脂肪氧合酶催化亚油酸影响因素的研究

脂肪氧合酶催化亚油酸生成13位的氢过氧化物（HPOD），在过氧化物酶的作用下可生成具有青草芬芳的自然风味的化合物。为了得到大量的具有该种风味的化合物，本文对其中间产物13S－HPOD的形成因素作了研究，利用分光光度法进行检测，由实验得出：在底物浓度为2.54mmol/L，pH9，温度为0－5℃，缓冲液体积为30％时，生成的HPOD的量最大。     

脂肪氧合酶催化亚油酸氧化对酸沉大豆蛋白理化性质的影响——Ⅰ聚集体的形态学分析

通过模拟大豆蛋白质制备过程,探讨了脂肪氧合酶催化亚油酸氧化对酸沉大豆蛋白部分性质的影响.扫描电镜发现,反应后大豆蛋白等电点聚集沉淀的颗粒更加规整致密.紫外可见光谱分析证实,经不同时间反应后的大豆蛋白.其生色基团所处微环境发生了改变.动态激光光散射分析表明,酸沉大豆蛋白的流体力学体积随反应时间延长而增加,且粒径分布具有多态性.酸沉大豆蛋白溶液的特性黏度也随反应时间延长而增加.这些数据说明模拟反应体系中的蛋白质聚集行为和聚集程度随反应时间的不同而不同.     

脂肪氧合酶催化亚油酸氧化与大豆蛋白相互作用的荧光光谱分析

利用低脂质含量大豆蛋白、脂肪氧合酶和亚油酸组成的三元体系,模拟大豆蛋白质制备过程,通过荧光光谱结合可溶性蛋白表面疏水性分析,研究了反应后大豆蛋白芳族氨基酸的氧化情况,结果证明,在LOX的催化作用下,LA过氧化所产生的氢过氧化物及其降解产物可与大豆蛋白作用,反应后大豆蛋白的荧光光谱最大激发波长在350nm,最大发射波长在440nm.LOX催化LA氧化与大豆蛋白的相互作用,在LRSP LA LOX模拟体系中产生荧光物质.该荧光物质部分可溶于氯仿-甲醇溶液的有机相中,其荧光光谱最大激发波长在350nm,最大发射波长在430nm,且荧光强度随着反应程度的增加而增强.伴随着荧光物质的形成,反应后大豆蛋白的可溶性蛋白的表面疏水性降低.使用抗氧化剂(BHT)可抑制荧光物质的产生和蛋白质疏水性的丧失.     

脂肪氧合酶催化亚油酸氧化对酸沉大豆蛋白理化性质的影响(Ⅱ)——聚集体的相对分子质量分布

模拟大豆蛋白质制备过程,应用毛细管电泳和凝胶体积排阻色谱探讨了脂肪氧合酶催化亚油酸氧化诱导的大豆蛋白质聚集体的相对分子质量分布.毛细管电泳分析表明,随着反应的进行,酸沉大豆蛋白各亚基的迁移时间延长、峰形展宽,说明反应后大豆蛋白各亚基的构象发生了改变,且随着模拟体系反应时间的延长,形成C-C或C-N共价交联形式聚集体的相对分子质量增大、数量增加.凝胶体积排阻色谱分析表明,酸沉大豆蛋白的相对分子质量随反应时间延长而增加,且分布具有多态性.这些数据说明模拟反应体系中的蛋白质聚集行为和聚集程度随反应时间的不同而不同.     

亚油酸氢过氧化物氧化修饰对大豆蛋白热变性和聚集的影响

以亚油酸氢过氧化物代表脂质氢过氧化物氧化修饰大豆分离蛋白,采用圆二色光谱、内源荧光光谱、粒径分析以及相对分子质量分布研究氢过氧化物氧化修饰对大豆蛋白热变性和聚集的影响.结果发现亚油酸氢过氧化物氧化修饰使得大豆蛋白热稳定性下降,热变性过程中形成聚集体粒径随着蛋白质氧化程度的升高呈现先增加后减小的趋势,热变性大豆蛋白冷却后的粒径和聚集体含量则随着蛋白质氧化程度的增加而下降.     

脂肪氧合酶催化亚油酸氧化与大豆蛋白相互作用过程中自由基迁移的电子顺磁共振研究（Ⅱ）自由基类型的确定

模拟大豆蛋白制取过程,建立由亚油酸(LA)、脂肪氧合酶(LOX)和低脂质含量的大豆蛋白(LRSP,lipid reduced soybean protein)所组成的模拟体系并制各大豆蛋白,应用电子顺磁共振(EPR)比较研究了不同微波功率下的大豆蛋白EPR波谱,探讨了制各方法对自由基浓度和种类的影响,确定了四种类型的自由基.g值范围在2.0041～2.0054之间的碳自由基源于蛋白质肽链骨架α-碳原子或其侧链其他碳原子,其中场信号或称自由基浓度随微波功率的增加而降低.g值范围在2.019～2.028之间的硫自由基源于蛋白质中甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸残基侧链,它在室温下稳定,在不同微波功率下检测,在两个样品中均可观察到.羟基自由基·OH在两个样品中均可观察到,它源于自由基链反应和水分子,与前述大豆蛋白氧化性修饰的二酪氨酸形成有关.醛自由基一定源于大豆蛋白与LOX催化LA氧化产生的降解产物的酶促反应.它包含在中场碳自由基信号中,但稍稍偏向高场区.     

脂肪氧合酶催化亚油酸氧化对稻米醇溶蛋白的影响

研究脂肪氧合酶催化亚油酸氧化模拟体系中,不同质量浓度的底物亚油酸对稻米醇溶蛋白羰基值、总巯基及活性巯基、表面疏水性及蛋白质的二级结构的影响。试验结果表明:氧化后,稻米醇溶蛋白的活性巯基呈现先下降后上升的趋势,总巯基呈现上升趋势。羰基值及表面疏水性均呈现一定的上升趋势,圆二色谱测定结果表明蛋白质的二级结构也发现了相应的变化。综上所述,脂肪氧合酶催化亚油酸氧化可以诱导稻米蛋白结构发生规律性变化。     

脂肪氧合酶催化亚油酸氧化对花生蛋白结构的影响

利用脂肪氧合酶催化亚油酸氧化的反应体系对花生分离蛋白进行不同程度的氧化修饰,通过研究不同亚油酸含量下花生分离蛋白的羰基值、游离巯基含量、粒径分布、表面疏水性、溶解度以及荧光光谱的变化规律,从而探讨氧化对花生分离蛋白结构的影响。结果表明:随着反应体系中底物亚油酸含量的增加,花生分离蛋白的羰基值先增加后略微下降,游离巯基含量下降,表面疏水性先增加后减小,说明氧化后花生分离蛋白的结构已经发生了改变。其粒径分布和溶解度的变化规律可以表征花生分离蛋白氧化聚集体的状态,同时其荧光峰位λmax的变化规律可反映花生分离蛋白三级结构的具体变化,表明脂肪氧合酶催化亚油酸氧化可以诱导花生分离蛋白分子发生聚集,使其结构发生显著变化。     

脂肪氧合酶催化亚油酸氧化与大豆蛋白相互作用过程中自由基迁移的电子顺磁共振研究(I)自由基的检测

应用电子顺磁共振(EPR)波谱研究了模拟体系中导致大豆蛋白聚集体形成的自由基由氧化亚油酸到大豆蛋白的迁移.经脂肪氧合酶催化亚油酸的诱导,在大豆蛋白EPR波谱中检测到一个很强的源于肽链骨架α-碳原子或其侧链其它碳原子的自由基信号,其g值范围在2.0041～2.0054之间.此外,在碳自由基中场信号的低场区尚有一个额外的肩峰,它是硫自由基信号,其g值范围在2.019～2.028之间.在大豆蛋白与脂肪氧合酶和亚油酸混合反应前,添加天然抗氧化剂如VC和α-生育酚或人工合成的抗氧化剂2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)均能抑制自由基信号和荧光的发展,可使中场碳自由基信号降低35%～65%.     

Soybean protein aggregation induced by lipoxygenase catalyzed linoleic acid oxidation

Aggregation of lipid-reduced soybean proteins (LRSP) was investigated by chemical analysis, spectroscopy, electrophoresis, SEC-HPLC and light scattering. Soybean proteins obtained from the model systems consisting of LRSP and different levels of linoleic acid and lipoxygenase (RSP 4 and 5) showed increased turbidity, protein oxidation, surface hydrophobicity but decreased sulfhydryl and disulfide contents. SDS-PAGE of RSP 4 and 5 revealed remarkable difference of electrophoretic bands for 7S subunits, comparing with those samples without linoleic acid and lipoxygenase. Fluorescence spectroscopy suggested other covalent linkages than disulfide bonds formed during the formation of aggregates. SEC-HPLC and laser light scattering indicated that aggregates with high molecular weight and large particle size existed in samples of RSP 4 and 5. The experimental evidences suggest that the aggregates were formed via non-covalent interactions, but covalent bonds were also involved.     

脂肪酶催化大豆卵磷脂和亚油酸酯交换反应的研究

采用Lipozyme TL IM酶催化大豆卵磷脂(90%)和亚油酸(95%)进行酯交换反应,以制备富含亚油酸的卵磷脂.探讨了大豆卵磷脂质量浓度(甲苯为溶剂)、底物摩尔比(n(亚油酸):n(大豆卵磷脂))、酶添加量(以底物总质量为基准)、水分添加量(以酶质量为基准)、反应时间、反应温度对酯交换反应的影响.优化后的反应条件为:大豆卵磷脂质量浓度0.25g/ml,底物摩尔比6:1,酶添加量20%,水分添加量3%,反应时间60h,反应温度65℃.在最优反应条件下最终获得82.85%亚油酸含量的卵磷脂产品.     

硬脂酸催化下超声加速大豆油环氧化的研究

以甲酸为活性氧的载体、硬脂酸为催化剂,在超声条件下对大豆油进行环氧化,考察了甲酸、硬脂酸用量,双氧水与甲酸摩尔比以及超声频率,超声功率,超声温度,超声时间等因素对大豆油环氧值的影响。确定的最佳反应条件为:甲酸用量为大豆油质量的20%,硬脂酸用量为大豆油质量的2.0%,双氧水与甲酸的摩尔比7.76∶1,超声频率28 kHz,超声功率120 W,超声温度65℃,超声时间30 min。在最佳反应条件下得到的环氧大豆油环氧值为5.93%,比相同反应时间内非超声反应得到的环氧大豆油环氧值提高了17.19%,而且在达到相同环氧值时,超声条件比非超声条件的反应时间缩短了一半。     

Effects of ingredients on the oxidation of linoleic acid by lipoxygenase in bread doughs

Flour and water doughs containing 1-¹⁴C-linoleic acid (18:2) and various ingredients were prepared to study the oxidation of linoleic acid by lipoxygenase in bread doughs. Lipids were extracted, treated with diazomethane, and ¹⁴C-labelled fatty acid methyl esters separated by thin-layer chromatography. Radioactivity was determined in silica gel bands containing unoxidised 18:2, hydroperoxy acids (L₁), hydroxy acids (L₂), hydroxyepoxy acids (L₃) and trihydroxy acids (L₄). Minor components detected by autoradiography were present mainly in L₃ and L₄. Recoveries of total radioactivity were always > 95%. Untreated flour-water dough was mixed aerobically for ?4 min, rested, and the lipids extracted after 10 min total dough time. Yields of ¹⁴C products were unoxidised 18:2 = 28.6 μmol, L₄ = 93.9 μmol/100 g dry flour. Similar yields were obtained from ClO₂-treated flour, both after 10 min and 60 min dough time. Salt, salt + yeast, or salt + yeast + ascorbic acid in the dough did not reduce 18:2 oxidation significantly, but increased L₃ at the expense of L₄. Soya flour preparations inhibited linoleic acid oxidation by 25–44%, but pure soya lipoxygenase had no effect at all. Heat treatment reduced the inhibitory effect of soya flour. Accessible thiol groups were not essential for lipoxygenase activity or for the reduction of L₁ to L₂ since adding cysteine or N-ethyl maleimide had negligible effects on the 18:2 oxidation products. Most of the flour carotenoids (xanthophylls) were bleached by wheat enzymes in non supplemented doughs, and all were bleached in doughs supplemented with soya flour. ¹⁴C-labelled triglyceride was not oxidised except in doughs containing soya flour mixed in air (1.5% oxidation) or oxygen (3 % oxidation). Soya flour contains lipoxygenase isoenzymes (principally lipoxygenase-2) which oxidise linoleate in triglycerides. This isoenzyme is evidently not present in wheat.     

不同菌种发酵黄豆酱的氨基酸态氮的研究

通过对三种常用于黄豆酱制曲的菌种（即米曲霉、根霉和高大毛霉）制备黄豆酱,分别对三种菌的蛋白酶活性和蛋白组分以及酱醅的氨基酸态氮含量进行比较.结果表明,米曲霉的蛋白酶活力大于根霉和高大毛霉,蛋白质组分比高大毛霉和根霉的更为复杂,且米曲霉制得的黄豆酱氨基酸态氮含量较二者高.     

固体超强酸催化大豆油和大豆油脂肪酸酯化与酯交换制备单甘酯的研究

采用固体超强酸催化大豆油和大豆油脂肪酸与甘油酯化和酯交换制备单甘酯,通过二级分子蒸馏纯化单甘酯。通过响应面优化得到的最佳条件为：大豆油30.0 g,大豆油脂肪酸20.0 g,反应温度200℃,固体超强酸催化剂添加量0.26%（占大豆油和大豆油脂肪酸质量）,甘油添加量12.66 g和反应时间4.81 h。在最佳条件下,反应得到的甘油酯混合物中,单甘酯含量达到69.82%。甘油酯混合物在Ⅰ级135℃分子蒸馏除去游离脂肪酸和甘油,在Ⅱ级185℃分子蒸馏蒸出单甘酯,得到产品中单甘酯含量为96.54%。     

固体酸催化大豆油脱臭馏出物甲酯化工艺研究

采用溶胶-凝胶和浸渍法制备了SO2-4/TiO2-SiO2固体酸催化剂,利用其对大豆油脱臭馏出物进行甲酯化。研究了TiO2-SiO2载体焙烧温度、浸渍用硫酸浓度、浸渍时间对催化剂活性的影响,以及催化剂用量、醇油比、反应温度和反应时间对酯化率的影响。得到了最佳反应条件为载体焙烧温度550℃,浸渍用硫酸浓度2.5 mol/L,浸渍时间12 h,催化剂用量5%(以大豆油脱臭馏出物质量计),醇油比1.5∶1(甲醇与大豆油脱臭馏出物体积质量比),反应温度65℃,反应时间4 h。在最佳条件下,酯化率达到96.5%。     

Co-oxydation of a carotenoid by the enzyme lipoxygenase: Influence on the formation of linoleic acid Hydroperoxides

Summary A partially purified soybean lipoxygenase (L-3) was incubated for 15 min at pH 6.5 with linoleic acid and oxygen. Systems with and without the polyene glycoside crocin were compared. The system with crocin reacted with higher velocity with oxygen than did the control experiment without polyene. From the crocin 40% was destroyed. In the presence of crocin about 40% more linoleic acid hydroperoxides was formed than without the polyene but the linoleic acid break-down was equal in both experiments. L-3 peroxidises linoleic acid to 13l:13d:9l:9d-hydroperoxides in the proportions 43:11:21:25. In the presence of crocin the ratio of the isomers changed to 64:11:11:14.

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Co-oxydation eines Carotinoids durch das Enzym Lipoxygenase: Einfluß auf die Bildung von Linolsäurehydroperoxyden

Zusammenfassung Eine partiell gereinigte Lipoxygenase aus Sojabohnen (L-3) wurde 15 min bei pH 6,5 mit Linolsäure und Sauerstoff incubiert. Ansätze mit und ohne dem Polyenglycosid Crocin wurden verglichen. Das System mit Crocin reagierte mit höherer Geschwindigkeit mit Sauerstoff als bei Abwesenheit des Farbstoffs. 40% des Crocins wurden abgebaut. In Gegenwart des Crocins entstanden 40% mehr LOOH. Der Linolsäureumsatz wurde vom Polyen nicht beeinflußt. L-3 peroxydierte die Linolsäure zu den 13l:13d:9l:9d-LOOH im Verhältnis 43:11:21:25. In Gegenwart des Croeins veränderte sich das Verhältnis der Isomeren mit 64:11:11:14 zu Gunsten des 13l-LOOH.

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We are grateful to the Deutsche Forschungsgemeinschaft for supporting this work     

Co-oxydation of linoleic acid to volatile compounds by lipoxygenase isoenzymes from soya beans (author's transl)]

Lipoxygenase isoenzymes L-1 (optimum pH 9.0) and L-2 (pH 6.5) were incubated with linoleic acid. The extracted volatile compounds were separated by gas-chromatography and analysed by mass spectrometry. The relative amounts of volatile carbonyl compounds, which were formed during catalysis were determined (mole percent). L-1 yielded hexanal (greater than 90% at pH 7 and 70% at pH 8.5). L-2 at pH 7 yielded hexanal (31), two geometric isomers of 2,4-decadienal (40), 2-trans-heptenal (12) and 2-trans-octenal (10).