紫薯蛋白-葡萄糖美拉德产物制备及其与花色苷相互作用研究

通过干法美拉德反应制备紫薯蛋白-葡萄糖美拉德产物,并分析其与花色苷相互作用。采用聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)测定产物的分子质量,运用傅里叶红外变换光谱(FIRT)、差示扫描量热(DSC)和荧光光谱等多种方法对产物进行结构表征。结果表明:美拉德反应主要产物分子量为25 kDa;相较于紫薯蛋白花色苷复合物,美拉德产物的红外吸收强度普遍较低,尤其体现于酰胺I带处的红外吸收,美拉德产物变性峰温度(76℃)较高,变性焓值(366.7 J/g)较低;美拉德产物的最大荧光发射波长为340 nm,花色苷猝灭美拉德产物荧光为动静态联合猝灭,静态猝灭为主导;花色苷与美拉德产物之间的相互作用力属于强作用力,包括范德华力和氢键。花色苷与紫薯蛋白-葡萄糖美拉德产物相互作用结合位点靠近色氨酸残基。     

大米镉结合蛋白的分离及理化特性

本实验选用一种镉含量较高的大米为原料,采用碱法提取大米蛋白（alkali-extractable protein,AP）,依次用热变性和乙醇沉淀分离AP,制备大米镉结合蛋白（rice Cd-binding protein,RCBP）,并分析了RCBP的紫外吸收特征、氨基酸组成、分子质量及二级结构。结果显示：AP、热变性蛋白（thermally denaturated protein,TP）和乙醇沉淀蛋白（ethanol-precipitated protein,EP）均在210 nm波长处有最大吸收峰,氨基酸组成类似;热变性去除了分子质量为94 kD的蛋白质,分子质量为5 094 kD的蛋白质含量减少,乙醇沉淀进一步减少了分子质量分别为50 kD和14 kD的蛋白质。AP的二级结构主要为α-螺旋和β-转角,有少量β-折叠;TP的二级结构只含有β-折叠和β-转角,且以β-折叠为主;EP的二级结构主要为β-折叠和β-转角,还含有少量α-螺旋和无规卷曲。表明热变性和乙醇沉淀使得AP中的镉结合蛋白得到分离,可以作为一种分离RCBP的方法。     

卵白蛋白与油酸相互作用的光谱学分析

运用荧光光谱、同步荧光光谱、傅里叶变换红外光谱和圆二色谱研究卵白蛋白与油酸相互作用的方式及机理。结果表明,油酸与卵白蛋白相互作用导致卵白蛋白荧光猝灭,猝灭方式由动态猝灭（未加热处理）转变为静态猝灭（加热处理）,其相互作用力为疏水作用和氢键,且随着油酸浓度的增大,相互作用力增强。与油酸相互作用后,卵白蛋白酪氨酸残基和色氨酸残基的荧光光谱蓝移,α-螺旋和β-转角的含量减少,β-折叠含量增加;而无规卷曲的含量增大（油酸与卵白蛋白物质的量比为10∶1）。综上所述,油酸与卵白蛋白间通过疏水作用和氢键发生相互作用,导致卵白蛋白二级结构发生变化。     

高盐胁迫下米曲霉FUJX 001产草甘膦降解酶空间结构变化研究

该研究以米曲霉（Aspergillus oryzae）FUJX 001产的草甘膦降解酶为研究对象,通过傅里叶红外图谱、全波段紫外吸收图谱及圆二色谱和荧光光谱法,研究高盐条件下草甘膦降解酶的结构变化。结果表明,与不含NaCl的草甘膦降解酶相比,含15%和20% NaCl的草甘膦降解酶红外谱图中部分特征吸收峰大大削弱和消失;溶液最大紫外吸收强度减弱,吸收波长蓝移;含15%NaCl溶液的草甘膦降解酶分子中α-螺旋比例上升,β-折叠比例降低,β-转角和无规则卷曲所占比例变化相对较小,而含20% NaCl较含15% NaCl的草甘膦降解酶分子无规则卷曲比例迅速增加,β-折叠和α-螺旋比例下降,β-转角所占比例无明显变化;含15%和20% NaCl的草甘膦降解酶最大荧光强度增强且伴随微弱蓝移。     

多光谱学与分子模拟技术表征甜菜苷与乳清蛋白的相互作用

为研究甜菜苷（Betanin）与乳清分离蛋白（Whey protein isolate, WPI）的相互作用及乳清分离蛋白对甜菜苷热稳定的影响，本文通过自组装法构建了WPI-Betanin复合物，利用紫外可见光谱验证了复合物的形成，并通过荧光光谱和圆二色谱探究了复合物形成的作用机制及蛋白质结构的变化，最后采用分子模拟技术将复合物相互作用可视化。结果表明，甜菜苷与乳清分离蛋白主要通过氢键与范德华力形成复合物，结合位点数约为1。复合物的形成导致蛋白的浊度增加，表面疏水性降低，内源荧光猝灭，且猝灭机制为静态猝灭，常温下的猝灭常数为1.78×103 L/mol。相互作用改变了乳清分离蛋白中色氨酸、酪氨酸的微环境和二级结构含量，使甜菜苷在80 ℃下加热1 h的保留率从6.17%提高到27.26%。本研究为功能性蛋白色素复合物的应用开发和甜菜苷的护色提供了理论基础。     

不同熟化方式对速冻熟紫薯品质的影响

为深入研究冻前不同熟化方式对速冻熟紫薯品质的影响,本实验以‘紫罗兰’紫薯为原料,采用蒸制、微波制和烤制3种熟化方式处理速冻熟紫薯,并对挥发性成分、色泽、微观结构、花色苷含量和抗氧化活性等进行分析。结果表明,不同熟化方式能够引起速冻熟紫薯中挥发性风味物质的重新分布,提供更多的芳香气味和独特的风味。熟化处理使速冻熟紫薯内组织结构发生变化,使其更易于消化,同时不同熟化处理紫薯花色苷含量也有显著差异,其中蒸制熟紫薯达4.12 mg/g,与鲜紫薯（3.36 mg/g）相比显著提高（P<0.05）。经液相色谱串联质谱（liquid chromatography tandem mass spectrometry,LC-MS/MS）分析鉴定出的紫薯花色苷共有六大类,主要是芍药色素和矢车菊素,蒸制熟紫薯中芍药花素占比最大,达到总量的84.12%,较好地保留了紫薯营养成分和色泽。此外,熟化处理还提高了速冻熟紫薯中花色苷在胃肠消化过程中的释放量,进而显著提高了其抗氧化活性（1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除率、2,2-联氮基双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)阳离子自由基清除率和O2-·清除率）,...     

大豆分离蛋白-维生素D3复合物的结构及性质

采用表面疏水性、粒径、ζ-电位、浊度等指标,以及荧光光谱、紫外-可见光谱、傅里叶红外光谱等方法分析研究维生素D3(VD3)与大豆分离蛋白(SPI)复合物的结构及性质。结果表明:SPI与VD3形成复合物后其表面疏水性显著下降(P<0.05),且VD3的添加量与SPI的表面疏水性成反比。VD3的加入使复合物的粒径明显减小,ζ-电位的绝对值增大,溶液液滴粒径分布更加均匀,溶液的稳定性更强。随着VD3含量的增加,复合物的浊度略有增大。荧光光谱和紫外-可见光谱分析发现复合物最大发射波长和最大吸收波长分别较SPI对照红移了3.6 nm和8 nm,表明VD3改变了SPI的空间结构,使其芳香氨基酸残基所处的微环境向极性增强的方向变化。傅里叶红外光谱显示VD3引起SPI的二级结构改变,其中α-螺旋和β-折叠含量减少,β-转角和无规则卷曲含量增多。研究结果为营养强化VD3技术以及拓宽大豆蛋白的应用领域提供参考。     

基于多重光谱技术的木糖醇与牛乳酪蛋白相互作用及对酪蛋白结构的影响

综合利用荧光光谱法、傅里叶变换红外光谱法和圆二色谱法等多种先进光谱技术研究木糖醇与牛乳酪蛋白的相互作用以及对牛乳酪蛋白二级结构及功能性质的影响。荧光光谱表明,木糖醇对牛乳酪蛋白具有较强的荧光猝灭效应,猝灭机理属于静态猝灭,生成了新的复合物,二者在300、310 K和320 K时相互作用的结合常数分别为5.326×106、2.600×106 L/mol和2.160×106 L/mol,对应的结合位点数分别为1.513、1.452和1.422,主要作用力为静电引力,可能会有疏水作用力,结合距离为3.564 nm;同步荧光光谱和三维荧光光谱的结果表明,二者的相互作用位点更接近于色氨酸,其周围微环境的疏水性增强,使酪蛋白的分子构象发生改变;傅里叶变换红外光谱和圆二色谱的结果表明,木糖醇改变了牛乳酪蛋白的二级结构,使其α-螺旋结构相对含量增加,无规卷曲结构相对含量减少,结构变得更加紧密;结构的变化导致酪蛋白的乳化活性降低,乳化稳定性升高,表面疏水性降低。研究结果为功能性乳基料的开发提供了理论依据。     

UPLC-MS/MS分析紫薯酒发酵前后花色苷种类和含量变化

采用超高效液相色谱—串联四极杆质谱（UPLC-MS/MS）法对紫薯酒关键生产环节中花色苷的种类及含量进行分析。结果表明：共鉴定出8种结构差异较大的花色苷,各种花色苷在发酵前后均有不同的变化;高温蒸煮后,紫薯中花色苷种类未发生变化,但花色苷总含量减少;发酵为紫薯酒后,8种花色苷得率约为30%。     

绿原酸共价和非共价作用对黑豆蛋白纳米乳稳定性和抗氧化性的影响

黑豆蛋白与绿原酸以共价和非共价作用交联生成黑豆蛋白-绿原酸共价和非共价复合物.相对于非共价复合物,黑豆蛋白-绿原酸共价复合物具有较高的多酚结合率.利用荧光光谱和圆二色光谱解析绿原酸交联对黑豆蛋白结构的影响.结果表明:添加绿原酸后,黑豆蛋白二级、三级结构改变,α-螺旋相对含量明显减低,无规卷曲相对含量明显升高,蛋白质结构...     

紫甘薯花色素与胰蛋白酶相互作用特性

测定紫甘薯花色素与胰蛋白酶反应前后酶的催化活性、催化反应动力学并采用紫外光谱法、荧光光谱法和红外光谱法研究紫甘薯花色素与胰蛋白酶相互作用特性。结果表明：紫甘薯花色素对胰蛋白酶催化活性有明显的抑制作用,抑制类型为可逆的竞争性抑制,抑制常数Ki＝6.16×10－4 mmol/L,当紫甘薯花色素与胰蛋白酶的物质的量比为140∶1,在 37 ℃反应 15 min,抑制率达到38.61%,而反应时间对催化活性的影响不明显;紫甘薯花色素可使胰蛋白酶的内源荧光猝灭,猝灭类型为静态猝灭,室温下猝灭常数Kq为1.73×1012 L/（mol·s）,结合常数KA为3.88×104 L/mol,结合位点数n为0.86;热力学参数确定两者之间的作用力主要为氢键和范德华力;根据Förster能量转移理论得出它们的结合距离为3.56 nm;红外光谱经过去卷积、二阶导数处理得知与紫甘薯花色素作用后胰蛋白酶的α-螺旋含量降低,β-折叠含量升高。     

紫薯中绿原酸类化合物标准品的制备

从紫薯中提取制备高纯度、市场价值较高的绿原酸类化合物标准品。紫薯切片,采用沸水提取、大孔树脂吸附和凝胶柱色谱分段,然后以反相制备液相色谱获得高纯标准品,最后以核磁共振技术确定化学结构。从紫薯中制备得到异绿原酸A、异绿原酸B、异绿原酸C和3,4,5-O-三咖啡酰基奎宁酸,高效液相色谱检测表明这些化合物的纯度均在98%以上。本研究建立的制备工艺可高效地将紫薯中绿原酸类化合物富集,并快速获得高纯样品,有效地避免了紫薯花色苷类化合物对产品色泽和纯度的影响。     

紫薯花青素提取条件优化及淀粉等产物的制备

以‘紫罗兰’紫薯为原料,研究同步提取紫薯花青素以及制备紫薯淀粉、纤维素和紫薯蛋白的工艺及参数。紫薯与酸乙醇（pH 2）混合破碎、过滤、沉淀分离淀粉;将滤渣和分离淀粉后上清液混合,用微波辅助法提取花青素并优化提取条件;花青素提取液沉淀分离紫薯蛋白;提取花青素的滤渣制备紫薯纤维素。结果表明：微波辅助提取紫薯中花青素的最佳工艺条件为微波时间4 min、微波温度52 ℃、料液比1∶22.40（g/mL）、乙醇体积分数62%（pH 2）,在此条件下紫薯花青素的提取率（93.64±0.69）%、粗提物中花青素含量（9.58±0.20） mg/g。制备的紫薯淀粉质量分数（95.77±0.41）%、得率（占总淀粉质量分数）（73.06±1.03）%;滤渣粉中纤维素含量（117.11±2.69） mg/g;制备的紫薯蛋白中蛋白质含量（524.78±24.84） mg/g。该制备方法能够提高紫薯的利用率,降低生产成本。     

紫甘薯红酒酿造工艺优化及成分分析

目的：以冀紫薯1号为原料,采用酶解淀粉与酵母菌酒精发酵相结合,制得感官色泽酷似红葡萄酒的紫甘薯红酒。方法：通过正交试验优化淀粉液化、糖化和发酵的工艺条件,气相色谱-质谱联用技术分析检测紫甘薯红酒的香气成分,高效液相色谱技术分析检测氨基酸和有机酸含量。结果：当料液比为1∶3（m/V）,淀粉酶添加量3 U/g,92 ℃液化60 min,再加入糖化酶300 U/g,控制50 ℃、pH 4.5、糖化60 min,淀粉水解率达92%。在紫甘薯汁中接入2×106 个/mL安琪活性干酵母菌,于23 ℃、pH 4.0,发酵7 d,酒精体积分数12.4%。紫甘薯红酒中含有46 种香气物质、17 种氨基酸和9 种有机酸,花色苷含量为145 mg/L。结论：冀紫薯1号所酿造的紫甘薯红酒风味独特、营养物质齐全,具有开发价值。     

多聚磷酸盐提取甘薯果胶的物化特性

对多聚磷酸钠法提取甘薯果胶的物化性质进行比较研究,并对该方法提取果胶进行凝胶层析,干燥后进行电镜观察及红外光谱分析。结果表明：多聚磷酸盐提果胶黏度为（27.46±0.46）mPa·s,酯化度为（58.22±1.46）%,胶凝度为（151.15±1.32）%,其值均高于盐酸提果胶,与苹果果胶相接近。对果胶进行凝胶层析,表明多聚磷酸盐提果胶的小分子质量成分分布较广。通过电镜观察,多聚磷酸盐法提取的果胶比酸提法提取的果胶结构更为蓬松。红外光谱显示,二者均具有果胶的特征官能团,吸收波数在指纹区略有差异。果胶物化特性分析表明,多聚磷酸盐提甘薯果胶更适合食品工业应用。     

紫甘薯多糖分离、组分鉴定及抗氧化代谢机理

本实验以紫甘薯为研究对象,通过提取紫甘薯多糖并利用高速逆流色谱对其进行分离纯化,获得一种具有一定抗氧化活性的多糖PSPP03,并对其结构进行理化性质和生物活性分析。结果表明,PSPP03分子质量为29.1 kDa,主要由阿拉伯糖（arabinose,Ara）、甘露糖（mannose,Man）、鼠李糖（rhamnose,Rha）、葡萄糖醛酸（glucuronic acid,GlcA）和葡萄糖（glucose,Glc）组成,物质的量比为16.2∶25.3∶7.1∶8.6∶10.8。甲基化分析结果表明PSPP03的糖苷键构成主要为→1)-Araf-(→3、→3)-Manp-(1→、→3,4)-Manp-(1→、→3,6)-Manp-(1→、→3)-Glcp-(1→、Glcp-(1→和→4)-Rhap-(1→。液相色谱-串联质谱分析结果表明多糖结构中含有芍药素-3-槐糖苷-5-葡萄糖和矢车菊素-3-槐糖苷-5-葡萄糖。细胞氧化实验分析结果表明25、100?μg/mL PSPP03可以极显著降低氧化损伤细胞模型内活性氧、丙二醛和氧化型谷胱甘肽水平（P<0.01）,极显著提高过氧化氢酶、谷胱...     

紫薯花青素降血脂及抗氧化效果

研究紫薯花青素（anthocyanins from purple sweet potato,PSPAs）对高血脂大鼠的血脂水平和抗氧化能力的影响,并对其主要成分进行分析。将Sprague-Dawley（SD）大鼠分为空白组和高脂组,分别喂养基础饲料和高脂饲料4 周,测定其体质量及血脂水平,判断大鼠高血脂模型是否建立成功。再将建模成功的高脂组大鼠分为模型组、阳性对照组和PSPAs低、中、高剂量组,测定大鼠体质量及脏体指数、血清中血脂水平、肝组织中的超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）活性和丙二醛（malondialdehyde,MDA）含量。结果表明,PSPAs对大鼠体质量、肝脏指数和脾脏指数的增加有一定的抑制作用,而可以提高心脏指数;PSPAs能降低高血脂大鼠血清总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇、载脂蛋白B水平,降低动脉粥样硬化指数（atherosclerosis index,AI）AI1、AI2和肝组织中MDA的含量,能提高大鼠血清高密度脂蛋白胆固醇、载脂蛋白AⅠ含量和肝组织SOD活性,其中以PSPAs高剂量组的降脂作用和抗氧化效果最好。以上结果表明PSPAs有降低大鼠血脂、抗氧化作用。     

不同酿酒酵母发酵的紫薯糯米酒香气成分分析

以3 种不同酵母发酵的紫薯糯米酒为原料,运用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术对紫薯糯米酒的香气成分进行分析,并研究紫薯醪和糯米糖化醪的比例对酒品质的影响。结果表明,紫薯醪和糯米糖化醪的比例在3∶2～1∶1（m/m）时,酒的品质较好;紫薯糯米酒中的香气成分有酯类、醇类、醛、酮类和烷烃、烯烃类,3 种酵母发酵的酒样中共检测出香气成分73 种。果酒专用干酵母SY、酿酒酵母1383和酿酒酵母1596发酵的紫薯糯米酒中分别检测出55、54、55 种香气成分,其中相同的成分有38种,3 种紫薯糯米酒中相对含量最高的香气成分都是异戊醇,其相对含量分别为17.67%、17.84%和18.63%。     

两步超滤法分离甘薯β-淀粉酶

采用50 k D和10 k D两种超滤膜对甘薯β-淀粉酶进行两步超滤,研究了超滤分离甘薯中β-淀粉酶的最佳工艺。结果表明,膜超滤中跨膜压力为0.12 MPa、超滤时间40 min、操作温度35℃、物料p H值为7.0。在此条件下,β-淀粉酶比活力为71 627 U/mg,纯化倍数为11.85,酶活回收率为82.79%,表明分离后的酶经十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析为单一条带。     

浸提法、超声波法和微波法提取紫薯花色苷的抗氧化性比较研究

本实验通过羟自由基（·OH）清除率、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH）自由基清除率、还原力、超氧阴离子自由基（O2－·）清除率、总抗氧化性和金属螯合能力6 个抗氧化测定方法对浸提法、微波辅助提取法和超声波辅助提取法提取的紫薯花色苷的抗氧化活性进行了综合评价。结果表明：除金属螯合能力较弱外,其余5 种抗氧化活性检测结果均表明紫薯花色苷具有一定的抗氧化能力,且5 种抗氧化活性检测结果一致性地表明微波辅助提取法、超声波辅助提取法和浸提法提取的紫薯花色苷抗氧化能力依次降低,它们都总体表现为对·OH、DPPH自由基、O2－·的清除能力较强,还原力和总抗氧化性次之,金属螯合能力最差;采用超声波或微波辅助提取有助于保持提取的紫薯花色苷的抗氧化活性,且微波辅助提取法效果最好;对紫薯花色苷抗氧化活性的检测和判定可以·OH、DPPH自由基和O2－·清除能力作为主要指标。