氢过氧化物氧化对核桃蛋白结构和乳化特性的影响

采用脂肪氧合酶催化亚油酸氧化的反应体系进行氧化修饰核桃分离蛋白,代表脂质氢过氧化物氧化核桃分离蛋白。通过对不同亚油酸含量下核桃分离蛋白的结构指标进行表征,探讨氢过氧化物氧化对其结构的影响。采用氧化修饰后的核桃分离蛋白制备乳状液,对其乳化特性进行综合评价,结果表明,随着亚油酸添加量的增加,羰基和二硫键含量增加,巯基含量减少,表面疏水性下降,溶液可溶性聚集体转变成不可溶性聚集体,粒径变大。乳液内源荧光光谱分析检测到核桃分离蛋白乳液的构象发生改变。不同的氧化程度,乳液油滴粒径分布不同。适度的氧化,使蛋白质结构展开,暴露出更多的疏水基团,形成可溶性聚合物,乳液油滴粒径降低,乳化活性有所提高,进一步氧化,促进液滴的聚合,致乳化活性下降。结构和乳化功能指标之间的皮尔逊相关系数表明,由HPODE氧化引起的蛋白质结构的改变对核桃蛋白乳化性的影响并不显著。     

蛋白质氧化对核桃蛋白质结构的影响

为了深入明晰氧化对核桃蛋白质结构性的影响,本文以核桃分离蛋白为研究对象,采用不同浓度的2,2'-盐酸脒基丙烷(AAPH)热降解形成烷过氧自由基(ROO·)代表脂质过氧化反应过程中产生的脂质自由基,对核桃分离蛋白进行氧化修饰得到不同氧化程度的核桃氧化蛋白。对不同氧化程度蛋白的羰基、巯基和总巯基,表面疏水性(H₀)、内源荧光、粒径分布、相对分子质量和二级结构进行研究和分析。结果表明,随着AAPH浓度的增加,核桃氧化蛋白羰基含量显著增加(p<0.05),巯基和H₀显著降低(p<0.05);圆二色谱结果表明,随着AAPH浓度的增加,核桃蛋白α-螺旋结构和β-折叠含量下降,而无规卷曲结构含量增加,说明氧化破坏了蛋白质的二级结构,使有序结构变为无序结构。最大内源荧光值降低,且出现蓝移现象,说明烷过氧自由基氧化导致分子聚集,使得色氨酸残基包埋;粒径分布结果表明,核桃氧化蛋白可溶性聚集体可被共价交联和非共价聚集转变成不可溶性部分;体积排阻色谱结果表明,核桃氧化蛋白相对分子质量随着氧化浓度的增大聚集程度逐渐增大。研究结果表明,核桃蛋白在烷过氧自由基(ROO·)氧化体系中产生了显著氧化作用并导致其结构发生一定的改变,为进一步阐明核桃蛋白氧化机理提供理论依据。     

丙烯醛氧化修饰对核桃蛋白结构和乳化特性的影响

采用不同浓度（0～1?mmol/L）的丙烯醛代表多不饱和脂肪酸在脂肪氧合酶诱导下发生脂质过氧化反应过程中产生的小分子醛类物质,研究脂质活性氧化产物丙烯醛氧化对核桃蛋白结构和乳化特性的影响。结果表明,随着丙烯醛浓度的增加,核桃蛋白羰基含量从4.287?nmol/mg显著增加到11.078?nmol/mg。游离巯基和总巯基含量分别下降了55.18%和31.13%,说明丙烯醛使核桃蛋白发生了显著氧化。随着核桃蛋白氧化程度的增加,溶解度下降了84%;表面疏水指数从469.47下降到412.22;β-折叠、α-螺旋（有序）结构相对含量减少,β-转角、无规则卷曲（无序）结构相对含量增加。同时,核桃蛋白的乳化性和乳化稳定性分别从46.87?m2/g和25.93?min下降至9.86?m2/g和17.63?min。研究结果说明丙烯醛氧化能够导致核桃蛋白发生结构性氧化修饰,从而引起其乳化特性的变化。     

蛋白质氧化对核桃蛋白界面性质的影响

采用不同浓度(0～10 mmol/L)的丙二醛替代脂质过氧化反应中产生的活性醛氧化核桃蛋白,研究蛋白质氧化对核桃蛋白界面性质的影响。试验结果表明:随着丙二醛浓度的增加,核桃蛋白发生显著氧化,羰基含量从3.12 nmol/mg增至20.61 nmol/mg。随着核桃蛋白氧化程度的增加,核桃蛋白粒径分布发生偏移,蛋白质相对分子质量先减小后增加,表面张力呈先下降后上升的趋势,Zeta电位绝对值、表面疏水性、起泡性和泡沫稳定性呈先增加后减小的趋势。当蛋白质氧化体系中的丙二醛浓度为0.1 mmol/L时,表面张力达到最小值,即55.64 mN/m;核桃蛋白的Zeta电位绝对值、表面疏水性、起泡性和起泡稳定性达到最大值,分别为10.38 mV,476,21.43%,17.80%。研究结果表明:丙二醛氧化诱导使得核桃蛋白的分子结构和界面性质发生改变,较低程度的氧化有利于改善核桃蛋白的界面性质。     

脂质氢过氧化物氧化对核桃分离蛋白结构的影响

采用脂肪氧合酶催化亚油酸构建脂质氢过氧化物——核桃分离蛋白氧化体系,研究脂质氧化反应中产生的氢过氧化物对核桃分离蛋白结构特性的影响。结果显示,向100 m L 0. 05 mg/m L蛋白溶液中添加9 m L亚油酸,核桃分离蛋白溶解度下降至6. 89%,游离巯基含量由2. 82μmol SH/g下降至1. 92μmol SH/g,羰基含量由2. 26 nmol/mg增加至4. 23 nmol/mg,表明氧化后核桃蛋白理化特性产生变化。圆二色谱分析表明,蛋白质氧化导致核桃分离蛋白α-螺旋和β-折叠含量下降,β-转角和无规则卷曲含量上升。随着亚油酸添加量的增加,蛋白质氧化程度加大,核桃分离蛋白表面疏水性从429. 66下降到405. 24。内源荧光最大荧光峰位红移,内源荧光强度下降,此结果表明,脂肪氧合酶(lipoxygenase,LOX)催化亚油酸氧化诱导核桃分离蛋白聚集,并进一步使蛋白质二级和三级结构发生变化。体积凝胶色谱法结果显示,核桃分离蛋白氧化后,小分子多肽含量下降,高分子量聚集体含量增加,说明脂质氢过氧化物氧化修饰导致核桃蛋白结构改变,形成氧化聚集体。     

丙二醛氧化修饰对核桃分离蛋白乳化性质的影响

以不同浓度(0~10 mmol/L)的丙二醛氧化处理的核桃分离蛋白为研究对象,探究脂肪氧合酶(LOX)诱导多不饱和脂肪酸发生脂质过氧化反应过程中产生的活性醛类对核桃分离蛋白乳化性质的影响。研究结果表明:随着丙二醛浓度从0增至10 mmol/L,核桃分离蛋白发生显著氧化,羰基值从3.12 nmol/mg增至20.61 nmol/mg;表面疏水性呈现先上升后下降的趋势;乳液内源荧光强从419.97降至109.86,最大吸收波长λmax发生蓝移;乳液粒径和乳析率均呈现先减小后增大的趋势;乳液Zeta电位值和乳化稳定性则呈现先增加后减小的趋势;而乳化活性从46.57 m^2/g降至26.26 m^2/g。当丙二醛浓度为0.1 mmol/L时,核桃分离蛋白乳液粒径和乳析率达到最小值,Zeta电位值和乳化稳定性达到最大值,说明适度的丙二醛氧化使得核桃分离蛋白的乳液更加稳定,而氧化对蛋白质乳化活性产生负面影响。