超高压处理对荞麦13S球蛋白结构与功能特性的影响
随着现代人们生活方式的改变和生活水平的不断提高，膳食中增加大豆、荞麦等植物蛋白比例能有效提高人体健康水平，其中，荞麦作为我国特有的“药食”同源粮食珍品，含有蛋白质、淀粉、脂肪、维生素、矿物质和微量元素等丰富的营养功能成分。其蛋白质含量约占15%-17%（w/w），具有显著降低胆固醇水平，抑制体内脂肪积累以及促进排泄等功效。但由于传统热加工方式可能会引发蛋白质等热敏性活性成分发生变性，影响了荞麦蛋白的营养功能，因此近年来，超高压（Ultra-highpressure，UHP）作为非热加工的新技术，其较为柔和、快速均匀，且能在常温或较低温度下达到加工及杀菌目的，得到广泛研究并有着独特的优势与应用前景。本文以胆酸盐吸附能力、体外消化率为评价指标，分别利用碱提法、DEAE-SepharoseFastFlow离子交换色谱和SephadexG-75凝胶过滤色谱分离纯化制得一种具有高活性的荞麦13S球蛋白，并探究了UHP对其结构与功能特性的影响。主要结论如下： （1）荞麦粗蛋白经DEAE-SepharoseFastFlow离子交换色谱分离纯化后，分别制得BWP1、BWP2、BWP3三个组分，其中BWP3组分体外吸附胆酸盐能力效果最佳且体外消化率最低。随后将BWP3组分经SephadexG-75凝胶过滤色谱进一步分离纯化后制得BWP31、BWP32、BWP33、BWP34四个组分，其中BWP32组分体外吸附胆酸盐能力效果最佳且体外消化率最低。最后，将BWP32组分经十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺（SDS-PAGE）凝胶电泳鉴定，其相对分子量为38kDa，属于球蛋白。从而我们确定了BWP32组分为一种具有高活性的荞麦13S球蛋白（Buckwheat13sglobulin，BW13SG）。 （2）分别在2种不同pH值缓冲液下对BW13SG进行UHP处理，通过对羰基、巯基-二硫键、表面疏水性指数等表征的测定，阐明了UHP处理对BW13SG中巯基-二硫键间相互转化具有促进作用，并且适当的压力处理对蛋白的氧化损伤较小。并通过荧光光谱法和傅里叶红外光谱法等现代分析手段，初步探明了不同UHP处理条件下BW13SG的二级和三级结构的变化规律，UHP处理可使蛋白质结构发生破坏，随着压力的增加α-螺旋含量会随之增加，引起二级结构的改变。UHP处理改变了BW13SG中的芳香族氨基酸残基的微环境，从而使蛋白质的三级结构发生变化。 （3）以食品非热改性技术-UHP处理技术为切入点。通过对UHP处理后BW13SG功能特性的研究发现，在pH3.0的Gly-HCl缓冲溶液中，500MPa的UHP处理可以使其溶解度提高至91.2%，在此酸性缓冲溶液中UHP处理可以有效改善BW13SG的乳化性及乳化稳定性，二者都随着UHP处理压力的增加而得到改善，在500MPa时达到最大值（82.2m2/g和41.6%）。保压时间对于BW13SG的起泡性和泡沫稳定性影响不显著。在pH8.0的缓冲溶液中，200MPa的处理压力使BW13SG的起泡性出现了最大值（91.6%），接着随压力的增大呈现出减小的趋势，BW13SG在弱碱性条件下体现出较好的起泡能力，但是泡沫却在酸性条件下体现出更好的稳定性。所以我们在对食品进行改性处理时，如需增强起泡性可以选择在碱性的缓冲液中进行压力处理，如需增强泡沫稳定性可以选择在酸性的缓冲液中进行压力处理。
超高压处理;荞麦;13S球蛋白;功能性质
上海应用技术大学
硕士
生物化工
周小理
2020
中文
TS210.1
2021-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）