大豆分离蛋白的糖基化改性及其凝胶性质的研究

发布时间：2020-06-26 16:46

【摘要】：大豆蛋白是一种优质的植物蛋白源,且在食品中具有很多重要的功能特性,如溶解性、起泡性、乳化性、抗氧化性、凝胶性和持水性等。在大豆蛋白这些功能特性中,凝胶性起到重要的作用,它直接影响着大豆蛋白产品的品质。对大豆分离蛋白(SPI)进行糖基化改性处理,可以获得更加优良的功能特性。本文以大豆分离蛋白为原料,以不同分子大小的还原性糖类为糖基化反应对象,研究使用生物化学、酶学、蛋白质化学、光谱学和流变学等学科技术,分别探究了小分子糖和多糖糖基化处理对大豆分离蛋白(SPI)结构和功能特性的影响,通过不同分子大小的糖类对大豆分离蛋白结构和功能的研究,包括溶解性、表面疏水性、流变学等;分析不同种类糖与大豆分离蛋白糖基化改性对大豆分离蛋白结构的影响,如二级(α-螺旋、β-折叠、β-转角);分析谷氨酰胺转氨酶(MTG酶)交联糖基化大豆分离蛋白凝胶形成过程中的作用规律,探索MTG酶交联糖基化大豆分离蛋白凝胶的形成机理,通过对麦芽糊精与大豆分离蛋白酶促凝胶作用机制的研究,确定糖基化大豆分离蛋白凝胶流变性质、微观结构。主要结论如下:(1)葡萄糖、果糖、麦芽糖和乳糖对大豆分离蛋白进行糖基化改性可以显著改善SPI的结构和功能性质。葡萄糖、果糖、麦芽糖和乳糖与SPI糖基化反应都改善了大豆分离蛋白的溶解度、表面疏水性和二级结构,并改进了凝胶流变特性。红外光谱二级结构分析表明,糖基化处理降低了蛋白的α-螺旋,β-转角和无规则卷曲结构含量,增加了β-折叠结构含量。四种小分子糖中,麦芽糖对大豆分离蛋白改性的结果最明显,其次是葡萄糖,果糖和乳糖。(2)用多糖对大豆分离蛋白进行糖基化处理显著改善了SPI的结构和功能性质。麦芽糊精、葡聚糖、壳聚糖和黄原胶与大豆分离蛋白糖基化反应后,大豆分离蛋白的溶解度、表面疏水性和二级结构均得到了明显的改善,且凝胶流变特性也被改善。通过红外光谱研究二级结构,结果表明,糖基化对SPI改性后,蛋白中的α-螺旋,β-转角和无规则卷曲结构含量略有下降,β-折叠结构含量略有增加。四种多糖中,对SPI糖基化改性效果最明显的是麦芽糊精,其次分别是是葡聚糖,壳聚糖和黄原胶。(3)研究MTG诱导的SPI-MD(麦芽糊精)凝胶的结构性质。SDS-PAGE分析证实糖基化已经发生。糖基化可以改善大豆分离蛋白的溶解度、流变性和凝胶性。实验结果表明,凝胶强度、储存模量(G')、损耗模量(G")和持水性均得到了改善,形成了更致密、更均匀的MTG诱导的SPI-MD凝胶网络。此外,这些因素之间存在相关性。此外,基于红外光谱测量,我们发现糖基化改变了凝胶样品的二级结构,α-螺旋,β-转角,无规则卷曲含量减少,β-折叠含量增加。这些结果表明糖基化通过改变蛋白结构促进MTG的交联。因此,糖基化可以促进MTG诱导的SPI-MD凝胶的凝胶化,并可能扩大其在食品蛋白凝胶工业中的应用。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS201.21
【图文】：

糖类,概念图,蛋白质,脱酰胺

图 1.1 蛋白质与糖类糖基化反应概念图 Concept diagram of glycosylation of protein with polysaccharide using Maillard化学方法改变蛋白质的空间结构、蛋白质表面的静电荷数量及改变蛋白质的性质就是化学法修饰，包括糖基化、脱酰胺、磷

反应原理,脱酰胺,胶凝性,食品添加剂

营养成分的含量不会随着酶促反应变化，但可以改变食物从而改善蛋白质的质地、乳化性、稳定性、胶凝性和保水氨基酸[32,33,34]。TG 酶的最佳反应 pH 为 5.0～8.0，最佳反应酶作为食品添加剂，其安全性也得到了保障[35]。蛋白质分交联和脱酰胺的反应原理见下图[30,36]。

【参考文献】