大米蛋白糖基化接枝产物的制备及理化与功能特性研究
发布时间：2021-06-29 06:44
大米是全球最主要的粮食作物之一,大米中的主要组分为淀粉（80%～90%）与蛋白质（7%～8%）。其中蛋白质与其他谷类蛋白质相比,具有低致敏性、高生物价、营养价值全面等特点。作为谷物中的贮藏蛋白质,大米蛋白的功能特性较差,限制了其在食品工业中的应用,因此对其进行化学改性,尤其是糖基化改性来改善功能特性就显得非常重要。目前的糖基化改性由于耗时长、糖基化进程的不可控性,容易生成有害的晚期糖基化终末产物,所以通过选择糖种类与量以及选择改性方法来控制糖基化反应的进程显得非常重要。因此,本论文以大米蛋白为原料,选择湿热（WH）和水热（HT）并结合高静压处理,对大米蛋白与不同糖组分进行糖基化反应,并对其理化、功能特性等进行了初步研究,以期为功能性大米糖蛋白的加工生产提供理论依据和技术基础,拓展大米蛋白的产业应用价值。具体研究结论如下:（1）采用湿热（WH）和水热（HT）糖基化对大米蛋白与不同糖（葡萄糖、木糖、木聚糖）糖基化接枝产物的接枝度与溶解度进行研究,发现大米蛋白与木糖进行水热糖基化反应生成的产物接枝度、溶解度增加最多,在反应时间20 min、p H值为8、木糖与大米蛋白质量比为7:1时,接枝度...
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同糖基化方法对RP和RP-GRP的接枝度(A)及溶解度(B)的影响
广西大学硕士学位论文大米蛋白糖基化接枝产物的制备及理化与功能特性研究20与反应，但此时已经糖基化的蛋白有可能在热作用下发生聚集，即将暴露的氨基重新被包裹不能于糖分子结合，从而使接枝度与溶解度在20min后略有降低[132]。图2-2不同糖基化方法的反应时间对RP-X溶解度(A)、褐变度(B)与接枝度(C)的影响Fig.2-2Effectsofreactiontimeofdifferentglycosylationmethodsonsolubility(A),browningdegree(B)andgraftingdegree(C)ofRP-X一般而言，在420nm波长处吸光度的增加，表明美拉德反应最后阶段褐色素的产生[102]。由图2-2可知，湿热糖基化反应随着反应的进行，反应体系的褐变程度显著增加，褐变度与时间成正相关，是反应时间越短，RP-XW的颜色越浅，随着反应时间的延长，溶液颜色逐渐加深，420nm波长处的吸光度增加，推测褐色聚合体类黑精形成，因为类黑精是一种以短肽和色素相结合的混合体，美拉德反应时间越长，由于糖基化反应的最后阶段发生的反应是游离氨基和糖片段缩合成聚合蛋白和褐色素类黑精，色素物质产生更多，导致糖基化反应产物的褐变程度加深[102,133]。水热反应生成的RP-XH的褐变度明显高于湿热反应，褐变度从0.27增加到0.94，水热反应的接枝度最高时，褐变度并非最高，可能是水热反应中，在20min以内压力对反应的初级阶段影响不明显，但是抑制了糖基化反应中级和高级阶段。
广西大学硕士学位论文大米蛋白糖基化接枝产物的制备及理化与功能特性研究212.4.3不同pH值对糖基化接枝产物接枝度褐变度及溶解度的影响由图2-3看出随pH值增大，湿热反应糖基化接枝产物接枝度褐变度溶解度增大，而水热反应糖基化接枝产物pH6-8接枝度随pH值增加增加，这是由于酸性环境氨基是离子化的铵离子，反应活性低，同时在酸性环境蛋白本身的溶解度也较低，当pH8接枝度时达到最大41.94%，pH为9时接枝度有所下降，pH10时接枝度又开始上升。美拉德反应在碱性环境中更有利于反应的进行所以本质上是碱催化反应[134]。由于蛋白一级结构在强碱环境可能发生变化，如脱氨脱羧和肽键断裂，引起的“胱赖反应”生成有毒化合物，所以糖基化反应体系的碱性不能过强[134]。而且pH值对于高压下糖基化反应影响显著，pH小于等于8时，压力抑制中期和末期阶段反应比较明显，所以pH值为8时的褐变度并非为峰值。而且从整体看水热糖基化反应的褐变度是从0.12增加到0.95，但因为水热褐变度的增速是缓慢降低的，水热反应对糖基化推测末期阶段产物成抑制作用。随pH值增大RP-X溶解度增大，pH10时分别达到26.6%和35.5%，在pH8时溶解度到27.1%。可以看出pH值对溶解度的影响大于接枝度对溶解性的影响，但在食品加工以及保存过程中，极少使其pH值高于8[135,136]。图2-3不同糖基化方法的pH值对RP-X溶解度(A)、褐变度(B)与接枝度(C)的影响Fig.2-3EffectofdifferentpHonsolubility(A),browningdegree(B)andgraftingdegree(C)
【参考文献】：
期刊论文
[1]水热糖基化大米蛋白质的结构以及溶解性研究[J]. 李灵诚,李兵兵,夏宁,滕建文,黄丽,韦保耀,董传志. 食品工业科技. 2020(18)
[2]超高压对乳清分离蛋白结构和抗氧化活性的影响[J]. 庞佳坤,郑远荣,刘振民,包怡,陈森怡,党慧杰. 食品与发酵工业. 2020(04)
[3]酶法改性对核桃谷蛋白微观结构及功能特性的影响[J]. 薛雨菲,张玥,程怡媚,马舒婕,孙乾,李芳,孔令明. 食品与机械. 2019(10)
[4]现代生物技术在海洋功能性食品开发中的应用[J]. 毛相朝. 生物产业技术. 2019(04)
[5]芸豆蛋白与糖基化芸豆蛋白结构与功能特性研究[J]. 冯玉超,王长远,李玉琼,全越,张东杰. 中国食品学报. 2019(07)
[6]双孢蘑菇蛋白的提取工艺优化及其功能性质[J]. 郑新雷,李灵诚,滕建文,韦保耀,黄丽,夏宁,覃柳迪. 食品工业科技. 2019(16)
[7]转谷氨酰胺酶催化的糖基化修饰对黑豆蛋白抗氧化活性的影响[J]. 张英蕾,尹彦洋,姚鑫淼,卢淑雯,赵蕊,李哲滨,季妮娜,沈卉芳,顾晓雯,张守文. 中国食品添加剂. 2019(02)
[8]超声对乳清蛋白及其水解物的美拉德产物抗氧化性及结构的影响[J]. 李晓东,杜玲玲,张秀秀,刘璐,朱启鹏,常淤浩,白洁. 中国食品学报. 2019(02)
[9]蛋白质糖基化接枝改性研究进展[J]. 冯燕英,牟代臣,祁文磊,陈茂龙,许宙,程云辉. 食品与机械. 2019(02)
[10]脱脂牛乳体系中乳蛋白-葡萄糖美拉德反应程度及产物功能性质研究[J]. 牟全生,杨敏,王裕成,包鹏杰,雷敬敬,陈浩,王海霞,杨继涛. 食品工业科技. 2019(12)
博士论文
[1]超声和超声协同碱预处理对大米蛋白酶解效果影响及过程模拟研究[D]. 李素云.江苏大学 2017
[2]微波对酪蛋白的糖基化反应及产物功能性质的研究[D]. 毕伟伟.东北农业大学 2015
[3]裸燕麦总蛋白、谷蛋白酶解物的功能特性及其抗氧化活性研究[D]. 马萨日娜.内蒙古农业大学 2015
[4]喷射蒸煮制备米糠、碎米蛋白及其功能性研究[D]. 夏宁.华南理工大学 2012
[5]小麦胚芽油超临界CO2萃取、评价及麦胚蛋白修饰改性的研究[D]. 牛丽亚.合肥工业大学 2012
[6]大豆球蛋白糖基化接枝改性及其热聚集行为研究[D]. 许彩虹.华南理工大学 2010
[7]鹰嘴豆分离蛋白的制备及其功能性质研究[D]. 张涛.江南大学 2005
硕士论文
[1]糖基化（果胶）改性对卵白蛋白功能特性的影响、机制初探及应用[D]. 王祺.吉林大学 2019
[2]杏鲍菇分离蛋白的制备、理化功能特性与抗氧化活性研究[D]. 郑新雷.广西大学 2019
[3]淡水鱼加工副产物酶解液的美拉德反应工艺及产物抗氧化性分析[D]. 朱琳.江西科技师范大学 2019
[4]大米蛋白与阿魏酸交联对阿魏酸消化吸收的影响[D]. 张佳佳.广西大学 2018
[5]不同糖化方法对提高大豆分离蛋白功能性质的对比研究[D]. 张瑶.东北农业大学 2017
[6]米糠清蛋白—壳聚糖纳米自组装包载姜黄素纳米体系制备与评价[D]. 甘招娣.南昌大学 2017
[7]不同时空条件下微波对蛋清蛋白糖基化反应的影响[D]. 谢欢.南昌大学 2017
[8]玉米醇溶蛋白—淀粉复合物的制备及性质研究[D]. 高萍萍.中国农业科学院 2017
[9]小米糠阿拉伯木聚糖的制备及其功能性质的研究[D]. 周启静.南京农业大学 2017
[10]物理预处理对小麦蛋白糖基化改性的影响[D]. 臧艳妮.合肥工业大学 2017
本文编号：3255954
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同糖基化方法对RP和RP-GRP的接枝度(A)及溶解度(B)的影响
广西大学硕士学位论文大米蛋白糖基化接枝产物的制备及理化与功能特性研究20与反应，但此时已经糖基化的蛋白有可能在热作用下发生聚集，即将暴露的氨基重新被包裹不能于糖分子结合，从而使接枝度与溶解度在20min后略有降低[132]。图2-2不同糖基化方法的反应时间对RP-X溶解度(A)、褐变度(B)与接枝度(C)的影响Fig.2-2Effectsofreactiontimeofdifferentglycosylationmethodsonsolubility(A),browningdegree(B)andgraftingdegree(C)ofRP-X一般而言，在420nm波长处吸光度的增加，表明美拉德反应最后阶段褐色素的产生[102]。由图2-2可知，湿热糖基化反应随着反应的进行，反应体系的褐变程度显著增加，褐变度与时间成正相关，是反应时间越短，RP-XW的颜色越浅，随着反应时间的延长，溶液颜色逐渐加深，420nm波长处的吸光度增加，推测褐色聚合体类黑精形成，因为类黑精是一种以短肽和色素相结合的混合体，美拉德反应时间越长，由于糖基化反应的最后阶段发生的反应是游离氨基和糖片段缩合成聚合蛋白和褐色素类黑精，色素物质产生更多，导致糖基化反应产物的褐变程度加深[102,133]。水热反应生成的RP-XH的褐变度明显高于湿热反应，褐变度从0.27增加到0.94，水热反应的接枝度最高时，褐变度并非最高，可能是水热反应中，在20min以内压力对反应的初级阶段影响不明显，但是抑制了糖基化反应中级和高级阶段。
广西大学硕士学位论文大米蛋白糖基化接枝产物的制备及理化与功能特性研究212.4.3不同pH值对糖基化接枝产物接枝度褐变度及溶解度的影响由图2-3看出随pH值增大，湿热反应糖基化接枝产物接枝度褐变度溶解度增大，而水热反应糖基化接枝产物pH6-8接枝度随pH值增加增加，这是由于酸性环境氨基是离子化的铵离子，反应活性低，同时在酸性环境蛋白本身的溶解度也较低，当pH8接枝度时达到最大41.94%，pH为9时接枝度有所下降，pH10时接枝度又开始上升。美拉德反应在碱性环境中更有利于反应的进行所以本质上是碱催化反应[134]。由于蛋白一级结构在强碱环境可能发生变化，如脱氨脱羧和肽键断裂，引起的“胱赖反应”生成有毒化合物，所以糖基化反应体系的碱性不能过强[134]。而且pH值对于高压下糖基化反应影响显著，pH小于等于8时，压力抑制中期和末期阶段反应比较明显，所以pH值为8时的褐变度并非为峰值。而且从整体看水热糖基化反应的褐变度是从0.12增加到0.95，但因为水热褐变度的增速是缓慢降低的，水热反应对糖基化推测末期阶段产物成抑制作用。随pH值增大RP-X溶解度增大，pH10时分别达到26.6%和35.5%，在pH8时溶解度到27.1%。可以看出pH值对溶解度的影响大于接枝度对溶解性的影响，但在食品加工以及保存过程中，极少使其pH值高于8[135,136]。图2-3不同糖基化方法的pH值对RP-X溶解度(A)、褐变度(B)与接枝度(C)的影响Fig.2-3EffectofdifferentpHonsolubility(A),browningdegree(B)andgraftingdegree(C)
【参考文献】：
期刊论文
[1]水热糖基化大米蛋白质的结构以及溶解性研究[J]. 李灵诚,李兵兵,夏宁,滕建文,黄丽,韦保耀,董传志. 食品工业科技. 2020(18)
[2]超高压对乳清分离蛋白结构和抗氧化活性的影响[J]. 庞佳坤,郑远荣,刘振民,包怡,陈森怡,党慧杰. 食品与发酵工业. 2020(04)
[3]酶法改性对核桃谷蛋白微观结构及功能特性的影响[J]. 薛雨菲,张玥,程怡媚,马舒婕,孙乾,李芳,孔令明. 食品与机械. 2019(10)
[4]现代生物技术在海洋功能性食品开发中的应用[J]. 毛相朝. 生物产业技术. 2019(04)
[5]芸豆蛋白与糖基化芸豆蛋白结构与功能特性研究[J]. 冯玉超,王长远,李玉琼,全越,张东杰. 中国食品学报. 2019(07)
[6]双孢蘑菇蛋白的提取工艺优化及其功能性质[J]. 郑新雷,李灵诚,滕建文,韦保耀,黄丽,夏宁,覃柳迪. 食品工业科技. 2019(16)
[7]转谷氨酰胺酶催化的糖基化修饰对黑豆蛋白抗氧化活性的影响[J]. 张英蕾,尹彦洋,姚鑫淼,卢淑雯,赵蕊,李哲滨,季妮娜,沈卉芳,顾晓雯,张守文. 中国食品添加剂. 2019(02)
[8]超声对乳清蛋白及其水解物的美拉德产物抗氧化性及结构的影响[J]. 李晓东,杜玲玲,张秀秀,刘璐,朱启鹏,常淤浩,白洁. 中国食品学报. 2019(02)
[9]蛋白质糖基化接枝改性研究进展[J]. 冯燕英,牟代臣,祁文磊,陈茂龙,许宙,程云辉. 食品与机械. 2019(02)
[10]脱脂牛乳体系中乳蛋白-葡萄糖美拉德反应程度及产物功能性质研究[J]. 牟全生,杨敏,王裕成,包鹏杰,雷敬敬,陈浩,王海霞,杨继涛. 食品工业科技. 2019(12)
博士论文
[1]超声和超声协同碱预处理对大米蛋白酶解效果影响及过程模拟研究[D]. 李素云.江苏大学 2017
[2]微波对酪蛋白的糖基化反应及产物功能性质的研究[D]. 毕伟伟.东北农业大学 2015
[3]裸燕麦总蛋白、谷蛋白酶解物的功能特性及其抗氧化活性研究[D]. 马萨日娜.内蒙古农业大学 2015
[4]喷射蒸煮制备米糠、碎米蛋白及其功能性研究[D]. 夏宁.华南理工大学 2012
[5]小麦胚芽油超临界CO2萃取、评价及麦胚蛋白修饰改性的研究[D]. 牛丽亚.合肥工业大学 2012
[6]大豆球蛋白糖基化接枝改性及其热聚集行为研究[D]. 许彩虹.华南理工大学 2010
[7]鹰嘴豆分离蛋白的制备及其功能性质研究[D]. 张涛.江南大学 2005
硕士论文
[1]糖基化（果胶）改性对卵白蛋白功能特性的影响、机制初探及应用[D]. 王祺.吉林大学 2019
[2]杏鲍菇分离蛋白的制备、理化功能特性与抗氧化活性研究[D]. 郑新雷.广西大学 2019
[3]淡水鱼加工副产物酶解液的美拉德反应工艺及产物抗氧化性分析[D]. 朱琳.江西科技师范大学 2019
[4]大米蛋白与阿魏酸交联对阿魏酸消化吸收的影响[D]. 张佳佳.广西大学 2018
[5]不同糖化方法对提高大豆分离蛋白功能性质的对比研究[D]. 张瑶.东北农业大学 2017
[6]米糠清蛋白—壳聚糖纳米自组装包载姜黄素纳米体系制备与评价[D]. 甘招娣.南昌大学 2017
[7]不同时空条件下微波对蛋清蛋白糖基化反应的影响[D]. 谢欢.南昌大学 2017
[8]玉米醇溶蛋白—淀粉复合物的制备及性质研究[D]. 高萍萍.中国农业科学院 2017
[9]小米糠阿拉伯木聚糖的制备及其功能性质的研究[D]. 周启静.南京农业大学 2017
[10]物理预处理对小麦蛋白糖基化改性的影响[D]. 臧艳妮.合肥工业大学 2017
本文编号：3255954
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