牛乳β-乳球蛋白低聚体的结构表征及致敏性的体外评估

发布时间：2020-03-05 09:00

【摘要】：乳清是奶酪生产过程中的副产品,含有丰富的蛋白质,常被用作高蛋白饮料的生产原料。在食品生产过程中也常被用作起泡剂、增稠剂、表面活性剂等辅助剂。乳清蛋白中β-乳球蛋白含量约占50%～80%,β-乳球蛋白和α乳白蛋白被认为是乳清中的主要过敏原。流行病学调查显示,约有2.5%的人群对牛奶过敏,且随着现代生活水平和卫生条件的提高,食物过敏患者的人数也在逐渐增加。目前研究表明,牛乳β-乳球蛋白在天然状态下主要以二聚体形式存在,但还没有关于天然状态下的二聚体致敏性的报道。本研究的工作内容包括：牛乳β-乳球蛋白的分离纯化及其低聚体的制备、牛乳β-乳球蛋白低聚体理化特性的检测、牛乳β-乳球蛋白低聚体的酶解稳定性及致敏性的体外评估。研究的主要方法、结果及结论如下： 1.乳清经色谱层析后,分别采用SDS-PAGE和质谱进行鉴定。然后采用单因素实验,包括温度范围为40-75℃,加热时间0.5-2h,金属离子与蛋白浓度比为2：1、1：1、1：2,pH范围为5.55-8.04,探究Cu2+、Ca2+、Zn2+、Mg2+四种金属离子诱导β-乳球蛋白形成低聚体的最佳条件。结果表明,乳清经过两步色谱层析法分离后,能够纯化得到纯度高达99%的β-乳球蛋白；单因素实验结果表明,在温度为70℃,加热时间为0.5h,pH7.0,金属离子与蛋白浓度比为1：1,该条件能较好地诱导β-乳球蛋白形成低聚体。 2.采用激光粒度的方法分析β-乳球蛋白低聚体粒径的变化,环境扫描电镜观察其外观形态,Ellimen法检测蛋白中的自由巯基含量的变化,圆二光谱法监测其二级结构的变化。结果表明,Cu2+、Ca2+、Zn2+、Mg2+四种金属离子诱导β-乳球蛋白聚合后的样品的平均粒径分别为372nm、1236nm、1167nm、315nm,他们在外观形态和二级结构上也表现出较大的差异,自由巯基的含量分别为0.04mM.0.033mM、0.04mM。因此得出,温度为70℃,在pH7.0,加热0.5h,金属离子与蛋白浓度比为1：1条件下,Cu2+诱导的聚合主要是分子间自由巯基形成的二硫键形成的聚合；Ca2+和Mg2+形成的聚合体主要来自于分子间的自由巯基与二硫键交换形成的聚合体；没有金属离子的和Zn2+诱导的聚合体均有两种方式的聚合,但在Zn2+中诱导的聚合体中,自由巯基聚合方式占主导地位。 3.运用模拟体外胃肠消化的方式对诱导聚合后的样品进行消化,探讨β-乳球蛋白聚合后的酶解稳定性；用竞争ELISA法检测聚合后样品的IgG结合能力和IgE结合能力；免疫印迹观察聚合体的抗原性。实验结果表明,β-乳球蛋白聚合体抗胃蛋白酶消化能力较强,抗胰蛋白酶消化能力较弱；IgG结合能力为Zn2+Cu2+ Mg2+Ca2+,IgE结合能力为Cu2+Ca2+Zn2+Mg2+;免疫印迹结果表明β-乳球蛋白聚合体仍然有一定的抗原性。
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R155.57

【参考文献】