蛋白質(zhì)是食品中一種重要的組分,在食品加工及貯藏過程中,蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性對食品營養(yǎng)、功能特性及產(chǎn)品貨架期有著重要的影響。飽和多羥基化合物,如糖和多元醇,具有提高蛋白質(zhì)穩(wěn)定性的作用。甘油是一種被廣泛應(yīng)用的食品添加劑,因其是最簡單的多元醇,也被用于研究多元醇提高蛋白質(zhì)穩(wěn)定性的機(jī)理。目前甘油提高蛋白質(zhì)穩(wěn)定性被認(rèn)為是一種非特異性作用。然而我們發(fā)現(xiàn)甘油對不同球狀蛋白穩(wěn)定性的影響方式存在差異,但作用機(jī)理還不清晰。因此本文以β-乳球蛋白和α-乳白蛋白為主要研究對象,分別探討在高蛋白含量（50%）和低蛋白含量（5%）兩種模型體系中,甘油對不同球狀乳蛋白穩(wěn)定性影響的差異及機(jī)理。首先,建立高蛋白含量的蛋白/甘油/水模型體系,研究不同濃度甘油對β-乳球蛋白和α-乳白蛋白熱力學(xué)穩(wěn)定性的影響及其變化趨勢。差示掃描量熱（DSC）結(jié)果顯示β-乳球蛋白變性溫度隨甘油濃度增加呈線性升高,而α-乳白蛋白變性溫度隨甘油濃度先升高,當(dāng)甘油濃度超過50%后,其變性溫度逐漸降低;β-乳球蛋白和α-乳白蛋白的變性焓均隨甘油濃度的增加而減小。另外,以乳鐵蛋白和溶菌酶作為參照蛋白,驗(yàn)證甘油對不同球狀蛋白穩(wěn)定性影響的差異。一方面,乳鐵蛋白和... 

【文章來源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

β-乳球蛋白二聚體晶體結(jié)構(gòu)（PDBID：1beb）示意圖和變體A一級結(jié)構(gòu)（▲代表含疏水側(cè)鏈的殘基；■代表酸性氨基酸殘基；●代表堿性氨基酸殘基；與二級結(jié)構(gòu)對應(yīng)序列以相同色塊標(biāo)注）

白蛋白不含游離的巰基，8 個(gè)半胱氨酸之間形成 4 個(gè)穩(wěn)定的二硫鍵，包括 Cys6-Cys120，Cys61-Cys77，Cys73-Cys91 和 Cys28-Cys111[25]。鈣離子對 α-乳白蛋白結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性起到關(guān)鍵性作用[26]。由于與鈣離子的結(jié)合，α-乳白蛋白的兩個(gè)結(jié)構(gòu)區(qū)域的相對位置被固定，從而形成了天然結(jié)構(gòu)，即鈣離子結(jié)合型（holo）α-乳白蛋白。將 α-乳白蛋白中的鈣離子脫除后得到脫鈣型（apo）α-乳白蛋白。Apo-α-乳白蛋白是一種類似于天然結(jié)構(gòu)的非功能性中間結(jié)構(gòu)。陽離子結(jié)合位點(diǎn)的周圍的無補(bǔ)償?shù)呢?fù)電荷相互作用導(dǎo)致 α-乳白蛋白在脫除鈣離子后穩(wěn)定性降低，而且對溶劑環(huán)境的變化更為敏感，例如 pH 和離子。晶體學(xué)研究表明 holo-α-乳白蛋白和 apo-α-乳白蛋白總體三級結(jié)構(gòu)相似，主要區(qū)別在于近 Tyr103 和 Gln54 的裂口區(qū)域，兩個(gè)位點(diǎn)的在 apo 和 holo狀態(tài)下朝向相反，Tyr103 在 holo 狀態(tài)下與周邊的殘基形成氫鍵，而在 apo 狀態(tài)下與溶劑分子形成氫鍵，使 apo 的裂口更大[27]。圓二色譜（circular dichroism，CD）和熒光光譜研究的結(jié)果顯示脫除鈣離子后 α-乳白蛋白的二級結(jié)構(gòu)保持不變，但三級結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。Apo-α-乳白蛋白的三級結(jié)構(gòu)與天然 α-乳白蛋白熔球態(tài)（A-state，pH=2.0）的結(jié)構(gòu)一致[28]。有研究指出相比于 apo 型，當(dāng) α-乳白蛋白與鈣離子結(jié)合時(shí)，其色氨酸內(nèi)源熒光會(huì)發(fā)生藍(lán)移并且熒光量子產(chǎn)量的降低[29]。

第一章 緒論中，高蛋白營養(yǎng)棒仍然面臨穩(wěn)定性下降的問題，其品質(zhì)劣變和褐變，這直接導(dǎo)致了其感官和營養(yǎng)品質(zhì)的損失[49]。影響高蛋白營養(yǎng)棒貨架期的主要因素。蛋白聚集[50,51]是導(dǎo)致在貯藏后期，其質(zhì)地發(fā)生持續(xù)且劇烈的硬化，Zhou 等[52]提性聚集形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。此外，高蛋白營養(yǎng)棒中通常含有一定量中會(huì)發(fā)生美拉德反應(yīng)。美拉德反應(yīng)不僅會(huì)造成高蛋白營養(yǎng)棒損失，而且還會(huì)加速高蛋白營養(yǎng)棒的硬化[53-55]。美拉德反應(yīng)中間產(chǎn)物，Lederer 等[56]提出美拉德反應(yīng)會(huì)促使蛋白質(zhì)分子，從而加速體系的質(zhì)地硬化。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]甘油水溶液氫鍵特性的分子動(dòng)力學(xué)模擬[J]. 陳聰,李維仲.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(03)

碩士論文
[1]分子遷移對高蛋白食品體系質(zhì)地硬化的影響[D]. 張靚.江南大學(xué) 2014
[2]中間水分體系中β-乳球蛋白糖基化的研究[D]. 陳穎佳.江南大學(xué) 2013



本文編號：3212322