本文關(guān)鍵詞：大豆蛋白的結(jié)構(gòu)特征與營養(yǎng)價(jià)值的關(guān)系，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：大豆是人和動(dòng)物的營養(yǎng)中最重要和使用最廣泛的植物蛋白原料。大豆加工副產(chǎn)品豆粕是全世界動(dòng)物飼料中使用最多的蛋白原料。大豆中的兩種貯藏蛋白—大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白占大豆總蛋白的70%左右,由于大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白的含量高,使其成為影響大豆及其蛋白產(chǎn)品功能特點(diǎn)的重要因素。因此,大豆球蛋白和大豆伴球蛋白的分子結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系成為廣泛研究的問題。為了闡明加工過程大豆蛋白的結(jié)構(gòu)變化對(duì)抗原蛋白免疫活性和消化率等營養(yǎng)價(jià)值的影響,本文采用了紅外光譜、差熱掃描和掃描電鏡等技術(shù)對(duì)蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,并對(duì)提取的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)與免疫活性和消化率進(jìn)行相關(guān)分析,以揭示加工過程大豆蛋白的結(jié)構(gòu)特征與營養(yǎng)價(jià)值的關(guān)系。1.針對(duì)120℃干熱和濕熱處理的純化固體大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白樣品,本文采用紅外光譜、差熱掃描和掃描電鏡等技術(shù)對(duì)其分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。DSC結(jié)果表明大豆球蛋白比β-伴大豆球蛋白的超分子結(jié)構(gòu)更復(fù)雜,含更高的能值,并且大豆球蛋白柔性較低;掃描電鏡結(jié)果顯示:120℃濕熱處理的大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋比120℃干熱處理大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白具有更強(qiáng)的聚集狀態(tài),而分子聚集不利于蛋白質(zhì)的消化與吸收;紅外光譜峰強(qiáng)變化數(shù)據(jù)顯示:120℃濕熱處理的大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白的峰強(qiáng)出現(xiàn)顯著性變化(P0.05),表明120℃濕熱處理引起大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白結(jié)構(gòu)顯著變化;紅外光譜酰胺Ⅰ帶解析結(jié)果顯示120℃濕熱處理引起大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白分子內(nèi)聚集A1向分子間聚集A2轉(zhuǎn)變,β-折疊顯著下降(P0.05),α-螺旋和無規(guī)卷曲顯著增加(P0.05);120℃干熱處理引起β-伴大豆球蛋白β-折疊顯著下降(P0.05)和β-轉(zhuǎn)角顯著增加(P0.05),而對(duì)大豆球蛋白的二級(jí)結(jié)構(gòu)沒有顯著變化,表明大豆球蛋白比β-伴大豆球蛋白結(jié)構(gòu)熱穩(wěn)定性更好,結(jié)構(gòu)不易破壞。2.利用Native-PAGE電泳、熒光光譜和紅外光譜方法對(duì)熱處理溶液中的大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,運(yùn)用ELISA檢測(cè)其相應(yīng)的免疫活性變化。Native-PAGE電泳結(jié)果顯示隨溫度升高天然結(jié)構(gòu)大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白減少同時(shí)聚集體增加,表明隨溫度升高疏水基團(tuán)暴露增加分子聚集;熒光光譜結(jié)果同樣檢測(cè)到加熱引起的疏水環(huán)境升高引起的熱聚集。紅外光譜酰胺Ⅰ帶的去卷積峰位向低波數(shù)位移,表明加熱處理引起的氫鍵作用變強(qiáng),這對(duì)消化吸收是不利的。ELISA結(jié)果顯示大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白的β-折疊與免疫活性呈顯著正相關(guān)(r=0.897,r=0.886),而無規(guī)卷曲與免疫活性呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.937,r=-0.714),表明熱變性引起的大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白構(gòu)象變化顯著影響其免疫活性的變化。3.采用TNBS、ELISA、Tricine-SDS-PAGE和SDS-PAGE檢測(cè)不同蛋白酶酶解大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白產(chǎn)物的水解度、免疫活性和分子量變化,運(yùn)用掃描電鏡、差式量熱掃描和紅外光譜等技術(shù)分析蛋白酶解產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)變化。Tricine-SDS-PAGE結(jié)果顯示大豆球蛋白酶解后的亞基含量變化,表明酸性亞基比堿性亞基更容易水解,SDS-PAGE結(jié)果顯示酶解后β-伴大豆球蛋白的β-亞基最難降解;大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白的水解度與其相應(yīng)的免疫活性呈極顯著負(fù)相關(guān)(P0.0001),線性回歸結(jié)果表明可以通過水解度預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)的免疫活性變化;掃描電鏡顯示大豆球蛋白與β-伴大豆球蛋白酶解產(chǎn)物原有的聚集結(jié)構(gòu)消失和疏松程度增多,這是對(duì)消化有意義的變化;胃蛋白酶、黑曲霉酸性蛋白酶和枯草桿菌蛋白酶120min酶解大豆球蛋白產(chǎn)物的二級(jí)結(jié)構(gòu)中β-折疊顯著降低(P0.05),表明分子由有序結(jié)構(gòu)變得無序;三種蛋白酶對(duì)β-伴大豆球蛋白酶解產(chǎn)物β-折疊均呈現(xiàn)升高變化,這意味著不利于進(jìn)一步酶解。4.利用紅外光譜分析六種不同大豆蛋白的結(jié)構(gòu)特征,采用胃蛋白酶和胰蛋白酶兩步消化法測(cè)定不同大豆蛋白的體外消化率。對(duì)不同大豆蛋白紅外光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析和聚類分析,不同大豆蛋白紅外光譜的酰胺Ⅰ帶和酰胺Ⅱ帶的峰面積、擬合二級(jí)結(jié)構(gòu)α-螺旋和β-折疊、酰胺Ⅰ帶與酰胺Ⅱ帶峰面積比值結(jié)果呈顯著差異(P0.05),表明紅外光譜結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)可以有效區(qū)分不同大豆蛋白。斯皮爾曼相關(guān)分析顯示酰胺Ⅰ帶與酰胺Ⅱ帶峰高比值和體外消化率呈顯著負(fù)相關(guān)(P0.01),酰胺Ⅰ帶與酰胺Ⅱ帶峰面積比值和體外消化率呈顯著負(fù)相關(guān)(P0.01);二級(jí)結(jié)構(gòu)β-折疊與體外消化率呈顯著負(fù)相關(guān)(P0.05);表明不同大豆蛋白的結(jié)構(gòu)特征顯著影響蛋白質(zhì)的消化,中紅外光譜產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)特征數(shù)據(jù)與大豆蛋白的營養(yǎng)成分和消化性的關(guān)系可以直接反映蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值與消化利用價(jià)值�？傊�,基于中紅外光譜的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)沒有破壞飼料或純蛋白質(zhì)內(nèi)在結(jié)構(gòu)如α-螺旋、β-折疊、無規(guī)卷曲和β-轉(zhuǎn)角的比例和平衡,這些蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征影響著蛋白質(zhì)的營養(yǎng)品質(zhì)和動(dòng)物的消化利用。紅外光譜數(shù)據(jù)顯示了不同飼料蛋白原料真實(shí)的內(nèi)在結(jié)構(gòu)特征,為分析蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)變化提供了科學(xué)依據(jù),在飼料蛋白檢測(cè)應(yīng)用中具有廣闊的發(fā)展前景。
【關(guān)鍵詞】：大豆球蛋白 β-伴大豆球蛋白 紅外光譜 分子結(jié)構(gòu) 營養(yǎng)價(jià)值
【學(xué)位授予單位】：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S816.4
【目錄】：

• 縮略詞表2-4
• 摘要4-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 緒論14-43
• 1.1 研究的目的和意義14-15
• 1.2 大豆蛋白的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系15-27
• 1.2.1 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的理論基礎(chǔ)15-16
• 1.2.2 大豆蛋白的分子結(jié)構(gòu)16-24
• 1.2.3 蛋白質(zhì)的功能特性24-27
• 1.3 大豆蛋白的營養(yǎng)價(jià)值與抗?fàn)I養(yǎng)作用27-31
• 1.3.1 理想蛋白質(zhì)與理想氨基酸模式27-28
• 1.3.2 大豆蛋白的營養(yǎng)價(jià)值28-29
• 1.3.3 大豆蛋白的抗?fàn)I養(yǎng)作用29-31
• 1.4 大豆蛋白的加工處理31-36
• 1.4.1 大豆蛋白的熱處理脫敏31-32
• 1.4.2 熱處理大豆蛋白的構(gòu)象變化32-34
• 1.4.3 大豆蛋白的酶法改性34-36
• 1.5 新技術(shù)在飼料蛋白加工中的應(yīng)用及進(jìn)展36-40
• 1.5.1 紅外光譜的基本原理及其應(yīng)用36-38
• 1.5.2 紅外光譜在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用38
• 1.5.3 飼料養(yǎng)分體內(nèi)與體外消化的研究進(jìn)展38-40
• 1.6 研究內(nèi)容與方法40-43
• 1.6.1 研究內(nèi)容40-41
• 1.6.2 技術(shù)路線41-43
• 第二章 熱變性Glycinin和 β-Conglycinin分子結(jié)構(gòu)與形貌特征分析43-60
• 2.1 前言43-44
• 2.2 材料與設(shè)備44
• 2.2.1 試劑44
• 2.2.2 儀器44
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法44-47
• 2.4 結(jié)果與分析47-58
• 2.4.1 SDS-PAGE和Native-PAGE電泳分析47-48
• 2.4.2 大豆球蛋白和 β-伴大豆球蛋白的DSC分析48-50
• 2.4.3 熱變性大豆球蛋白和 β-伴大豆球蛋白微觀結(jié)構(gòu)的掃描電鏡分析50-51
• 2.4.4 熱變性大豆球蛋白和 β-伴大豆球蛋白的FTIR光譜分析51-56
• 2.4.5 熱變性大豆球蛋白和 β-伴大豆球蛋白的二級(jí)結(jié)構(gòu)分析56-58
• 2.5 討論58-60
• 2.6 小結(jié)60
• 第三章 Glycinin和 β-Conglycinin熱穩(wěn)定性與免疫活性關(guān)系的研究60-79
• 3.1 前言60-61
• 3.2 材料與設(shè)備61
• 3.2.1 試劑61
• 3.2.2 儀器61
• 3.3 實(shí)驗(yàn)方法61-65
• 3.4 結(jié)果與分析65-77
• 3.4.1 大豆球蛋白和 β-伴大豆球蛋白的DSC分析65
• 3.4.2 SDS-PAGE和Native-PAGE電泳分析65-67
• 3.4.3 熱處理大豆球蛋白和 β-伴大豆球蛋白的濁度與溶解度分析67-68
• 3.4.4 熱處理大豆球蛋白和 β-伴大豆球蛋白的熒光光譜分析68-69
• 3.4.5 熱處理大豆球蛋白和 β-伴大豆球蛋白的FTIR光譜分析69-74
• 3.4.6 熱處理對(duì)大豆球蛋白和 β-伴大豆球蛋白免疫活性的影響74-76
• 3.4.7 熱處理大豆球蛋白和 β-伴大豆球蛋白結(jié)構(gòu)與免疫活性的相關(guān)分析76-77
• 3.5 討論77-78
• 3.6 小結(jié)78-79
• 第四章 β-Conglycinin酶解產(chǎn)物結(jié)構(gòu)特征和免疫活性的研究79-96
• 4.1 前言79-80
• 4.2 材料與設(shè)備80
• 4.2.1 試劑80
• 4.2.2 儀器80
• 4.3 實(shí)驗(yàn)方法80-82
• 4.4 結(jié)果與分析82-94
• 4.4.1 β-伴大豆球蛋白酶解產(chǎn)物的SDS-PAGE電泳分析82-83
• 4.4.2 不同酶解時(shí)間的 β-伴大豆球蛋白的水解度分析83-84
• 4.4.3 不同蛋白酶酶解 β-伴大豆球蛋白的免疫活性分析84-86
• 4.4.4 β-伴大豆球蛋白酶解物的水解度和免疫活性的相關(guān)分析和線性回歸86-87
• 4.4.5 β-伴大豆球蛋白酶解產(chǎn)物的DSC分析87-89
• 4.4.6 酶解 β-伴大豆球蛋白微觀結(jié)構(gòu)的掃描電鏡分析89-91
• 4.4.7 β-伴大豆球蛋白酶解產(chǎn)物的FTIR光譜分析91-92
• 4.4.8 β-伴大豆球蛋白酶解產(chǎn)物的二級(jí)結(jié)構(gòu)分析92-94
• 4.5 討論94-95
• 4.6 小結(jié)95-96
• 第五章 glycinin酶解產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)特征和免疫活性的研究96-112
• 5.1 前言96-97
• 5.2 材料與設(shè)備97
• 5.2.1 試劑97
• 5.2.2 儀器97
• 5.3 實(shí)驗(yàn)方法97-98
• 5.4 結(jié)果與分析98-111
• 5.4.1 大豆球蛋白酶解產(chǎn)物的Tricine-SDS-PAGE電泳分析98-99
• 5.4.2 不同酶解時(shí)間的大豆球蛋白的水解度分析99-100
• 5.4.3 不同蛋白酶酶解大豆球蛋白的免疫活性分析100-102
• 5.4.4 不同蛋白酶酶解大豆球蛋白的水解度和免疫活性的相關(guān)分析102-103
• 5.4.5 大豆球蛋白酶解物的DSC分析103-106
• 5.4.6 酶解大豆球蛋白微觀結(jié)構(gòu)的掃描電鏡分析106-107
• 5.4.7 大豆球蛋白酶解產(chǎn)物的FTIR光譜分析107-108
• 5.4.8 大豆球蛋白酶解產(chǎn)物的二級(jí)結(jié)構(gòu)分析108-111
• 5.5 討論111-112
• 5.6 小結(jié)112
• 第六章 不同加工大豆蛋白的結(jié)構(gòu)特征與體外消化率關(guān)系的研究112-129
• 6.1 前言112-113
• 6.2 材料與設(shè)備113-114
• 6.2.1 試劑113
• 6.2.2 儀器113-114
• 6.3 實(shí)驗(yàn)方法114-115
• 6.4 結(jié)果與分析115-127
• 6.4.1 不同大豆蛋白產(chǎn)品的紅外光譜分析115-118
• 6.4.2 不同大豆蛋白產(chǎn)品的聚類分析118-119
• 6.4.3 不同大豆蛋白產(chǎn)品的主成分分析119-120
• 6.4.4 主成分分析模型的載荷因子分析120-121
• 6.4.5 不同大豆蛋白產(chǎn)品的酰胺Ⅰ帶、酰胺Ⅱ帶與體外消化率的相關(guān)分析121-123
• 6.4.6 不同大豆蛋白產(chǎn)品的二級(jí)結(jié)構(gòu)分析123-125
• 6.4.7 不同大豆蛋白產(chǎn)品的二級(jí)結(jié)構(gòu)與體外消化率的相關(guān)分析125-127
• 6.5 討論127-128
• 6.6 小結(jié)128-129
• 結(jié)論與創(chuàng)新129-131
• 參考文獻(xiàn)131-145
• 個(gè)人簡歷145-146
• 致謝146

【共引文獻(xiàn)】

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