高压均质对大豆分离蛋白-大豆异黄酮相互作用及其复合物功能性质的影响
发布时间：2021-11-06 21:05
为探明高压均质处理对大豆分离蛋白（soybean protein isolate,SPI）和大豆异黄酮（soy isoflavone,SI）之间相互作用及其复合物功能性质的影响,并确定最佳处理条件,本实验研究10 mg/mL SPI分别与0、0.2、2 mg/mL SI所形成复合物的结构和功能特性随均质压力条件变化的规律。采用紫外光谱、荧光光谱和傅里叶变换红外光谱（Fourier transform infrared spectrometer,FTIR）分析不同均质条件下复合物构象变化,以粒径、Zeta电位、溶解度和疏水性表征不同均质条件下复合物的流体动力学半径和功能特性。荧光光谱结果表明SI对SPI的荧光猝灭机制为静态猝灭。在压力为80 MPa、SI质量浓度为0.2 mg/mL时,粒径分布稳定,Zeta电位绝对值、溶解度、疏水性均显著提高（P<0.05）。紫外光谱和FTIR结果表明SPI中色氨酸残基附近的微环境亲水性增强,SPI二级结构发生改变。
【文章来源】：食品科学. 2020,41(19)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
不同高压均质条件下SPI和SPI-SI复合物的Zeta电位
2.3 复合物FTIR分析结果蛋白质的红外光谱拥有多个特征吸收谱区域组成，其中酰胺I区波数范围是1 600～1 700 cm-1。主要由C=O伸缩振动引起，其主要对蛋白质的二级结构敏感[20]。高压均质处理后，SPI的FTIR光谱图如图4所示，FTIR光谱可以灵敏地反映肽链结构的变化。根据FTIR数据拟合过程的蛋白质二级结构的变化如表2所示。从40 MPa升高到80 MPa时，α-螺旋相对含量降低（HP-7和HP-8除外），β-转角和无规卷曲相对含量显著下降，β-折叠相对含量逐渐升高。α-螺旋是蛋白质结构中最稳定的结构，其含量降低表明适宜的高压均质压力可以改变蛋白质的二级结构，蛋白质的空间结构变得更加拉伸，可能会影响SPI与其他物质的结合程度。据报道，β-折叠含量的增加表明负责疏水相互作用的蛋白质位点暴露，从而导致蛋白质表面疏水性的增强[21]，这在蛋白质表面疏水性分析中得到进一步证实。但在120 MPa下，呈现α-螺旋含量升高（HP-7和HP-8除外），β-转角含量显著上升。这种现象表明高压均质处理处理改变了SPI的氢键，导致不同二级结构之间的转化。
2.4 复合物溶液紫外光谱分析结果色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸和含硫氨基酸在230～310 nm的波长范围内具有吸收峰。其中，色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸由于其不同的颜色组而具有不同的吸收光谱。色氨酸和酪氨酸残基的共轭双键在280 nm波长处具有吸收峰[22]。如图5B所示，随着均质压力的增加，样品的最大吸光度下降，这可能是由于高压均质处理导致蛋白质结构发生解折叠，使更多的发色团转移到蛋白质表面，从而降低紫外吸收。随着SI质量浓度的增加，紫外吸收光谱最大吸收峰从254 nm到262 nm，发生了红移（图5A），说明蛋白质的构象发生了变化。这可能是由于SPI和SI的相互作用影响了蛋白质分子的微环境，使更多芳香族氨基酸残基附近微环境亲水性增强，从而导致不同高压均质处理SPI-SI复合物结构的不同。此外，可以推测SPI-SI的猝灭机理是静态猝灭，因为动态猝灭仅影响猝灭分子的激发态，而不会改变猝灭物质的吸收光谱[23]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高温豆粕大豆分离蛋白射流空化辅助提取[J]. 李良,周艳,邹智博,郭增旺,吴长玲,王中江. 农业机械学报. 2019(09)
[2]超声及高压均质处理对大豆蛋白-磷脂酰胆碱相互作用的影响[J]. 李杨,刘宝华,樊金源,寻崇荣,张菀坤,全惟诚,江连洲,王中江. 中国食品学报. 2018(08)
本文编号：3480524
【文章来源】：食品科学. 2020,41(19)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
不同高压均质条件下SPI和SPI-SI复合物的Zeta电位
2.3 复合物FTIR分析结果蛋白质的红外光谱拥有多个特征吸收谱区域组成，其中酰胺I区波数范围是1 600～1 700 cm-1。主要由C=O伸缩振动引起，其主要对蛋白质的二级结构敏感[20]。高压均质处理后，SPI的FTIR光谱图如图4所示，FTIR光谱可以灵敏地反映肽链结构的变化。根据FTIR数据拟合过程的蛋白质二级结构的变化如表2所示。从40 MPa升高到80 MPa时，α-螺旋相对含量降低（HP-7和HP-8除外），β-转角和无规卷曲相对含量显著下降，β-折叠相对含量逐渐升高。α-螺旋是蛋白质结构中最稳定的结构，其含量降低表明适宜的高压均质压力可以改变蛋白质的二级结构，蛋白质的空间结构变得更加拉伸，可能会影响SPI与其他物质的结合程度。据报道，β-折叠含量的增加表明负责疏水相互作用的蛋白质位点暴露，从而导致蛋白质表面疏水性的增强[21]，这在蛋白质表面疏水性分析中得到进一步证实。但在120 MPa下，呈现α-螺旋含量升高（HP-7和HP-8除外），β-转角含量显著上升。这种现象表明高压均质处理处理改变了SPI的氢键，导致不同二级结构之间的转化。
2.4 复合物溶液紫外光谱分析结果色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸和含硫氨基酸在230～310 nm的波长范围内具有吸收峰。其中，色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸由于其不同的颜色组而具有不同的吸收光谱。色氨酸和酪氨酸残基的共轭双键在280 nm波长处具有吸收峰[22]。如图5B所示，随着均质压力的增加，样品的最大吸光度下降，这可能是由于高压均质处理导致蛋白质结构发生解折叠，使更多的发色团转移到蛋白质表面，从而降低紫外吸收。随着SI质量浓度的增加，紫外吸收光谱最大吸收峰从254 nm到262 nm，发生了红移（图5A），说明蛋白质的构象发生了变化。这可能是由于SPI和SI的相互作用影响了蛋白质分子的微环境，使更多芳香族氨基酸残基附近微环境亲水性增强，从而导致不同高压均质处理SPI-SI复合物结构的不同。此外，可以推测SPI-SI的猝灭机理是静态猝灭，因为动态猝灭仅影响猝灭分子的激发态，而不会改变猝灭物质的吸收光谱[23]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高温豆粕大豆分离蛋白射流空化辅助提取[J]. 李良,周艳,邹智博,郭增旺,吴长玲,王中江. 农业机械学报. 2019(09)
[2]超声及高压均质处理对大豆蛋白-磷脂酰胆碱相互作用的影响[J]. 李杨,刘宝华,樊金源,寻崇荣,张菀坤,全惟诚,江连洲,王中江. 中国食品学报. 2018(08)
本文编号：3480524
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