栀子苷与热处理大豆分离蛋白相互作用机理_冯思麟.pdf
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1、收稿日期:。基金项目:国家自然科学基金资助项目()。作者简介:冯思麟(),男,硕士生。通信作者:万茵(),女,教授,博士。:。冯思麟,范浩伟,马文婧,等栀子苷与热处理大豆分离蛋白相互作用机理南昌大学学报(理科版),():,(),():栀子苷与热处理大豆分离蛋白相互作用机理冯思麟,范浩伟,马文婧,赵富强,谢芳,罗竞成,舒佳,付桂明,万茵 (南昌大学 食品科学与技术国家重点实验室;国际食品创新研究院,江西 南昌 ;欧思麦集团有限公司,江西 南昌 )摘要:为探究栀子苷与不同热处理大豆分离蛋白的相互作用的机理,以 电位、粒径及微观样貌观察()为指标对栀子苷热处理大豆分离蛋白复合物进行表征,并采用荧光光
2、谱法探究栀子苷与不同热处理大豆分离蛋白之间的淬灭方式、结合位点数、结合作用力类型。结果表明,栀子苷会使热处理大豆分离蛋白的 电位绝对值增大,粒径减小,且栀子苷与 热处理大豆分离蛋白的复合物 电位绝对值最大,粒径最小;栀子苷与热处理大豆分离蛋白之间淬灭过程是自发的,机制为静态淬灭,相互作用类型为范德华力和氢键,并形成了结合位点数近似于的复合物。关键词:相互作用;大豆分离蛋白;栀子苷中图分类号:文献标志码:文章编号:(),(;,;,):,;,:;栀子苷(,),属环烯醚萜苷类化合物,是 茜草 科植物栀子()中的主要活性成分,其结构如图所示,具有抗抑郁、抗肿瘤、抗炎、降血糖、抗氧化和第 卷第期 年月南
3、昌大学学报(理科版)()DOI:10.13764/ki.ncdl.2023.01.007神经保护作用等多种药理作用,研究价值和临床应用价值极高。但栀子苷稳定性差、生物利用度低,对其的研究、开发和应用受到了极大限制。图 化学结构 大豆分离蛋白(,)作为健康膳食金字塔中主要来源的蛋白质,因其作为植物蛋白在健康中的独特营养价值及优良的功能特性,广泛地使用在食品工业中。研究表明温度可显著影 响 的 二 级 结 构 和 功 能 特 性。陶 汝 青等 发现,随着 热处理温度从 变化到,形成凝胶的强度先升高后降低,凝胶失水率呈下降趋势。郭凤仙等 发现较低浓度的 在适宜高温条件下热处理一定时间会改善 的溶解性
4、,起泡性和乳化稳定性也会受到一定的影响。一般认为是 主要组分 球蛋白和 球蛋白 遇高温易变性所致。因其两亲性常被用于运载和保护各类天然生物活性物质。代世成等 通过制备大豆分离蛋白()儿茶素非共价共价复合物来提高儿茶素的抗氧化能力和稳定性。为利用 运载和保护栀子苷,本实验以 电位、粒径及微观样貌观察()为指标对所制备的复合物进行表征,采用荧光光谱探究 与 之间的相互作用力,分析不同热处理条件对二者相互作用和结合方式的影响,以期为改善栀子苷的实际应用提供理论依据。材料与方法材料与试剂栀子苷(分析纯,)购于陕西金康泰生物科技有限公司;大豆分离蛋白(分析纯,)、栀子苷标准品(,)购于美国 公司;甲醇(
5、色谱 纯)购 于 美 国 默 克 公 司;磷 酸 氢 二 钠()、磷酸二氢钾()、氢氧化钠、浓盐酸购于广州西陇公司;叠氮化钠()购于湖北鑫润德化工有限公司。仪器与设备 荧光分光光度计(日本日立有限公司);精密电子天平(上海佳禾衡器有限公司);真空冷冻干燥机(江苏天翎仪器有限公司);冷场发射扫描电镜(日本日立有限公司);电热恒温磁力搅拌水浴锅(江苏常州亿能仪器公司);高速冷冻离心机(德国 公司);激光衍射粒度分析仪(英国马尔文公司)。方法热处理 样品制备将 粉末溶于去离子水,分别置于 ,热处理 ,迅速冰浴冷却,冻干。热处理 复合物电位用含 叠氮化钠的 磷酸盐缓冲溶液()()配制()的 溶液,室温
6、下磁力搅拌,储存备用。将 溶于 中配制成 的 水溶液,避光保存。按照质量比:将 溶液加入 溶液,室温下磁力搅拌 制成 热处理 复合物。参考 等 的方法测定样品的 电位。粒径测定参照 等 的方法测定制得样品的体积平均粒径(,)。微观样貌观察将 的冻干样品喷金上机,放大倍数为 倍。荧光光谱的测定参考 等 的方法稍作修改:逐次滴加 溶液()于的热处理 溶液()中,混合 ,记录体系的荧光光谱。激发波长 ,发射波长 ,激发和发射狭缝分别为和。数据统计与分析使用 和 软件绘图,软件进行显著性分析()。结果与分析 与热处理 复合对 电位的影响 电位可以很好地表征颗粒之间的相互吸引能力,绝对值越低,粒子间存在
7、的斥力较小,易发生相互吸引而聚集;绝对值越高,粒子间的相互斥力第期冯思麟等:栀子苷与热处理大豆分离蛋白相互作用机理越大,越不容易发生相互碰撞和聚集的现象。由图可知,颗粒表面呈现出较低的负电性,且热处理前后基本不变()。加入 后,电位绝对值均显著增大,可能是 自身携带电荷,或在中性条件下,与 结合掩盖后者的正电基团,使 的负电荷相对增加。此外,加入 后的复合体系中 热处理 的 电位绝对值最大,为(),这与代世成等 的研究结果相似,原因可能是 热处理使 的 球蛋白变性,改变了 空间构象,蛋白结构展开,增强了与 的相互作用,导致复合体系负电性增强。复合体系电位绝对值的增强说明 与 存在一定相互作用,
8、与 处理 所制的复合物的电位绝对值最大,稳定性最好。未处理80 60 100 SPIGE-热处理SPI复合物热处理条件0-5-10-15-20-25-30Zeta电位/mV图 及其复合物的 电位 与热处理 复合对粒径的影响从图可以看出,热处理与加入 均影响粒径的大小。未处理 的粒径为(),热处理后粒径分别降低至(),(),(),可能是由于热处理使 球蛋白和 球蛋白不同程度变性,一部分蛋白柔性结构展开,疏水基团暴露,乳化性增强,利于维持体系以小颗粒存在,所以体系蛋白颗粒的粒径随温度升高而逐渐减小。粒径/m未处理80 60 100 706050403020100SPIGE-热处理SPI复合物热处理
9、条件图 及其复合物的粒径 与热处理 形成复合体系后,粒径均显著低于未复合纯蛋白,说明 与热处理 之间存在相互作用,使颗粒向更小更稳定的趋势转变。不同 热处理 复合物相比,热处理 复合物体积平均直径最小,说明其稳定性最好。王忠江等 发现 中的 和 球蛋白的变性温度分别为 和。因此,热处理。会导致 的 球蛋白变性,导致 球蛋白结构展开进而促进 结构重排,形成空间结构更小更稳定的颗粒;处理后 球蛋白亦变性,空间结构变化导致热聚集作用,生成的大尺度聚集体阻碍了 与 的相互作用,粒径反而增大。表征图为不同热处理 及 热处理 复合物冻干样品 倍放大倍数下的电镜照片。从(、:未处理 、热处理 复合物,倍;和
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