大豆油脂体结构特征及其释放TAGs机理的研究

The objective of the project is focused on the investigation of the structural properties of oil body from soybean and releasing mechanism of triacylgycerols (TAGs) with combined methods of biochemistry, protein chemistry, oil chemistry, spectroscopy, and statistical analysis. Firstly, molecular and structural properties of oil body from soybean will be clarified using analysis of morphology, chemical composition and specific molecular characteristics. The releasing mechanism of TAGs of oil body is discussed by thermal energy treatment. The research results can be more in-depth understanding of the whole process of TAGs release from oil body and mechanism of the existing oil extraction, but also provide theoretical guidance for oil extraction by biological methods in the future. At the same time, the results will be an important reference of development and construction of natural food emulsifiers and drug carrier by simulation oil body structure.

采用生物化学、蛋白质化学、油脂化学、光谱学和统计分析等学科相结合的方法，以大豆油脂体为研究对象，研究大豆油脂体结构特征及其释放TAGs的机理。首先探讨通过形态分析、化学组分分析和组分构象分析明确大豆油脂体的分子特征和结构表征；研究热能对大豆内油脂体形态、组分、分子间结合形式和分子构象的影响，明确TAGs从大豆油脂体中释放机制；通过本研究可以更加深入了解大豆油脂体释放TAGs的全过程及相关的影响因素，完善现行油脂提取机制，也为油脂的生物提取提供理论指导，通过油脂体结构及稳定性的研究为模拟油脂体稳定性进行天然食品乳化剂的开发和药物载体构建提供重要的技术支持。

采用化学方法分析并比较了高油和低油大豆品种间油脂体化学组成，研究结果发现大豆油脂体主要是由水、脂肪、蛋白质、磷脂及少量VE组成；高油大豆油脂体亚油酸、α-亚麻酸、蛋白质含量显著低于低油大豆油脂体（P<0.05）；而磷脂含量无显著差异（P>0.05）；高油大豆油脂体中DL-alpha tocopherol和gamma-tocopherol含量显著高于低油大豆油脂体的（P<0.05），而delta-tocopherol含量无显著差异（P>0.05）；高油大豆油脂体的ζ-电势和动力学半径均显著高于低油大豆油脂体的（P<0.05）。由流变学特性可知，高油和低油大豆油脂体乳液均呈现弱凝胶的性质，具有剪切变稀的特性；由SDS-PAGE电泳图谱分析，大豆油脂体中的油质蛋白分子量为~17KDa和~18KDa；高油和低油大豆油脂体的磷脂主要由脑磷脂、卵磷脂和溶血磷脂酰胆碱组成，且二者间无显著差异（P>0.05）。研究结果发现，TAGs的释放率随着加热时间的延长和加热温度的升高而增加，温度为90℃加热3h时，TAGs释放率达到最大值，但是释放率相对较低；发现热处理下，高油和低油大豆油脂体氧化形成的氢过氧化物和二级氧化产物丙二醛的含量均处于较低水平；同时发现高油大豆油脂体的乳化性和乳化稳定性高于低油大豆油脂体；由DSC分析可知，高油和低油大豆油脂体的Td分别为86.3℃和86.1℃，经50℃、70℃和90℃热处理后，高油和低油大豆油脂体蛋白完全变性，不再出现Td和ΔH；圆二色性光谱分析得出，经50℃、70℃和90℃热处理后高油大豆油脂体二级结构有明显变化，而低油大豆油脂体无明显变化；在温度30-90℃加热处理后，高油和低油大豆油脂体动力学半径变化趋势平稳；随着热处理温度的增加，可以显著降低大豆油脂体中卵磷脂和溶血磷脂酰胆碱含量（P<0.05），而脑磷脂则无变化；发现油脂中VE含量随着加热温度的升高则呈现显著下降趋势（P<0.05）。通过上述的研究，不仅了解了高油大豆和低油大豆来源的油脂体组成和结构特征，而且研究发现无论是高油还是低油来源的大豆油脂体对热都具有较好的稳定性，通过简单的加热进行破乳，实现TAGs充分释放难度很大，同时发现，大豆油脂体具有较好的乳化性和乳化稳定性，通过油脂体结构及稳定性的研究为模拟油脂体稳定性进行天然食品乳化剂的开发和药物载体构建提供重要的理论指导和技术支持。