大豆油脂体氧化稳定性维持的分子机制研究

Oil bodies from soybean have good oxidation stability, as a natural emulsifier with broad application prospects in food, cosmetic and pharmaceutical industries, and have become a hot spot of domestic and foreign scholars. However, the molecular mechanism of maintaining the oxidative stability of oil bodies from soybean is not clear. This mechanism can solve the oxidation problem of high unsaturated fatty acid food and provide accurate molecular design for the development of natural food emulsifier. For the interpretation of this mechanism, the regularity and quantitative relationship of the difference of the oxidation stability of oil bodies from soybean by the change of natural component. Furthermore, the relationship between oxidative stability of oil bodies from soybean and surface properties will be revealed using modern spectroscopy technology and atomic force microscope technology. The regularity and the quantitative relationship of the single component, molecular structure and interfacial properties of oil bodies from soybean to maintain oxidation stability will be identified using protease, hospholipase, respectively, and combined enzymolysis of oil bodies. The key components and conformations that play a key role in maintaining the oxidative stability of oil bodies from soybean will be identified. The project can explain the key components, conformation and mechanism of oxidation stability of oil bodies from soybean, and provide a scientific theoretical basis for solving oxidation problem of high unsaturated fatty acid food, and provide precise molecular design theory for developing natural food emulsifier.

大豆油脂体具有良好的氧化稳定性，作为一种天然的乳化剂，在食品、化妆品、医药等行业有广阔的应用前景。但大豆油脂体氧化稳定性维持的分子机制尚不明确，阐明此机制可解决高不饱和脂肪酸食品易氧化难题和为天然食品乳化剂开发提供精准分子设计。为澄清此机制，本项目在明确天然组分变化导致大豆油脂体氧化稳定性差异的规律及量化关系的基础上，采用现代光谱学技术和原子力显微镜技术，明确大豆油脂体结构表征及表面性质与油脂氧化稳定性关系；利用蛋白酶、磷脂酶分别及联合酶解大豆油脂体，揭示大豆油脂体在生物解离过程中，其单一组分、分子结构、界面性质对维持大豆油脂体氧化稳定性的作用规律及量化关系，甄别哪种组分及何种构象对维持大豆油脂体氧化稳定性起关键作用。通过本研究可以诠释大豆油脂体氧化稳定性维持的关键组分和构象及作用机制，为解决高不饱和脂肪酸食品易氧化难题提供科学理论基础，为开发天然食品乳化剂提供精准分子设计理论。

大豆油脂体氧化稳定性维持的分子机制尚不明确。本研究对三种高蛋白和高油大豆品种的大豆油脂体（SOB）的组成、抗氧化活性和氧化稳定性进行了评价。结果发现，高蛋白大豆SOB中多不饱和脂肪酸含量较高，而高油大豆SOB提取率和总生育酚含量较高。高油大豆SOB亲脂组分的抗氧化能力高于高蛋白大豆SOB。此外，高蛋白大豆提取的SOB的脂质过氧化物和硫代巴比妥酸反应物（TBARS）积累速率分别是高油大豆提取的SOB的1.38倍和4倍，说明从高油大豆中分离的SOB具有较强的氧化稳定性，其亲脂部位抗氧化能力与生育酚含量呈正相关，更适合在食品工业中应用。此外，热处理对中性和碱性条件下回收的SOB的酶活性和稳定性的影响被探究。研究发现，在中性条件下回收的SOB中含有脂氧合酶和油酸水解酶，碱性条件下回收的SOB中则不存在，因此具有更强的氧化稳定性。热处理（90℃或110℃）能够通过抑制中性条件下回收的SOB乳液中的脂氧合酶和油酸水解酶活性提高中性条件下回收的SOB乳液的氧化稳定性和物理稳定性。同时，碱性条件下回收的SOB具有良好的抗聚结性，热处理后其氧化稳定性显著增强。此外，在NaCl存在的中性条件下，由于静电屏蔽作用SOB在储存期间表现出强烈的絮凝。同时，含有NaCl的SOB更容易发生脂质氧化，但静电屏蔽抑制了蛋白质氧化。NaCl诱导的SOB絮凝和脂质氧化在pH 3时减弱，说明酸调节处理导致SOB乳液抗聚结稳定性和氧化稳定性显著提高。此外，生物解离过程中SOB分子形态和结构变化与氧化稳定性关系被探究。磷脂酶和蛋白酶处理后的SOB乳液在贮藏过程中的PV值和TBARS值显著升高，这可能是因为磷脂酶和蛋白酶处理后SOB表面磷脂组成和蛋白质结构的变化导致界面强度降低，脂肪酸更容易暴露在空气中从而加速脂质氧化。因此，SOB表面磷脂和蛋白质的空间结构在维持SOB氧化稳定中起重要作用。通过本研究可以诠释SOB氧化稳定性维持的关键组分和构象及作用机制，为解决高不饱和脂肪酸食品易氧化难题提供科学理论基础，为开发天然食品乳化剂提供精准分子设计理论。