米糠蛋白的亚基结构及其疏水特性的研究

米糠蛋白的营养潜力和经济价值已被公认，但由于米糠中蛋白质的难溶解和不易分离的特点，目前米糠浓缩蛋白和分离蛋白产品在国内仍然缺乏实际生产和应用。本项目拟采用生物化学、蛋白质化学和光谱学等相关学科的方法及手段，以构成米糠蛋白的四种蛋白质-清蛋白、球蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白为研究对象，在蛋白质分子亚基组成、空间构象和形成可溶性聚集物的表征上深入探讨米糠蛋白分子结构与溶解特性间的构效关系，明确亚基结构对米糠蛋白疏水特性作用的分子机制。通过澄清米糠蛋白的分子特征、蛋白亚基组分和空间构象与其溶解特性的作用关系，就可以极大地发挥米糠蛋白的营养功能和应用特性，解决其在提取及应用过程中提取率不高、功能性不良等问题，为今后米糠蛋白产品的生产、应用及进行分子设计和重组生产特定产品提供重要的理论依据。

研究按照项目书中的计划进行，完成了计划书中所列的研究内容。.从了解天然蛋白质材料的结构与性能入手，确定提取米糠分离蛋白和各分级蛋白的方法，获得具有变性小、性能优异的蛋白质材料，为今后米糠蛋白研究的原料制备及米糠蛋白产品的提取和开发提供理论和实践基础。通过提取出的各蛋白样品的组成、功能特性、亚基构成和氨基酸组成等方面的研究，确定胶体磨超声辅助碱法提取工艺。盐析会对蛋白质二级结构产生影响。提取方法对醇溶蛋白和谷蛋白的影响较小。.以三种粳稻米为材料分别制备各蛋白样品，通过蛋白组成、功能特性、理化特性、分子特性等指标，明确米糠蛋白的基本特征和分子结构，获得米糠蛋白质化学方面的基础数据。谷蛋白含有较多疏水性氨基酸，表面疏水性最高，醇溶蛋白最低。疏水性与溶解性间不存在一致的变化趋势。巯基含量与表面疏水性具有相关性。米糠各蛋白的二级结构以β-折叠和无规则卷曲为主。球蛋白含有较多二硫键；醇溶蛋白和谷蛋白含硫氨基酸含量高、酸性氨基酸含量少，是导致溶解性低的原因。各蛋白样品的显微结构存在较大差别。.在温度、pH、压力、超声波、酶解等处理条件下，通过功能特性、理化特性和分子特性的变化，明确外界加工条件对米糠蛋白分子结构的影响规律，揭示蛋白产品品质变化的内在机理，为今后米糠蛋白的加工和利用提供理论支撑和研究数据。随处理温度升高，清蛋白稳定性下降，球蛋白稳定性增加。清蛋白表面疏水性随pH值增加而增大，球蛋白明显高于清蛋白。蛋白质的表面疏水性和α-螺旋结构呈正相关关系。在压力作用下清蛋白表面疏水指数增高；球蛋白降低。超声处理后的米糠蛋白溶解性提高3倍以上，乳化性和起泡性提高了82%和36%。不同超声时间对米糠蛋白的亚基组成无影响。.以不同配比米糠蛋白组分的样品为试材，测定各样品的溶解性与功能性质变化，明确各分级蛋白对米糠蛋白品质影响的互作效应，为今后进行分子设计和重组生产米糠蛋白产品的研发和应用提供理论支撑。体外消化率指标米糠蛋白高于大米蛋白，米糠清蛋白、球蛋白高于米糠谷蛋白，米糠醇溶蛋白最低。在等电点左右，溶解性、起泡性、乳化性及乳化稳定性、持水性/持油性较低，泡沫稳定性大；在较低离子浓度（0.2mol/L）下，蛋白各功能性质较优；在变性温度左右蛋白溶解性、乳化性和起泡性达到最大。清蛋白可以提高溶解性、持水性；醇溶蛋白有助于乳化性及乳化稳定性和持油性的提高；谷蛋白可以提高泡沫稳定性。