脂质氧化产物对花生球蛋白结构及凝胶形成影响机制的研究

Peanut protein contains essential nine kinds of amino acids, low content of antinutritional factors, less cholesterol and high digestive coefficient , become the most development potential and milk protein finishing the first selection of animals, such as dairy plant protein source.Arachin as the main part of peanut protein because of active sulphur invagination, quaternary structure closely which is difficult to occur between molecules crosslinking influence on the direction of peanut protein as a substitute to animal protein.Induced by lipid oxidation of protein modification effects of molecular structure, may make arachin molecules on the activity of thiol exposed to molecular crosslinking, in the process of gel is conducive to the formation of three-dimensional network structure, also may make the protein molecular chain rupture, change the gel properties of protein.The change of the molecular structure of the present study arachin and establish relationship with gel properties research is relatively small, so the arachin structure changes affect the inherent law of gel properties and the lack of a clear understanding, the project selection of peanut food raw materials, as a model for the main protein, arachin in the peanut kernel as the research object, research different proteins induced by lipid oxidation products of oxidation method and the degree of oxidation of arachin molecular structure and the influence law of gel characteristics, aims to reveal the active free radicals generated based on lipid oxidation of nuts protein structure and function characteristics.

花生蛋白因为含有人体必需九种氨基酸，抗营养因子含量低、不含胆固醇，消化系数高等特点，成为具开发潜力的蛋白基料和牛乳等动物奶类的首选植物蛋白源。花生球蛋白作为花生蛋白的主要组成部分因为活性巯基內陷，四级结构紧密从而难以发生分子间交联影响花生蛋白作为动物蛋白替代品方向上的应用。脂质诱导的氧化作用对蛋白分子结构具有修饰作用，可能会使得球蛋白分子上的活性巯基外露从而发生分子交联，在凝胶过程中有利于三维网络结构的形成，也可能会使得蛋白质分子链的断裂，改变蛋白质的凝胶特性。目前研究花生球蛋白分子结构的变化并与凝胶特性建立关系的研究相对较少，因此花生球蛋白结构的变化影响凝胶特性的内在规律还缺乏清晰地认识 ，本项目选取花生作为模型食品原料，以花生仁中的主要蛋白质——球蛋白为研究对象，研究不同脂质氧化产物诱导的蛋白氧化方式和氧化程度对球蛋白分子结构及其凝胶特性的影响规律，旨在揭示基于脂质氧化生成的活性自由基

以不同浓度的亚油酸（LA）和脂肪氧合酶（LOX）构造的脂质氧化体系对花生球蛋白和伴球蛋白进行诱导氧化，以不同的亚油酸用量作为衡量对花生分离蛋白的氧化程度的衡量指标，研究了脂肪氧化产生的自由基对花生球蛋白和伴球蛋白分子结构和消化特性的影响。发现随着亚油酸添加量的增大，羰基含量、总巯基和二硫键含量均会发生显著的变化，证明两种蛋白发生了显著的氧化，球蛋白比伴花生球蛋白对于LOX催化氧化表现得更加稳定。随着底物亚油酸浓度增加，，花生球蛋白和伴球蛋白的表面疏水性均呈现先增大后减小的趋势，在整个催化氧化过程中，花生伴球蛋白的表面疏水特性均高于花生球蛋白。花生球蛋白在被LOX诱导球蛋白氧化和被模拟消化的过程中，超过50KDa范围的分子基团被氧化聚集的作用力要超过酶促裂解的作用力，而10~30KDa与~10KDa范围的分子基团相比刚好相反，证明球蛋白的适度氧化有利于促进分子链的聚集，分子量越大越容易被LOX诱导氧化，花生伴球蛋白被LOX诱导氧化后的聚集效应比球蛋白更弱。采用不同浓度的2，2-偶氮二( 2-甲基丙基咪) 二盐酸盐［2，2'-azobis ( 2-amidinopropane) dihydrochloride，AAPH］有氧热分解产生的过氧自由基氧化花生球蛋白，通过测定花生球蛋白浊度、粒径、游离巯基含量、电位绝对值、荧光最大发射光谱、红外扫描图谱以及扫描电镜观察，研究AAPH氧化花生球蛋白对其分子结构及其聚集行为的影响。结果显示：随着AAPH浓度的增加，花生球蛋白表示浊度的吸光度由0.20±0.01增加至0.44±0.01，平均粒径从153.94±3.31 nm增加到196.8±3.06 nm，而游离巯基含量14.62±0.08 μmol/g下降到7.77±0.25 μmol/g、电位绝对值从24.17±0.06下降到15.93 ±0.05。对荧光最大发射波长的研究表明，在AAPH 浓度为0~1 mmol/L时，内源荧光最大荧光峰位红移，在AAPH浓度为5~15 mmol/L时，内源荧光最大荧光峰位蓝移。过氧自由基氧化导致花生球蛋白α-螺旋结构含量下降，β-折叠和无规则卷曲含量上升，显示出α-螺旋向β-折叠和无规则卷曲转化的趋势。扫描电镜观察结果显示，花生球蛋白经过氧自由基氧化后，蛋白由聚集紧实逐渐变得发散开来，有利于花生球蛋白的聚集。