米糠酸败引起的蛋白质氧化对米糠蛋白营养品质影响及机理研究

Rice bran is a by-product of rice processing. China has plenty resource of rice bran, rice bran has high nutritional value which regarded as a great development potential and high value-added resource. Rice bran is susceptible to rancidity during storage. Products of oxidative rancidity of rice bran could oxidative modify rice bran protein, which affect nutrition quality of rice bran protein. In view of the fact that rice bran in our country could not be timely and effectively stabilized and effects of rice bran rancidity on nutrition quality of rice bran protein are not clearly studied. Therefore, mechanism of effects of rice bran rancidity on the nutrition quality of rice bran protein was investigated from the perspective of protein oxidation in the present work. Effects of extent of rice bran rancidity and rice bran protein oxidation during rice bran storage were characterized. Effects of rice bran rancidity induced protein oxidation on structural characteristics and in vitro digestibility of rice bran protein were studied. Results of above-mentioned were associated with oxidative stress and tissue injury of rice bran protein with different oxidation extent, which could further understand the mechanism of effects of rice bran rancidity induced protein oxidation on nutrition quality of rice bran protein, provide a theoretical basis for the development and application of rice bran protein.

米糠是稻米加工的副产物，我国米糠资源丰富，米糠营养价值高，是一种极具开发潜力的高附加值资源。米糠在贮藏过程中极易酸败，米糠氧化酸败产物可导致米糠蛋白氧化，影响米糠蛋白营养品质。针对目前我国米糠不能及时有效稳定化处理以及米糠酸败影响米糠蛋白品质还不甚明晰的现状，本项目从蛋白质氧化角度研究米糠酸败过程中米糠蛋白营养品质的变化机理。通过表征米糠贮藏过程中米糠酸败程度和米糠蛋白氧化程度，研究米糠酸败引起的蛋白质氧化对米糠蛋白结构特征和体外消化性的影响，并将它们与不同氧化程度米糠蛋白诱发机体氧化应激和组织损伤相关联，从而进一步认识米糠酸败引起的蛋白质氧化影响米糠蛋白营养品质的机理，为开发和应用米糠蛋白提供理论依据。

我国米糠资源丰富，米糠营养价值高，极具开发潜力。米糠在加工和贮藏过程中极易酸败，米糠酸败可诱导米糠蛋白氧化，改变米糠蛋白的结构特征和消化性质，进而可能影响米糠蛋白的营养品质。然而，米糠酸败对米糠蛋白营养品质的影响及机理尚不明确。本项目旨在探究米糠酸败诱导的蛋白质氧化对米糠蛋白结构特征、消化性质和营养品质的影响及机制。新鲜米糠在25℃条件下分别贮藏0、1、3、5、10天脱脂得到米糠毛油，以得到的不同酸败程度脱脂米糠为原料制备米糠蛋白。研究发现，随着米糠贮藏时间的延长，米糠毛油酸价从4.31增加至38.72 mg KOH/g，米糠蛋白羰基含量从2.12增加到13.8 nmol/mg，游离巯基和二硫键含量逐渐降低，表明米糠在贮藏过程中逐渐发生酸败，并且米糠酸败诱导米糠蛋白氧化。通过测定米糠蛋白二级结构和聚集状态表征米糠酸败对米糠蛋白结构的影响，结果表明米糠酸败诱导的蛋白质氧化使米糠蛋白二级结构从有序状态向无序状态转变，诱导米糠蛋白形成聚集体。通过模拟体外消化体系，探究米糠酸败诱导的蛋白质氧化对米糠蛋白体外消化性质的影响，结果表明米糠酸败诱导的蛋白质适度氧化促进了米糠蛋白的消化，而过度氧化抑制了米糠蛋白的消化。酸败诱导的米糠蛋白氧化还改变了消化产物的结构和抗氧化性。通过构建过氧自由基和丙二醛氧化体系，发现过氧自由基和丙二醛均可诱导米糠蛋白氧化，改变米糠蛋白结构特征、功能性质和消化性质。通过测定小鼠的能量代谢、氧化还原状态和炎症，表征米糠酸败诱导的蛋白质氧化对米糠蛋白营养品质的影响。结果表明氧化米糠蛋白抑制了小鼠的能量代谢，影响了肝脏的生理功能。氧化米糠蛋白通过Keap1-Nrf2/ARE通路造成了肝、肾的氧化损伤，并通过MyD88/NF-κB通路诱发了炎症。氧化米糠蛋白改变了肠道微生物的组成和丰度，但对短链脂肪酸的含量没有显著影响。氧化米糠蛋白还通过激活TLR4-MyD88/NF-κB通路引起了肠道的炎症，并通过上调紧密连接蛋白的表达提高了肠道屏障的功能。本项目的研究结果可为开发利用米糠蛋白提供理论指导。