东北农业大学迟玉杰教授、 迟媛教授团队发表论文:糖类高温糖基化修饰蛋清蛋白分子构象及其对高内相乳液稳定性的影响
时间:2023-12-28 来源: 点击数:958 分享到:
东北农业大学迟玉杰教授、迟媛教授团队在国际知名学术期刊Food Research International ( IF 8.1 )发表了题为“High-temperature glycosylation of saccharides to modify molecular conformation of egg white protein and its effect on the stability of high internalphase emulsions”的论文。
本文研究了高温湿热糖基化产物稳定的水包油乳液的冻融稳定性。选择葡萄糖 (Glu)、D-果糖 (Fru)、木糖 (Xyl)、麦芽糖糊精 (MD)、低聚果糖 (FO) 和低聚异麦芽酮糖 (IMO) 作为与蛋清蛋白 (EWP) 进行糖基化反应的糖源。120°C 制备 GEWP。研究表明,糖的类型显着影响 EWP 的美拉德反应。Xyl组糖基化程度最高,还原能力最大,MD、FO和IMO组糖基化程度最低。高温湿糖基化处理引起 EWP 二级和三级结构的变化。升高的温度暴露了蛋白质内的疏水基团,而亲水碳水化合物通过美拉德反应的共价结合降低了蛋白质的H0值。发泡和乳化性能的改善归因于α-螺旋含量的增加、二硫键的形成和表面张力的降低。与天然 EWP 制备的乳液相比,由 GEWP 制备的乳液表现出更高的表观粘度和 G',其中 GEWP/Xyl 基团显示出最高值。冻融处理后,GEWP/Fru 和 GEWP/FO 组表现出优异的稳定性和降低的冰点,以及最小的微观结构变化。这些发现强调了糖类型在 GEWP 稳定的高内相乳液 (HIPE) 稳定性中的重要性,表明定制的美拉德反应可以产生具有优异乳液冻融稳定性的稳定剂。
图1 不同糖基化处理的 GEWPs 的非还原(A)和还原(B) SDS-PAGE。
图2 不同糖基化处理的 GEWPs 的糖基化程度和褐变强度(A)、色差(B)和视觉外观(C)。
图3 不同糖基化处理的 GEWPs 蛋白质二级结构和三级结构。
图4 不同糖基化处理的 GEWPs 的溶解度(A) ,表面疏水性(B) ,ζ 电位和粒径(C) ,紫外光谱(D) ,乳化性能(E)和发泡性能(F)。
图5 不同糖基化处理的 GEWPs 的表面张力(A)和接触角(B-C)。
图6 不同 GEWPs 稳定的高抗冲聚乙烯的表观粘度、剪切应力、 G’和 G”。
图7 原始乳状液和冻融乳状液的光学显微结构和体积平均粒径(D43)。
图8 研究了冻融前后不同条件下 HIPE 的絮凝指数和聚结指数(A)、冻融稳定性(B)、 D32和 D43(C-D)、盐离子稳定性(E)和热稳定性(F)。
图9 不同 GEWP 的稳定 HIPE 的 DSC 热分析(A-H)和冰节点(I)。
图10 GEWPs 和 HIPE 各指标之间的热图(A)和相关图(B)。本研究发现,在特定的糖环境中,EWPs 在高温(120°C)下的糖基化可以诱导蛋白质的结构变化,从而获得新的功能属性。然而,必须注意的是,大量的多糖可能不适合在这样的条件下部署。美拉德反应的程度取决于糖的不同还原特性,谷氨酸、果糖和木糖基更容易与 EWPs 相互作用。尽管如此,过度的反应不一定产生积极的改善效果,可能导致溶解度降低。相反,FO 和IMO 修饰的EWPs 表现出增强的功能特性。值得注意的是,以 GEWPs 为稳定剂配制的 HIPE 具有显著的冻融稳定性、热回弹性和抗盐破坏性。通过对不同乳状液的 FI、 CI和乳滴平均粒径的测定,FO 和Fru 改性EWPs 是最有前途的选择。这些发现不仅对于设计使用 GEWPs 作为乳化剂或稳定剂的 HIPE 具有重要意义,而且对于理解高温糖基化在形成抗冻性,食品级,基于蛋白质的 Pickering 稳定剂中的关键作用也具有重要意义。
//www.sciencedirect.com/science/article/pii/S096399692301373X
责任编辑:唐长波、鲍雅倩