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多糖可食用包装膜的制备与应用研究
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氨基酸修饰可食用生物膜载体的制备与性质
孙 也,王艳萍,李淑雅,刘兆贤,刘 媛*
天津科技大学食品工程与生物技术学院,天津 300457
Preparation and Properties of Edible Amino Acid-Modified Biofilm Carrier
SUN Ye, WANG Yanping, LI Shuya, LIU Zhaoxian, LIU Yuan*
College of Food Engineering and Biotechnology, Tianjin University of Science and Technology, Tianjin 300457, China
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& 食物蛋白质的酶法改性研究进展
食物蛋白质的酶法改性研究进展
2010, Vol. 31, No. 19
共价交联作用(covalent cross-linking)
多酚氧化酶对蛋白的交联作用
※专题论述
蛋白质的酶法交联作用也称酶法聚合改性,是指通过酶试剂,在蛋白质内部多肽链之间(分子内交联)或蛋白质之间(分子间交联)形成共价键,改变蛋白质的结构,从而达到改善蛋白质功能特性的目的。目前能催化蛋白质发生交联作用的酶主要有转谷氨酰胺酶、多酚氧化酶和过氧化物酶[3]。1.1
转谷氨酰胺酶对蛋白的交联作用
转谷氨酰胺酶(transglutaminase,TGase,E.C.2.3.
多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO,E.C.1.14.18.1)是结构复杂的多亚基的含铜氧化还原酶,广泛存在于微生物、动植物及人体内,能催化酚类化合物的氧化,是一组具有广阔应用领域的酶类。近年来,多酚氧化酶作为一类可以催化蛋白质交联的酶,已经引起了学者的广泛重视。
COOHTrTyrHO
COOHTrTyrO
2.13)是一种可以催化转酰基反应,从而导致蛋白质(或多
肽)之间发生共价交联的酶。它的机理如下:1)转谷氨酰胺酶能催化多肽链或蛋白质的谷氨酰胺侧链的酰胺基与伯胺化合物之间的相互作用,从而共价导入蛋白质、氨基酸、多肽至同种或异种蛋白,或将氨基糖类、磷脂导入蛋白质形成多相共轭蛋白质,提高蛋白质的营养价值[4],该交联过程如图1A所示。2)当转谷氨酰胺酶催化谷氨酸残基(酰基供体)的γ-酰氨基和赖氨酸残基(酰基受体)的ε-氨基之间的酰基转移反应时,使蛋白质分子内或分子间发生交联,生成ε-(γ-Glu)-Lys结构,因而导致了蛋白质结构的变化[5]。这种蛋白结构的变化使其功能特性得到改善。且因该赖氨酸残基仍可被人体消化利用,因此当食品发生交联作用后其营养价值并未被破坏[6],该交联过程如图1B所示。
Glu-C-NH2+RNHGlu-C-NHR+NH3-
ProteinOHOHProtein-CH2-NH
ProteinProtein
OHProtein-CH2-S
ProteinOHC
A.酪氨酸侧链被氧化的反应流程图;B.两个酪氨酸分子之间的交联;C.酪氨酸与蛋白氨基之间的交联;D.酪氨酸与半胱氨酸之间的交联。交联位置用粗线标出。图2 多酚氧化酶氧化酪氨酸的反应原理和交联反应在蛋白质中
可能形成的结构
Oxidation of tyrosine by PPO and possible cross-link formation
in proteins
多酚氧化酶催化蛋白质交联的机理如图2所示,在反应的初步阶段,多酚氧化酶将酪氨酸氧化成3,4-二羟基苯丙氨酸,然后,此二元酚化合物再由多酚氧化酶氧化成邻苯二醌类化合物;这些o-苯醌类化合物会进一步与蛋白质的氨基酸支链(如氨基、巯基、吲哚或另一个酪氨酸残基的支链)发生亲核反应,从而引发分子内和分子间的交联[9-10]。
另外,Thalmann等[11]还指出当反应体系中存在小分子酚类(如绿原酸或咖啡酸)时,小分子酚类会作为酶作用底物,被氧化成o-苯醌类化合物后与蛋白的氨基酸支链发生交联反应,如图3所示。
Glu-C-NH2+NH2-LysGlu-C-NH-Lys+NH3-
图1 转谷氨酰胺酶交联蛋白的示意图
Reaction scheme of cross-linking of proteins with TGase
目前,转谷氨酰胺酶可以由微生物发酵得来,价格较低,已经用于商业化生产,也是目前在蛋白质交联上应用最广泛的一种酶,利用它对蛋白进行交联,可改良蛋白质的功能特性,如热稳定性、乳化性、凝胶特性、保水性、流变学特性等。如,Anuradha等[7]对β-乳球蛋白和大豆11S球蛋白进行研究发现,交联后形成的聚合物热稳定性和乳化性均有提高,但其起泡性并没有明显的变化。Chambi等[8]采用转谷氨酰胺酶催化不同配比浓度的酪蛋白和明胶制备可食用膜,结果表明,因酪蛋白和明胶分子间的相互作用,酶法制得的可食用膜的物理特性和透水性都发生了改变,并且发现在酪蛋白和明胶体积比为75:25时,交联产物表现出极高的延展性能,而透水性却大幅度降低。
prot 1-NH2
prot 2-NH2
图3 小分子酚类物质-咖啡酸存在下的多酚氧化酶催化蛋白质
交联的原理图
Reaction principle of PPO-generated cross-linking for proteins in
the presence of caffeic acid and phenolic reagent
目前,利用多酚氧化酶交联蛋白的特性,已经开展了食物蛋白质的功能改性研究。如,Ercili-Cura等[12]研究发现采用里氏木霉PPO对天然的乳蛋白交联后,其凝胶特性有显著的提高。本实验室也采用蘑菇PPO对乳
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蛋白质酶法 改性中酶的选择有许多种,如人们还试图用转谷酰胺酶 大豆分离蛋白台有90%的蛋白质,具有较高的营养价值 和功能性质“l,在食品1二业中应用广泛。虽然...不同改性方法对蛋白质溶解性的影响研究进展_环境科学/食品科学_工程科技_专业资料...(胃 蛋白酶)〔1 〕 2 酶法改性蛋白质溶解性蛋白的酶法改性是指通过蛋白酶...食品技术 蚕蛹蛋白酶法改性研究金青哲 刘元法 王兴国 (江南大学食品学院 无锡 214036) 摘要 用 AS1398 中性蛋白酶从已脱除异味的蚕蛹中提取蛋白质并改善蛋白的功...2011 不同改性方法对蛋白质溶解性的影响研究进展任...( 东北农业大学食品学院1 , 哈尔滨 150030 )( ...酶法改性蛋白质溶解性蛋白的酶法改性是指通过蛋白...酶法改性对大豆蛋白的影响酶法改性对大豆蛋白的影响隐藏&& 油脂开发 粮油食品科技 第 19 卷 2011 年第 5 期 大豆蛋白改性技术研究进展张涛, 魏安池, 刘若瑜...( 西南大学食品科学学院, 重庆 400715)要: 介绍了大豆分离蛋白( ...改性方法和木瓜蛋白酶、 摘 微生物谷氨酰胺酶、 枯草杆菌蛋白酶的酶法改性...酶法改性食品蛋白质的研究... 暂无评价 3页 2.00元 食品蛋白质酶解改性提高...物理 改性 及基 因工程 改性 等8 种蛋 白质 改性技 术 及最新 进展 。...2 0 0 8 大豆蛋白的改性技术研究进展杨晓泉 (华南理工大学食物蛋白工程研究...酶法改性技术研究 要 进展 , 并探讨了蛋白质改性技术在大豆蛋白加工业中的...蛋白质磷酸化改性研究进展 3页 2财富值 食品蛋白质磷酸化改性的研... 4页...化学 、 酶法 等各种 改 性方法 及 其对 蛋 白质 功能 特性 和 营养安 ...蛋白质磷酸化改性研究进展 19页 1财富值 19【考研必备】食品-生物化... 58...Chapter proteins蛋白质加工与酶法改性
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