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亚麻籽分离蛋白结构表征及其性能分析

农业工程学报 2024年第5期40卷 326-336页

作者：任娟蕊傅婧赵习爱宁夏大学食品科学与工程学院银川750021

为实现亚麻籽饼粕中分离蛋白的综合加工利用,该文以冷榨亚麻籽饼粕为原料,对其进行脱胶脱脂处理,采用超声辅助水提法分别提取亚麻籽分离蛋白和脱胶脱脂亚麻籽分离蛋白,并对理化性质、结构及功能特性进行分析比较。结果表明,冷榨亚麻籽... 详细信息

为实现亚麻籽饼粕中分离蛋白的综合加工利用,该文以冷榨亚麻籽饼粕为原料,对其进行脱胶脱脂处理,采用超声辅助水提法分别提取亚麻籽分离蛋白和脱胶脱脂亚麻籽分离蛋白,并对理化性质、结构及功能特性进行分析比较。结果表明,冷榨亚麻籽饼粕和脱胶脱脂亚麻籽饼粕中蛋白质质量分数分别为37.52%±0.04%、37.47%±0.02%。采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定亚麻籽分离蛋白和脱胶脱脂亚麻籽分离蛋白的分子质量,显示10~55 kDa之间有明显谱带,其中水溶性低分子质量的白蛋白(10、14、15及17 kDa)和盐溶性高分子质量的球蛋白(30、33、35、40、45及55 kDa)谱带最为明显。氨基酸的种类各检测到17种,含有丰富的必需氨基酸和非必需氨基酸。傅里叶变换红外光谱测定的2种蛋白质的二级结构稳定性一般;由扫描电镜和X-射线衍射可知亚麻籽分离蛋白比脱胶脱脂亚麻籽分离蛋白的微观孔隙率低,结构中都较缺乏结晶度或有序排列。2种蛋白的两亲性与大豆分离蛋白相比,亲水/油特性突出,亲油性是大豆分离蛋白的2倍多。对不同pH(2~11)和盐离子浓度(0~1.25 mol/L)下溶解度、起泡性、泡沫稳定性、乳化活性及乳化稳定性的测定显示,两者具有良好的碱溶性,脱胶脱脂亚麻籽分离蛋白的起泡性、乳化活性及乳化稳定性均优于亚麻籽分离蛋白,而泡沫稳定性恰好相反,该研究结果有利于拓宽2种分离蛋白在健康食品领域中的应用前景,为食品中的应用提供有益参考和数据支撑。

关键词：结构蛋白表征冷榨亚麻籽饼粕脱胶脱脂功能特性

HPTS结合蛋清溶菌酶对枯草杆菌芽孢的灭活作用

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中国食品学报 2024年第3期24卷 112-121页

作者：辛伟山刘月李佳佳武思睿王旭娟王传发章中宁夏大学食品科学与工程学院银川750021

本文研究了高压热杀菌技术(HPTS)结合蛋清溶菌酶处理对枯草杆菌芽孢的杀灭作用。采用HPTS(200 MPa-25,65,75℃)结合蛋清溶菌酶(0.05%,0.1%,0.3%)保压处理20 min,处理后测定枯草杆菌芽孢的失活量、蛋白质与核酸的泄漏量、电导率、细胞膜N... 详细信息

本文研究了高压热杀菌技术(HPTS)结合蛋清溶菌酶处理对枯草杆菌芽孢的杀灭作用。采用HPTS(200 MPa-25,65,75℃)结合蛋清溶菌酶(0.05%,0.1%,0.3%)保压处理20 min,处理后测定枯草杆菌芽孢的失活量、蛋白质与核酸的泄漏量、电导率、细胞膜Na^(+)/K^(+)-ATPase活性变化、芽孢的形态结构变化、蛋白质二级结构稳定性变化、内膜通透性变化。结果表明,HPTS结合溶菌酶对芽孢具有明显的协同杀灭作用,200 MPa/75℃结合0.3%溶菌酶处理后,芽孢存活浓度下降3.91 lg(CFU/mL)。HPTS结合溶菌酶处理后芽孢蛋白质、核酸泄漏量及上清液电导率都显著增加,Na^(+)/K^(+)-ATPase活性显著降低,芽孢蛋白质稳定性下降,芽孢表面显示出极度的粗糙,伴随着严重的塌陷皲裂,结构发生了明显变化。流式细胞术分析发现,芽孢内膜的通透性显著增加。结论:HPTS结合蛋清溶菌酶处理抑制了芽孢代谢途径中关键酶的活性,同时破坏了枯草杆菌芽孢的芽孢壁、内膜等结构,改变了芽孢的生理特性,最终导致芽孢失活。

关键词： HPTS 蛋清溶菌酶杀菌芽孢细胞结构

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超声对发酵食品微生物和品质的影响

中国食品学报 2024年第1期24卷 443-454页

作者：檀茜倩崔方超吕欣然李学鹏励建荣渤海大学食品科学与工程学院辽宁锦州121013 天津科技大学食品科学与工程学院天津300457

发酵食品具有特殊的风味和营养,含有多种生物活性物质。超声技术是一种非热处理技术,已被证实在食品中具有杀菌,提高活性产物产量,改变食物大分子性质等作用。目前缺乏超声技术在发酵食品处理中的系统性讨论。本文概述超声技术对不同发... 详细信息

发酵食品具有特殊的风味和营养,含有多种生物活性物质。超声技术是一种非热处理技术,已被证实在食品中具有杀菌,提高活性产物产量,改变食物大分子性质等作用。目前缺乏超声技术在发酵食品处理中的系统性讨论。本文概述超声技术对不同发酵食品在发酵和贮藏中微生物以及发酵食品品质影响的研究进展。超声对发酵食品的影响效果取决于超声处理参数、发酵食品自身特点和所含微生物种类。不同条件超声处理通过改变微生物细胞结构、基因和代谢等机制,既可以抑制有害微生物生长,保证发酵食品安全性,也可以调控益生菌菌株活性,提高发酵食品营养价值。超声处理还能够提高发酵速率,缩短发酵时间,控制发酵过程,减少过度发酵,增加发酵食品中生物活性物质含量,赋予发酵食品营养保健功效等作用。本文可为超声技术在传统发酵食品工业化生产及品质提升中的应用提供参考。

关键词：超声发酵食品微生物品质抑制调控

低温等离子体预处理对超声辅助提取姜粉总黄酮的影响及机制初探

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食品工业科技 2024年第13期45卷 159-167页

作者：徐艳阳李雪凤柴雨行陈云洁王雪松吉林大学食品科学与工程学院吉林长春130062 吉林大学生命科学学院吉林长春130000

目的:探究低温等离子体预处理对超声辅助提取姜粉总黄酮的提取效果,并对其可能机制进行初步探讨,为姜粉总黄酮的提取提供一种新方法。方法:以姜粉中总黄酮得率为考察指标,以低温等离子体放电电源功率、处理时间、进气量为考察因素,进行... 详细信息

目的:探究低温等离子体预处理对超声辅助提取姜粉总黄酮的提取效果,并对其可能机制进行初步探讨,为姜粉总黄酮的提取提供一种新方法。方法:以姜粉中总黄酮得率为考察指标,以低温等离子体放电电源功率、处理时间、进气量为考察因素,进行单因素实验和三因素三水平响应面优化试验。并应用高效液相色谱法测定低温等离子体处理前后姜粉中21种多酚类化合物的含量,通过扫描电镜(scan electronic microscope,SEM)和傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)对低温等离子体处理前后姜粉的结构进行分析。结果:姜粉中总黄酮的最佳提取条件为:真空度小于100 Pa,放电电源功率295 W、处理时间60 s,进气量150 cm^(3)/min,总黄酮得率为26.9 mg/g。色谱结果表明21种多酚类化合物得到较好的分离,且精密度高(relative standard deviation,RSD≤3.75%)、稳定性好(RSD≤4.25%)、重复性好(RSD≤4.75%)、加标回收结果准确可靠(平均回收率84.11%~100.86%)。低温等离子体处理后姜粉总黄酮的含量增加,酚酸的含量下降;低温等离子体处理增加了姜粉中淀粉颗粒以及细胞壁碎片的表面粗糙度,并且导致木质素的分解,加大了提取溶剂与姜粉的接触面积,因此有利于溶剂的渗透。结论:超声法辅助低温等离子体处理是提取姜粉总黄酮的一种有效方法。

关键词：低温等离子体姜粉总黄酮含量多酚类化合物高效液相色谱法

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糖熏色素5-(葡萄糖基-α-1-6-葡萄糖)-羟甲基糠醛形成机理的量子化学计算

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食品科学 2024年第10期45卷 62-71页

作者：叶国庆牛玉敏范朝侠杨慧刘登勇渤海大学食品科学与工程学院辽宁锦州121013

为探究糖熏色素5-(葡萄糖基-α-1-6-葡萄糖)-羟甲基糠醛(5-(α-D-glucopyranosyl-(1-6)-α-D-glucopyranosyloxymenthyl)-2-furancarboxaldehyde,5-GGMF)的形成途径,采用量子化学计算对蔗糖的热分解反应位点、葡萄糖与5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,5-HMF)及两分子葡萄糖间的脱水反应方式、5-HMF和5-GGMF的形成路径进行分析。结果表明:蔗糖热分解的初始位置为果糖基-氧键的裂解;葡萄糖与5-HMF或两分子葡萄糖间发生相互作用时,均是范德华力在复合物中起主导作用,且都会因为强氢键作用促进分子间脱水反应的发生;蔗糖形成5-HMF时,其热解后形成的葡萄糖部分比果糖部分生成5-HMF需要更大的活化能且反应速率更低,因此果糖部分更容易形成5-HMF,而在果糖部分形成5-HMF的两条路径中,路径5比路径4更容易发生,因为路径5在能量上和反应动力学上都表现出明显的优势;在蔗糖形成5-GGMF的途径中,转糖基化路径能垒总体较低,相较于二糖脱水路径和三糖脱水路径都更加有利,其中路径C2,即蔗糖热解生成果糖和葡萄糖,然后葡萄糖与5-HMF反应先生成5-葡萄糖氧甲基糠醛,后者再与一分子游离的葡萄糖生成5-GGMF,此路径最有利于5-GGMF的生成,无论是从能垒角度,还是动力学上的可行性。本研究结果可为今后控制和干预糖熏产品的色泽提供理论依据和参考。

关键词：糖熏色素 5-(葡萄糖基-α-1-6-葡萄糖)-羟甲基糠醛量子化学密度泛函理论

宰后贮藏期间滩羊肉线粒体氧化磷酸化与色泽稳定性的关系

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食品科学 2024年第8期45卷 202-209页

作者：王金霞杨波罗瑞明李荣陈雪妍张倩胡丽筠宁夏大学食品科学与工程学院宁夏银川750000

为阐明滩羊肉贮藏期间氧化磷酸化与色泽稳定性的关系,以6月龄滩羊背最长肌(longissimus dorsi)为研究对象,测定其4℃贮藏0、1、2、3、4、6、8 d时色泽稳定性与氧化磷酸化各指标的变化。主要研究结果如下:贮藏0~8 d,L^(*)、a^(*)、b^(*)... 详细信息

为阐明滩羊肉贮藏期间氧化磷酸化与色泽稳定性的关系,以6月龄滩羊背最长肌(longissimus dorsi)为研究对象,测定其4℃贮藏0、1、2、3、4、6、8 d时色泽稳定性与氧化磷酸化各指标的变化。主要研究结果如下:贮藏0~8 d,L^(*)、a^(*)、b^(*)值均呈先上升后下降趋势(P<0.05);R_(630)/R_(580)先上升后下降(P<0.05);高铁肌红蛋白(metmyoglobin,MetMb)相对含量呈下降后上升趋势(P<0.05);氧合肌红蛋白相对含量先上升后下降(P<0.05);脱氧肌红蛋白相对含量变化整体呈下降趋势(P<0.05);线粒体膜通透性显著增大(P<0.05);线粒体膜电位显著降低(P<0.05);线粒体复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ活性显著下降(P<0.05),复合物V活性显著升高(P<0.05);活性氧水平显著上升(P<0.05);超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性显著下降(P<0.05);过氧化氢酶活性呈先上升后下降趋势(P<0.05);ATP、ADP、AMP含量显著下降(P<0.05)。各肌红蛋白衍生态相对含量、肉色指标与氧化磷酸化各指标互有显著相关性。以上结果表明,宰后贮藏期间滩羊肉中内源抗氧化酶系的失效导致肌细胞内产生过多的活性氧,致使线粒体完整性受到破坏,对线粒体氧化磷酸化相关酶活性产生影响,进而影响肌细胞中高铁肌红蛋白还原酶系统的活力,致使Met Mb无法被还原,最终导致滩羊肉色泽稳定性变差。

关键词：滩羊宰后贮藏期间色泽稳定性氧化磷酸化

枸杞叶黄酮对HepG2细胞脂质代谢的影响及作用机制

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食品科学 2024年第11期45卷 31-40页

作者：杨超裴宇芳孙霞芝刘霜张惠玲范艳丽宁夏大学食品科学与工程学院宁夏银川750021

目的:以正常培养和油酸诱导培养的HepG2细胞为模型,探讨枸杞叶黄酮(Lycium barbarum leaves flavonoids,LBLF)对HepG2细胞脂质积累的影响。方法:实验划分为空白组、模型组、阳性对照组以及LBLF低、中、高剂量组。通过油红O染色判断各组... 详细信息

目的:以正常培养和油酸诱导培养的HepG2细胞为模型,探讨枸杞叶黄酮(Lycium barbarum leaves flavonoids,LBLF)对HepG2细胞脂质积累的影响。方法:实验划分为空白组、模型组、阳性对照组以及LBLF低、中、高剂量组。通过油红O染色判断各组别的脂滴聚集情况,并测定各组别脂质水平、氧化应激指标,最后通过实时聚合酶链式反应和Western blot检测脂质生成相关关键基因mRNA水平和蛋白水平的表达情况。结果:LBLF可减少油酸诱导的HepG2细胞内甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇以及丙二醛和活性氧的水平,提升高密度脂蛋白胆固醇、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽、过氧化氢酶水平。同时,Western blot结果显示LBLF干预能上调磷酸化AMP活化蛋白激酶(phosphorylated adenosine 5’-monophosphate (AMP)-activated protein kinase,p-AMPK)/AMPK水平,下调甾醇调节元件结合蛋白-1c(sterol regulatory element-binding protein 1c,SREBP-1c)、过氧化物酶体增殖物活化受体γ(peroxisome?proliferator-activated?receptor?γ,PPARγ)、CCAAT增强子结合蛋白α(CCAAT enhancer binding proteinalpha,CEBPα)蛋白的表达;实时聚合酶链式反应结果表明,LBLF干预能下调ACC、FAS、SREBP-1c、SCD-1、PPARγ、CEBPα等基因的表达。结论:枸杞叶黄酮可通过调节脂质生成和氧化相关基因的表达水平,部分缓解由油酸诱导的HepG2细胞脂质代谢紊乱。

关键词：枸杞叶黄酮 HepG2细胞脂质代谢作用机制

牛HSPA6蛋白特性分析及蛋白互作网络构建

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食品科学 2024年第3期45卷 1-8页

作者：胡丽筠马旭华李亚蕾罗瑞明宁夏大学食品科学与工程学院宁夏银川750000

通过构建牛热休克蛋白A6(heat shock protein A6,HSPA6)序列与其他生物的系统进化树,以及运用生物信息学方法分析牛HSPA6蛋白的基本理化性质、亲疏水性等,并结合蛋白互作网络,探究牛HSPA6基因编码蛋白的结构和功能特性。结果显示,牛HSPA... 详细信息

通过构建牛热休克蛋白A6(heat shock protein A6,HSPA6)序列与其他生物的系统进化树,以及运用生物信息学方法分析牛HSPA6蛋白的基本理化性质、亲疏水性等,并结合蛋白互作网络,探究牛HSPA6基因编码蛋白的结构和功能特性。结果显示,牛HSPA6蛋白与羊、长江江豚等哺乳动物的氨基酸序列相似性较高;牛HSPA6蛋白分子质量为70 570.64 u,理论等电点为5.66,为酸性亲水性蛋白,无跨膜结构和信号肽;可能存在11个得分>0.900的磷酸化位点,与N-糖基化激活位点可能位于后端碱基;牛HSPA6蛋白是一种主要由40.38%的α-螺旋和33.65%的无规卷曲组成的二级结构相对稳定的蛋白质,包含N-端核苷酸结合域和C-端多肽结合域两个主要的结构域,主要在细胞质中发挥作用;蛋白质互作网络构建结果显示,牛HSPA6蛋白主要与BAG1、DNAJA4、DNAJB1、DNAJC2等蛋白发生互作,参与腺苷酸交换因子活性、ATP酶调节活性、伴侣绑定等,表明牛HSPA6蛋白在牛机体能量代谢等过程中发挥潜在生物学功能。这些多重生物信息学分析为深入探讨牛HSPA6蛋白对肉品质的影响机制提供了理论依据。

关键词：牛热休克蛋白A6 结构特点功能特性蛋白质互作网络

基于蛋白质组学分析蛋白酶体对宰后秦川牛肉贮藏期间品质变化的影响

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食品科学 2024年第5期45卷 86-93页

作者：胡丽筠王金霞李荣张倩陈雪妍李亚蕾罗瑞明宁夏大学食品科学与工程学院宁夏银川750000

本研究以宰后4℃条件下不同贮藏期的秦川牛背最长肌为研究对象,测定品质指标、能量水平、蛋白酶体活性变化,鉴定与蛋白酶体相关的差异蛋白质(differentially expressed proteins,DEPs),利用生物信息学方法分析蛋白酶体对宰后牛肉品质及... 详细信息

本研究以宰后4℃条件下不同贮藏期的秦川牛背最长肌为研究对象,测定品质指标、能量水平、蛋白酶体活性变化,鉴定与蛋白酶体相关的差异蛋白质(differentially expressed proteins,DEPs),利用生物信息学方法分析蛋白酶体对宰后牛肉品质及能量代谢的响应机制,结果如下:随贮藏时间的延长,pH值呈先降低后升高趋势;b^(*)值和肌原纤维小片化指数(myofibrillar fragmentation index,MFI)呈上升趋势;L^(*)值、a^(*)值、离心损失、蒸煮损失、剪切力呈先上升后下降趋势;能量基本物质ATP、ADP、AMP含量呈下降趋势;20S蛋白酶体相对活性显著降低(P<0.05);相关性分析结果显示:20S蛋白酶体活性与b^(*)值呈显著负相关(P<0.05),与ADP含量呈显著正相关(P<0.05),与AMP含量呈极显著正相关(P<0.01),与MFI呈极显著负相关(P<0.01),表明蛋白酶体活性与能量代谢及品质间存在密切联系。结合4D-非标定量蛋白质组学技术,鉴定出8种差异表达的蛋白酶体亚基,及27种相关DEPs;基因本体注释分析和京都基因与基因组百科全书通路富集分析发现,这些蛋白酶体亚基及其相关的DEPs具有内肽酶活性、肌动蛋白结合、微丝运动活性等分子功能,参与泛素依赖性蛋白质分解代谢、骨骼肌收缩、肌肉收缩、糖酵解等生物过程,引起秦川牛肉品质变化;宰后初期蛋白酶体通过消耗能量物质分解代谢蛋白调控生物途径,后期能量物质耗尽,蛋白酶体可能通过糖酵解提供的能量以及非ATP依赖型蛋白酶体亚基,实现对宰后蛋白质的分解代谢,最终影响秦川牛肉的品质。

关键词：秦川牛蛋白酶体 4D-非标蛋白质组学肉品质