Efficient Plant Regeneration with Arabinogalactan-Proteins on Various Ploidy Levels of Cereals

To determine the most effective dose of arabinogalactan-protein （AGP） in regeneration medium, mature embryos of genotypes in three different ploidy levels （Triticum aestivum L. cv. Ikizce-96, Triticum durum Desf. cv. Mirzabey and Hordeum vulgare L. cv. Tokak） were used to establish an efficient plant regeneration system for cereals. Percentage of callus production, capacity of regeneration were calculated, and also culture effect, root, stem, and total plant length of regenerant plants were observed in six different regeneration media （MS control, MS＋2, 5, 7, 10, 12 mg L-1 AGP） in these three different genotypes. According to the results, the highest amount of callus production was found in Ikizce-96 as 93.75% using 5 mg L-1 dicamba and 1 mg L-1 kinetin in induction medium. However, the most improved callus was observed in diploid barley Tokak as 179.95 mg in weight and 6.18 mm in diameter, respectively. The highest regeneration capacity was observed in the dose of 5 mg L-1 AGP in MS of all the genotypes and hexaploid wheat Ikizce-96 gave the best results with the highest regeneration capacity and culture effects （94.86 and 92.5%） in the same dose of AGE These results indicated that effective dose of AGP in regeneration medium increase plant regeneration in calli derived from cereal mature embryos.

基于多层功能结构的谷物蛋白质功能预测

为使研究人员可以更加便捷、准确地选择功能蛋白质,更高效完成谷物功能性食品的研发与创新,该研究提出基于多层功能结构的谷物蛋白质功能预测方法。该研究首先构建多种谷物数据共建的大规模相互作用网络,通过集群的功能特征与未知蛋白的交互作用探寻未知蛋白的相关功能;其次,定义新的蛋白质权重与语义相似度、功能层级权重来确定蛋白质可能具有的功能;最后,通过评分机制辅助完成谷物蛋白质功能的预测结果的判定。试验结果表明,该研究提出的预测方法使预测的功能具有层级性的特点,并且可获得指定功能蛋白质;对功能类别FunCat(functional catelogue)前二层的谷物蛋白质功能预测平均准确率达到85%以上,且能完成对蛋白质的第五层、第六层功能的预测;层级结构的可回溯性使得预测结果差的功能返回至上层功能,并达到降低假阳性的概率、提高算法整体的预测准确率的效果。该研究结果可为功能类食品、药品的研发提供参考。

谷物蛋白类α-淀粉酶抑制剂及其功能特性的研究进展

谷物是人类重要的食物,含有丰富的淀粉、蛋白质等营养物质,同时也是蛋白类α-淀粉酶抑制剂的良好来源。α-淀粉酶抑制剂(α-amylase inhibitor,α-AI)是一类具有抑制糖苷酶水解作用的物质,具有降血糖、降血脂、减肥及抗虫等作用,在医学与农业方面都有广泛的应用。该文对谷物中蛋白类α-AI的分离纯化、检测方法、功能特性等进行综述,并对其在食品及其它领域的应用前景进行展望。

谷物食品加工中促进蛋白交联方法的应用研究进展

蛋白交联在谷物食品加工领域中发挥着重要作用。但有关谷物蛋白交联的原理与分子作用机理尚未明确。文章综述了谷物食品加工中不同促进谷物蛋白交联的方法(包括物理交联法、化学交联法以及酶交联法)及其最新进展,并从原理方面分析了这三大类蛋白交联方法对谷物蛋白及其相关制品结构特性的影响,最后探讨了这三大类蛋白交联方法中可能存在的问题并进行了展望。

晋谷蛋白中氨基酸的含量与营养分析

应用模糊识别法和氨基酸比值系数法,分别以鸡蛋蛋白质为标准蛋白,以WHO/FAO氨基酸参考模式为评价标准,对晋谷9个优良品种的蛋白质营养价值进行了全面评价。结果表明:晋谷蛋白质含量为10.37%～11.84%。晋谷13号和晋谷30号蛋白中氨基酸总量最高,为991.11～989.56mg/g。9个晋谷品种蛋白中的氨基酸种类齐全,必需氨基酸占氨基酸总量的39%～40%,第一限制氨基酸是赖氨酸,氨基酸比值系数分(SRC)为65.47～67.64。谷子是营养价值很高的植物蛋白。

磷酰胺除草剂APM对大麦、黑麦POD和蛋白质组分的影响

不同浓度 ( 1～ 4μmol/ L APM)处理萌发的大麦、黑麦 2种种子 ,在 3μmol/ L APM下 ,大麦中诱导出 POD3(根系 )和 POD2 ,POD3(幼苗 )同工酶谱带 ,黑麦则在 4μmol/ L时诱导出 POD2 、POD4 (根系 )和 POD4 ,POD5(幼苗 )同工酶。蛋白质的变化则呈现出诱导出新的蛋白质或某些蛋白质谱带消失、活性减弱的特性。在 3～ 4μmol/ L APM浓度下诱导出某些新的蛋白质谱带 ( 31 k D,大麦幼苗 ;1 0 k D,大麦根系 ;66k D,8k D黑麦根系 )和某些谱带的消失或着色变浅 ( 88k D,大麦根系 ;66k D,大麦、黑麦幼苗 )。这一结果与 POD同工酶变化结果基本吻合 ,可以认为 3～ 4μmol/ L APM为上述作物的临界浓度。

谷物蛋白分离纯化方法的研究进展

谷物蛋白由于具有高度异质性、低溶解度和容易聚集等因素,导致其非常难以分离纯化和鉴定。为充分了解谷物蛋白的结构与功能,实现对谷物蛋白的分离纯化,阐述了几种常见谷物蛋白的组成及特点,对近年来国内外有关谷物蛋白的分离纯化原理与模式的研究进展进行了综合评述,同时展望今后谷物蛋白分离纯化的研究方向。

以谷类食物为主人群的蛋白质氨基酸摄入量及健康状况

目的: 评价我国河南贫困农村以谷物膳食为主人群的蛋白质、氨基酸营养状况。 方法: 共调查101个家庭,包括成年男性、成年女性和儿童。通过24 h回顾法和食物频率法收集食物消费情况,计算食物和营养素平均消费状况,同时进行体检和儿童的生长发育评价。 结果: 以谷物膳食为主人群的蛋白质摄入以植物性来源为主,高达90%以上,氨基酸模式不理想,第一限制性氨基酸是赖氨酸;成人蛋白质摄入量基本充足,但儿童蛋白质摄入量不足。通过体检发现该地区儿童存在较严重的营养不良,体重不足占40%、发育迟缓占26%。 结论: 在我国北方以谷物膳食为主的人群中,蛋白质、氨基酸摄入基本满足成人生理需要,但儿童存在着比较严重的营养不良,影响其正常的生长发育。

国内外谷物蛋白发展概况

本文综述谷物蛋白组成特性、应用和改性方面最新研究概况。开发利用谷物蛋白,已成为谷物科学领域研究热点。

ATR-FTIR在谷物及食品(面团)体系研究中的应用

本文综述了衰减全反射傅立叶变换红外光谱技术(ATR-FTIR)在谷物及食品(面团)体系研究中的应用。着重介绍了ATR-FTIR谱图与小麦粉或面团(面糊)体系中蛋白质构象、蛋白质水合、淀粉构象、淀粉回生和水解过程之间的关系。ATR-FTIR具有表面敏感性的突出优点,可作为面团表面胶黏性及其形成机理研究中运用的一种新技术手段。

IC-A/O工艺处理谷物蛋白废水

针对苏州某生物科技有限公司生产的谷物蛋白废水有机物浓度较高、可生化性能好的特点,选择内循环厌氧反应器(IC)-A/O工艺对其进行处理,经调试运行,出水COD、氨氮、SS达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)一级标准。该组合工艺运行稳定,自动化程度高,处理效果好,运行费用低。

干燥对谷物主要组分理化特性的影响

干燥对谷物中淀粉和蛋白质理化特性的影响是谷物加工品质发生变化的内在原因。从淀粉粒的形态和晶型、溶胀特性、热特性、糊化特性等方面论述了干燥对谷物中淀粉的影响。从溶解性、蛋白质亚基变化等方面论述了干燥对谷物中蛋白质的影响。

不同谷物籽粒木聚糖酶抑制蛋白活性的分布特征研究

为准确了解谷物中木聚糖酶抑制蛋白活性的存在情况,从而进一步分析这种抑制蛋白活性对谷物加工中外加木聚糖酶可能产生的负面影响。选取小麦、大麦、黑麦、绿粒小麦、荞麦、燕麦、玉米、水稻和高粱9种常见的谷物为材料,测定了其籽粒以及籽粒不同部位木聚糖酶抑制蛋白的活性。结果表明,木聚糖酶抑制蛋白活性在小麦、黑麦、绿麦和荞麦中较高,分别为4.27,4.76,4.18,3.61 IA/mg;在大麦、燕麦中较低,分别为0.54,0.87 IA/mg;玉米、水稻和高粱中没有发现木聚糖酶抑制蛋白活性。进一步选取木聚糖酶抑制蛋白活性较高的小麦、黑麦和绿粒小麦,分别测定其种皮、胚和胚乳中的木聚糖酶抑制蛋白活性。结果显示,小麦种皮、胚和胚乳中的木聚糖酶抑制蛋白活性分别是0.06,3.67,4.47 IA/mg;黑麦种皮、胚和胚乳中的木聚糖酶抑制蛋白活性分别是1.70,5.42,5.39 IA/mg;绿粒小麦种皮、胚和胚乳中的木聚糖酶抑制蛋白活性分别是0,5.06,4.57 IA/mg。3种麦类表现出一致的结果,即木聚糖酶抑制蛋白活性在胚和胚乳中基本持平,并且远高于种皮。

植物蛋白米露稳定性研究

以大米为主要原料,用功能性甜味剂代替蔗糖,并添加具营养保健价值植物蛋白,利用物理和生物方法制备植物蛋白型保健米露。通过正交试验对产品工艺条件和配方进行优化,确定最优工艺参数及配比;即采用20 MPa二段均质压力、温度60℃,杀菌最佳条件为115℃、15 min;稳定剂配方为0.1 g/100mL黄原胶、0.05 g/100mL刺槐豆胶、0.05 g/100mL阿拉伯胶;按上述工艺条件和最佳配比制作米露饮料口感柔和、外观均匀,且无沉淀、分层现象,稳定性良好。

谷物种子贮藏蛋白的结构、特性及其在谷物利用中的功能

在谷物成熟种子中,贮藏蛋白占总蛋白的50%,对种子萌发与粮食储藏、人和牲畜的营养供给、粮食加工的功能特性有重要影响。本文阐述了谷物醇蛋白和球蛋白的结构与特性、合成机制、运输及其在发育种子内的沉积。面筋蛋白决定面包加工小麦品种的特性,介绍了如何调控它们的数量与组成,以改变面团混合特性。这些研究进展对我国谷物育种、储藏及加工品质评价有指导和借鉴意义。

大米蛋白制备研究进展

大米蛋白是一种优质谷物蛋白,是目前稻米深加工研究热点。该文介绍制备大米蛋白常用方法,如溶剂提取、酶法提取、碱法提取、物理分离和复合提取等方法,并探讨各方法特点。

黑麦籽粒Waxy蛋白亚基的高效分离与鉴定技术体系的构建

【目的】构建用于制备级分离及高效鉴定黑麦籽粒Waxy蛋白亚基的技术体系,为该亚基理化特性的分析、功能的发掘及Waxy种质的快速筛选等提供理论参考。【方法】设计特异引物从灌浆期间的奥地利黑麦籽粒cDNA中克隆获得Waxy,并进行体外表达;利用DuoFlow对籽粒蛋白提取物进行纯化,对峰值收集物、原核表达产物及其Ni柱纯化的重组Waxy蛋白进行SDS-PAGE分离,挖取蛋白条带进行MALDI-TOF质谱鉴定,结合经由基因序列所推导的氨基酸序列,确定回收产物的Waxy蛋白属性;在优化电泳条件的基础上构建针对Waxy蛋白的毛细管电泳体系;同时,利用部分黑麦品种对DuoFlow及CE体系的有效性进行验证。【结果】核苷酸序列分析表明,从奥地利黑麦cDNA中克隆获得一条覆盖Waxy全长的编码序列(GenBank登录号:KF559182),其理论编码产物约为60 kD;利用DuoFlow Q1阳离子交换柱,以低浓度Tris-Hcl(20 mmol·L-1Tris-Hcl,pH 9.5)进行蛋白挂柱,高浓度NaCl(20 mmol·L-1Tris+1 mol·L-1NaCl,pH 9.5)进行蛋白洗脱,214 nm波长检测,实现了对籽粒Waxy蛋白的DuoFlow高效分离;纯化产物的SDS-PAGE条带大小、质谱鉴定肽段与黑麦、小麦Waxy蛋白序列相似性的统计结果表明,DuoFlow峰值回收产物具有黑麦Waxy亚基一致的特征序列,故属于Waxy蛋白;以DuoFlow纯化产物为标准样,以0.05 mmol·L-1硼砂+15%乙腈+1%SDS溶液(pH 9.5)为缓冲液,采用分离电压20 kV,温度25℃,检测波长214 nm,压力进样,0.5 psi×5 s,在11—12 min处获得峰值约12 mAU单一主峰,图形清晰,基线水平,从而构建了Waxy蛋白的CE鉴定体系,且籽粒Waxy蛋白提取物能直接用于对该亚基的检测;同时,利用黑麦品种对上述体系的验证结果表明,DuoFlow及CE体系适于对Waxy亚基的高效分离与通量检测。【结论】从奥地利栽培黑麦cDNA文库中克隆获得Waxy完整编码序列,构建了能特异分离黑麦籽粒Waxy蛋白的DuoFlow制备级纯化体系,并确立了黑麦籽粒Waxy亚基的毛细管快速鉴定体系。

重新认识大麦的食用价值

本文根据国内外最新研究成果，论述了大麦的β－葡聚糖、生育三烯醇、碳水化合物和类脂、蛋白质和氨基酸以及可溶性食物纤维等成份的营养和保健价值，认为大麦食用价值高，发展前景远大。提出开发我国食用大麦和改进食用方法新途径，并对裸大麦食品糌粑、珠珠麦和大麦片的加工制造提出改进意见。

外源蛋白酶对谷物类饲料体外消化率的影响

试验采用单因素试验设计,在恒温水浴摇床中,用胃蛋白酶和胰蛋白酶两步法体外酶解玉米、高梁、碎米、小麦和大麦,从而评估外源蛋白酶对这些谷物原料营养价值的改善作用,为临床应用提供理论依据。试验结果表明:添加外源蛋白酶,对测试的五种谷物原料的粗蛋白消化率均有明显的改善作用,且改善的效果随着添加量的提高而增加;但同一剂量下的改善效果有明显差异,如300 g/t组与对照组相比,对玉米、高梁、碎米、小麦、大麦粗蛋白消化率分别提高了18.5%、3.0%、6.7%、10.3%和12.6%。外源蛋白酶对干物质消化率的改善效果却存在着差异,其中对高梁、大麦的消化率几乎没有影响,对玉米和碎米的改善效果较好。五种谷物原料中,以小麦粗蛋白消化率为最高,高达90%以上,但以玉米的改善效果最好。