大米谷蛋白对大米淀粉理化特性的影响

本文研究了低变性大米谷蛋白的添加对大米淀粉的持水、糊化、流变与质构特性的影响。结果表明，大米谷蛋白的添加（0～20％）会逐渐降低大米淀粉的持水能力，延迟其水化过程。淀粉的黏度特性曲线、糊化晗值、峰值黏度、崩解值和回生值随谷蛋白添加量的增加而逐渐降低，但起始糊化温度和峰值温度无明显变化。流变教据证实，蛋白添加量为0～10％时，淀粉－蛋白复合物的剪切应力和表观粘度随添加量增加而增加，当谷蛋白添加量为20％时，复合物的剪切应力和表观粘度迅速减小，大米淀粉的糊化特性和凝胶特性发生明显弱化。

体外模拟消化对大米谷蛋白结构及水解产物生物活性的影响

通过体外模拟消化,研究不同消化时间下谷蛋白结构与抗氧化和血管紧张素转换酶(angiotensinconverting enzyme,ACE)抑制活性的关系。利用内源荧光光谱和傅里叶变换红光谱测定谷蛋白水解过程结构变化。通过测定水解产物抗氧化能力和ACE抑制率表征酶解产物的活性,利用四极杆串联飞行时间质谱鉴定具有抗氧化和ACE抑制活性的组分。结果表明,谷蛋白水解度在2 h内快速增加,随后趋于平缓。水解导致谷蛋白λmax红移且荧光强度增强,α-螺旋含量显著增加、β-折叠相对含量显著降低(P<0.05)。α-螺旋结构含量的增加降低了水解物的抗氧化能力,谷蛋白β-折叠结构含量的减少能增强水解物的ACE抑制能力。水解0.5 h抗氧化能力最强,1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除率的半抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC50)为(1.113±0.015)mg/mL,·OH清除率IC50为(0.518±0.053)mg/mL、Fe2+螯合能力IC50为(0.678±0.019)mg/mL。ACE抑制率先增加后降低,在2 h达到最高,IC50为(0.693±0.011)mg/mL。水解度的增加降低了水解物抗氧化能力,但增强了ACE抑制能力。水解物在0.5~2 h抗氧化能力和ACE抑制能力呈现负相关关系,随后抗氧化能力和ACE抑制能力均下降。水解物抗氧化肽和ACE抑制肽分子质量均小于2 kDa,筛选出以VEGGFLFIV为代表抗氧化活性多肽,且ACE抑制肽大部分N-端是疏水性氨基酸或者碱性氨基酸。因此,通过控制谷蛋白体外消化水解度,可制备最优的大米谷蛋白抗氧化或降血压相关功能性产品。

大米谷蛋白模拟酶解释放生物活性肽的研究

目的通过对大米谷蛋白的模拟酶解及生物信息学分析,评价大米谷蛋白作为生物活性肽前体的潜在价值。方法首先,利用计算机在UniProt蛋白质数据库中查找大米谷蛋白的序列,使用BIOPEP活性肽数据库对所选的3条序列进行模拟酶解,并同时对酶解产生的肽片段数量、分子量及其氨基酸组成进行统计分析。然后,将模拟酶解产生的肽片段序列与BIOPEP数据库中已有记载的生物活性肽序列进行对比,筛选出具有生物活性的肽片段。最后,对模拟酶解产生的生物活性肽进行致敏性和毒性预测。结果胃蛋白酶和木瓜蛋白酶是最适合水解大米谷蛋白的两种酶。大米谷蛋白酶解可产生许多生物活性肽,其中出现频率最高的是二肽基肽酶Ⅳ (dipeptidyl peptidase-Ⅳ,DPP-Ⅳ)抑制肽和血管紧张素转换酶(angiotensin-converting enzyme,ACE)抑制肽。大米谷蛋白本身无潜在致敏性,且其经过计算机模拟酶解得到的DPP-Ⅳ抑制肽和ACE抑制肽均无细胞毒性。结论大米谷蛋白可作为酶解释放DPP-Ⅳ抑制肽和ACE抑制肽的良好前体,本研究为大米谷蛋白酶解生产生物活性肽提供了理论指导。

大米谷蛋白碱法脱酰胺条件优化

脱酰胺可以改变蛋白质结构从而可能改变蛋白质溶解性。以脱酰胺度、溶解度为评价指标,对提纯的大米谷蛋白进行碱法脱酰胺,研究了碱液浓度、温度、加热时间等因素对脱酰胺度的影响,并确定谷蛋白溶解度和脱酰胺度之间的相关性,最后通过3因素3水平正交试验优化谷蛋白碱法脱酰胺条件。结果表明,大米谷蛋白在0.6 mol/L的Na OH溶液中70℃反应140 min,脱酰胺度可达68.74%,溶解度达到85.45%,溶解度和脱酰胺度呈现正相关,加热温度是影响脱酰胺的第一要素。脱酰胺大米谷蛋白在中性条件下有理想的水溶性,对拓宽大米谷蛋白的应用范围具有潜在意义。