腰果蛋白的功能特性研究及其氨基酸组成分析

采用碱提法最优条件提取并酸沉得到腰果蛋白,研究了p H和温度对腰果蛋白的溶解性、起泡性及起泡稳定性、乳化性及乳化稳定性、持油性等功能特性的影响,并分析了腰果蛋白的氨基酸组成。结果表明:腰果蛋白的溶解性随p H的增加呈先降低后升高的趋势,在p H4附近溶解度最低,仅为15.90%。起泡性和乳化性随p H的变化曲线与溶解度曲线一致,在p H10时起泡性和乳化性最好,分别为13.92%、24.70 m2/g。腰果蛋白的起泡稳定性随p H的增加而逐渐增加,在p H8时达到最大为9.42%,而后趋于稳定。在碱性环境中,腰果蛋白会表现出较好的乳化稳定性,并且在80℃时其持油性最佳,为2.84 g/g。氨基酸分析表明,腰果蛋白中含有17种氨基酸,其中7种是人体必需氨基酸,含量皆高于FAO/WHO/UNO成人推荐标准,赖氨酸为第一限制性氨基酸,谷氨酸和精氨酸含量最高,分别为22.46%和9.02%。

响应面法优化腰果蛋白提取工艺

本实验以海南盛产的腰果为原料,以料液比、提取液p H、提取温度、提取时间为因子,应用单因素及响应面实验优化腰果蛋白碱溶酸沉法提取的工艺条件。结果表明:当料液比为1∶50(g/m L),p H为11,温度为40℃,浸提时间为1.5 h时,腰果蛋白质的提取率最高,可达87.1%±1.05%。所得腰果蛋白提取回归模型高度显著(R^2=0.9406),拟合性好,可用于预测蛋白提取率。

盐提和碱提酸沉两种方法提取腰果蛋白的结构及其功能性质分析

使用盐提和碱提酸沉两种提取方法从腰果脱脂粉中提取分离蛋白,并对比研究盐提腰果蛋白(CNSPI)和碱提酸沉腰果蛋白(CNPI)的结构和功能性质。结果表明CNPI和CNSPI在结构、微观形态、功能性质和营养价值等方面有明显差异,CNSPI蛋白含量较高,溶解性和乳化性也优于CNPI,CNPI表现出较好的起泡性。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳结果表明两种提取方法对分离蛋白的亚基组成没有显著影响;本研究使用氨基酸分析仪来测定分离蛋白的营养价值,结果表明两种方法提取的腰果蛋白氨基酸含量无明显差异,其营养价值都远高于腰果脱脂粉。表面疏水性测定结果表明CNPI的表面疏水性显著高于CNSPI。扫描电子显微镜结果表明CNSPI呈现出大量的片状微观结构,而CNPI呈现出少量球状和薄片结合成的不规则形状。圆二色光谱结果显示CNSPI和CNPI中主要二级结构是β-折叠,CNPI中有较多的无规卷曲,约占29.3%,CNSPI有较多的α-螺旋(27.0%)。在中性条件下,CNPI的起泡性为119.00%,CNSPI的乳化性达到30.14 m2/g。

腰果蛋白的提取及功能特性研究

以腰果为材料,以碱提酸沉法提取腰果中的蛋白,确定最优的提取参数,并探讨了腰果蛋白的功能性质。通过正交试验结果可知,提取腰果蛋白影响因素重要性依次为：料液比〉提取时间〉提取液p H〉温度;最佳提取工艺条件：提取时间2 h,提取液p H8.5,料液比1∶15（g/m L）,温度55℃,腰果蛋白提取率为85.25%。对腰果蛋白功能性质的研究表明,腰果蛋白的等电点p I为4.6;温度在55℃时,蛋白质的溶解度达到最大;在浓度为0～0.9 mol/L的Na Cl溶液中,腰果蛋白出现盐溶现象,Na Cl溶液浓度达到1.5 mol/L时,则产生盐析现象;30℃时,腰果蛋白持水力为3.34 g/g,随着温度的升高,腰果蛋白持水力逐渐下降;随着Na Cl浓度的增加,腰果蛋白持水力先增大后减小,Na Cl浓度为0.9 mol/L腰果蛋白持水力最大达到3.66 g/g;腰果蛋白在温度30℃时持油力为1.30 g/g,随着温度的升高腰果蛋白的持油性逐渐降低。

腰果蛋白ACE抑制肽的分离纯化研究

以海南腰果为原料,通过碱溶酸沉法制备腰果蛋白,对其氨基酸的组成进行了分析,并通过酶解法制备腰果蛋白多肽,依次经过透析、柱层析分离纯化来研究腰果蛋白多肽的血管紧张素酶(Angiotensin Converting Enzyme,ACE)抑制活性。实验结果表明,腰果蛋白中富含必需氨基酸与非必需氨基酸,是一种优质蛋白资源,腰果蛋白中疏水性氨基酸含量为20.4g/100g,有助于其ACE抑制活性。利用碱性蛋白酶进行酶解后制得的酶解液(1mg/mL)ACE抑制率为71.24%±5.96%,经过透析后所得小分子组分[(0～3500)u]的ACE抑制率(1 mg/mL)为85.01%±1.44%,经葡聚糖凝胶(Sephadex G-25)分离纯化后,得到6种组分,其中ACE抑制活性最高的组分为P4,1 mg/mL P4的ACE抑制率为90.01%±0.16%[IC_(50)为(36.25±0.12)μg/m L],将P4进行反向高效液相色谱进一步分离纯化后,得到3个组分,其中P4-3的ACE抑制活性最高,1 mg/mL P4-3的ACE抑制率为91.04%±0.31%[IC_(50)为(2.12±0.067)μg/mL],表现出较高的ACE抑制活性,腰果蛋白ACE抑制肽有望应用于高血压的预防与功能食品的开发,对腰果中蛋白资源的开发利用有一定的实验意义。

腰果过敏蛋白Ana o 2与Ana o 3结构分析及致敏性预测

为了解腰果主要过敏蛋白的分子结构及过敏性特征,通过有机溶剂脱脂、盐析、透析、葡聚糖凝胶Sephadex G-150分离纯化得到腰果主要过敏蛋白,采用紫外分光光度计、BCA定量试剂盒、十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)、蛋白质免疫印迹(Western-Blotting)等手段检测腰果过敏蛋白及评价其免疫原性;应用NCBI数据库与蛋白质谱测序分析获得腰果过敏蛋白氨基酸序列、DNA序列,结合生物信息软件DNAstar与圆二色谱(CD)谱图预测腰果过敏蛋白结构。结果表明:Ana o 2与Ana o 3为腰果主要过敏蛋白,分子量分别为33和17 kD左右,根据圆二色谱检测结果与DNAstar中的Protean程序预测分析可知,Ana o 2中α-螺旋、β-折叠区段和转角区域均存在,是致敏性较强的一种亲水性蛋白,β-转角和无规则卷曲在Ana o 2氨基酸序列中出现率总和为54%,所在区域为优势抗原表位区。Ana o 3仅有少量的β-折叠区段和转角区域,出现率总和为12%,Ana o 3的二级结构主要为α-螺旋结构和无规则卷曲结构,不适宜作为抗原的表位,形成过敏性表位相对较弱。本研究结果为进一步明确天然腰果主要过敏原结构并对探索腰果致敏机理提供参考。