谷氨酰胺转氨酶对板栗粉面团理化特性的影响

为改善板栗粉在无麸质食品领域的品质特性及加工性能,考察谷氨酰胺转氨酶(glutamine transaminase,TG)添加量分别为0、0.9、1.8、2.7、3.6 U/g(按板栗全粉质量计)时对板栗粉面团质构特性、流变特性、糊化特性等的影响,并从游离巯基含量的变化加以解释,最后通过扫描电子显微镜观察板栗面团的微观结构。结果表明:TG的添加可以增强板栗面团的黏度、硬度、弹性、咀嚼性和回复性,与空白对照相比,添加量为2.7 U/g时,其最终黏度增加6.8 cP、硬度增加7.55 g、弹性增加0.38、咀嚼性增加33.62 g、回复性增加0.118,板栗面团内部的结构更加稳定;随着TG添加量的增加,板栗面团的弹性模量和黏性模量均增加,综合黏弹性上升,抗外界形变能力增强,面团稳定性及加工性能随之提高;板栗面团游离巯基的含量随TG添加量的增加而减少,添加量为2.7 U/g与未添加时的相比,游离巯基含量减少了0.16 mmol/g。但TG添加量过多会导致蛋白过度交联,淀粉粒被迫外露,面团整体的稳定性降低。综上,当TG添加量为2.7 U/g时,改善板栗面团的理化特性效果达到最佳。

谷氨酰胺转氨酶交联对香菇蛋白理化特性和加工特性的影响

为开发和利用香菇蛋白,研究谷氨酰胺转氨酶交联对香菇蛋白理化特性和加工特性的影响。结果表明,添加0%~20%的谷氨酰胺转氨酶,香菇蛋白总巯基、游离巯基、β-折叠逐渐降低,荧光强度、粒径、β-转角和表面疏水性呈先升高后降低的趋势。随着剪切速率的增加,蛋白的剪切应力增加,表观黏度降低,说明谷氨酰胺转氨酶交联促进了大分子聚合物的生成,且交联蛋白表现出与初始蛋白相似的致密质地,表明它们形成了稳定的三维网络结构。随着添加量增加(4%~12%),蛋白质的网状结构越来越繁密。此外,适量的谷氨酰胺转氨酶使香菇蛋白的溶解性、乳化性、热稳定性和持油性都得到了显著提高。结果表明,谷氨酰胺转氨酶交联不同程度地改善了香菇蛋白的理化特性和加工特性。

谷氨酰胺转氨酶催化交联对肌原纤维蛋白凝胶特性影响的研究进展

在肉类工业中,谷氨酰胺转氨酶(transglutaminase,TGase)作为一种高效的蛋白质交联剂,能够在改变肌原纤维蛋白(myofibrillar protein,MP)分子结构的基础上改善其热诱导凝胶特性,进而提升肉制品的品质。与此同时,交联度(degree of cross-linking,DCL)是表征TGase催化交联效果的最重要的指标,其对于分析TGase的共价交联作用对MP构象、理化性质和凝胶特性的影响尤为重要。因此,本文系统综述了TGase催化MP共价交联过程中DCL的影响因素,同时深度解析外源添加物和新型加工技术影响TGase催化交联效果的分子作用机制。旨在建立TGase调控下的MP“结构修饰-分子机制-品质改善”之间的相互关系,以期为构建新型肉制品提供创新性理论和技术支持。

超高压处理对谷氨酰胺转氨酶诱导的大豆分离蛋白凝胶冻融稳定性影响研究

为探索提高谷氨酰胺转氨酶(transglutaminase,TG酶)诱导的大豆分离蛋白凝胶冻融稳定性的方法,分析超高压处理对其作用效果,采用粒径、内源性荧光光谱、傅里叶红外变换光谱分析大豆分离蛋白的结构变化,并分析冻融循环过程中的可溶性蛋白含量、水分分布状态、持水性、质构特性、微观结构、流变特性,探讨作用机理。结果表明:未经超高压处理的TG酶诱导大豆分离蛋白凝胶,随着冻融次数增加,可溶性蛋白含量和凝胶持水性呈降低趋势,凝胶硬度呈上升趋势,凝胶微观结构孔缝较大,说明凝胶品质发生劣变;经过超高压处理的TG酶诱导大豆分离蛋白凝胶与未经过超高压处理凝胶相比,持水性、硬度呈先增加后下降趋势。当压力处理为400 MPa时,经5次冻融循环后SPI凝胶硬度和结合水含量较未冻融样品分别增高了140.43 g和30.019,持水性和可溶性蛋白含量分别降低了38.67%和7.87%。由此证明超高压处理是提高TG酶诱导的大豆分离蛋白凝胶冻融稳定性的有效方法。

超声辅助热处理联合海藻糖和谷氨酰胺转氨酶对未漂洗鱼糜凝胶特性的影响

研究海藻糖、谷氨酰胺转氨酶(glutamine transaminase,TGase)与超声波技术联用对热致未漂洗鱼糜凝胶品质的影响。首先对凝胶特性、持水性等凝胶特性指标进行测定,再对其构象及作用的变化进行分析。结果表明:在超声辅助处理的同时,添加质量分数4.5%海藻糖和/或质量分数0.05%TGase使鱼糜凝胶强度提升35.11%~169.25%,其中海藻糖抑制了蛋白质结构的展开,而TGase则表现出相反的作用;但实际上超声辅助处理抑制了TGase的催化作用,使凝胶强度降低至4737.23 g·mm,游离水相对含量降低19.52%,抑制了蛋白质过度交联;此外,超声处理促进了海藻糖保护作用下的蛋白质展开,当海藻糖与TGase同时存在时,各自对蛋白质结构的影响均被削弱。

谷氨酰胺转氨酶介导的荞麦蛋白-花生蛋白交联及其功能特性研究

以谷氨酰胺转氨酶(TGase)为交联酶制剂,对荞麦蛋白与花生蛋白进行交联,通过单因素实验对2种蛋白的比例、总蛋白质质量浓度、TG酶添加量、交联温度、交联时间和pH进行了参数优化,并研究了最佳交联工艺条件下制备得到的交联产物的功能特性。结果表明,荞麦蛋白与花生蛋白的质量比1∶1、总蛋白质量浓度4 g/100 mL、酶质量分数1.25%、反应温度40℃、反应时间120 min、pH 8.0时的交联反应效果最佳,交联度为63.1%。功能特性测定结果表明,与未交联的蛋白质相比,交联后的蛋白质的持水性、持油性和乳化稳定性有所提高,但乳化性、起泡性和起泡稳定性降低;在pH 3~12范围,交联蛋白质的溶解度逐渐升高,尤其在pI 4.0处,溶解度提高最为显著。

谷氨酰胺转氨酶对羊毛织物的改性处理

为了改善羊毛织物的性能,利用谷氨酰胺转氨酶(TGase)催化ε-聚赖氨酸对羊毛进行接枝改性,采用不同TGase酶法工艺对羊毛织物进行整理。应用扫描电子显微镜观察羊毛织物处理前后表面的形貌变化,测定整理后羊毛织物的染色深度、断裂强力、吸水率及抗静电性能等指标。结果表明,经TGase催化ε-聚赖氨酸接枝改性后:羊毛织物的断裂强力显著提升,并随ε-聚赖氨酸接枝量增加而增加;羊毛织物的吸水速率增大,吸水30 s即趋于饱和;羊毛织物对弱酸性染料吸附速率提高,且在80℃下的染色深度接近未接枝改性羊毛织物在95℃下的染色深度;羊毛织物的静电电压半衰期由2.13 s降至1.47 s,抗静电性能得到改善。

吸水链霉菌谷氨酰胺转氨酶突变体的构建和酶学性质表征

根据茂源链霉菌谷氨酰胺转氨酶点突变的结果,用重叠延伸PCR法构建了3个吸水链霉菌谷氨酰胺转氨酶突变体Tyr81ValGly82Asn、Tyr133Phe、Tyr360Ala,在巴斯德毕赤酵母GS115中表达并对其酶学特性进行了表征。结果表明,野生型和3个突变体的最适温度为40℃,最适pH 7;除了甘油外,其他有机试剂都降低了TGase的酶活力;与野生型相比,突变体Tyr81ValGly82Asn、Tyr133Phe和Tyr360Ala的比活力分别提高了9%、85%和30%;3个突变体与野生型相比,K_(m)、K_(cat)和K_(cat)/K_(m)值有所升高,表明突变可能降低了TGase与底物的亲和力,却加速了其催化效率。上述结果为通过点突变提高吸水链霉菌谷氨酰胺转氨酶酶活力提供了试验依据和途径。

酪氨酸酶、漆酶和谷氨酰胺转氨酶催化交联蛋白质的比较分析

蛋白质交联在食品加工、组织工程、酶工程和药物传递等领域具有广泛用途。以酪蛋白和牛血清白蛋白(BSA)为模式蛋白,考察酪氨酸酶、漆酶和谷氨酰胺转氨酶催化蛋白质交联的底物特异性及交联规律,揭示酶对底物蛋白质结构及反应条件的要求。采用十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析酶催化蛋白质交联规律,激光粒度分布仪测量交联产物粒径。结果表明:酪氨酸酶、漆酶和谷氨酰胺转氨酶对底物的特异性有共同特征,即均可以催化结构松散的蛋白质分子(酪蛋白)交联,但不能催化结构紧密的蛋白质分子(BSA)交联;还原剂二硫苏糖醇(DTT)的加入能促进酶催化BSA交联反应;DTT对酪氨酸酶和谷氨酰胺转氨酶催化酪蛋白交联无影响,但抑制漆酶对酪蛋白的交联。

超声辅助谷氨酰胺转氨酶对肌原纤维蛋白结构及凝胶性能的调控

以肌原纤维蛋白(myofibrillar protein,MP)为研究对象,借助圆二色谱、荧光光谱、电泳、流变、扫描电镜等方法分析超声辅助谷氨酰胺转氨酶(glutamine transaminase,TG)对MP的构象及凝胶性能的影响机制。结果表明:随着超声时间的延长,MP的α-螺旋含量、内源性色氨酸荧光强度和溶解度显著降低,蛋白交联聚集增加,导致弹性模量(G′)及凝胶硬度明显下降,但改善了凝胶的蒸煮损失率(降低34.8%)。TG和超声辅助TG处理使MP的溶解度降低,但凝胶形成能力及持水性明显提高。超声辅助TG处理使MP的α-螺旋含量明显增加,蒸煮损失降低达50.5%,形成了更加致密、均匀的凝胶三维网络结构。因此,100 W超声20 s辅助TG可以明显提高MP的质构特性和持水能力。

高压脉冲电场和谷氨酰胺转氨酶处理对刺芹侧耳蛋白质消化特性影响

采用Osborne分级法提取刺芹侧耳(Pleurotus eryngii)子实体蛋白质,通过高压脉冲电场(pulsed electric field,PEF)、谷氨酰胺转氨酶(transglutaminase,TG)处理以及两者复合处理(PEF+TG)后经体外胃肠液模拟消化,测定刺芹侧耳蛋白质消化率、水解度、多肽含量、游离氨基酸含量,并研究消化产物的抗氧化性。结果表明:与未处理组相比,在模拟消化120、300 min时,PEF+TG组蛋白质消化率最高。在模拟消化30min时,TG组蛋白质消化产物水解度最高;在模拟消化0、120、130、150、240、300min时,PEF+TG组水解度最高。在模拟消化60、120、300 min时,PEF+TG组多肽含量最低。在模拟消化60、90、120 min时,TG组的游离氨基酸含量最高;在模拟消化130、150、180、210、240、270、300 min时,PEF+TG组的游离氨基酸含量最高。在模拟消化300 min时,PEF+TG组蛋白质消化率、水解度、游离氨基酸含量均最高,多肽含量最低;PEF组DPPH自由基清除率、ABTS自由基清除率、还原力最高,表明PEF处理可显著提高蛋白质消化产物抗氧化活性。研究结果可为刺芹侧耳的蛋白质加工和利用提供参考。

亲水多糖对谷氨酰胺转氨酶交联大豆分离蛋白凝胶特性的影响

目的 基于谷氨酰胺转氨(transglutaminase, TG)酶交联法研究亲水多糖对TG酶交联大豆分离蛋白凝胶特性的影响。方法 以大豆分离蛋白为主要原料,TG酶交联法为基础进行响应面优化,得到最优凝胶弹性的工艺参数,在此参数条件下将大豆分离蛋白与亲水多糖混合,制备亲水多糖-大豆分离蛋白复合凝胶,并对凝胶的质构特性、持水性、热力学性质以及结构进行表征。结果 在酶交联pH 7.3、酶交联时间2.3 h、酶交联温度48℃条件下,制备的大豆分离蛋白凝胶弹性最佳。添加了亲水多糖后,凝胶的质构特性和持水性显著提高,热稳定性增强,蛋白质二级和三级结构发生变化,凝胶的微观结构变得更致密,孔径变小。结论 亲水多糖的添加能够改善大豆分离蛋白的凝胶特性,该研究为大豆分离蛋白凝胶深加工提供了理论基础。

谷氨酰胺转氨酶对黑小麦粉面团理化特性的影响

为改善黑小麦粉面团物理特性,利用混合实验仪、流变仪和傅里叶变换红外光谱仪等,探究不同谷氨酰胺转氨酶(glutamine transaminase,TG)添加量对黑小麦粉面团热机械学特性、流变特性等的影响,并从蛋白质二级结构变化等加以解释。结果表明,随着TG添加量增加,黑小麦粉面团黏度与形成时间先增大后减小,吸水率下降,蛋白质弱化度和回升值先减小后增大,淀粉排列更有序,面团稳定性得到提高;TG的加入使黑小麦粉面团弹性模量和黏性模量上升,面团综合黏弹性增强,拉伸强度增大;且面团蛋白质二级有序结构和二硫键含量增加,蛋白弹性和结构稳定性得到提高。但TG添加量过多会导致蛋白质交联过度,淀粉颗粒被迫暴露,面团强度与稳定性下降。整体而言,当TG添加量为1.1%时对黑小麦粉面团理化性质改善效果最佳。该研究结果可为优化黑小麦粉加工产品开发提供理论参考。

热变性程度对谷氨酰胺转氨酶诱导大豆分离蛋白凝胶性质的影响

大豆分离蛋白(soybean protein isolated,SPI)由于在实际生产过程中工艺不同导致其结构和性质不一,会影响最终谷氨酰胺转氨酶(glutamine transaminase,TG酶)诱导形成的凝胶类产品。为探索不同结构SPI对酶诱导蛋白凝胶的影响,制备了不同热变性程度的SPI,研究其蛋白组成、表面疏水性、溶解性、粒径分布以及凝胶强度、持水性和凝胶形态。结果表明,热处理加剧SPI亚基的解离与聚集,并导致SPI的表面疏水性增强、溶解性下降,同时,粒径随温度的升高而增大,但升至95℃后减小。SPI凝胶强度在85℃时最低,而在95℃时最高。对于95℃热处理SPI的凝胶,随着蛋白浓度的增大,凝胶强度增大,气孔增多;随着TG酶浓度的增加,凝胶强度增大,而持水性在TG酶浓度为1.80 U/g时达到最低,同时气孔较多;50℃培养的SPI凝胶强度高于4℃培养样品。结果表明,大豆蛋白一定程度的热变性(尤其95℃热处理)有利于经TG酶诱导形成蛋白凝胶,这为工业生产提供了一定的理论依据。

热诱导大豆分离蛋白聚集对谷氨酰胺转氨酶交联乳液凝胶性质的影响

大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)基乳液凝胶在食品工业中应用广泛。在商品化SPI生产过程中,不可避免会发生一定程度的热变性和聚集,对谷氨酰胺转氨酶(transglutaminase,TGase)交联蛋白产生影响。为探究不同热变性程度的SPI对TGase诱导SPI乳液凝胶的影响,制备了不同热处理温度的SPI,研究其乳化性、凝胶强度、持水/油性、凝胶形态,以及SPI浓度、油浓度对SPI乳液凝胶性质的影响。结果表明:随着热处理温度的增加,SPI稳定乳液的乳化活性和乳化稳定性呈显著增加趋势。95℃热处理显著增强了乳液凝胶的凝胶性能,其凝胶硬度是天然蛋白乳液凝胶的2.2倍。对于95℃热处理的SPI乳液凝胶,随着蛋白浓度或油浓度的增大,凝胶强度显著增加,气孔逐渐增大;所有样品均具有优异的持水性和持油性。SPI在经过热变性(95℃)处理后有利于经TGase诱导形成SPI乳液凝胶。

谷氨酰胺转氨酶对高水分豌豆蛋白挤出物结构及消化特性的影响

本实验以豌豆蛋白为原料,利用双螺杆挤出机制备挤出物,探究高水分挤出过程中添加不同比例的谷氨酰胺转氨酶(transglutaminase,TG)对挤出物结构及消化特性的影响。通过质构分析、组织化度分析和扫描电子显微镜观察等方法表征挤出物的宏观结构和微观结构。通过测定流变特性、蛋白质溶解度以及消化特性评价挤出物的结构性能及营养价值。结果表明,添加适量TG(0.25%~1.00%)促进了豌豆蛋白分子间交联,形成致密的网络结构,提高了挤出物的消化率,促进游离氨基酸释放。然而添加过量TG(2.00%)则对挤出物纤维的形成以及消化特性起到抑制作用。TG添加量为1.00%时,制备的豌豆蛋白高水分挤出物组织化程度与营养价值较好。综上,高水分挤压-TG法联用加工工艺能够有效改善植物蛋白肉的结构及消化特性。

谷氨酰胺转氨酶对青稞面团质构特性和流变特性的影响

该文探究谷氨酰胺转氨酶添加量分别为0、0.6、1.2、1.8、2.4、3.0 U/g(按青稞全粉质量计)时,对青稞全粉面团质构特性和流变特性的影响。结果表明:谷氨酰胺转氨酶的添加可以增加青稞面团的硬度、弹性、咀嚼性和内聚性,提供青稞面团延伸所需要的黏结力,使青稞面团内部结构较为稳定。同时,谷氨酰胺转氨酶的添加使青稞面团抵抗外界形变的能力变强并且面团的恢复力变好,青稞粉凝胶的强度降低。当谷氨酰胺转氨酶添加量为2.4 U/g时,青稞面团的硬度、弹性、咀嚼性和内聚性均达到最大值,分别为769.47 g、0.22、39.41 g和0.243;青稞面团抵抗外界形变的能力最强,松弛后的形变量也最接近初始的状态,弹性可恢复率Je/Jmax值达到69.82%。因此,谷氨酰胺转氨酶添加量为2.4 U/g时对青稞面团内部有良好的改善作用。

L-赖氨酸与谷氨酰胺转氨酶联合处理对低盐鸡肉糜凝胶保水及质构品质的影响

以低盐(含1%质量分数NaCl)鸡肉糜(low-salt chicken meat batter,LCMB)为对象,研究不同质量分数(0.25%、0.5%、0.75%、1.0%)L-赖氨酸与质量分数0.5%谷氨酰胺转氨酶(transglutaminase,TGase)联合处理对LCMB凝胶保水性(water holding capacity,WHC)、质构、水分流动性和分布、微观结构及蛋白质构象的影响。结果表明,TGase单独处理对LCMB凝胶的WHC无显著影响(P>0.05),但会显著提高凝胶的硬度(P<0.05);在添加TGase的情况下,随着L-赖氨酸含量的增加,LCMB凝胶的WHC、硬度、弹性、内聚性及咀嚼性均呈现升高的趋势。低场核磁共振、扫描电镜、拉曼光谱的结果分别显示,L-赖氨酸协同TGase处理能增加LCMB凝胶内部不易流动水的相对含量P21、降低自由水的相对含量P22,促进形成有序、致密、连续的凝胶三维网络结构,增加肉糜蛋白质中色氨酸残基、酪氨酸残基和脂肪族氨基酸残基的暴露。综上所述,L-赖氨酸结合TGase处理能通过影响LCMB凝胶的水分分布、微观结构及蛋白质构象,从而改善LCMB的凝胶品质。

谷氨酰胺转氨酶法交联苦杏仁蛋白水解物改善其胶凝性的工艺研究

本研究基于木瓜蛋白酶主要作用于赖氨酸和精氨酸等氨基酸、谷氨酰胺转氨酶催化蛋白质赖氨酸的ε-氨基和谷氨酸的γ-酰胺基结合的酶学特性,在利用木瓜蛋白酶催化苦杏仁蛋白限制性水解,使得更多赖氨酸残基暴露出来的基础上,利用谷氨酰胺转氨酶催化水解物的交联反应,从而改善苦杏仁蛋白的胶凝性,确定交联改性的最佳条件:谷氨酰胺转氨酶添加量16 U/g,交联温度38℃,pH值7.0,交联时间1.5 h,制得改性产物的胶凝性比改性前提高了209.43%,溶解性、持油性、乳化性也显著提高,起泡性、起泡稳定性略有提高,而持水性、乳化稳定性比改性前显著降低。改性产品的特性显著区别于天然苦杏仁蛋白,可为食品工业提供多样化的功能性蛋白。

微生物来源谷氨酰胺转氨酶的异源表达、发酵及应用研究进展

谷氨酰胺转氨酶(transglutaminase,TG)是一类应用广泛、具有优秀蛋白交联能力的酶。TG普遍存在于动植物和微生物中,微生物来源的TG(microbial TG,mTG)拥有良好的酶学性质,因此广泛应用于工业化生产和应用中。本文阐述了mTG的理化性质和自身的活化机理,以及利用野生菌株和不同的重组基因工程菌株发酵生产mTG的研究成果及进展,同时综述了mTG在多种工业生产中的应用及潜力,以期为mTG在工业生产和应用方面的研究提供参考和新的思路。