糖对谷氨酰胺转氨酶交联米渣蛋白美拉德反应产物结构与功能的影响

将不同相对分子质量的核糖、葡萄糖、乳糖、阿拉伯胶与谷氨酰胺转氨酶(transglutaminase,TG)交联的米渣蛋白(rice dreg protein,RDP)进行美拉德反应,并分析美拉德反应产物(Maillard reaction products,MRPs)的结构、功能特性。结果表明:不同相对分子质量的糖与TG交联RDP在美拉德反应过程中,随着反应的进行,接枝度、褐变度及体系的p H值有明显变化,其中核糖和葡萄糖的变化最为明显,其次是乳糖、阿拉伯胶。结构上,核糖最易与TG交联RDP中赖氨酸和精氨酸自由氨基发生反应;功能性质上,MRPs的溶解性和乳化特性较原TG交联RDP都得到了不同程度的改善,从强到弱依次是核糖、葡萄糖、乳糖、阿拉伯胶。所有样品的流变学特性都表现出假塑性流体所特有的剪切变稀现象,葡萄糖和核糖的MRPs表观黏度较原TG交联RDP大,乳糖和阿拉伯胶的MRPs的表观黏度则较原TG交联RDP小。

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。

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。

谷氨酰胺转氨酶交联对牦牛乳曲拉酪蛋白功能性质的影响

以曲拉和荷斯坦牛乳酪蛋白为原料,利用安全、高效的谷氨酰胺转氨酶对其进行交联修饰,研究谷氨酰胺转氨酶对酪蛋白功能性质的影响,测定交联前后样品的持水性、持油性、热稳定性、黏度、起泡性。结果表明,牦牛乳曲拉酪蛋白和荷斯坦牛乳酪蛋白经过谷氨酰胺转氨酶交联后,两种酪蛋白的交联度分别可达到20.04%(p<0.05)和25.15%(p<0.05),曲拉酪蛋白的持水性、热稳定性、黏度和泡沫稳定性显著增加(p<0.05),荷斯坦酪蛋白的黏度和热稳定性显著增加(p<0.05),其余性质均无显著差异。研究结果能为酶法改性酪蛋白的工业化生产提供理论依据。

牦牛乳曲拉酪蛋白的谷氨酰胺转氨酶交联条件优化

以牦牛乳曲拉酪蛋白为原料,利用安全、高效的谷氨酰胺转氨酶对其进行交联修饰,通过单因素、Plackett-Burman(PB)设计和响应面实验对交联条件进行了优化。响应面优化最终确定的交联条件为:酪蛋白质量浓度5mg/mL、酶的添加量15U/g·酪蛋白、反应时间135min、反应温度47℃、pH7.0。在此条件下,得到谷氨酰胺转氨酶交联曲拉酪蛋白的最大交联度为20.12%。研究结果可为曲拉酪蛋白的改性提供参考依据。

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。

谷氨酰胺转氨酶预交联改善CaSO_(4)诱导大豆分离蛋白凝胶性的研究

酶法改性能够有效提升大豆蛋白的凝胶性。为了探讨谷氨酰胺转氨酶(transglutaminase,TGase)预交联对盐诱导大豆分离蛋白凝胶性的影响,通过控制酶浓度、预交联时间制备不同预交联程度的大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)溶液,并研究其在CaSO_(4)作用下的成胶性能。结果显示,与未经TGase处理的SPI相比,TGase适度预交联能够显著提升SPI的凝胶品质。经3~5 U/g TGase预交联20 min或3 U/g TGase预交联20~30 min后,SPI凝胶性得到了不同程度的提升,其中弹性模量、屈服应力、屈服应变、持水率最大分别提高了124.5%、269.0%、135.0%及53.0%。然而,过度预交联产生过大的蛋白聚集体,导致最终形成的凝胶结构粗糙、多孔,凝胶强度、持水力等均显著下降(P<0.05)。由此可见,合理利用TGase对蛋白进行预交联处理能够改善SPI凝胶制品品质,对于TGase在食品工业中的应用及传统豆制品质构改良具有重要的指导意义。

谷氨酰胺转氨酶对大豆分离蛋白溶解性和乳化性的影响

以谷氨酰胺转氨酶(Transglutaminase,TG)为交联剂,与大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)发生交联反应,通过单因素试验研究热处理温度、TG浓度、交联温度、交联时间、SPI浓度和交联pH值对SPI溶解性和乳化性的影响。结果表明,4%的SPI溶液在70℃下热处理30 min,按照2 U/g SPI的剂量添加TG,在45℃、pH 6.5条件下交联1 h,此时SPI的溶解性、乳化活性和乳化稳定性分别为0.037 g/mL、328.868 cm-1、0.951。与未经处理的4%SPI相比,TG交联SPI的乳化活性和乳化稳定性显著提高,但溶解性显著下降。

响应面法优化大豆11S蛋白谷氨酰胺转氨酶改性工艺参数

采用响应面法优化酶交联反应条件,制备高乳化性大豆11S蛋白。以酶添加量(以50 m L样液为参照)、大豆11S蛋白质量浓度、温度和p H为自变量,以乳化性为响应值,利用单因素实验和响应面法对高乳化性大豆11S蛋白制备条件进行优化。结果表明,最佳反应条件为酶添加量22 U(50 m L大豆11S蛋白溶液)、大豆11S蛋白质量浓度26.5 g/L、温度47℃、时间2 h、p H 8.0。在最佳反应条件下,乳化性为76.13%,模型的预测值为76.89%,实验值与预测值相差0.76个百分点,拟合模型具有良好可靠性。未改性大豆11S蛋白乳化性为60.00%,改性后其乳化性提高16.13个百分点。

谷氨酰胺转氨酶对荞麦面条品质的影响

为了改善荞麦面条的品质,采用谷氨酰胺转氨酶(TG酶)对其进行处理,研究谷氨酰胺转氨酶对荞麦面条品质特性(面条吸水率、蒸煮损失及质构特性)和微观结构的影响,采用十二烷基硫酸钠—聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS—PAGE)和体积排阻高效液相色谱(SE—HPLC)对面条中蛋白质交联聚合特性进行研究,探讨其作用机制。结果表明,添加TG酶能显著降低荞麦面条的吸水率和蒸煮损失,提高其硬度和拉断力,当添加0.01%的TG酶时,荞麦面条的蒸煮损失达到最小值。RVA分析表明,随着TG酶添加量的增加,荞麦面粉的峰值黏度、终值黏度和回生值增加,崩解值降低。电泳图中低分子量亚基条带变浅,SDS蛋白可萃取率降低,说明添加TG酶诱导面条中的蛋白质发生了交联聚合行为,并经微观结构观察,这种交联形成了致密而连续的蛋白网络结构,使得淀粉很好地镶嵌在其中,从而影响了荞麦面条的品质。

谷氨酰胺转氨酶研究进展

谷氨酰胺转氨酶是一种催化酰基转移反应的转移酶,它可使蛋白分子间和分子内产生共价交联,从而改变蛋白的功能特性,在食品、医药、化妆品、纺织等领域具有重要的潜在应用价值。研究表明,谷氨酰胺转氨酶广泛存在于生物组织中。为了更好的研究开发这一资源,对谷氨酰胺转氨酶的来源、理化特性、作用机制、功能以及工业生产的现状进行了综述,其中重点探讨了不同来源的谷氨酰胺转氨酶在理化特性以及底物特异性方面的差异。

谷氨酰胺转氨酶菌株的筛选及其产酶条件研究

利用蛋白质交联-絮凝沉淀性能测定方法,从土壤中分离得到1株高产谷氨酰胺转氨酶(microbial transglutaminase,MTG)的菌株,命名为HF-82,初步确定为链霉菌属。单因素试验确定最适产酶氮源和碳源分别是蛋白胨和葡萄糖,正交试验确定最适发酵培养基为(g/L):葡萄糖25.0,蛋白胨20.0,酵母提取物5.0,Mg SO4·7 H2O 2.0,K2HPO4·3 H2O 2.0,Na H2PO42.0,Ca CO33.0,p H7.0。此发酵工艺条件下,MTG的酶活可达到0.53 U/m L。

谷氨酰胺转氨酶及其在食品工业上的应用研究进展

谷氨酰胺转氨酶(Transglutaminase, EC 2.3.2.13,TGase)是一种可催化蛋白质间形成异肽键使蛋白质改性的天然酶制剂。该酶可以催化蛋白质发生交联、脱酰胺和糖基化反应,在改善食品的硬度、粘性、弹性和持水力等方面具有较大的应用潜力。它的交联性可应用于:制造奶酪和其他乳制品、肉制品加工、生产可食性薄膜及微胶囊等。本文综述了TGase的分子结构、作用机理以及近年来国内外利用该酶在食品工业中改善食品品质的研究进展,以期为TGase在改善蛋白质功能性质、提升食品品质等方面的研究工作提供有效参考。

谷氨酰胺转氨酶对荞麦面条品质的影响

荞麦面条是很受我国人民群众喜爱的一种常见面食品。其口感独特,做法多样,长期以来一直是很多人家中的必备食品。但是,笔者在对市场上现有的荞麦面品牌进行调查和研究之后发现,很多荞麦面口味单一,无法满足消费者的口味需求,因此,笔者决定运用现代生物科技对现有的荞麦面条进行改良,为达到这一目的,必须要从谷氨酰胺转氨酶对荞麦面条品质特性的影响入手。

谷氨酰胺转氨酶对米渣蛋白糖基化反应产物结构和流变性的影响

为了探讨谷氨酰胺转氨酶(TG)对植物蛋白美拉德反应改性的作用,本文利用米渣蛋白(RDP)分别与葡萄糖、核糖、麦芽糊精1:1进行干法糖基化反应,研究TG的添加(10μ/g的RDP)对反应产物结构和流变学特性的影响。结果表明:随着反应的进行,核糖与RDP糖基化反应的接枝度最大,TG酶能够提高糖基化反应接枝度;内源荧光λmax红移且强度降低,红外光谱显示不同产物的结构变化显著,但TG对产物的结构影响不大;糖基化反应可降低表面疏水性,而TG促其增大;糖基化反应主要是Lys和Arg含量减少,组氨酸含量增加,且核糖更利于与自由氨基的反应,TG对产物氨基酸组成无影响;糖基化产物溶液都是假塑性流体,核糖接枝产物表观粘度最大,TG促使表观粘度增高;三种糖基化产物动态模量随剪切频率增大而变化较大,其中核糖反应产物表现出类似凝胶特性,G′>G″且较RDP均增加,TG提高核糖、葡萄糖反应产物的G′与G″。

重组黏玉米谷氨酰胺转氨酶的酶学性质及其对乳蛋白的交联作用

目的:从重组大肠杆菌中分离纯化黏玉米来源的谷氨酰胺转氨酶(TGZ),研究其酶学性质及对乳蛋白的交联作用。方法:采用荧光测定法研究重组TGZ的动力学参数、最适反应温度、温度稳定范围、最适反应p H值、p H稳定范围及金属离子对酶活性的影响,明确该重组酶的酶学性质。以微生物源TGase(MTG)为对照,通过SDS-PAGE分析TGZ对乳蛋白的交联作用。结果 :在p H 8.0,37℃的条件下,重组TGZ的反应动力学常数Km为1.55μmol/L,最大反应速率Vmax为155/min。该酶的最适反应温度为45℃,具有较稳定的耐热性。该酶的最适反应p H值为8.0,具有较强的耐碱性。K+、Ca2+、Na+和Ba2+对该酶的活性具有促进作用,Fe3+、Cu2+和Zn2+的抑制作用较强。对乳中酪蛋白和乳清蛋白的交联作用表明酪蛋白是TGZ的良好底物。结论:重组TGZ的酶学性质为其进一步在相关食品中的应用提供了理论依据。

紫外分光光度法研究谷氨酰胺转氨酶交联醇溶蛋白的特性

采用不同浓度谷氨酰胺转氨酶(TG)、不同作用温度和时间,设计三因素三水平的正交试验处理小麦醇溶蛋白,研究醇溶蛋白经TG交联后对紫外吸收的特性.结果表明:对处理后醇溶蛋白的紫外吸收影响大小的因素依次为TG浓度>温度>时间.TG处理之后醇溶蛋白溶液在255nm处有一个吸收低谷,在275 nm处有一个吸收峰.9个处理组的ζUT值存在差异,但组间差异均未达到显著水平(P<0.05).此外,利用蛋白质凝胶电泳和HPLC技术进行分析,也显示出不同处理之间存在一定的差异.

生物酶法催化天然乳胶中过敏蛋白质交联的研究

利用谷氨酰胺转氨酶催化天然乳胶(NRL)水溶性蛋白质(WSP)发生交联,减少天然乳胶中水溶性蛋白质的含量。利用粒径分析、结构表征、十二烷基硫酸钠凝胶电泳实验证明了交联反应的发生。采用这一新技术可以降低天然乳胶制品的过敏性,拓展了其在医疗卫生领域、食品加工等领域的应用空间。

TGase交联Zein/Casein复合纳米纤维的制备及表征

以玉米醇溶蛋白(Zein)和酪蛋白(Casein)为原料,利用谷氨酰胺转胺酶(TGase)为交联剂静电纺制备了酶交联Zein/Casein复合纳米纤维。表征了酶交联前后样品相对分子质量的变化,讨论了不同质量比样品的形貌和直径分布,水稳定性,润湿及力学性能。通过凝胶渗透色谱仪(GPC)的分析结果可知,交联导致样品相对分子质量明显增加。扫描电镜(SEM)分析结果表明,Zein/Casein质量比越大,样品的形态越好。同时说明交联后样品的水稳定性得到提高。电子万能试验机(WDW)测试结果表明,交联后样品的力学性能明显提高。表面张力仪(ST)结果显示,Zein/Casein质量比越小,样品的亲水性下降越明显。

化学交联与酶法交联对鱼糜-明胶复合膜性质的影响

研究比较了戊二醛和谷氨酰胺转氨酶(TGase)对鱼糜-明胶复合膜的性质改良效果。当戊二醛的含量为蛋白质量的0.025%～0.1%时,膜的抗拉伸强度(TS)没有显著差异,但断裂延伸率(EAB)却随着戊二醛含量的增加而上升,当戊二醛含量增加到0.2%时,TS和EAB都出现了下降。然而,膜的TS和EAB都随着TGase的添加逐渐增加。虽然戊二醛和TGase都可以使蛋白发生交联,导致膜的固形物溶解率(FS)和蛋白溶解率(PS)下降,但是戊二醛的添加效果明显优于TGase。此外,戊二醛的添加会使膜的颜色变黄,而TGase不仅不会影响膜的色泽,还可以提高膜的透明性能。根据SDS-PAGE的结果,发现戊二醛和TGase都会使膜中蛋白分子发生交联形成高分子聚合物。FT-IR的分析结果表明,蛋白分子间的氢键作用随着TGase的添加逐渐减弱,随着戊二醛的添加出现先减弱后增强的趋势。