裸燕麦球蛋白的分离纯化及其抗氧化活性研究

采用Osborne法提取裸燕麦球蛋白,利用盐析、SephadexG-100凝胶过滤层析、SDS-PAGE电泳等方法进一步纯化,并对各球蛋白组分进行抗氧化能力的研究。结果表明:裸燕麦球蛋白的硫酸铵饱和度为60%。在柱层析分离条件下(洗脱速度为3～7mL/10min,缓冲溶液为蒸馏水),得到的组分I分子质量范围分布在44、34～29、25kD,组分II分子质量范围分布在25、23、19kD。组分I清除3种自由基的作用较强,清除.O H、O2.、DPPH自由基的IC50分别为3.73、0.016、1.033mg/mL,其中对O2.清除能力大于VC对O2.的清除能力。组分II清除3种自由基能力均低于分离组分I、盐析后球蛋白和球蛋白粗提物。

燕麦麸皮球蛋白的糖基化结构修饰及功能性变化

在氨基葡萄糖存在的条件下,利用转谷氨酰胺酶(transglutaminase,TG)对燕麦麸皮球蛋白糖基化结构修饰,进而探讨糖基化蛋白功能性质与结构之间的关系。结果表明,糖基化交联球蛋白的溶解性、乳化稳定性、起泡性及泡沫稳定性相比于未修饰的球蛋白都有明显的改善,但表面疏水性明显下降;另外,酶促糖基化球蛋白的变性温度和焓变值都有所下降,其二级结构变化为:α-螺旋结构相对含量呈增加趋势,β-折叠和β-转角结构相对含量呈下降趋势,无规卷曲结构相对含量几乎没变。经糖基化处理的球蛋白酪氨酸分子主要呈现"暴露态",色氨酸相对拉曼强度更趋近于"包埋态"。酶促糖基化球蛋白二硫键振动模式为t-g-t。通过对球蛋白、修饰球蛋白的功能特性与空间构象的比较分析,明确TG催化葡萄糖结合在燕麦麸球蛋白上,进一步明晰修饰蛋白功能特性与空间构象之间的构效关系。结果可为延长杂粮产业链提供良好的理论依据,同时可以为今后制备燕麦蛋白特定产品进行分子设计和重组提供基础数据。

化学发光法对燕麦贮藏蛋白质抗氧化活性的评价

燕麦营养价值高,且蛋白含量丰富,球蛋白作为其主要的贮藏蛋白质,其必需氨基酸比例合理。目前,有很多燕麦蛋白加工方面的研究,而对于其生物活性的探讨较少。用三种化学发光体系对燕麦球蛋白和清蛋白的体外抗氧化能力进行研究,发现在清除超氧阴离子和保护DNA损伤方面球蛋白的效果优于清蛋白,其半数抑制率分别为0.85 mg/mL和7.3 mg/mL,而清蛋白有较好的清除羟基自由基的作用,其半数抑制率为2.26 mg/mL。结果说明,两种燕麦贮藏蛋白质有较弱的抗氧化活性。

裸燕麦球蛋白酶解液的纯化及其抗氧化研究

通过Osborne法制得的裸燕麦球蛋白,利用碱性蛋白酶对其进行酶解,采用Sephadex G-25凝胶层析对酶解液进行纯化及其分子质量测定,然后对各分离组分清除.OH、O-2.、DPPH自由基能力进行研究。结果表明:酶解液经分离纯化得到图谱为2个峰,分别为组分I(分子质量10738～133929D)和组分II(分子质量114～861D)。测得组分II清除.OH(IC50 0.589mg/mL)、O-2.(IC50 1.783mg/mL)、DPPH自由基(IC50 0.095mg/mL)能力高于组分I和酶解液。

裸燕麦球蛋白源多肽对D-半乳糖致衰老小鼠抗氧化能力的影响

研究裸燕麦球蛋白源多肽(peptide from naked oat globulin,PNOG)对D-半乳糖(D-galactose,D-gal)致衰老小鼠抗氧化能力的影响。采取连续6周颈背部皮下注射D-gal 120 mg/(kg mb·d)建立小鼠亚急性衰老模型。将60只小鼠随机分为正常对照组,衰老模型组,PNOG低、中、高剂量治疗组(200、600、1000 mg/(kg mb·d))以及VC阳性对照组(100 mg/(kg mb·d)),皮下注射同时灌胃给药,每天1次,连续6周。6周后测定小鼠体质量增量、肝及脑的脏器指数;血清中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)及过氧化氢酶(catalase,CAT)活力;肝、脑组织中GSH-Px、单胺氧化酶-B(monoamine oxidase B,MAO-B)活力及丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量。结果表明:与正常对照组相比,衰老模型组小鼠体质量增加缓慢,脏器指数降低;血清中SOD、GSH-Px及CAT活力均显著降低(P<0.05);肝、脑组织中GSH-Px活力显著降低(P<0.05),MAO-B活性及MDA含量极显著升高(P<0.01)。灌胃中、高剂量PNOG后,可使衰老小鼠体质量显著提高,脏器指数增大;与衰老模型组相比,可显著提高血清中SOD、GSH-Px及CAT活力及肝、脑组织中GSH-Px活力,极显著降低MAO-B活力以及MDA含量(P<0.01)。表明PNOG能有效清除机体内产生的过量自由基,显著提高D-gal致衰老小鼠的抗氧化能力,具有量效关系。

裸燕麦球蛋白源多肽作用于D-半乳糖致衰老小鼠的代谢组学研究

本实验研究裸燕麦球蛋白源多肽(peptide from naked oat globulin,PNOG)在D-半乳糖(D-galactose D-gal)致衰老小鼠体内的抗氧化作用机制。利用超高效液相色谱-二级质谱联用技术对小鼠进行脑组织非靶向代谢组学研究,并采用主成分分析、正交偏最小二乘判别分析方法结合变量投影重要度与非参数检验共同筛选出与PNOG在体内抗氧化机制有关的差异显著的代谢标志物及其作用通路。结果表明:PNOG治疗组小鼠体内存在甘油磷酸胆碱、乙酰胆碱、L-肉碱、一磷酸腺苷、尿酸、S-腺苷-L-同型半胱氨酸、N-乙酰天冬氨酰氨基甲酸酯等17种显著差异代谢标志物,PNOG可通过调节17种显著差异代谢标志物对应的6条代谢通路(甘油磷脂代谢、脂肪酸代谢、不饱和脂肪酸的生物合成、嘌呤代谢、半胱氨酸和蛋氨酸代谢、神经活性配体-受体相互作用)使D-gal致衰老小鼠体内代谢紊乱得到恢复,表明PNOG在体内具有抗氧化、抗衰老的作用。研究结果可为进一步揭示裸燕麦蛋白肽的抗氧化作用机制提供参考。

裸燕麦球蛋白提取条件及其功能特性研究

以裸燕麦为原料,采用Osborne蛋白分级方法分离提取裸燕麦球蛋白,并对其溶解性、乳化性、起泡性、黏度等功能特性进行测定。结果表明:裸燕麦球蛋白提取的最佳条件为,NaCl质量分数10%,料液比1∶10(g∶mL),提取时间35 min,提取5次,提取率可达90%以上。在碱性条件下(pH值9.0)裸燕麦球蛋白呈现出较好的溶解性(溶解度达85.1%),乳化性(53.6 m2/g)和起泡性(86.9%),并有较好的乳化稳定性和气泡稳定性,其黏度也随浓度的增加而增加。

响应面优化转谷氨酰胺酶催化燕麦麸皮球蛋白糖基化接枝条件

以燕麦麸皮球蛋白为主要原料,采用单因素和响应面法优化接枝条件,利用转谷氨酰胺酶(TG)修饰制备具有高接枝度的糖基化燕麦麸皮球蛋白。实验结果表明,当氨基糖与蛋白浓度比为0.94∶1、TG酶添加量57.59 U/g、p H值7.65、时间4 h、温度45℃时,糖基化燕麦麸皮球蛋白的接枝度为45.6774%,与响应面方法预测结果相似。此时蛋白体系中的游离氨基为0.3790 mol/kg,修饰蛋白交联体系较好,适于燕麦麸皮蛋白深加工产品开发应用。

传统高温炒制工艺对裸燕麦清蛋白和球蛋白特性的影响

通过扫描电子显微镜观察炒制裸燕麦清蛋白和球蛋白的形貌特征,并测定其理化特性及消化特性。结果表明:与未炒制裸燕麦清蛋白和球蛋白相比,炒制裸燕麦清蛋白和球蛋白颗粒变小,结构疏松;并且在弱碱性条件下,其黏度较高;传统高温炒制工艺导致裸燕麦清蛋白吸油性发生显著提高,球蛋白乳化性、乳化稳定性、吸油性及持水性均显著提高,但其对裸燕麦清蛋白和球蛋白消化特性均没有影响,也没有改变它们的非牛顿流体本质。

物化因素对燕麦球蛋白纳米纤维形成的影响

以燕麦球蛋白为原料,采用透射电镜和原子力扫描电镜探讨了不同因素条件(重点研究了加热温度、pH、加热时间、加热时搅拌的速度)对燕麦球蛋白纳米纤维形成的影响,并对形成的纳米纤维进行了表征,研究结果表明:形成纳米纤维的最佳条件温度为85℃,pH为2.0,搅拌速度值为400rad/s;在最佳条件下加热2～24h过程中形成的燕麦球蛋白纳米纤维的半宽高分布范围在33.1～52.1nm,螺距大小大约分布在53.9～79.9nm,燕麦球蛋白纳米纤维的高度是10.2～13.1nm;纤维伸直长度0～9.0μm,溶液粘度显著增加。研究对改变蛋白质溶液的流变特性有较强的理论意义和现实价值;为食品蛋白质的开发和利用提供了新的思路,同时为功能食品的发展奠定了一定的基础。

超声处理对燕麦球蛋白结构及凝胶特性的影响

采用不同超声功率和时间处理燕麦球蛋白,研究处理前、后燕麦球蛋白的紫外吸收光谱、荧光发射光谱、表面疏水性、一级结构和所形成凝胶的黏弹性、水分弛豫特性、微观结构的变化规律。结果表明,超声处理导致燕麦球蛋白疏水性氨基酸残基的暴露,球蛋白的表面疏水性增加,然而处理后的球蛋白一级结构并没有明显变化。流变学和低场核磁共振结果表明:超声功率和超声时间对凝胶形成有一定的促进作用。通过扫描电镜观察可知,凝胶在微观上呈珠状结构,超声波能使燕麦球蛋白凝胶结构更加紧密。