pH诱导蛋白质组装包埋姜黄素的研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ez062009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
食品领域中,生物活性物质的高效利用问题一直受到广泛的关注。构建蛋白基纳米复合物是一种有效提高活性物质溶解性、稳定性和生物效价的方法。然而在目前常见的构建方法中,存在着原料浓度低、过程不可控、工艺复杂、安全风险等问题,极大程度限制了这些技术的实际应用。基于此,本论文以食品工业中常见的大豆分离蛋白、酪蛋白酸钠、乳清分离蛋白为原料,研究了各蛋白在pH偏移过程中的解离及自组装机制,在此基础上构建蛋白基姜黄素纳米复合物,并进行了制品化尝试。首先,用pH偏移法分别处理大豆分离蛋白、酪蛋白酸钠和乳清分离蛋白,研究各蛋白在此过程中的解离及自组装行为。设定不同碱性状态下的pH值(9.0–12.0)和碱处理时间(30–150 min)为变量。实验结果表明,当环境pH值为12.0时,各类蛋白能够更充分并快速地展开。在pH 12.0的碱性环境中处理90 min可使各蛋白充分展开,最终形成尺寸更小、表面疏水性更高、构象更柔顺的自组装颗粒。其次,通过pH偏移法构建了蛋白基姜黄素纳米复合物。在碱性处理时间为90 min时导入姜黄素,可使三种蛋白都实现对姜黄素的最佳荷载。进一步研究发现,蛋白与姜黄素之间依靠疏水相互作用紧密结合,而姜黄素的存在也加剧了pH回调至中性后颗粒的聚集趋势。随着姜黄素添加量的增加,各蛋白对姜黄素的包封率呈下降趋势。大豆分离蛋白拥有对姜黄素最高的荷载量。当姜黄素量为蛋白质量的15%时,大豆分离蛋白对姜黄素的荷载量最高可达13.45 g/100 g蛋白。通过与蛋白复合,姜黄素的溶解性、稳定性和消化特性得到显著改善。在此基础上,通过喷雾干燥技术实现了蛋白基姜黄素复合物的制品化。对大豆分离蛋白-姜黄素复合物进行喷雾干燥处理,并通过添加助剂(OSA改性淀粉和麦芽糊精)优化粉末性质。得到的粉末化制品中姜黄素含量最高可达9.88%(w/w),并具有良好的稳定性和消化特性。通过添加助剂可以显著提高喷雾干燥过程中姜黄素的保留率(79.98%vs.88.03%),有利于粉末的重分散且进一步提高其稳定性和消化性能。综上所述,本论文探究了三种常见食物蛋白在pH偏移过程中的解离重组行为,并成功制备了蛋白基姜黄素纳米复合物;通过粉末化技术解决了相关复合物的运输、贮藏等问题。本研究拓宽了姜黄素在功能性食品领域的应用场景,对功能性食品的研发具有重要意义。
其他文献
在高温多湿的生产、贮运条件下,芒果易受到多种病原真菌的侵袭感染,引起果实品质下降和市场价值损失。其中炭疽菌(Colletotrichum spp.)引起的芒果炭疽病是最为严重的采后病害之一,严重限制了芒果的长期贮藏和远距离销售。低温等离子体作为一种新型的非热加工技术,近年来在食品杀菌与保鲜领域发展迅速,在果蔬杀菌保鲜、采后病害防控方面彰显良好的应用前景。目前,关于低温等离子体灭活炭疽菌防控芒果炭疽
学位
耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)不仅可以耐受多种抗生素,而且在食品微生物污染事件中广泛存在。因此,亟需寻求一种抗菌剂,既能有效杀灭MRSA,又不会使细菌产生新的耐药性。溶菌酶是一种生物体内存在的抗菌酶,能够通过水解细菌细胞壁的肽聚糖层从而杀灭细菌。然而,溶菌酶的最佳活性温度在50℃左右,常温下难以发挥它的最
学位
脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)是一种小麦等谷物类粮食中常见的真菌毒素,具有多种毒性作用,对公共健康存在极大的威胁。因此,建立高效、快速、便捷、易于操作且准确性高的DON检测方法对于提高粮食中DON的监测水平、保障公共食品安全、降低经济损失而言具有十分重要的意义。目前,广泛应用于DON检测的传统方法都存在着一些不足,例如样品前处理过程繁琐、费时费力、仪器昂贵等。因此,本课
学位
塑料制品的滥用已导致了严重的环境问题,目前在海洋、水产、人体中发现了微塑料颗粒的存在,其甚至已经进入人体血液循环。生物酶降解塑料是绿色可持续的有效手段。本论文以一种聚酯类塑料聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET)为模式底物,开展相关塑料降解酶的设计、表达与应用评价研究。本研究对未来生物酶降解塑料共性技术平台搭建具有重要的借鉴意义。主要研究内容及结果如下
学位
近年来,基于小分子凝胶剂的超分子水凝胶因制备过程简单快速、成胶能力强、结构和功能易调控等优势在水凝胶材料领域备受关注。甘草酸(Glycyrrhizic acid,GA)是一种天然可食的手性三萜皂苷,在水中会发生等级自组装形成纳米纤维及超分子水凝胶,在食品、药品、化妆品等领域显示出巨大的应用前景。本研究通过探究复合不同类型多糖亲水胶体以及具有自凝胶能力的纤维素衍生物(甲基纤维素,MC)对GA超分子水
学位
大豆蛋白经酶解后可获得具有多种生理活性的可溶性大豆肽和伴随产生的大量不溶性多肽聚集体。可溶性大豆肽溶解性高,易消化吸收,可以作为疏水性小分子活性物质的优良输送载体,同时可螯合二价金属离子,提高其在肠道中的吸收利用率。相对于酪蛋白磷酸肽在商业化补钙产品中的广泛应用,植物来源的大豆肽钙螯合物作为新型钙补充剂受到广泛关注,但其钙结合和促钙吸收能力较差等问题严重制约了大豆肽的应用。此外,作为酶解副产物的不
学位
馒头是我国传统的蒸煮面制品,其品质的好坏与原料小麦粉的质量息息相关,而我国用于生产高品质面制品的优质高筋小麦供给紧张,导致馒头的品质存在一些问题,例如口感粗糙或质地较硬等。因此,可以采用改良剂对小麦粉进行处理以满足人们对于优质馒头的需求。目前常用的改良剂中,传统改良剂乳化剂和亲水胶体对面制品具有较好的改善效果,但其作用随不同面制品而异。酶制剂具有安全绿色、特异型好等优点,近年来成为国内外面制品改良
学位
磷脂酶D(EC 3.1.4.4)是用于磷脂改性的重要工具酶之一,在食品、医药、日化等行业有着广泛的应用前景,开展磷脂酶D的挖掘及酶学特性研究具有重要意义。本课题组前期通过基因挖掘获得一种海洋Moritella sp.JT01磷脂酶D(Ms PLD),对其进行了原核重组表达和酶学性质研究,并发现其在催化合成磷脂酸方面具有应用潜力。本研究在前期工作的基础上,尝试对Ms PLD的三维结构进行解析,进一步
学位
基于微藻培养的废水处理技术是一种广泛应用于各类废水处理的新型生物处理手段,尤其是微藻发酵技术能实现氨氮废水的深度处理,有利于微藻生物质的资源化利用。但发酵体系本身存在微藻细胞对高氨氮的耐受性低、灭菌和无菌运行能耗高、易受生物污染等共性问题。嗜硫原始红藻(Galdieria sulphuraria)是一种来自极端生境的单细胞红藻,具有抗逆性强、代谢方式灵活、生长速度快、蛋白质含量高等特点,尤其是能耐
学位
近年来,生物基材料因其环境友好、可持续属性成为塑料替代制品研究领域的热点。细菌纤维素(Bacterial cellulose,BC)是一类由细菌发酵产生的可食性纳米纤维素,具有独特的纳米结构和优异性能,在食品、造纸、生物医药等领域显示出广阔的应用前景。但BC存在过于亲水、生物活性缺乏等缺陷,大大限制了其实际应用范围。甲壳素(Chitin,CH)是仅次于纤维素的第二大天然聚合物,具有生物可降解性和抗
学位