1. 研究目的与意义
蛋白质与多糖是食品中重要的组成成分,也是生物利用的重要能源物质,是生物代谢途径中重要的中间合成及最终产物,对生物的生命活动起着重要作用。同时,蛋白和多糖还具有许多功能特性,如溶解性、乳化性、起泡性、持水性和持油性等,而作为重要的功能配料被应用于食品、医药和材料等行业中。
大豆蛋白,一种来源最丰富的植物蛋白,在可再生资源中占据非常重要的地位。大豆蛋白的优越性主要体现为以下三个方面:(1)大豆蛋白在氨基酸组成上比例合理,必需氨基酸的含量接近fao/who组织的推荐值,是一种优质的全价植物蛋白[1];(2)大豆蛋白含有一定量的生理活性成分,具有降低胆固醇,降血脂以及减低患心血管疾病的风险等功能[2,3] ;(3)大豆蛋白具有良好的功能特性,如凝胶性,乳化性和持水性。
金针菇是国内大面积栽培菌种的主要品种之一,不仅营养成分齐全,含有丰富的粗蛋白、碳水化合物、粗纤维、盐酸,矿物元素如铁、钙、磷、钠等,还含有金针菇多糖、免疫调节蛋白、黄酮类、萜类等多种生物活性成分[4,5]。金针菇多糖(fvp)是一个以葡聚糖为主、甘聚糖和木糖等多个多糖组分构成的混合多糖,具有多种功能活性物质,主要包括抗肿瘤、免疫调节、降低胆固醇、降血压、改善记忆功能、抗炎症、抗病毒、抑菌等多种功能活性[6]。
2. 研究内容和预期目标
研究内容:
1 金针菇多糖的提取、分离纯化技术;
2 不同制备条件对大豆蛋白-金针菇多糖复合物的影响。
3. 国内外研究现状
蛋白质和多糖作为天然的功能性高聚物被广泛地应用于食品胶体和乳液配方中。作为食品乳液必不可少的组成成分,蛋白质和多糖主要通过改变食物质地,增强食品相关能力的方式延长保质期[7]。近些年,蛋白质和多糖的相互作用成为了研发新产品和新功能的重点,如蛋白和多糖通过静电相互作用形成的复合物能提高蛋白在酸性条件的乳化性和乳液的稳定性[8,9];蛋白和多糖良好的凝胶性和持水性使其成为许多生物活性物质的载体,提高生物活性物质的稳定性和可利用度[10];利用天然蛋白质和改性纤维素制备的水凝胶也被广泛应用于医疗行业[11]。
蛋白质与多糖的结合可分为两种,一是共价结合,实验中常以美拉德反应得到;另一种为自组装,在非共价键作用下由单个分散的构成单元通过它们之间的特异性或局部的相互作用而自发形成一个有序结构的过程。蛋白质和多糖之间主要通过非共价相互作用,这些非共价作用力包括:静电相互作用、分子间h键、疏水相互作用、范德华力[12]。多糖分子-cooh和蛋白质分子-nh3和-cooh是分子间氢键的主要作用力来源。静电作用和分子间氢键很大程度取决于溶液这一大环境,比如ph、温度、离子强度等。在蛋白质-多糖复合物相互作用中还存在一些非极性片段,这些片段主要通过疏水相互作用连接。另外,蛋白质和多糖的类型,分子量,配料比对于蛋白质-多糖复合物的形成也有很大的影响作用[13]。但是,蛋白质和多糖的相互作用在近些年的研究主要集中在带有相反电荷的蛋白质与多糖中,氢键和疏水相互作用一般作为“第二作用力”[14]考虑。温度改变蛋白质的构象途径主要是通过对蛋白质分子内氢键和疏水相互作用的影响[15]。通过在等电点pi条件下,应用美拉德反应建立蛋白质和多糖共价相互作用成为了新的改善蛋白质-多糖复合物稳定性和界面结构的方法[16]。
蛋白质-多糖复合物的形成和溶解性取决于聚合物的电荷[17]、离子强度[18]、ph、温度和蛋白多糖的配比。以ph对蛋白质和多糖复合物形成的影响为例,如果溶液ph降低到等电点以下,那么蛋白质净正电荷增加易与带负电的多糖相互作用,形成静电复合物。同样,如果溶液ph超过等电点,蛋白质易与带正电荷的多糖形成静电复合物。在溶液ph为零时,由于蛋白质表面所带净电荷为零,蛋白质和多糖通过静电作用能力较弱。但是,在浓度非常高的情况下,带电复合体之间相互排斥,使得整个系统不稳定,即热力学不稳定。因此,在较低溶液浓度情况下,可以通过改变ph和离子强度可以实现对蛋白质-多糖相互作用的控制。
4. 计划与进度安排
研究计划及进度
2022.12.26~2022.01.03熟悉课题、检索文献并整理;
2022.01.04~2022.02.28完成开题报告的撰写,对英文资料进行翻译,制定实验方案;
5. 参考文献
[1] kinsella j e. functional properties ofsoy proteins for food applications [j]. journal of the american oil chemists’society, 1979,56(3): 242-258.
[2] brij pal singh,shilpa vij, subrota Hati.functional significance of bioactive peptides derived from soybean[j].peptides,2014,54:171-179
[3] vermont pdia,elvira gonzalezde mejia.potential of lunasinorally-administered i ncomparison to intraperitioneal injection to inhibitcolon cancer metastasis in vivo [j].journal of cancer therapy,2013,4(6):34-43
