蛋白質(zhì)的雙重角色

1、蛋白質(zhì)的雙重角色蛋白質(zhì)的雙重角色韓裕睿韓裕睿實(shí)驗(yàn)室中研實(shí)驗(yàn)室中研究的蛋白質(zhì)究的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)功能功能特性在食品特性在食品中的應(yīng)用中的應(yīng)用蛋白質(zhì)前蛋白質(zhì)前體物質(zhì)體物質(zhì)氨基酸氨基酸蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)研研究熱點(diǎn)究熱點(diǎn)油脂與蛋油脂與蛋白質(zhì)氧化白質(zhì)氧化實(shí)驗(yàn)室中實(shí)驗(yàn)室中研究的蛋研究的蛋白質(zhì)白質(zhì)氨基酸的光學(xué)性質(zhì)氨基酸的光學(xué)性質(zhì)氨基酸不吸收可見(jiàn)光，芳香族氨基酸色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸在近紫外區(qū)（250-300nm）吸收光。此外色氨酸和酪氨酸在紫外區(qū)還顯示熒光。芳香族氨基酸的紫外吸收和熒光性質(zhì)芳香族氨基酸的紫外吸收和熒光性質(zhì)氨基酸氨基酸最大吸收最大吸收波長(zhǎng)波長(zhǎng)max/nm摩爾消光系摩爾消光系數(shù)數(shù)/(L/cmmol

2、)最大熒光波最大熒光波長(zhǎng)長(zhǎng)max/nm苯丙氨酸苯丙氨酸260190色氨酸色氨酸2785500酪氨酸酪氨酸27513401、由于這些氨基酸殘基的存在，使得蛋白質(zhì)在250-300nm范圍內(nèi)有紫外吸收特性。大都分蛋白質(zhì)都含有酪氨酸殘基，因此，用此外分光光度計(jì)測(cè)蛋白質(zhì)對(duì)280nm處紫外光的吸收，可以作為測(cè)定蛋白質(zhì)含量的快速而簡(jiǎn)單的方法；2、由于氨基酸所處環(huán)境的極性影響他們的光吸收和熒光性質(zhì)，因此，往往將蛋白質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)變化作為考察蛋白質(zhì)構(gòu)象變化的方法。注：1在260nm處激發(fā) 2在280nm處激發(fā) 與與FDNB反應(yīng)反應(yīng) 與與TNBS反應(yīng)反應(yīng) 與與DNTB反應(yīng)反應(yīng)與茚三與茚三酮反應(yīng)酮反應(yīng)與醛類(lèi)與醛類(lèi)反應(yīng)

3、反應(yīng)氨基酸的化學(xué)反應(yīng)1、氨基酸氨基酸與與FDNB和和TNBS反應(yīng)反應(yīng)中間絡(luò)合物在光譜上有2個(gè)吸收值相近的高峰，分別位于355nm 和420nm 附近。三硝基苯磺酸（TNBS）是定量測(cè)定氨基酸的重要試劑之一，本法允許的測(cè)定范圍是 0.050.4mol 氨基酸。2 2、氨基酸氨基酸與與DNTBDNTB反應(yīng)反應(yīng)DNTB（ 5,5-二硫硝基苯甲酸）是測(cè)定蛋白質(zhì)、多肽和組織中巰基的靈敏試劑。在pH8.0時(shí)，DTNB與含巰基蛋白(PS)相互作用，生成黃色的硫代硝基苯甲酸陰離子(TNBA)，生成的TNBA在412nm波長(zhǎng)處有最大吸收。3、氨基酸氨基酸與醛類(lèi)反應(yīng)與醛類(lèi)反應(yīng)原理：氨基酸具有酸性的羧基（COOH）

4、和堿性的氨基（NH2），它們相互作用而使氨基酸成為中性的內(nèi)鹽。當(dāng)加入甲醛溶液時(shí)，NH2與甲醛結(jié)合，從而使其堿性消失。這樣就可以用強(qiáng)堿標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)滴定COOH，并用間接的方法測(cè)定氨基酸總量。4 4、原理：氨基酸在堿性溶液中能與茚三酮作用，生成藍(lán)紫色化合物（除脯氨酸外均有此反應(yīng)），可用吸光光度法測(cè)定。 該藍(lán)紫色化合物的顏色深淺與氨基酸含量成正比，其最大吸收波長(zhǎng)為750nm，故據(jù)此可以測(cè)定樣品中氨基酸含量。食品體系中蛋白質(zhì)為什么容易氧化？食品體系中蛋白質(zhì)為什么容易氧化？在食品體系中大多是蛋白質(zhì)和油脂共存的，油脂氧化形成的ROS，ROS可降解成一些小分子的醛類(lèi)，這些物質(zhì)攻擊蛋白質(zhì)，進(jìn)而造成蛋白質(zhì)氧化。蛋

5、白質(zhì)氧化是影響食品質(zhì)量的重要因素，是導(dǎo)致蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)損失、風(fēng)味惡化以及功能性質(zhì)下降的重要原因1、羰基、羰基含量含量的的測(cè)定測(cè)定蛋白質(zhì)羰基含量是目前最為廣泛用于衡量蛋白質(zhì)氧化程度的指標(biāo)，蛋白質(zhì)氧化使得體系中羰基含量增加。測(cè)定方法：實(shí)驗(yàn)室常用DNPH比色法測(cè)定羰基值。2、游離、游離巰基和總巰基含量巰基和總巰基含量的測(cè)定的測(cè)定實(shí)驗(yàn)室所用測(cè)量方法：DTNB比色法半胱氨酸是對(duì)氧化修飾最敏感的氨基酸之一。蛋白質(zhì)氧化使得大豆蛋白二硫鍵含量下降主要是由于氧化使得蛋白質(zhì)二硫鍵向游離巰基轉(zhuǎn)化，由二硫鍵轉(zhuǎn)化形成的游離巰基不斷被氧化成為不可逆狀態(tài)。3、大豆大豆蛋白游離氨基和有效賴(lài)蛋白游離氨基和有效賴(lài)氨酸含量氨酸含量的測(cè)

6、定的測(cè)定氧化大豆蛋白游離氨基和有效賴(lài)氨酸含量逐漸下降。測(cè)定方法：實(shí)驗(yàn)室常用TNBS 比色法測(cè)定。4、大豆、大豆蛋白表面疏水性蛋白表面疏水性的的測(cè)定測(cè)定蛋白質(zhì)氧化可影響大豆蛋白表面疏水性。蛋白質(zhì)表面疏水性是疏水側(cè)鏈氧化、蛋白質(zhì)去折疊以及蛋白質(zhì)聚集三者競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果。測(cè)定方法：實(shí)驗(yàn)室常用ANS 作為熒光探針?lè)y(cè)定。5、大豆、大豆蛋白的內(nèi)源熒光光譜蛋白的內(nèi)源熒光光譜的測(cè)定的測(cè)定測(cè)定方法：實(shí)驗(yàn)室常采用 F96 型熒光分光光度計(jì)在激發(fā)波長(zhǎng) 295nm條件下得到 300-400nm 之間的發(fā)射光譜(靈敏度為 2)內(nèi)源熒光反映大豆蛋白色氨酸殘基的氧化程度及其微環(huán)境的變化，進(jìn)而能夠表征蛋白質(zhì)氧化對(duì)大豆蛋白結(jié)構(gòu)的影

7、響6、大豆、大豆蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)的測(cè)定的測(cè)定采用 CD 光譜儀測(cè)定大豆蛋白樣品在 190-250nm 之間的遠(yuǎn)紫外 CD 光譜。遠(yuǎn)紫外 CD 可用來(lái)表征蛋白質(zhì)氧化對(duì)大豆蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)的影響7、蛋白質(zhì)氧化對(duì)其溶解度的影響、蛋白質(zhì)氧化對(duì)其溶解度的影響蛋白質(zhì)氧化可以使溶液中的蛋白質(zhì)相互交聯(lián)，形成可溶性聚集體，進(jìn)一步氧化可溶性聚集體轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢扇苄缘木奂w，從而使蛋白質(zhì)的溶解度下降。蛋白質(zhì)的功蛋白質(zhì)的功能特性在食能特性在食品中的應(yīng)用品中的應(yīng)用蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的變性變性蛋白質(zhì)的膠蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)體性質(zhì)蛋白質(zhì)的乳蛋白質(zhì)的乳化和起泡性化和起泡性1、蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量很大，一般在10000

8、1000000Da之間，因此它的水溶液必然具有膠體的性質(zhì)。蛋白質(zhì)膠體的分類(lèi)蛋白質(zhì)膠體的分類(lèi)溶膠溶膠凝膠凝膠蛋白質(zhì)形成凝膠的三個(gè)關(guān)鍵步驟：u蛋白質(zhì)的變性解聚；u蛋白質(zhì)的重新聚集；u形成凝膠網(wǎng)絡(luò)。影響凝膠性質(zhì)的主要因素：聚集體的形狀、分子尺寸以及分子量影響蛋白質(zhì)的凝膠性質(zhì)，聚集反應(yīng)受多種因素的影響，主要包括以下三個(gè)：u蛋白質(zhì)濃度；upH;u離子強(qiáng)度。蛋白質(zhì)濃度小于凝膠臨界濃度時(shí)，主要形成可溶聚集體，在此濃度范圍內(nèi)聚集體含量隨著蛋白質(zhì)濃度的增加而增大；蛋白質(zhì)濃度大于或等于凝膠臨界濃度時(shí)，可形成凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。pH 與離子強(qiáng)度的變化可改變凝膠形成過(guò)程中多肽鏈間吸引力和排斥力的平衡，進(jìn)而影響蛋白質(zhì)凝膠的結(jié)

9、構(gòu)和性質(zhì)。2、蛋白質(zhì)的乳化和起泡性泡沫或乳化體系類(lèi)的食品，一般要利用到蛋白質(zhì)的起泡性、泡沫穩(wěn)定性和乳化性等功能，這些分散體系，除非有兩親物質(zhì)存在，否則是不穩(wěn)定的。蛋白質(zhì)的界面性質(zhì)蛋白質(zhì)的界面性質(zhì)蛋白質(zhì)是兩親分子，它能自發(fā)地遷移到空氣-水界面或油-水界面，從而降低界面的自由能，使體系更加穩(wěn)定。蛋白質(zhì)在界面上形成高粘彈性薄膜，其界面體系比由低分子質(zhì)量的表面活性劑形成的界面更穩(wěn)定。理想的表面活性蛋白具有的三個(gè)性能理想的表面活性蛋白具有的三個(gè)性能：u快速吸附至界面u快速展開(kāi)并在界面上再定向u在界面能與鄰近分子相互作用，形成具有強(qiáng)的粘合和彈性性質(zhì)，并能忍受熱和機(jī)械運(yùn)動(dòng)的膜。親水性和疏水性基團(tuán)在蛋白質(zhì)表面的分布，決定了其在界面的吸附速度。蛋白質(zhì)作為一種表面活性劑與其他蛋白質(zhì)作為一種表面活性劑與其他小分子表面活性劑的差異性：小分子表面活性劑的差異性：u蛋白質(zhì)在界面形成高粘彈性薄膜，承受保藏處理中的機(jī)械