物理加工对长牡蛎蛋白品质特性及消化吸收的影响机制研究

项目来源

国家自然科学基金(NSFC)

项目主持人

杜明

项目受资助机构

大连工业大学

项目编号

31771926

立项年度

2017

立项时间

未公开

研究期限

未知 / 未知

项目级别

国家级

受资助金额

60.00万元

学科

生命科学-食品科学-食品生物化学

学科代码

C-C20-C2002

基金类别

面上项目

关键词

蛋白质变性 ; 蛋白 ; 特性 ; 牡蛎 ; 营养 ; Protein ; Denaturation of protein ; Oster ; Properities ; Nutrition

参与者

朱蓓薇;王震宇;于翠平;陈慧;丛爽;毛凤娇;于越;吴迪

参与机构

大连工业大学;东北林业大学;浙江工业大学;烟台大学

项目标书摘要:加工方式会对蛋白质的功能和消化吸收特性等方面都产生一定的影响。牡蛎是一种营养价值丰富的海产品,蛋白质是其重要的功能性组分。目前,不同加工处理对牡蛎蛋白的结构及品质的影响报道较少。本项目以长牡蛎蛋白为研究对象,运用圆二色谱、傅里叶红外光谱、扫描电镜、低场核磁等技术方法,考察常压水热、加压水热、高压均质、超微粉碎这几种不同加工方式对牡蛎蛋白分子构象、化学键能、分子表面特性如疏水基团和巯基的变化规律,进而阐述蛋白质溶解性、乳化性、凝胶性等功能特性的变化机制;并通过Caco-2细胞吸收模型和动物实验模型,采用高分辨质谱、分子垂钓技术、等温滴定量热等技术方法,研究不同加工处理后牡蛎蛋白在消化道条件下的肽段分解规律,研究分解产物中多肽与小肠上皮细胞受体蛋白相互作用及差异蛋白质组情况,解析其营养品质变化机制,同时阐述加工处理对牡蛎蛋白消化吸收的影响机制。本项目将为牡蛎蛋白的深度加工利用提供基础理论依据。

Application Abstract: The functional properties and digestive absorption of food-derived proteins will be significantly influenced by processing.Oyster is a kind of marine food rich in nutrients,and protein is one of the most important components.The influences of processing operation on the functional properties have not been clarified.In the present study,the structural and molecular properties such as molecular conformation,chemical bond energy,hydrophobic and free sulfhydryl groups,and the mechanism underlying the processing on the solubility,emulsifiability,gel and rheology of proteins from oyster proteins using the method of light scattering,CD,FTIR,SEM and LF-NMR and so on.Moreover,after treated by different processing operations,the peptides distribution in gastrointestinal environment,amino acid composition,protein digestion kinetics,interactions with the receptor proteins in the membrane proteins and the proteomics of intestinal epithelial cells will be investigated by Maldi-Tof-MS,Q-TOF-MS/MS,SPR,ITC and other new technologies.The study will provide some theoretical basis for the research and development of oyster proteins.

项目受资助省

辽宁省

项目结题报告(全文)

牡蛎是一种营养价值丰富的海产品,蛋白质是其重要的功能性组分。加工方式会对蛋白质的功能和消化吸收特性等方面都产生一定的影响,物理加工是中国消费者普遍接受的常见加工手段,而不同物理加工方式对牡蛎蛋白的结构及品质的影响报道较少。本项目以长牡蛎蛋白为研究对象,运用圆二色谱、傅里叶红外光谱、扫描电镜、低场核磁等技术方法,分别考察了热处理、高压均质、超微粉碎三种加工方式对牡蛎蛋白分子构象(二、三级结构)、巯基含量、分子理化特性的变化规律,进而从分子构象的变化层面阐述了蛋白质溶解性、乳化性、凝胶性等功能特性的变化机制;并通过Caco-2细胞吸收模型和动物实验模型,研究了不同加工处理后牡蛎蛋白在消化道条件下的肽段分解规律,阐述了加工处理对牡蛎蛋白消化吸收的影响机制。并对最优条件下的分解产物中多肽与小肠上皮细胞受体蛋白相互作用及差异蛋白质组情况进行了分析,解析了其促成骨活性的营养品质变化机制。本项目为牡蛎蛋白的精深度加工利用提供了基础理论依据。

  • 排序方式:
  • 1
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  • 1.贻贝活性肽制备鉴定及其活性研究

    • 关键词:
    • 贻贝;蛋白;多肽;制备;鉴定;活性
    • 乔美玲
    • 指导老师:大连工业大学 杜明
    • 学位论文

    贻贝(Mytilus edulis),软体动物门、瓣鳃纲、异柱目、贻贝族、贻贝科,是一种蛋白质含量很高的水产贝类。我国贻贝年产量80多万吨,是目前产量最大的国家之一。可是因为加工技术的落后,我国贻贝用于生鲜,冷冻成品出口的比例占90%,以致贻贝的附加值严重下降,蛋白质资源浪费极为严重。本文以紫贻贝为原料,对其蛋白质组成,基本性质和酶解特性进行系统分析,并研究其酶解制备活性多肽。旨在为贻贝的深度开发和利用提供理论依据和有效途径,贻贝蛋白质资源实现高效增值。论文首先依据贻贝蛋白质溶解性的区别,根据单因素确定最佳提取工艺,提取贻贝的三种蛋白-水溶性蛋白(肌浆蛋白)、盐溶性蛋白(肌原纤维蛋白)和酸溶性蛋白(酸溶性基质蛋白),研究其分子量分布、粒度分布和起泡性等性质。结果表明其贻贝最佳提取工艺为:水溶性蛋白:提取时间60 min、提取2次、料液比1:10、4oC、pH=7,0.05 mol/L的磷酸盐缓冲溶液;盐溶性蛋白:含0.6 mol/L氯化钠的pH=7,0.1 mol/L的磷酸盐缓冲溶液、4oC、60 min、料液比1:20、提取3次;酸溶性基质蛋白:3%柠檬酸溶液、50oC、60 min、料液比1:20、提取3次。最终总蛋白提取率为83.74%,结果较为理想。其中水溶性蛋白较多,其次是盐溶蛋白,最后是酸溶性基质蛋白。每种蛋白质的分子量和粒度分布较为不同,水溶性蛋白中包含16.76、26.68、29.51、35.53和38.11 kDa蛋白条带。盐溶性蛋白中99.7、52.13、44.71和38.51 kDa蛋白条带。酸溶性基质蛋白分子量分布为177.33、106.69、88.55和75.38 kDa,其中主要为199 kDa的胶原蛋白条带。相同起泡条件下,水溶性蛋白起泡性最低,酸溶性蛋白起泡性最好,盐溶性蛋白泡沫稳定性比其他两种蛋白稳定。P1和P2的粒度分布为两个部分,分布较为分散,P3的粒度分布主要集中在500-1000 nm。采用胰蛋白酶、中性蛋白酶和胰酶对三种蛋白分别在适合的酶解条件进行酶解,获得九种酶解产物,测得该酶解条件下的水解度,液相测定酶解液的分子量分布。酶解产物用C18小柱除去盐和大蛋白,用质谱鉴定酶解产物中的多肽及多肽序列。整理多肽的个数及其氨基酸个数分布特点。Venn图展现其不同酶解产物中多肽的个数和与其他产物间的交叉情况。结果表明:中性蛋白酶酶解产物水解度最高,分子量分布中小于3000 Da甚至小于1000 Da的多肽较多,说明其酶解效果较好。TP3和PP2含有多肽数量较多,中性蛋白酶酶解的产物多肽相互交叉较少。上一章得到的酶解产物中的多肽序列,血管紧张素转化酶抑制活性和抗凝血活性都进行分子对接实验,测定每个多肽可能的生物活性值。同时结合多肽与相应蛋白的结合情况,比如关键氨基酸结合的位点、氢键等相互作用,进一步了解多肽的作用机制,从中筛选出可能的生物活性肽,测定其对应组分的活性。除上述两种活性外,本章也对贻贝蛋白酶解产物的免疫活性进行了研究,采用的RAW264.7小鼠巨噬细胞模型,探讨九种酶解样品分别在24h、48h和72h的细胞增殖情况,通过比较,确定具有最强活性的组分。最后对确定的活性多肽进行活性和毒性的预测,确保多肽在后期的实际应用中占据有利地位。结果表明:多肽AENELGEVT、ELEDSLESER、RDLDSDVSST和AAQSDYDNL是具有ACE抑制活性的活性肽。同时确定NP2、PP2、TP2为活性较高多肽的来源,多肽DLTKKYNLP、ELEDSLDSER和TDEQVDDIIR是具有抗凝血活性的活性肽。经过比较,PP1样品具有最强且稳定的免疫活性。其中发挥作用的主要是小分子肽,多肽ISPLYPR和HGADGVPPF经过分析确定为活性肽。本研究为贻贝活性肽研究提供了新的思路和理论依据,为贻贝活性肽的产业化应用奠定了基础,实现贻贝资源的高效增值。

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