采用2,2'-偶氮二(2-脒基丙烷)二鹽酸(AAPH)在有氧條件下熱分解產(chǎn)生過氧自由基,代表脂肪氧合酶誘導(dǎo)多不飽和脂肪酸脂質(zhì)過氧化反應(yīng)過程中產(chǎn)生脂質(zhì)自由基,研究過氧自由基氧化對富硒大豆蛋白溶解性的影響。隨著 AAPH 添加濃度的增大,大豆蛋白溶解性含量下降。
富硒;大豆分離蛋白;過氧自由基;功能性質(zhì)
硒是人體必需的微量元素,以硒代氨基酸的形式存在于蛋白質(zhì)中作為硒酶的活性中心發(fā)揮作用,其生物功能主要是抗氧化。研究表明,硒元素可以顯著地提高富硒植物蛋白質(zhì)組分的抗氧化活性,如富硒綠茶、富硒大米、富硒大蒜等。另外,江西豐城被譽為“中國生態(tài)硒谷”,土壤中硒元素平均含量為0.28 μg/g,為硒蛋白的研究提供了得天獨厚的條件。由于硒與人體健康具有十分密切的關(guān)系,所以硒蛋白的研究有著重要的理論和實際意義。Chan等研究發(fā)現(xiàn),富硒大豆中多達82%的硒是以SeMet和SeCys為主的高分子質(zhì)量形態(tài)存在,蛋白含量達35-40%,可大量富集硒,總硒含量達0.13 μg/g,是普通不富硒大豆的200多倍,此外,大豆是世界上最重要的食品原料,可直接食用或用來生產(chǎn)植物油、豆?jié){、嬰兒配方食品、豆腐、大豆粉等,所以富硒大豆具有作為新型富硒產(chǎn)品的天然優(yōu)勢。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
富硒大豆,江西豐城富硒基地,普通大豆(平均硒含量~ 0.017 μg/g),市售;2,2'–鹽酸脒基丙烷(AAPH)、5,5'二硫代二硝基苯甲酸鹽(DNTB)、1-苯氨基萘-8-磺酸(ANS)、過硫酸銨、β-巰基乙醇,美國Sigma公司;石油醚(沸程60-90 ℃)等化學(xué)試劑均為分析純。
1.2 主要儀器及設(shè)備
RH-basic 1磁力攪拌器,德國IKA公司;LXJ-IIB離心機,海安亭科學(xué)儀器廠;SPX-250電泳儀,美國伯樂公司;FreeZone 12-Plus冷凍干燥機,美國Labconco公司;新世紀(jì)T6紫外分光光度計,北京普析通用儀器有限公司;Nicolet 5700傅里葉變換紅外光譜儀,美國Thermo Nicolet公司
1.3 實驗方法
1.3.1 大豆脫脂粉末的制備
新鮮粉碎好的富硒和普通大豆中分別加入五倍體積的石油醚,室溫下攪拌脫脂4 h,重復(fù)五次,靜置沉淀,上清液回收,沉淀物置于通風(fēng)櫥中風(fēng)干。收集干燥脫脂大豆過80目篩的細粉于4 ℃冰箱備用。
1.3.2 大豆分離蛋白(SPI)制備
大豆分離蛋白的制備根據(jù)袁等人的堿提酸沉法并稍作改動,具體過程為:脫脂大豆粉末按1:10的料液比加水?dāng)嚢?,? mol/L NaOH調(diào)pH至8.0,室溫下低速攪拌2 h,離心(8000 g,20 min,4 ℃),殘渣重復(fù)提取,取上清液用1 mol/L HCl調(diào)pH至4.5,靜置0.5 h后再次離心(5000 g,20 min,4 ℃),充分棄去上清液,沉淀水洗兩次后,加水并用1 mol/LNaOH調(diào)pH至7.0,加少許水經(jīng)攪拌溶解后,在4 ℃下對水透析24 h,每6 h更換水一次,經(jīng)冷凍干燥后4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.3 過氧自由基氧化大豆蛋白制備
過氧自由基氧化大豆蛋白的制備方法如下:將制得大豆蛋白溶于0.01 mol/L pH 7.4磷酸鹽緩沖溶液,蛋白濃度為 10 mg/mL,其中含有 0.5 mg/mL NaN3。將一定質(zhì)量 AAPH 溶解于大豆蛋白溶液,使AAPH 終濃度分別為 0、0.04、0.2、1、5 、25及 125 mmol/L,在 37 ℃避光條件下將混合液在恒溫振蕩水浴器中中速振蕩反應(yīng) 24 h。反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液置于冰浴中使之溫度迅速降至 4 ℃以下,隨后將反應(yīng)液在 4 ℃條件下 15900 g 離心 1 h,移除少量冷卻過程中出現(xiàn)不溶物質(zhì)(非蛋白質(zhì)沉淀)。最后將反應(yīng)液在 4 ℃去離子水中透析 72 h,以除去殘余未反應(yīng) AAPH,透析過程中每隔6 h更換一次去離子水,最后冷凍干燥得到過氧自由基氧化大豆蛋白,并置于 4 ℃條件下貯存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.4 溶解性
蛋白質(zhì)溶解性的測定根據(jù)Bera & Mukherjee報道的方法,稍作改動。稱取0.25 g樣品溶于25 mL去離子水中,攪拌30 min,1 mol/L HCI或1 mol/L NaOH調(diào)節(jié)pH值7.0,再攪拌30 min,常溫下離心(5000 g,15 min)。取適量上清液稀釋后,福林酚法測定上清液中的蛋白質(zhì)含量,以牛血清白蛋白為標(biāo)準(zhǔn)蛋白做標(biāo)準(zhǔn)曲線。
2 結(jié)果與分析
2.1 過氧自由基氧化對大豆蛋白溶解性的影響
溶解性是蛋白質(zhì)其他功能特性的基礎(chǔ),溶解度可簡單地用來表征氧化大豆蛋白聚集和變性程度,過氧自由基氧化修飾對大豆蛋白溶解性影響如圖1所示。從圖可見,SPI溶解度隨 AAPH 濃度增大而緩慢降低。這是由于低濃度 AAPH 氧化使大豆蛋白主要形成可溶性蛋白聚集體;但隨蛋白質(zhì)氧化程度增大,共價交聯(lián)使可溶性蛋白聚集體進一步發(fā)生聚集,最終形成不可溶聚集體,導(dǎo)致氧化大豆蛋白溶解性下降。氧化過程中,相同濃度AAPH處理時SSPI的溶解度始終高于OSPI,再次說明可能是硒元素的抗氧化活性為SPI起到了一定的保護作用。
3 結(jié)論
以實驗室自制低氧化程度富硒大豆蛋白為原料,通過不同濃度 AAPH 熱降解形成過氧自由基氧化修飾得到不同氧化程度富硒大豆蛋白,研究過氧自由基氧化對富硒大豆蛋白溶解性的影響。研究表明,隨 AAPH 添加濃度升高,大豆蛋白溶解性含量下降。
參考文獻
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[2] Liu,K.,Y.Zhao,F(xiàn).Chen,et al.Purification,identification,an d in vitro antioxidant activities of selenium- containing proteins fromselenium - enriched brown rice [J].European Food Research and Technology ,2012,234: 61-68.
作者簡介:范婷(1989-),女,碩士研究生,研究方向為糧食油脂及植物蛋白工程。