Alcalase控制酶解诱导大豆分离蛋白纳米颗粒的形成机制

作者：钟敏; 常方圆; 赵谋明; 周非白

来源：食品科学, 2021, 1-15.

• Alcalase
• 大豆分离蛋白
• 水解度
• 纳米颗粒
• 自组装

本论文以大豆分离蛋白 (Soy protein isolate，SPI) 为原料，利用Alcalase对其进行酶解处理 (0-24 h) ，探究SPI的结构变化规律，发现Alcalase控制酶解可诱导SPI自组装形成系列分布均匀 (多相分散系数，PDI<0.3) ，粒径可控 (90～200 nm) 且具有不同表面特性的球状纳米颗粒 (Soy protein nanoparticles，SPNs) ，其中水解度 (degree of hydrolysis，DH) 及亚基解离/降解是影响大豆蛋白纳米颗粒形成的关键性因素。酶解初期 (10-30 min，DH约3%) ，SPI中β-伴大豆球蛋白 (7S) 组分α与α’亚基的部分降解有利于两亲性结构的释放，提高蛋白表面疏水性，降低临界聚集浓度，形成包含相对完整的7S及大豆球蛋白 (11S) 亚基的Ⅰ类纳米颗粒 (SPNs-DH3%) 。随着酶解时间的增长 (1-2 h) ，α与α’亚基的进一步降解促进了疏水性β亚基与B亚基的暴露，增强的疏水相互作用导致体系浊度增加，其中可溶性聚集体向不溶性疏水聚集的转化使得蛋白表面疏水性急剧下降，形成以A亚基及部分β亚基为主导的Ⅱ类亲水型纳米颗粒 (SPNs-DH5%) 。酶解后期 (4-24 h) ，A亚基的进一步降解则产生更多亲水性多肽，不利于纳米颗粒的形成。进而探究SPNs的形成机制，圆二色光谱结构表明，SPNs的形成与蛋白的α-螺旋和自由卷曲结构向β-折叠转化有关。两类SPNs的整体结构均由疏水相互作用维持，而氢键和二硫键分别参与颗粒表面与内部结构的形成。与SPNs-DH3%相比，SPNs-DH5%中形成了更多由二硫键与氢键稳定的折叠结构。此外，由于酶解过程中不断释放抗氧化肽段，其所形成SPNs的抗氧化性较原始SPI均有所提升。

• 单位
  华南理工大学; 食品科学与工程学院