基于多光谱技术表征汉麻分离蛋白构象并分析pH对其构象的影响

作者：曾剑华; 孟妍; 刘琳琳; 杨杨; 李美莹; 王子玥; 朱秀清^*; 石彦国^*

来源：光谱学与光谱分析, 2020, 40(12): 3748-3754.

• 汉麻分离蛋白
• 构象表征
• 光谱技术
• pH值

汉麻是高端植物油脂的重要来源,而汉麻饼粕中含有大量的优质蛋白目前尚未得到充分开发利用。汉麻蛋白含有20种氨基酸,必需氨基酸含量相对均衡,且其精氨酸含量较高,是一种营养丰富的优质植物蛋白源;但汉麻蛋白溶解性较差,这严重限制了其在食品加工中的应用。目前对汉麻分离蛋白构象研究还较少,在加工过程中酸碱性变化对其构象的影响研究还少未见报道。该研究采用圆二色谱、傅里变换叶红外光谱、荧光光谱和紫外光谱技术对汉麻分离蛋白(HPI)构象进行表征,并与大豆分离蛋白构象进行比较,同时探究不同pH条件对HPI构象的影响。构象分析结果显示:与大豆分离蛋白相比,圆二色谱和傅里叶变换红外光谱结果显示HPI含有比例更高的α-螺旋结构(39.1%和33.1%),而SPI含有较多的β-折叠;荧光光谱和紫外光谱结果显示, HPI暴露的芳香族氨基酸残基含量较少,此外HPI分子内含有更多的二硫键(10.06μmol·g-1)以及更高的表面疏水性(374),且HPI的游离巯基/总巯基比值显著(p<0.05)小于SPI中游离巯基/总巯基比值,表明HPI三级结构紧凑程度要高于SPI的三级结构。因而导致天然HPI分子粒径小于SPI。强酸强碱条件下, HPI分子结构得到适当伸展,粒径变大,芳香族氨基酸残基之间的距离增大,降低了Phe到Tyr和Trp的能量传递效率,最终导致Try残基荧光强度减弱, Phe和Tyr残基的荧光部分得到显示,改变HPI的结构特性。相对而言,在酸性条件下HPI的构象稳定性相对较差,蛋白亚基容易发生解离缔合反应;而在碱性条件下, HPI构象则相对稳定,且构象灵活性更大。借助荧光光谱和紫外二阶导数光谱,可以推测HPI氨基酸残基微环境的变化,从而了解蛋白质分子三维结构的变化信息。综上所述,深入对HPI构象的了解以及明晰酸碱性变化对HPI构象的影响有利于为特异性改性HPI制备高品质的汉麻籽蛋白粉以及具有生理活性的多肽提供理论参考。

• 单位
  哈尔滨商业大学