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​低聚木糖修饰对牛乳β-乳球蛋白功能性质的影响
发布时间 : 2024.10.25
乳球蛋白 低聚木糖 糖基化 功能性质


试验设计
       β-乳球蛋白糖基化产物的制备:准确称取若干份相同质量β-LG样品,调节低聚木糖和β-LG的质量比依次为2:1,4:1,6:1,8:1,10:1;溶于一定浓度的pH值为7.3的PBS缓冲液中,控制水浴温度55℃,处理时间8 h的条件下进行反应,冰浴10 min终止反应,4℃储存,备用。未加入低聚木糖的β-LG同处理做对照。
       β-乳球蛋白糖基化反应程度的测定:取0.125 mL糖基化溶液,加入5 mL质量浓度为0. 1 g/100 mL的SDS溶液,涡旋振荡混匀,从中取0.250 mL加入到盛有2 mL PBS缓冲液(浓度0.05 mol/L,pH值为8.2)的试管中,再加入1 mL质量浓度0.1 g/100 mL的TNBS溶液,涡旋振荡混匀,在50℃水浴中避光反应1 h,然后取出加入2 mL浓度为0.1 mol/L的HCI终止反应,室温下放置30 min,于340 nm波长处测定吸光度。按公式计算接枝度:DG/%=(A0-At)/A0x100,式中:A0为接枝反应前样品的吸光度;At为反应t时刻后样品的吸光度。
       接枝物褐变度的测定:取0.125 mL糖基化后溶液,加入5 mL质量浓度为0.1 g/100 mL的SDS溶液,涡旋振荡混匀在420 nm波长处测定吸光度,以0.1 g/100 mL SDS溶液做空白对照。
       糖基化产物的功能性质的测定:
       (1)溶解度的测定:取等量糖基化β-乳球蛋白产物用浓HCI或浓NaOH将溶液的pH值调配为3.0,5.0,7.0,9.0,然后将样品于15000 g下离心15 min;在上清液中蛋白质的含量以牛血清白蛋白做标准用考马斯亮蓝G-250法进行测定;溶解度为上清液中蛋白质含量与总蛋白质质量分数的比;所有实验操作均在室温下进行。
       (2)乳化性和乳化稳定性测定:取5 mL糖基化产物分别溶于pH值为3.0,5.0,7.0和9.0磷酸盐缓冲液,加入5 mL玉米油,用数字均质仪在24000 r/min下均质1 min后,立即取50 μL底部的乳化液用体积分数为0.1%的十二烷基硫酸钠溶液按1:100的体积比稀释,5 s涡旋后,在500 nm处测稀释后的乳化液的吸光度。乳化性用吸光值表示,乳化稳定性(ES)为ES=10A0/(A0-A10)式中:A0和A10分别是在0 min和10 min时测得的稀释后的乳化液的吸光度,所有操作至少3次。
       (3)起泡性测定:取30 mL的糖基化产物溶液,在室温下于均质机中均质1 min,转速为3000 r/min,然后快速地移至100 mL量筒内,记录泡沫的体积表示为起泡能力,该操作平行5次。
试验结果
1)蛋白接枝度

       由图1可知,在加热温度、时间及pH值大小等其他因素相同时,随着低聚木糖与β-乳球蛋白比例升高,接枝度和褐变度都呈先升高后降低的趋势,在6:1时的接枝度最大,达到28.1%,此结果表明了6:1比例的糖基化反应中糖基化程度最高,糖基的结合度最大并验证了不同配比的糖基化反应中糖基与β-乳球蛋白的结合。


(2)不同糖蛋白比例对溶解度的影响
       由图2可知,在质量比为2:1,4:1,6:1,8:1,10:1的糖蛋白比例时,pH值分别为3.0,5.0,7.0,9.0时的溶解度都呈先减小再增大的趋势;在pH值为5附近的溶解度最小。随着低聚木糖质量比例的增加,修饰后β-乳球蛋白的溶解度有增加的趋势,普遍都比未被修饰的β-乳球蛋白溶解度高;当低聚木糖与β-乳球蛋白的糖蛋白配比为8:1时,修饰后蛋白溶解度已经得到明显的提高,糖蛋白比例继续增加到10:1时溶解度的改善程度变化不大。
(3)不同糖蛋白比例对乳化性及乳化稳定性的影响

       由图3和图4可知,当糖的比例逐渐增加时,糖基化产物的乳化性是先升高后降低,结果表明蛋白质和还原糖的质量比直接影响了糖基化反应的进程;β-乳球蛋白与低聚木糖质量比例为6∶1时候乳化性及乳化稳定性最好,乳化性比对照组β-乳球蛋白高出40.2%。


(4)不同糖蛋白比例对起泡性的影响

       由图5可知,低聚木糖的糖基化修饰对β-乳球蛋白的起泡性能有促进作用,是因为泡沫的形成的最重要的因素是蛋白质的吸附率,促进蛋白质展开,疏水基团暴露,使得吸附率增加,所以β-乳球蛋白泡沫性能略有增加;但是在其他条件相同的情况下,糖基化反应中的低聚木糖和β-乳球蛋白配比对起泡性并无显著影响。


试验结论
       总之,本文使用低聚木糖修饰β-乳球蛋白研究β-乳球蛋白的溶解性、乳化性、起泡性等功能性质的变化,结果发现6:1糖蛋白配比时,β-乳球蛋白和低聚木糖的糖基化反应接枝度最高为28.1%;10:1的糖蛋白配比时,改善β-乳球蛋白的溶解性最好,相比于天然β-乳球蛋白溶解性最大提高了71.4%;6:1的糖蛋白配比时,改善β-乳球蛋白的乳化性及稳定性最好,乳化性比天然β-乳球蛋白高出40.2%,但是糖蛋白配比对起泡能力并无显著影响。



参考资料:
涂越,刘伟,钟俊桢,刘成梅,徐雨佳. 低聚木糖修饰对牛乳β-乳球蛋白功能性质的影响[J].中国乳品工业,2012,40(12):12-15.