超声预处理对大豆分离蛋白-儿茶素非共价/共价复合物结构及功能的影响

摘要

目的:探究超声预处理对大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)-儿茶素非共价/共价复合物结构及功能的影响。方法:对SPI进行超声处理后,在不同pH值(3.0、7.0、9.0、12.0)下与儿茶素通过非共价/共价结合方式制备复合物,并通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)来验证复合物的形成以及蛋白与多酚结合程度,采用荧光光谱法、傅里叶变换红外光谱法及分子对接技术研究SPI与儿茶素之间的相互作用以及SPI结构的变化,通过起泡性、泡沫稳定性、溶解度、浊度及抗氧化能力等指标考察复合物功能性质的变化。结果:SDS-PAGE证实了非共价/共价复合物的形成以及超声预处理对复合物结合程度具有影响,SPI超声后在pH 12时结合的儿茶素最多;荧光光谱和傅里叶变换红外光谱分析结果表明非共价/共价复合物中SPI的二级结构发生改变,与未处理的SPI样品相比,α-螺旋和β-折叠相对含量下降,β-转角和无规卷曲相对含量增加,色氨酸和酪氨酸基团暴露增多,其中pH 12条件下超声预处理效果最显著,β-转角相对含量增加至40.20%,无规卷曲相对含量增加至28.61%,SPI结构变得更加舒展及松散;经超声预处理后,SPI及复合物的溶解度、浊度、起泡性、泡沫稳定性及抗氧化能力均有所增加,其中抗氧化能力提升最显著,在pH 12条件下共价复合物对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除率提高至未处理SPI样品的5.5倍,对2,2’-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)阳离子自由基清除率提高至未处理SPI样品的4.8倍;分子对接结果也验证了SPI与儿茶素非共价结合的作用力主要是氢键和疏水作用。结论:SPI经过超声预处理后在pH 12的条件下与儿茶素结合最强,其共价复合物最稳定,起泡性与抗氧化性得到显著提升。