《表1 p H值碱性偏移结合热处理对米糠蛋白二级结构的影响》

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《pH值碱性偏移结合热处理对米糠蛋白结构和功能性质的影响》


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注:同行不同肩标小写字母表示差异显著,P<0.05。—.未检出。

傅里叶变换红外光谱是分析蛋白质结构变化的主要技术之一,特别是酰胺I带(1 700~1 600 cm-1),是表征蛋白质二级结构最常用的特征频率区域[19]。蛋白质二级结构变化会影响其表面疏水性和柔性,进而影响功能性质[20]。参考Sun Weizheng等[21]的方法对p H 11偏移以及结合热处理的米糠蛋白去卷积酰胺I带吸收光谱进行Gaussian拟合,得到11个特征吸收峰(表1)。1 609 cm-1是由氨基酸侧链(尤其是酪氨酸残基等)产生的特征吸收峰[21]。1 610~1 628 cm-1的特征吸收峰通常被认为是β-折叠平行排列产生的,而1 630~1 640 cm-1和1 675~1 695 cm-1的特征吸收峰则被认为是β-折叠反平行排列产生的[22]。1 653 cm-1的强吸收峰是α-螺旋结构的C=O伸缩振动产生的[21,23]。1 671 cm-1的特征吸收峰可归属于β-转角结构,而1 646 cm-1和1 662 cm-1的特征吸收峰被认为是无规卷曲结构产生的[24]。结果显示,相比于未处理的米糠蛋白,p H 11偏移处理使得米糠蛋白β-折叠含量明显降低,α-螺旋含量略微降低,无规卷曲、β-转角和氨基酸侧链结构含量有所增加。p H值会改变蛋白表面带电氨基酸、α-羰基和α-氨基末端质子化状态,影响蛋白质分子结构的稳定性,促使蛋白质分子展开,这可能是导致米糠蛋白二级结构从有序向无序转化的主要原因[25]。相比于p H值碱性偏移处理,p H值碱性偏移结合热处理1 h的米糠蛋白β-折叠含量显著升高(P<0.05),无规卷曲和β-转角的含量显著降低(P<0.05);当加热时间延长到3 h时,米糠蛋白β-折叠含量显著降低(P<0.05),无规卷曲和β-转角的含量显著升高(P<0.05);当加热时间延长到5 h时,米糠蛋白β-折叠含量增加到44%左右,无规卷曲和β-转角的含量又随之下降。在蛋白质处于极端碱性环境中,由于碱的作用使蛋白质分子展开,暴露出蛋白质内部的疏水基团,暴露出来的疏水基团又因为相互作用而聚集;当蛋白质处于加热环境中时,温度升高导致蛋白质分子展开,然后通过疏水作用、氢键、二硫键等相互作用而聚集[26]。因而,p H 11偏移结合热处理时,米糠蛋白的二级结构呈现折叠-去折叠-复折叠的复杂变化过程。