论文部分内容阅读
扁桃(Almond,Prunus dulcis)又名巴旦木和美国大杏仁,是树坚果品种的重要成员,全球的主产地在澳大利亚、美国(加州)、西班牙和中国等地,是重要经济作物之一。扁桃在中国的栽培主要集中于新疆,其栽培面积近100万亩,占我国总量的90%,年产值已突破10亿元,对区域经济和社会发展产生了重要的促进作用。目前在新疆扁桃仁营养与功能方面研究刚刚起步,尤其是扁桃仁蛋白质的组成与结构功能文献报道较少,因此,深入研究新疆扁桃仁蛋白质组成及功能特性,对新疆扁桃开发利用和产业发展具有重要的现实指导意义。本文以新疆地区几种典型扁桃品种为对象,比较分析了其营养特性,并对不同品种的扁桃仁蛋白质组成、功能特性等方面进行了研究。主要结果如下:(1)对所试5个品种新疆扁桃仁营养和氨基酸组成进行了分析,并对其脱脂粉和分离蛋白的功能特性进行了研究。研究结果表明,新疆扁桃仁营养丰富,蛋白质总量较高,氨基酸组成较为合理;其脱脂粉和分离蛋白的功能特性研究结果显示:SC-1脱脂粉持水率和持油率最高,SC-MP扁桃仁分离蛋白持水率最高,而SC-1扁桃仁分离蛋白持油率最高;所试各品种扁桃仁脱脂及分离蛋白质的表面疏水性大小与其溶解性大小基本一致。(2)研究了超临界流体萃取、机械压榨和溶剂萃取法3种脱脂处理对新疆SC-1扁桃仁蛋白质功能特性的影响。其热变性温度分别为68.4℃、48.1℃、63.4℃,溶解性分别为50.63%、36.51%、41.77%,持水性分别为259.55%,242.16%、230.86%,持油性分别为314.35%、315.28%、338.24%,乳化性分别为60.42%、56.14%、59.55%,乳化稳定性分别为37.50%、49.39%、28.03%。结果说明,扁桃仁蛋白质脱脂处理方法对其功能特性影响显著。其中经超临界流体萃取处理的扁桃仁蛋白质热变性温度最高,其持水性、溶解性和乳化性更好,经机械物理压榨脱脂处理的扁桃仁蛋白质的乳化稳定性更好,而经有机溶剂萃取法脱脂处理组的持油性更好。(3)通过LC-MS/MS联用技术(液相色谱-质谱联用仪)对新疆SC-1扁桃仁的全蛋白质组进行了测试分析。一共鉴定出434种蛋白质,其中绝大多数蛋白质均为首次获得实验鉴定的蛋白质。采用GO(基因本体)分析技术对鉴定出的434种蛋白质进行聚类分析,发现扁桃仁蛋白质主要参与以下生物进程:代谢进程(67.5%)、细胞进程(54.1%)、单生物进程(43.3%);扁桃仁蛋白质的主要分子功能是催化活性(48.0%)、结合力(45.4%)、结构分子活性(11.9%);蛋白质的主要分布是细胞(59.9%)、细胞器(44.9%)、细胞膜(22.8%)。(4)采取Osborne蛋白质分级方法从新疆SC-1扁桃仁脱脂粉中分别提取得到了清蛋白、球蛋白和谷蛋白,并对这三种蛋白质的结构和性质进行了分析,其结果表明:SC-1扁桃仁中清蛋白、球蛋白和谷蛋白这三种蛋白质的必需氨基酸与总氨基酸的比值分别为24.56%、32.22%、39.96%;清蛋白中的总巯基含量最高,为161.64μmol/g;谷蛋白活性巯基含量最高,为54.29μmol/g;通过荧光和紫外光谱分析可知:SC-1扁桃仁谷蛋白分子表面存在的Trp和Tyr残基含量最多;SDS-PAGE结果显示,SC-1扁桃仁清蛋白亚基分子质量分布在245 kDa-21.1 kDa之间、球蛋白亚基分子质量分布在219 kDa-11.4 kDa,而谷蛋白主要亚基分子质量为11 kDa;这3种蛋白质的二级结构主要为β-折叠和不规则卷曲,此外还有少量的α-螺旋和β-转角。(5)对SC-1扁桃仁2S-清蛋白进行了分离制备和特性研究。扁桃仁清蛋白质粗提物在SDS-PAGE上由7个明显的亚基条带组成,其中9 kDa、18.5 kDa和20 kDa3个条带组分含量高。采用Q Sepharose FF对扁桃仁清蛋白粗提物进一步分离,经纯化后主要由18.0 kDa和19.5 kDa两个亚基组成。对纯化后的扁桃仁2S-清蛋白进行了17种氨基酸分析,其中天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)和精氨酸(Arg)含量较高;经HPLC-MS分析,扁桃仁2S-清蛋白的准确分子量为31.40 kDa;该蛋白质二级结构中的β-折叠占到65.9%,α-螺旋占9.7%,β-转角占4.5%和不规则卷曲为19.9%;纯化后的扁桃仁2S-清蛋白羰基含量为4.45nmol/mg、活性巯基含量为39.95μmol/g、总巯基含量为57.11μmol/g、表面疏水性为23.45μg;变性温度为43.3℃。