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通过改性手段降低牛乳蛋白致敏性一直是食品加工领域的重要研究,积累了大量高质量的研究成果。本课题组前期研究发现动态高压微射流(DHPM)处理能改善β-乳球蛋白的致敏性和功能性质,并且与它的结构变化有一定的相关性。另一方面,β-乳球蛋白作为载脂蛋白能与牛奶中富含的脂肪酸、视黄醇等疏水性小分子结合形成复合物,但目前关于复合物的致敏性和功能性质方面的研究非常少量。同时作为新兴技术的DHPM,在牛乳加工中对β-乳球蛋白与脂肪酸复合物的形成、致敏性和功能性的影响的研究也是缺乏的。因此,本课题主要研究了DHPM作用下β-乳球蛋白/脂肪酸复合物的形成机制,及致敏性、功能性质与分子结构的变化。本论文的研究结果有以下三个方面:(1)DHPM作用下β-乳球蛋白/脂肪酸复合物的致敏性和功能性质的研究。β-乳球蛋白与油酸混合溶液经过DHPM(0.1、40、80、120、160 MPa)处理后形成复合物,其抗原反应性随压力增加逐渐降低。溶解性、乳化性和起泡性都有着不同程度的改善。80 MPa下的溶解性和起泡性改善效果最好,分别为95.36±1.37%和32.00±2.00%,乳化性则是120 MPa,为1.09±0.06。(2)DHPM作用下β-乳球蛋白/脂肪酸复合物的分子结构的研究。结果表明,在0-80 MPa条件下β-乳球蛋白有轻微去折叠变化,自由巯基和疏水基团被暴露,部分结合位点被破坏,但平衡结合常数增加,与油酸分子更易结合。这导致了其功能性质的改善和因油酸分子遮蔽抗原表位引起的致敏性降低。在120-160 MPa条件下蛋白质分子发生重聚集,总巯基含量和表面疏水性降低,导致了功能性质的降低,但平衡结合常数却进一步显著增加,使得致敏性也进一步降低。(3)基于分子模拟研究β-乳球蛋白与油酸的相互作用机制。通过Autodock vina分子对接和gromacs分子动力学模拟模拟了β-乳球蛋白与油酸之间的相互作用。结果表明,β-乳球蛋白与油酸有2个结合位点―主要结合位点site 1和次级结合位点site 2:site 1在β-桶内部,site 2在蛋白分子表面―螺旋转角153-157和β-折叠股B之间。结合前面结果,DHPM处理引起蛋白发生去折叠变化,破坏site 2位点,而使site 1位点暴露,更易于与油酸结合;油酸分子结合在site 1和site 2过程中,伴随着CD loop,EF loop和AA156-159的结构调整,并分别与lys69和ser21、His161发生氢键作用,导致蛋白分子三级结构发生改变;结合后蛋白分子的溶剂可及表面积增加,其中色氨酸残基Trp 61的溶剂可及表面积减少,酪氨酸残基Tyr20和Tyr42的溶剂可及表面积增加,这些变化可能会引起色氨酸和酪氨酸残基的荧光强度增强。