论文部分内容阅读
蜂王浆是一种热敏性功能性食品,水分含量高,不易保存,容易腐败变质。目前工业加工普遍采用真空冷冻干燥法生产蜂王浆干粉,具有能耗大等缺点。因此探索一种新的耗能较低的蜂王浆干粉加工方法显得尤为重要。本研究采用微波真空干燥法制备蜂王浆干粉,通过响应面分析法确定微波真空干燥法生产蜂王浆干粉的最佳工艺参数,研究蜂王浆干粉及其水溶性蛋白质的二级结构的变化和对蜜蜂寿命以及相关基因表达量的影响。主要研究内容及结果如下:微波真空干燥法生产蜂王浆干粉的工艺优化:根据Box-Behnken的中心组合实验设计原理,结合单因素实验分析的结果,以加热温度X1,微波功率X2和物料厚度X3为自变量,以含水量Y1和溶解性Y2为响应值,运用Design Expert 8.0软件分别设计了三因素三水平的响应面来优化微波真空干燥法生产蜂王浆干粉的工艺参数。对结果进行分析,得到含水量Y1和溶解性Y2模型回归方程:Y1=50.267-1.746X1-0.047X2-1.136X3+4.5E-5X1X2+2.234E-16X1X3+3.75E-4X2X3+0.0215X12+5.523E-5X22+0.126X32Y2=-35.186+5.195X1+0.076X2+3.29 1X3+3.9E-4X1X2-0.020X1X3-1.25E-4X2X3-0.066X12-1.128E-4X22-0.30X32对含水量和溶解度回归方程系数进行方差分析,结果表明两个模型中的Prob>F值均<0.01,表明模型达到极显著水平,拟合程度比较好,且失拟项不显著。对回归方程进行最优化分析,得到微波真空干燥法生产蜂王浆干粉的最佳工艺参数是:加热温度X1=40.05℃,微波功率X2=399.54w,物料厚度X3=4.01mm,此时蜂王浆干粉的含水量为3.56%,溶解度为90.44%。蜂王浆水溶性蛋白二级结构的研究:提取新鲜蜂王浆、微波真空干燥粉和真空冷冻干燥粉中的王浆水溶性蛋白（MRJPs）,采用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳法（SDS-PAGE）和非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳法（Native-PAGE）检测MRJPs,发现图谱条带数量及相应的蛋白质分子量均相同。测定新鲜蜂王浆和干粉的红外光谱图,以新鲜蜂王浆的红外光谱图为标准图谱,对比发现冻干粉和微波真空干燥粉的一维红外光谱图相似,表明主要化学组分变化并不明显,酰胺Ⅰ带（1600-1700cm-1）内α-螺旋结构含量大于β-折叠和β-转角。采用圆二色谱法测定蜂王浆干粉水溶性蛋白中二级结构的变化,结果表明新鲜蜂王浆MRJPs中α-螺旋,β-折叠,β-转角和不规则结构含量分别为28.2%、21.4%、19.0%和31.5%。冻干粉水溶性蛋白中的各类二级结构含量与新鲜蜂王浆基本相似,而微波真空干燥粉水溶性蛋白中的α-螺旋和β-转角含量增加,β-折叠下降,不规则结构基本不变。蜂王浆干粉和MRJPs对蜜蜂寿命及相关基因表达量的影响:以意大利工蜂为模型,50%蔗糖溶液为基础食物,分别用新鲜蜂王浆（RJ）,王浆冻干粉（DRJ）,王浆微波真空干燥粉（MRJ）,鲜王浆水溶性蛋白（RJs）、冻干粉水溶性蛋白（DRJs）和微波真空干燥粉水溶性蛋白（MRJs）作为补充食物饲养蜜蜂,研究蜂王浆干粉和王浆水溶性蛋白对工蜂寿命的影响。结果表明蜂王浆干粉组和王浆水溶性蛋白组都显著提高了蜜蜂的存活率（P<0.05）,且蜂王浆组效果优于水溶性蛋白组,微波真空干燥粉组与冻干粉和鲜王浆相比没有显著差异。通过荧光定量RT-PCR技术检测各实验组蜜蜂头部与寿命相关的AmILP1、AmILP2。AmAKH、Vg基因的表达情况。结果表明,与蔗糖组相比,其他各组AmILP1基因均有上调趋势,但效果并不显著,MRJPs组平均表达量相对高于蜂王浆组。AmILP2基因在各组表达量差异不大。与蔗糖组相比,各实验组AmAKH基因均显著下调（P<0.05）,其中RJ组,DRJ组,DRJs组表现出极显著水平（P<0.01）。各实验组蜜蜂头部Vg基因显著上调（P<0.05）,其中RJ组,MRJ组和MRJs表现出极显著水平（P<0.01）,王浆组相对表达量明显高于水溶性蛋白组,且蔗糖对照组中Vg基因的相对表达量极低。结果表明蜂王浆和王浆水溶性蛋白能够显著影响蜜蜂头部AmAKH和Vg基因的表达,蜂王浆对蜜蜂寿命的延长作用优于蜂王浆水溶性蛋白。