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大豆含有丰富的蛋白质,除蛋氨酸外,其余必需氨基酸的组成和比例与动物蛋白相似,是优质蛋白质的主要来源之一。大豆蛋白不仅可用于生产各式各样的豆制品,还作为配料广泛应用于各类食品中。然而,大豆又是联合国粮农组织认定的八大类过敏食品之一,其中,大豆球蛋白被认为是大豆中主要过敏原之一,占种子总蛋白的19.5%～23.1%。据调查发现,世界范围内,约有0.4%的儿童受到大豆过敏的影响,此外,随着大豆制品越来越多,成年人大豆过敏的发病率也在不断上升。微生物转谷氨酰胺酶(MTG)作为一种常用的交联酶,能改善蛋白质凝胶特性、流变学特性、溶解性、乳化性和保水性等加工特性,因而在大豆蛋白产品或添加大豆蛋白的产品中被大量使用,然而MTG改性修饰对大豆过敏原蛋白的过敏原性的影响仍然知之甚少。本文以大豆球蛋白为研究对象,探讨MTG交联修饰对蛋白结构、消化性、抗原性和过敏原性的影响,为通过MTG调控大豆球蛋白以及大豆蛋白产品的过敏原性提供可靠依据。本研究工作分3个方面的研究内容,包括大豆球蛋白及其酸性链和碱性链的分离纯化及氨基酸组成分析;MTG交联修饰对大豆球蛋白结构与过敏原性的影响;pH-shifting与MTG协同修饰对大豆球蛋白结构与过敏原性的影响。研究的主要方法、结果及结论如下:1.利用凝胶过滤层析和亲和层析制备出纯度高达94%的大豆球蛋白,并将大豆球蛋白变性后利用等电点沉淀法成功将大豆球蛋白酸性链和碱性链进行分离。利用酸水解法对大豆球蛋白及其酸、碱性链的氨基酸组成进行分析,结果表明:酸性链和碱性链氨基酸组成存在较大的差异,酸性链中谷氨酸和谷氨酰胺的总含量远高于碱性链,碱性链中含有量非常高的疏水性氨基酸。2.通过SDS-PAGE鉴定和溶解度分析,探讨了 MTG催化大豆球蛋白中酸性链和碱性链发生交联反应的差异。结果表明,大豆球蛋白酸性链和碱性链都是MTG的有效底物,但是,对于天然大豆球蛋白而言,由于其碱性链位于大豆球蛋白六聚体分子内部,使得MTG无法接近其相应的作用位点,因而很难催化其发生交联反应;酸性链与碱性链交联后可以提高碱性链的溶解性,有利于碱性链的展开。3.采用圆二色谱、紫外光谱和荧光光谱解析MTG交联修饰对大豆球蛋白结构的影响。结果表明,MTG交联修饰能提高天然大豆球蛋白的热稳定性,有利于蛋白保持有序的二级结构,维持其稳定的空间结构;而对于热变性预处理的大豆球蛋白,MTG交联修饰能促进蛋白质结构的展开,并有降低其疏水性的作用。4.通过体外模拟消化和竞争ELISA法评估MTG交联修饰对大豆球蛋白消化性以及抗原性与过敏原性的影响。结果表明,大豆球蛋白经MTG交联修饰后,改性蛋白的消化性明显降低,且消化产物的抗原性显著升高,而消化产物的过敏原性与预处理条件有关,其中天然大豆球蛋白经MTG交联修饰后其消化产物的过敏原性增强,而热变性预处理的大豆球蛋白经MTG交联修饰后其消化产物的过敏原性显著降低。5.通过表面游离巯基含量检测、圆二色谱、紫外光谱和荧光光谱法解析pH-shifting与MTG协同修饰对大豆球蛋白结构的影响。结果表明,强酸性条件(pH 1)pH-shifting能够促使大豆球蛋白空间结构的展开,改变其原有的低聚体结构,并通过二硫键的重排产生大量以二硫键桥连的高聚物;而碱性条件(pH 13)pH-shifting则不仅会破坏大豆球蛋白的低聚体结构,还能使大豆球蛋白部分水解。对于pH1-shifting处理的大豆球蛋白,MTG交联对其空间结构的影响以包埋和折叠为主;而对于经pH13-shifting处理的大豆球蛋白,MTG交联对其结构的影响较小。6.利用体外模拟消化和竞争ELISA法评估pH-shifting与MTG协同修饰对大豆球蛋白消化性、抗原性与过敏原性的影响。结果表明,pH1-shifting与MTG交联复合改性可在一定程度上降低大豆球蛋白的过敏原性,但是会导致其抗原性显著性增强,同时增强其抗胃肠消化性;而pH13-shifting与MTG交联复合改性不仅可以显著的降低大豆球蛋白的抗原性和过敏原性,同时,复合改性蛋白具有与天然大豆球蛋白相似的消化性。