【摘要】：黃酮類化合物以及酚酸是廣泛存在于水果、蔬菜、茶葉、堅(jiān)果等植物中的一類重要膳食多酚,具有多種重要生物活性。在食品的加工和儲(chǔ)藏過(guò)程中,黃酮類化合物以及酚酸可與食品組分中的蛋白發(fā)生相互作用,影響蛋白的結(jié)構(gòu)以及功能特性。本研究選取了四種黃酮類化合物(芹菜素、柚皮素、山奈酚和染料木黃酮)以及六種酚酸(DA、GA、SA、CaA、FA和ChA),采用了熒光光譜、圓二色譜、紫外-可見(jiàn)光譜以及計(jì)算機(jī)分子模擬技術(shù)研究了幾種不同結(jié)構(gòu)的黃酮類化合物以及酚酸與牛乳蛋白中的β-乳球蛋白(β-LG)以及β-酪蛋白(β-CN)的相互作用。主要研究結(jié)果如下:(1)研究了4種不用結(jié)構(gòu)黃酮(芹菜素、柚皮素、染料木黃酮和山奈酚)與β-LG的相互作用。黃酮通過(guò)靜態(tài)猝滅的方式與β-LG形成黃酮-β-LG復(fù)合物;氫鍵和范德華力是芹菜素以及柚皮素與β-LG形成復(fù)合物的主要驅(qū)動(dòng)力,疏水作用力是染料木黃酮以及山奈酚與β-LG主要驅(qū)動(dòng)力;芹菜素的C_2=C_3雙鍵的氫化、C_3羥基化以及B環(huán)位置的異構(gòu)化均減弱了其與β-LG的親和力;黃酮類物質(zhì)的加入能夠改變?chǔ)?LG的構(gòu)象,誘導(dǎo)β-LG的α螺旋向無(wú)規(guī)則卷曲轉(zhuǎn)變,使蛋白的結(jié)構(gòu)變松散,同時(shí)降低了蛋白的表面疏水性;分子模擬對(duì)接的結(jié)果表明黃酮類化合物和β-LG的一些氨基酸相互作用并結(jié)合在蛋白的表面。(2)采用熒光光譜、圓二色譜和分子對(duì)接模擬研究了6種不同結(jié)構(gòu)酚酸(DA、GA、SA、CaA、FA和ChA)與β-LG的相互作用。不同結(jié)構(gòu)酚酸與β-LG具有不同的結(jié)合親和力,六種酚酸與β-LG親和能力由強(qiáng)到弱依次是CaAChAFASADAGA;酚酸的類型(BAs或CAs)是影響酚酸與β-LG結(jié)合親和力的重要結(jié)構(gòu)因素;分子對(duì)接的結(jié)果表明酚酸結(jié)合在β-LG的疏水性空腔中并與周圍的氨基酸殘基相互作用;疏水作用力是酚酸和蛋白結(jié)合過(guò)程中的主要驅(qū)動(dòng)力;酚酸的加入改變了β-LG的構(gòu)象,使蛋白的β折疊降低、β轉(zhuǎn)角增加,并降低了蛋白的表面疏水性。(3)選取了6種酚酸(DA、GA、SA、CaA、FA和ChA)研究其與β-CN的結(jié)合相互作用。不同結(jié)構(gòu)酚酸與β-CN顯示出了不同結(jié)合親和力。羥基化、甲基化和空間位阻以及酚酸的類型(BAs或CAs)都是影響酚酸與β-CN結(jié)合親和力的重要結(jié)構(gòu)因素;在形成β-CN-酚酸復(fù)合物過(guò)程中的熒光猝滅機(jī)理是靜態(tài)猝滅,不同結(jié)構(gòu)酚酸在β-CN上具有不同的結(jié)合位點(diǎn),且酚酸和β-CN存在單一的結(jié)合位點(diǎn);疏水作用力是β-CN和苯甲酸型衍生物(BAs)結(jié)合的主要驅(qū)動(dòng)力,靜電作用是β-CN和肉桂酸性衍生物(CAs)結(jié)合的主要驅(qū)動(dòng)力;酚酸的添加改變了β-CN的結(jié)構(gòu),降低了蛋白無(wú)規(guī)則卷曲含量以及蛋白的表面疏水性。此外,β-CN和酚酸的結(jié)合相互作用降低了酚酸的DPPH自由基清除能力。
【圖文】：

圖 1-1. 電子顯微鏡下酪蛋白膠束[14]（A）及酪蛋白膠束結(jié)構(gòu)示意圖[15]（B）Fig 1-1. Electron micrograph of a individal casein micelle (A) and schematic structure of thecasein micelle(B)1.3.1 β-乳 蛋白β-LG 是乳清蛋白中的一種重要蛋白質(zhì)，其含量約占中乳清蛋白含量的 50-55%，在生理?xiàng)l件下，β-LG 主要以二聚體分子存在。每個(gè) β-LG 單鏈含有 162 個(gè)氨基酸殘基，分子量約為 18.4 kDa，其中每個(gè)單體含有 5 個(gè)半胱氨酸殘基(Cys66-Cys160、Cys106-Cys119、Cys121)、4 個(gè)酪氨酸 (Tyr20、 Tyr42、Tyr99 和Tyr102) 和 2 個(gè)色氨酸 (Trp19 和 Trp61)[16]。在蛋白的空間構(gòu)象上，β-LG 是一種高度結(jié)構(gòu)化的球狀蛋白，如圖 1-2 所示，β-LG 由 8 個(gè)反向平行的 β 折疊構(gòu)成一個(gè)杯狀空腔，在空腔的外圍還分布有一個(gè) β 折疊和一個(gè) α 螺旋[17]。

圖 1-2. β-LG 的分子結(jié)構(gòu)Fig 1-2. Molecular structure of β-LG-酪蛋白-CN 是牛乳蛋白中的一種主要的酪蛋白，其含量約占酪蛋白總量的 40 -CN 具有兩親性結(jié)構(gòu)，在合適的生理?xiàng)l件下能夠發(fā)生自組裝形成膠束，臨界膠束濃度(CMC)為 21μM, 單個(gè)的 β-CN 分子回轉(zhuǎn)半徑(Rg) 為 4.6n 個(gè)氨基酸組成，，含有 4 個(gè)酪氨酸(Tyr 60, Tyr 14, Tyr 180 和 Tyr 193)以及酸(Trp143)，不含半胱氨酸殘基[18,19]。和乳清蛋白相比，酪蛋白中脯氨量較高，其中β-CN中脯氨酸含量在四種酪蛋白中含量最高(%Pro=16.7氨酸殘基的存在以及不含有二硫鍵使得酪蛋白的結(jié)構(gòu)和乳清蛋白相比無(wú)序，構(gòu)象更加靈活多變[20]。
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TS201.2

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本文編號(hào)：2621801