花生储藏期油脂氧化产物-蛋白质相互作用及其对储藏品质的影响机理

来源 :郭亚晶 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xingyu9404
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花生是植物油脂和蛋白质的重要来源,其富含多不饱和脂肪酸,在贮存或加工过程中易受多种因素(如温度、相对湿度、氧浓度、光照、包装材料等)的影响发生氧化、酸败及变质;花生脂质氧化过程中产生的自由基、过氧化物及初/次级氧化产物也可能诱发蛋白质结构变化。因此,研究花生在储藏期间的脂质氧化规律、蛋白质品质变化及其相互作用机理对于提升花生储藏品质和减少油料资源损失具有重要意义。本论文研究了不同类型(高油酸含量、普通油酸含量)花生在不同温度(15、25、35℃)条件下储藏180 d的脂质氧化规律和蛋白质结构变化;基于同位素标记相对和绝对定量(i TRAQ)技术,确定了储藏花生蛋白所涉及的最重要的生化代谢途径;在此基础上,利用脂肪氧合酶(LOX)氧化亚油酸(LA)诱导花生分离蛋白氧化模拟花生储藏过程中的脂质氧化产物-蛋白质氧化体系,进一步明确储藏花生的品质劣变机理。主要研究结果如下:(1)对两种类型花生在不同温度条件下储藏180 d的脂质品质变化进行了研究。结果表明,随储藏温度的升高和时间的延长,两种类型花生的脂质氧化程度加深,表现为过氧化值、脂肪酸值及丙二醛含量显著增加;低温(15℃)储藏花生脂质氧化稳定性最高;花生中的脂肪酸组成及含量发生不同程度变化,其中以油酸和亚油酸变化最为明显;花生中油酸/亚油酸比值(O/L)显著增大,普通花生O/L值在整个储藏期均低于高油酸花生;此外,高油酸花生较为稳定,其脂质氧化稳定性高于普通花生。(2)对两种类型花生在不同温度条件下储藏180 d的蛋白质品质变化进行了研究。结果显示,高油酸花生的总蛋白、必须氨基酸、总氨基酸和抗氧化氨基酸含量均高于普通花生;受储藏环境的影响,部分氨基酸在高温(35℃)储藏后发生显著变化;且随储藏温度的增加和时间的延长,两种类型花生蛋白质中的游离巯基含量显著下降,氧化值增加,α-螺旋和β-折叠含量显著降低,无规则卷曲含量显著增加,粒径增大,表面疏水性增加,在35℃储藏后蛋白的表面微观结构也发生变化。以上结果均显示较高温度储藏对花生蛋白质结构影响显著,且高油酸花生的蛋白质品质稳定性高于普通花生。(3)对两种类型花生储藏前后的差异表达蛋白进行识别、鉴定及定量,并结合基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG),探讨了花生的品质劣变机理及两种类型花生的内在区别。研究发现,共检测到全部可信蛋白1725个,各对比组别差异蛋白数目有所不同。花生蛋白表达受温度影响显著,且两种类型花生蛋白表达存在显著差异。综合GO和KEGG分析的结果,发现花生品质劣化过程的相关蛋白参与应激、防御以及供能和碳代谢过程,进一步对花生品质产生影响。(4)利用LOX催化不同含量LA氧化与花生分离蛋白建立氧化体系,模拟花生在储藏过程中脂质氧化诱导的蛋白质氧化过程,探讨了油脂氧化产物-蛋白质相互作用对花生蛋白聚集程度的影响。结果表明,随LA含量的增加,花生蛋白游离巯基含量显著下降,氧化值增加,蛋白粒径先减小后增大,表面疏水性先增大后减小,内源性荧光光谱最大吸收波长λmax先红移后蓝移,表面微观结构遭到破坏。花生分离蛋白构象发生复杂变化。
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