JIA 封面文章 | 中国农科院油料作物研究所邓乾春研究团队揭示了微波处理调控亚麻籽蛋白组成结构、抗氧化和界面活性的响应规律

以下文章来源于农业科学微平台 ，作者禹晓 等

亚麻籽蛋白因具有良好的持水性、起泡性、乳化性等功能特性，以及潜在的营养价值，可作为功能性添加剂与胶多糖协同应用于肉制品、冰淇淋等多种健康食品体系。微波处理作为一种新型亚麻籽介电加热方式，已被应用于生氰糖苷类抗营养因子脱除、活性脂质及脂质伴随物增效释放、厌氧钝化脂肪酶/脂氧合酶，强化产品风味等。值得关注的是，微波处理如何通过调控亚麻籽蛋白组成和分子结构，进而影响其功能特性，仍待进一步明晰。

近期，中国农业科学院油料作物研究所邓乾春研究团队完成的题为“Elucidation of the structure, antioxidant, and interfacial properties of flaxseed proteins tailored by microwave treatment”的研究论文作为封面文章在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文)，JIA) 2023年5期正式发表。

该研究通过比较不同微波预处理时间对亚麻籽蛋白抗氧化和界面活性的影响，并聚焦蛋白的组成和分子结构变化。结果显示，经微波预处理（700 W, 1–5 min）后脱脂亚麻籽胚子叶细胞内贮藏蛋白组装更为紧密，随后与油脂体膜碎组分相互渗透，提示原料硬度、脆性等压榨特性的改变。微波预处理过程中，亚麻籽分离蛋白在水分散体系中的平均粒径逐渐减小（P<0.05），而Zeta电位值呈先显著降低后逐步恢复至初始水平。借助荧光光谱、圆二色光谱和SDS-PAGE凝胶电泳分析显示，微波预处理逐步诱导了亚麻籽分离蛋白的空间构象伸展、亚基链交联和解聚的同时发生，从而改变了清蛋白和球蛋白组分间交互作用和聚集特性。此外，微波预处理能够诱导酚类化合物在亚麻籽分离蛋白中的特异性富集以及抗氧化活性的增强（P<0.05）。与之伴随的，微波预处理使亚麻籽分离蛋白表现出较低的气–水界面活性、相对松散/多孔的界面结构，起泡性和泡沫稳定性明显削弱。相比较而言，适宜微波预处理（3 min）能够增加亚麻籽分离蛋白的油–水界面活性，使制备的乳滴粒径降低、界面致密性增加，并伴随着物理稳定性的改善。

综上所述，微波预处理有望通过调节亚麻籽中贮藏蛋白原位结构的适度性，进而实现功能特性的定制。该研究成果对推动功能型特色油料的提质加工和原料的优质优用具有重要指导意义。

中国农业科学院油料作物研究所邓乾春研究员和郑州轻工业大学白艳红教授为该文章的通讯作者，在职博士后禹晓副教授为第一作者，该研究得到了国家自然科学基金项目（32072267）、武汉市应用基础前沿项目（2019030703011505和河南省科技攻关项目（2321021110139）的资助。

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https://doi.org/10.1016/j.ji‍a.‍2‍023.0‍4.021

Cite the article:

YU Xiao, DUAN Zi-qiang, QIN Xiao-peng, ZHU Ying-ying, HUANG Feng-hong, PENG Deng-feng, BAI Yan-hong, DENG Qian-chun. 2023. Elucidation of the structure, antioxidant, and interfacial properties of flaxseed proteins tailored by microwave treatment. Journal of Integrative Agriculture, 22(5): 1574-1589.

研究团队简介

邓乾春研究员为油料品质化学与加工利用创新团队执行首席，团队入选了科技部重点领域创新团队、农业农村部农业科研杰出人才及其创新团队、中华农业科技奖优秀创新团队、中国农业科学院创新工程首批创新团队。长期以来团队以亚麻籽、芝麻、向日葵等特色油料为研究对象，开展物理场、生物场加工技术和核心装备及应用基础研究，在消减安全风险因子、提高生物利用率、提升营养品质、改善感官风味和增加贮藏稳定性等方面取得了新进展，发表相关论文200余篇，授权国家发明专利30余件，制修订亚麻籽等国家标准、行业标准和团体标准10余项，创制高值化新产品30余个，成果已在50余家上市企业、产业化龙头企业转化应用，经济和社会效益显著。

本文转载自农业科学微平台

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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