超聲波處理對蜂王漿蛋白功能和結(jié)構(gòu)的影響

王 藝,劉 帆,臧夢璐,方詩文,李 璇,薛 峰

(南京中醫(yī)藥大學藥學院,江蘇南京 210023)

蜂產(chǎn)品具有較高的營養(yǎng)價值和保健功效,因此被廣泛用于人類的食品和藥品中。目前,蜂產(chǎn)品主要包括蜂蜜、蜂花粉、蜂蠟和蜂王漿[1]。蜂王漿是工蜂體內(nèi)腺體分泌的一種牛奶狀粘稠液體,是蜜蜂幼蟲的早期蜂糧和蜂王的終身蜂糧。新鮮蜂王漿的pH在3.6～4.2之間,其中水分含量60%～70%,蛋白質(zhì)含量9%～18%,碳水化合物含量10%～16%[1]。蜂王漿中的蛋白質(zhì)被認為是其主要的功能性成分,其主要由蜂王漿主蛋白構(gòu)成(major royal jelly proteins MRJPs)。MRJPs是一個蛋白質(zhì)家族,擁有10個家族成員(MRJPs1～MRJPs10),分子量分布在55～80 kDa[1]。國內(nèi)外關(guān)于蜂王漿的產(chǎn)品較為單一,主要以鮮蜂王漿及其凍干粉為主。開展蜂王漿蛋白的相關(guān)研究,對于開發(fā)新型蜂王漿產(chǎn)品具有重要意義。

國內(nèi)外關(guān)于蜂王漿蛋白(royal jelly proteins,RJPs)的研究主要集中在其制備工藝和生理活性方面。張越等建立了蜂王漿蛋白水提酸沉法的最優(yōu)工藝[2]。Ramanathan等系統(tǒng)性地總結(jié)了蜂王漿蛋白的抗氧化、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)等生理活性[1]。但是國內(nèi)外關(guān)于蜂王漿蛋白的功能特性(溶解性、乳化性、起泡性以及疏水性等)的研究則鮮有報道。然而,蛋白質(zhì)本身的功能特性是決定其應用領(lǐng)域的關(guān)鍵因素。因此,開展蜂王漿蛋白功能特性的研究,并利用蛋白質(zhì)改性技術(shù)提高蜂王漿蛋白的各項功能特性,對于其在食品工業(yè)中的應用具有重大意義。

目前,蛋白質(zhì)的改性技術(shù)主要包括化學改性、物理改性和酶法修飾[3-4]。在蛋白質(zhì)改性技術(shù)中,利用等離子體、高壓電場、電流體、脈沖電場和超聲波等物理技術(shù)來改善蛋白質(zhì)的功能特性成為當前研究的熱點[5-6]。其中超聲波(10～1000 W/cm2和20～100 kHz)技術(shù)被廣泛應用于蛋白質(zhì)改性中。例如:高場強超聲波(20 kHz,200、400和600 W)被用于改善大豆蛋白的凝膠特性[7];超聲波(20 kHz,120～1020 W)被用于改善花生蛋白的乳化性能[8]。此外,超聲波還被用于提高美拉德反應速率和增加蛋白質(zhì)水解度[9-10]。超聲波所產(chǎn)生的空穴效應、機械效應、熱效應和自由基效應,被認為是誘導蛋白結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的主要因素[11-12]。然而,目前關(guān)于超聲波處理對蜂王漿蛋白結(jié)構(gòu)和功能特性的影響尚不清楚。

基于上述原因,本實驗以蜂王漿蛋白為對象,探討超聲波處理對其溶解性、乳化性、起泡性、酶解特性以及表面疏水性的影響。同時,通過對蜂王漿蛋白結(jié)構(gòu)的研究,闡釋超聲波處理改善蜂王漿蛋白功能特性的機制,從而為拓展蜂王漿蛋白的應用領(lǐng)域提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

蜂王漿 南京老山藥業(yè)股份有限公司;牛血清白蛋白標準品、堿性蛋白酶 上海源葉生物科技有限公司;2,2-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽 碧云天生物技術(shù)研究所;磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉 江蘇永華化學科技有限公司;十二烷基磺酸鈉 上海研拓生物科技有限公司;疏水熒光探針 梯希愛化成工業(yè)發(fā)展有限公司;鐵氰化鉀 國藥集團化學試劑有限公司。

JY92-IIN型超聲波細胞破碎儀 寧波新芝生物科技股份有限公司;紫外分光光度計 上海儀電分析儀器有限公司;PHS-25型pH計 上海經(jīng)貿(mào)科學儀器有限公司;LD5-28型低溫高速離心機 北京雷勃爾醫(yī)療器械有限公司;LGJ-18S型凍干機 北京松源華興科技發(fā)展有限公司;FM200型高速剪切機 上海弗魯克流體機械制造有限公司;Mos-450型圓兒色譜儀 法國Biologic公司;F-7000熒光光譜儀和S3400型掃描電鏡 日本Hitachi公司;Spark10M型酶標儀 瑞士Tecan公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 蜂王漿蛋白的制備 采用水提酸沉法[2]。將100 g蜂王漿加入到2000 mL去離子水中,在室溫下(25 ℃)機械攪拌30 min(150 r/min)。在10000×g下離心25 min,取上清液,采用1 mol/L和0.1 mol/L的HCl調(diào)節(jié)其pH為4.4。靜置40 min后,在10000×g下離心25 min,收集沉淀。將沉淀復溶于去離子水中,采用1 mol/L和0.1 mol/L的NaOH調(diào)節(jié)其pH為7.0。經(jīng)透析脫鹽(24 h),冷凍干燥后于4 ℃保藏。

1.2.2 蜂王漿蛋白的超聲波處理 采用去離子水配制蜂王漿蛋白溶液,濃度為5%。將100 mL上述蜂王漿蛋白溶液放置于超聲波細胞破碎儀中,采用水浴的方式保持樣品處于穩(wěn)定的環(huán)境溫度(25 ℃),超聲波處理條件為:探頭直徑0.636 cm,頻率20 kHz,輸出功率200、400、600 W,時間20 min。樣品處理結(jié)束后,采用冷凍干燥獲得蜂王漿蛋白粉。同時,以未經(jīng)過超聲波處理的蜂王漿蛋白粉作為對照。

1.2.3 蛋白質(zhì)溶解度的測定 采用去離子水配制濃度為2 mg/mL的蛋白溶液。取蛋白溶液2 mL,在12000×g下離心30 min。取上清液,采用Lowry法測定蛋白質(zhì)濃度,同時以牛血清白蛋白為標準品,蛋白質(zhì)溶解度(Solubility,%)按照如下公式計算。

溶解度(%)=(CS/C0)×100

式中,CS和C0分別代表上清液中蛋白質(zhì)的濃度和樣品蛋白質(zhì)濃度(2 mg/mL)。蛋白質(zhì)標準曲線方程為:y=7.5171x+0.0128,R2=0.9993。

1.2.4 蛋白質(zhì)乳化性的測定 采用去離子水配制濃度為2 mg/mL的蛋白溶液。取上述蛋白溶液30 mL,加入10 mL大豆油,在高速剪切機中處理1 min形成乳液,剪切速率為24000 r/min。分別在0、10 min時,取50 μL乳液,加入5 mL十二烷基磺酸鈉溶液(0.1%),混勻后在500 nm下檢測吸光值[13]。樣品乳化活性(emulsifying activity index,EAI)按照如下公式計算。

EAI(m2/g)={(4.606×A0)/[C×φ×θ×104]}×稀釋倍數(shù)

式中,A0代表0 min時樣品稀釋液所測定的吸光值,C代表乳狀液蛋白質(zhì)濃度(g/mL),φ代表乳狀液中油所占比例(v/v),θ代表光路(1 cm)。乳化穩(wěn)定性(emulsifying stability index,ESI)按照如下公式計算。

ESI(min)=[A0/(A0-A10)]×10

式中,A0和A10分別代表0、10 min時樣品稀釋液所測定的吸光值。

1.2.5 蛋白質(zhì)起泡性的測定 采用去離子水配制濃度為20 mg/mL的蛋白溶液。取上述樣品溶液20 mL,至于100 mL量筒中,在高速剪切機中處理1 min,剪切速率為24000 r/min。記錄所形成泡沫的體積,靜置30 min后再次記錄泡沫體積[14]。樣品起泡性(foaming ability,FA)、起泡穩(wěn)定性(foaming stability,FS)按照如下公式計算。

FA(%)=(V0/VS)×100

式中,VS和V0分別代表蛋白溶液的體積和所形成泡沫的體積。

FS(%)=(V30/V0)×100

式中,V0和V30分別代表0、30 min時泡沫的體積。

1.2.6 蛋白質(zhì)水解度的測定 采用去離子水配制濃度為5%的蛋白溶液。將蛋白溶液放置于60 ℃水浴中,采用1、0.1 mol/L的NaOH溶液調(diào)整pH為8.5。按照2/0.1(底物/酶)的比例添加堿性蛋白酶,酶解時間為4 h。酶解結(jié)束后,沸水水浴15 min滅酶。冷卻至室溫后,用1、0.1 mol/L的HCl調(diào)整pH至4.4,在4000 r/min下離心30 min,取上清液用NaOH溶液調(diào)整pH至7.0,之后進行冷凍干燥。采用三硝基苯磺酸(TNBS)法對樣品的水解度進行檢測[14]。

1.2.7 蛋白質(zhì)水解物抗氧化活性的測定 蛋白質(zhì)水解物的制備參照1.2.6。按照文獻[10]的方法,評價水解物對2,2-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽(ABTS)自由基的清除能力以及水解物的還原力。在ABTS自由基清除體系中水解物的濃度為0.5～2.5 mg/mL,在還原力測定體系中水解物的濃度為0.1～2.0 mg/mL。

1.2.8 蛋白質(zhì)的圓二色譜分析 在室溫下采用圓二色普儀對蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的變化進行測定。采用0.01 mol/L的磷酸鹽緩沖液(pH7.0)配制濃度為0.2 mg/mL的樣品溶液。以磷酸鹽緩沖液為空白,記錄190～250 nm下該樣品的色譜圖。每組樣品的測定重復5次。將所得到的樣品的色譜數(shù)據(jù)輸入CDPro計算機軟件中(http://lamar. colostate. Edu/sreeram/CDPro/main. Html),由此可以計算蛋白質(zhì)各二級結(jié)構(gòu)的含量。

1.2.9 蛋白質(zhì)表面疏水性的測定 利用8-苯胺基-1-萘磺酸鈉(ANS)作為熒光探針來測定表面疏水性[15]。用0.2 mol/L磷酸鹽緩沖溶液(pH7.5)分別配制不同濃度(0.05～1.00 mg/mL)的樣品溶液。然后,在4 mL樣品溶液中加入20 μL ANS(0.008 mol/L)。采用熒光光譜儀測定樣品的熒光強度,激發(fā)波長為390 nm,發(fā)射波長為470 nm。用熒光強度值與蛋白質(zhì)濃度繪制曲線,求得曲線的斜率值,即為表面疏水性值。

1.2.10 蛋白質(zhì)內(nèi)源熒光光譜分析 采用0.01 mol/L的磷酸鹽緩沖液中(pH7.0),配制蛋白質(zhì)濃度為0.15 mg/mL的樣品溶液。檢測該樣品在290 nm激發(fā)下300～400 nm之間的熒光光譜,掃描速率10 nm/s。

1.2.11 蛋白質(zhì)的掃描電鏡分析 蛋白質(zhì)粉末經(jīng)噴金處理后,采用掃描電鏡觀察其微觀結(jié)構(gòu)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

每個樣品平行測定3次,所獲得的數(shù)據(jù)利用SPSS 17.0軟件進行平均值計算和方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 超聲波處理對蜂王漿蛋白溶解度的影響

圖1為超聲波處理對蜂王漿蛋白質(zhì)溶解度的影響。由圖1可知,與對照組相比較,超聲波處理可以顯著(p<0.05)提高蜂王漿蛋白的溶解度。且蜂王漿蛋白經(jīng)400 W處理后,呈現(xiàn)較高的溶解度,相比對照組增加了10.90%,而繼續(xù)增加超聲波功率(600 W),則會導致溶解度的下降，但仍顯著高于對照組(p<0.05)。超聲波處理可以改善蛋白質(zhì)的溶解度,主要是由于超聲波處理可以增加蛋白質(zhì)表面的可溶性基團,繼而增加了蛋白質(zhì)與水分子之間的親和力[16]。然而,較高功率(600 W)的超聲波處理所導致的溶解度下降,主要是因為高功率的超聲波處理可以誘導蛋白質(zhì)之間發(fā)生非共價交聯(lián),產(chǎn)生大分子聚集體,繼而降低蛋白質(zhì)的溶解度[17]。

圖1 超聲波處理對蜂王漿蛋白質(zhì)溶解度的影響Fig.1 Effect of ultrasound treatment on the solubility of royal jelly proteins注:不同字母表示差異顯著(p<0.05);圖2～圖4、圖7同。

2.2 超聲波處理對蜂王漿蛋白乳化性的影響

圖2為超聲波處理對蜂王漿蛋白質(zhì)乳化活性和乳化穩(wěn)定性的影響。由圖2所示,與對照組相比較,超聲波處理可以顯著(p<0.05)提高蜂王漿蛋白的乳化活性和乳化穩(wěn)定性。這一結(jié)果與前人的研究相一致,即超聲波處理(20 kHz,34～48 W/cm2,20/40 min)可以顯著改善卵清蛋白的乳化性能[18]。此外,蜂王漿蛋白經(jīng)400 W處理后,呈現(xiàn)較高的乳化活性和乳化穩(wěn)定性,相比對照組,乳化活性增加了67.18%,乳化穩(wěn)定性增加了15.87%,而繼續(xù)增加超聲波功率(600 W)則會導致乳化性的下降。超聲波處理可以改善蛋白質(zhì)的乳化特性,主要是由于超聲波處理可以在蛋白質(zhì)溶液中產(chǎn)生局部的極端溫度和壓力,繼而誘導蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,使得蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)向著更加無序化的方向發(fā)展,從而有利于蛋白質(zhì)在油水界面形成吸附層[8]。此外,超聲波處理所產(chǎn)生的機械效應和空穴效應可以增加蛋白質(zhì)分子的流動性,從而有利于提高蛋白質(zhì)在油水界面形成吸附層的速率[19]。較高功率(600 W)的超聲波處理所導致的乳化特性的下降,可能與高功率的超聲波處理所導致的溶解性的下降和大分子聚集體的產(chǎn)生有關(guān)。

圖2 超聲波處理對蜂王漿蛋白質(zhì)乳化活性(A)和乳化穩(wěn)定性(B)的影響Fig.2 Effects of ultrasound treatment on the emulsifying activity index(A) and emulsion stability index(B)of royal jelly proteins

2.3 超聲波處理對蜂王漿蛋白起泡性的影響

圖3為超聲波處理對蜂王漿蛋白質(zhì)起泡性和起泡穩(wěn)定性的影響。由圖3可知,與對照組相比較,較低功率(200 W)的超聲波處理對蜂王漿蛋白起泡性的影響不顯著(p<0.05),較高功率(400、600 W)的超聲波處理可以顯著(p<0.05)提高蜂王漿蛋白的起泡性和起泡穩(wěn)定性。此外,蜂王漿蛋白經(jīng)400 W處理后,呈現(xiàn)較高的起泡性和起泡穩(wěn)定性,相比對照組,起泡性增加了60.00%,起泡穩(wěn)定性增加了118.75%,而繼續(xù)增加超聲波功率(600 W)則會導致起泡性能的下降。超聲波處理可以改善蛋白質(zhì)的起泡性能,主要是由于超聲波處理可以降低蛋白質(zhì)粒徑分布,繼而增強蛋白質(zhì)在水/空氣界面的吸附能力[20]。此外,超聲波處理還可增強蛋白質(zhì)所形成泡沫的內(nèi)聚力,從而表現(xiàn)出較好的起泡穩(wěn)定性[21]。較高功率(600 W)的超聲波處理所導致的起泡性能的下降,可能與高功率的超聲波處理所導致的蛋白分子聚集體的產(chǎn)生有關(guān),這一結(jié)果與超聲波處理對蜂王漿蛋白乳化性能的影響相一致。

圖3 超聲波處理對蜂王漿蛋白質(zhì)起泡性(A)和起泡穩(wěn)定性(B)的影響Fig.3 Effects of ultrasound treatment on the foaming property(A)and foaming stability(B)of royal jelly proteins

2.4 超聲波處理對蜂王漿蛋白水解度的影響

圖4為超聲波處理對蜂王漿蛋白質(zhì)水解度的影響。由圖4可知,與對照組相比較,超聲波處理可以顯著(p<0.05)提高蜂王漿蛋白的水解度。此外,蜂王漿蛋白經(jīng)400 W處理后,呈現(xiàn)較高的水解度,相比對照組增加了83.33%,而繼續(xù)增加超聲波功率(600 W)則會導致水解度的下降。超聲波處理可以改善蛋白質(zhì)的水解度,主要是由于在高水分活度的體系中,超聲波的機械效應、熱效應和化學效應可導致局部出現(xiàn)極高的壓力和溫度。而蛋白質(zhì)在這種條件下容易發(fā)生去折疊化,從而暴露出更多的基團,繼而提高與酶之間的親和性[22]。較高功率(600 W)的超聲波處理所導致的水解度的下降,可能與高功率的超聲波處理所引起的蛋白質(zhì)溶解性下降有關(guān)。

圖4 超聲波處理對蜂王漿蛋白質(zhì)水解度的影響Fig.4 Effect of ultrasound treatment on the hydrolysis degree of royal jelly proteins

2.5 超聲波處理對蜂王漿蛋白酶解物抗氧化活性的影響

圖5為超聲波處理對蜂王漿蛋白水解物清除ABTS自由基和還原力的影響。由圖5可知,蜂王漿蛋白水解物在所測定的濃度范圍內(nèi),其自由基清除能力和還原力隨著濃度的增加而增強。與對照組相比較,超聲波處理可以顯著(p<0.05)改善水解物的抗氧化活性。這一結(jié)果說明,超聲波處理有助于釋放具有抗氧化活性的多肽。此外,蜂王漿蛋白經(jīng)400 W處理后,所獲得的水解物呈現(xiàn)較高的自由基清除能力和還原力,而繼續(xù)增加超聲波功率(600 W)則會導致水解物抗氧化能力的下降。這一規(guī)律與超聲波處理對蜂王漿蛋白水解度的影響相一致,即蜂王漿蛋白經(jīng)過400 W處理后呈現(xiàn)較高的水解度,從而表現(xiàn)出較好的抗氧化活性。這一結(jié)論與前人的研究結(jié)果相一致,即多肽的生物活性與其水解度之間呈現(xiàn)顯著相關(guān)性[23-24]。

圖5 超聲波處理對蜂王漿蛋白水解物清除ABTS自由基(A)和還原力(B)的影響Fig.5 Effects of ultrasound treatment on the ABTS radical scavenging activity(A) and reducing power(B)of royal jelly proteins注:相同濃度下的不同字母表示差異顯著(p<0.05)。

2.6 超聲波處理對蜂王漿蛋白二級結(jié)構(gòu)的影響

圖6和表1為超聲波處理對蜂王漿蛋白二級結(jié)構(gòu)及其含量的影響。如圖6和表1所示,與對照組相比較,超聲波處理可以改變蜂王漿蛋白中α-螺旋、β-折疊、β-轉(zhuǎn)角和無規(guī)則卷曲的含量,但是并未呈現(xiàn)特定的規(guī)律?？傮w而言,蜂王漿蛋白經(jīng)超聲處理后,α-螺旋含量降低,無規(guī)則卷曲含量增加。此外,蜂王漿蛋白經(jīng)400 W處理后,其無規(guī)則卷曲含量(31.6%)高于其他樣品。這一結(jié)果表明,蜂王漿蛋白經(jīng)400 W處理后,其蛋白質(zhì)呈現(xiàn)出較為松散的結(jié)構(gòu)。而這種松散的結(jié)構(gòu)則有助于提高蛋白質(zhì)的溶解性、乳化性、起泡性以及水解度。

圖6 超聲波處理對蜂王漿蛋白二級結(jié)構(gòu)的影響Fig.6 Effects of ultrasound treatment on the secondary structure of royal jelly proteins

表1 超聲波處理對蜂王漿蛋白α-螺旋、β-折疊、β-轉(zhuǎn)角和無規(guī)則卷曲的含量的影響Table 1 Effects of ultrasound treatment on the content of α-helix,β-sheet,β-turn and random coil in royal jelly proteins

2.7 超聲波處理對蜂王漿蛋白表面疏水性的影響

圖7為超聲波處理對蜂王漿蛋白表面疏水性的影響。由圖7可知,與對照組相比較,超聲波處理可以顯著(p<0.05)增加蜂王漿蛋白的表面疏水性。此外,蜂王漿蛋白經(jīng)400 W處理后,擁有較高的表面疏水性,相比對照組增加了18.65%,而繼續(xù)增加超聲波功率(600 W)則會導致表面疏水性的下降。超聲波處理可以增加蛋白質(zhì)的表面疏水性,主要是由于超聲波處理可以誘導蛋白質(zhì)的去折疊化,從而使得內(nèi)部疏水基團得以暴露[25]。而蛋白質(zhì)內(nèi)部疏水基團的暴露也是其乳化性得以改善的主要原因。較高功率(600 W)的超聲波處理所導致的表面疏水性的下降,可能與高功率的超聲波處理所引起的蛋白質(zhì)聚集有關(guān)。

圖7 超聲波處理對蜂王漿蛋白表面疏水性的影響Fig.7 Effect of ultrasound treatment on the surface hydrophobicity of royal jelly proteins

2.8 超聲波處理對蜂王漿蛋白內(nèi)源熒光光譜的影響

圖8為超聲波處理對蜂王漿蛋白內(nèi)源熒光光譜的影響。由圖8可知,與對照組相比較,超聲波處理可以降低蛋白質(zhì)的熒光強度。蜂王漿蛋白經(jīng)400 W處理后,呈現(xiàn)較弱的熒光強度,而繼續(xù)增加超聲波功率(600 W)則會導致熒光強度的增加。超聲波處理可以降低蛋白質(zhì)的內(nèi)源熒光強度,主要是由于超聲波處理可以誘導蛋白質(zhì)分子內(nèi)發(fā)色團的暴露。而內(nèi)部基團的暴露可以進一步證明蛋白質(zhì)構(gòu)象的變化。此外,超聲波處理使得蛋白質(zhì)的λmax發(fā)生紅移。這一結(jié)果可以進一步說明,超聲波處理可以誘導蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)發(fā)生變化[26]。較高功率(600 W)的超聲波處理所導致的內(nèi)源熒光強度的增加,可能與高功率的超聲波處理所引起的蛋白質(zhì)聚集有關(guān)。

圖8 超聲波處理對蜂王漿蛋白內(nèi)源熒光光譜的影響Fig.8 Effects of ultrasound treatment on the intrinsic fluorescence emission spectra of royal jelly proteins

2.9 超聲波處理對蜂王漿蛋白微觀結(jié)構(gòu)的影響

圖9為不同功率超聲波處理對蜂王漿蛋白微觀結(jié)構(gòu)的影響。由圖9可知,對照組的蜂王漿蛋白結(jié)構(gòu)緊致,表面平整。經(jīng)過超聲波處理后,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)無序化,表面變得粗糙。這種無序和粗糙的結(jié)構(gòu)增加了蛋白質(zhì)的比表面積,同時暴露出更多的酶切位點,從而有利于提高其水解度。此外,蜂王漿蛋白經(jīng)400 W處理后,其碎片化程度增加,從而有助于提高其溶解性。然而,繼續(xù)增加超聲波功率(600 W)則會導致聚集體的出現(xiàn)。這可能是因為蛋白質(zhì)分子內(nèi)部疏水基團的過度暴露,使得分子間通過疏水相互作用力形成聚集體,從而降低了蛋白質(zhì)的溶解性和乳化性。

圖9 不同功率超聲波處理對蜂王漿蛋白微觀結(jié)構(gòu)的影響Fig.9 Effects of ultrasound treatment with different levels of power output on the microstructure of royal jelly proteins

3 結(jié)論

本研究發(fā)現(xiàn),超聲波功率明顯影響蜂王漿蛋白的功能特性。蜂王漿蛋白經(jīng)過400 W超聲波處理后,溶解性增加了10.90%,乳化活性增加了67.18%,乳化穩(wěn)定性增加了15.87%,起泡性增加了60.00%,起泡穩(wěn)定性增加了118.75%,水解度增加了83.33%,表面疏水性增加了18.65%,表明其溶解性、乳化性、起泡性以及水解度均得到明顯改善。與對照組相比較,超聲波處理可以顯著(p<0.05)改善水解物的抗氧化活性。以上功能特性的變化可能與超聲波處理所導致的蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)、三級結(jié)構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)變化有關(guān),即超聲波處理可以誘導的蛋白質(zhì)發(fā)生去折疊化。這些結(jié)果表明,超聲波處理所誘導的蛋白質(zhì)構(gòu)象的變化,是其功能特性得以改善的主要原因。然而,本研究僅在固定頻率下探討不同功率對蛋白質(zhì)功能及結(jié)構(gòu)的影響。未來的研究還需要考慮不同頻率下,超聲波處理對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及功能的影響規(guī)律,從而為超聲波技術(shù)在蜂王漿蛋白改性中的應用提供技術(shù)支撐。