项目基本情况Basic information of the project
项目来源:《去凝集素芸豆粉的制备及其在膨化食品中应用研究》是黑龙江省大庆市科技指导项目,项目编号:sz2dfy-2015-55。
凝集素的生理活性具有两面性:一方面,大部分凝集素对人体内蛋白酶具有抗消化性,甚至具有刺激肠壁、妨碍营养物质消化吸收等不良作用,故凝集素被认为是一种抗营养物质,如何消除其抗营养性这也是食品加工领域所关注的问题:另一方面,凝集素具有糖结合专性,可用于血型鉴定、药物开发、骨髓移植及疾病鉴定等,具有促进免疫活性,抗肿瘤细胞活性等,在生物医药学领域有广泛应用前景。因此,凝集素活性的两面性引发人们极大的研究兴趣。随着现代食品技术的发展,芸豆在休闲食品、方便食品、营养食品及组织化食品等
生产中的应用范围越来越广,而在加工过程中,不可或缺一些物理加工手段的介入,用来改进食品的质构、风味以及营养价值。如在豆类原料破碎或活性物质提取过程中,可能用到超声、超高压等辅助处理技术;若加工成豆类饮料,则必然要经过均质和高压等处理手段。此外,在传统加工中,一般都采用加热的方式祛除豆类食品中凝集素的抗营养性,与此同时,凝集素的生理活性也全部丧失。
1.芸豆凝集素的提取及分离纯化研究。经过Affi-gel blue gel亲和柱层析与CM-Sepharose离子交换柱层析可以得到较纯的芸豆凝集素样品,但是提取率很低(0.11%),而利用Affi-gel blue gel亲和柱层析一步分离纯化也能取得较好的分离效果,有效的富集芸豆凝集素,血凝话性较期提物的增大16倍,提取率为1.23%
2超高压对芸豆匀浆液中PHA结构和活性的研究,超高压作用可以使芸豆凝集素粗品得率增多但是血凝活性降低,分析富集后的样品,在压力小于450MPa时,芸豆凝集素得率无显着变化,而血凝话性在450MPa时显著降低,电泳图谱和体积排差色谱图表明在450MPa的压力作用下有高分子量的聚集物生成;而红外扫描光谱去物积分析表明在压力小于450MPa时,β-折叠结构增加、α-螺旋结构减少在450MPa时无规则卷曲增多且出现大分子聚集。结合热力学特性(SEC图谱)综合分析在压力450 MPa一下,芸豆凝集素分子展开,而在450MPa时展开的蛋白分子又重新聚合。
3、超高压处理对纯化后的芸豆凝集素结构和活性的影响研究。纯化后的芸豆凝集素耐压性减弱,在450MPa时,血凝活性基本丧失。糖结合专一性、a-葡萄糖苷酶抑制变化不显著,糖染色电泳变化亦不显著,表明超高压作用对芸豆凝集素的糖链结构影响较弱。考马斯亮蓝染色电泳、圆二色谱及DSC图谱共同表明在250MPa的压力作用下,芸豆凝集素蛋白结构展开,发生了解离,而在250MPa的压力作用下,芸豆凝集素蛋白结构又开始聚合。
4.去凝集素芸豆粉理化与功能特性研究。去凝集素处理能够显著提高芸豆粉堆积密度,降低WAI与WSI(P<0.05),这主要是由于芸豆粉在去凝集素过程中部分不规则小分子蛋白或肽溶解于溶剂中,随溶剂弃除,同时芸豆粉中部分淀粉及大分子蛋白质吸水膨胀后断裂。去凝集素处理能够显著降低芸豆粉WAC、EA及FC(P<0.05),但同时对芸豆粉OAC、ES及FS具有显著提高作用(P<0.05)。这进-步证明了去凝集素处理对芸豆粉的主要影响为减少芸豆粉中部分可溶性蛋白质等成分,破坏部分蛋白质及淀粉结构,改变亲水性与疏水性、亲油性与疏油性成分比例,
现阶段对芸豆的研究主要集中在蛋白质、植物凝集素、酶抑制剂以及淀粉等方面,研究都还有待进一步深入。其中,凝集素是一类多价的、非免疫来源的、对细胞表面糖类有高度专一性的蛋白质或糖蛋白。凝集素首次发现于1888年,在这以后越来越多的凝集素被分离纯化,它们的性质和生理作用也得到广泛研究。
凝集素广泛存在于水果、坚果及谷物等各类食品,其中以豆科植物及其种子中含量尤其丰富。至今已发现的多种植物凝集素中,从豆科植物中提取的凝集素有多种。而在所有豆类中,以芸豆中凝集素含量相对较高。由于豆科凝集素与糖分子具有特异结合专一性,因此,豆科凝集素可以识别红细胞、小肠壁表面绒毛上的特定糖基,并与之结合,使得红细胞发生凝集或使绒毛病变和异常发育,进而影响正常的消化吸收过程,因此,豆科凝集素被认为是一类抗营养因子。
管理团队与技术团队Management team and technical team
黑龙江八一农垦大学
效益分析Benefit analysis
该项目为储备库项目资源,暂无效益分析内容。