薛艾蓮，李春翼，王啟明，張 馳，雷小娟,2，趙吉春,2，曾凱芳,2，明 建,2,*

（1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715；2.西南大學(xué)食品貯藏與物流研究中心，重慶 400715）

麥醇溶蛋白（gliadin，G）作為生物聚合物的一種，其因富含脯氨酸也常被稱為來自小麥籽粒的脯氨酸，其為單體單鏈多肽，分子質(zhì)量范圍為28～70 kDa，其具有自組裝能力[1]。將麥醇溶蛋白與其他生物聚合物絡(luò)合或進(jìn)行表面改性，可以調(diào)節(jié)其潤濕性以改善功能特性。蛋白質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)（如表面疏水性、游離巰基含量、Zeta電位等）可以通過與多酚形成非共價(jià)配合物或共價(jià)結(jié)合來改善[2]。酚類化合物廣泛存在于水果和蔬菜中，它們具有良好的抗氧化功能，通常被加入到食品基質(zhì)以改善其穩(wěn)定性[3]。蘆?。╮utin，R）具有優(yōu)異的抗菌性和抗氧化性，對(duì)人體健康有益。蘆丁在水溶液中以不溶性顆粒的形式存在。研究表明，富含脯氨酸的麥醇溶蛋白與蘆丁具有強(qiáng)烈的相互作用，主要作用力為氫鍵和范德華力，蘆丁與麥醇溶蛋白的結(jié)合能力大于槲皮素、異槲皮素、對(duì)香豆酸、咖啡酸以及阿魏酸與麥醇溶蛋白的結(jié)合能力[4]。

在食品加工、儲(chǔ)存、烹飪和食用過程中，蛋白質(zhì)的功能特性會(huì)影響蛋白質(zhì)在食品體系的物理和化學(xué)性質(zhì)，同時(shí)蛋白質(zhì)的功能特性受多種因素影響，如pH值、干燥、加熱、離子強(qiáng)度、儲(chǔ)存條件、還原劑的存在以及物理改性[5]。在蛋白質(zhì)修飾的不同物理方法中，超聲處理具有操作簡單、節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)勢(shì)[6]。超聲效果一般受壓力、溫度、強(qiáng)度和頻率的影響，根據(jù)頻率范圍可分為高能超聲波和低能超聲波。高能超聲波中使用的高頻率（20～100 kHz）會(huì)導(dǎo)致空化現(xiàn)象，進(jìn)而產(chǎn)生的高壓（90.91 MPa）和高溫（4 726.85 ℃），從而使蛋白質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變[7]。近年來，許多研究發(fā)現(xiàn)，超聲處理對(duì)動(dòng)植物蛋白質(zhì)特別是大豆蛋白的起泡性、溶解性、乳化性和其他功能特性具有較大的影響[8-9]。Pan Jinfeng等[10]研究發(fā)現(xiàn)超聲處理改變了沒食子酸對(duì)魚肌原纖維蛋白的作用方式，超聲波促進(jìn)了魚肌原纖維蛋白的結(jié)構(gòu)展開及其反應(yīng)基團(tuán)的暴露，通過觸發(fā)OH·與沒食子酸的作用進(jìn)而產(chǎn)生沒食子酸醌，導(dǎo)致了魚肌原纖維蛋白凝膠特性的變化。目前大量的研究集中于超聲改變蛋白結(jié)構(gòu)及功能性質(zhì)方面[8-9,11]。有關(guān)超聲影響蛋白與多酚相互作用的研究相對(duì)較少。

因此，本研究通過反溶劑法制備麥醇溶蛋白-蘆丁的復(fù)合物，旨在評(píng)估超聲處理下麥醇溶蛋白-蘆丁相互作用及其復(fù)合物功能特性的變化。旨在通過超聲聯(lián)合蘆丁增強(qiáng)麥醇溶蛋白的功能特性，以拓寬麥醇溶蛋白的應(yīng)用范圍。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

麥醇溶蛋白 美國Sigma公司；蘆丁 北京索萊寶科技有限公司；其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

ZEN3690激光粒度分析儀 英國馬爾文儀器公司；LGJ-10真空冷凍干燥機(jī) 北京松原華興科技有限公司；SCIENTZ-F1500超聲波分散儀 寧波新芝生物科技股份有限公司；F-2500熒光分光光度計(jì) 日本日立公司；MCR302流變儀 奧地利安東帕公司；DXR2激光拉曼光譜儀 美國Thermo Fisher公司；BX53熒光正置顯微鏡 日本OLYMPUS公司；Phenom Pro掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM） 荷蘭Phenom Pro公司；LSM800激光共聚焦顯微鏡 德國卡爾蔡司公司。

1.3 方法

1.3.1 醇溶蛋白-蘆丁復(fù)合物的制備

采用反溶劑法制備麥醇溶蛋白-蘆?。╣liadin-rutin，G-R）分散液，具體操作參考Filippidi等[12]的方法略作修改。在磁力攪拌下將0.10 g麥醇溶蛋白和0.01 g蘆丁分別溶解于50 mL 10 mmol/L乙酸溶液、50 mL體積分?jǐn)?shù)60%乙醇溶液中，在4 ℃下儲(chǔ)存過夜以完全水合，然后等體積混勻（V（水相）∶V（醇相）=3∶1）。將100 mL G-R溶液逐滴加入300 mL純水中，邊加邊均質(zhì)（10 000 r/min、4 min）。均質(zhì)完成后，將超聲探頭置于距離所得溶液底部1 cm的位置，分別設(shè)置超聲功率為150、300、450、600 W，超聲時(shí)間20 min，燒杯置于冰水浴中。經(jīng)上述步驟后的樣液一部分留樣用作部分指標(biāo)測(cè)定，另一部分于45 ℃水浴下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后凍干，得到固體樣進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)測(cè)定。在相同條件處理下，未添加蘆丁的麥醇溶蛋白溶液為對(duì)照（即等體積混勻時(shí)，溶液中沒有蘆?。?/p>

1.3.2 表面疏水性測(cè)定

表面疏水性參考文獻(xiàn)[13]的方法測(cè)定。吸取1 mL樣品于離心管中，加入200 μL 1 mg/mL溴酚藍(lán)，漩渦混勻后在8 000 r/min轉(zhuǎn)速下離心10 min，將所得上清液用去離子水稀釋10 倍后于595 nm波長處測(cè)定吸光度（A）。以溴酚藍(lán)結(jié)合量表征表面疏水性，具體按公式（1）計(jì)算。

1.3.3 游離巰基含量測(cè)定

參照Wu Li等[14]的方法略作修改。在1 mL樣品溶液中加入4 mL Tris-Gly緩沖液、0.05 mL Ellman試劑（含2 mmol/L 2-硝基苯甲酸和50 mmol/L乙酸鈉），將混合溶液在室溫下孵育20 min，然后在412 nm波長處測(cè)定吸光度。游離巰基含量按公式（2）計(jì)算。

式中：A表示除去試劑空白后樣品的吸光度；D表示稀釋倍數(shù)；ρ表示樣品中的蛋白質(zhì)量濃度（mg/mL）。

1.3.4 二級(jí)結(jié)構(gòu)測(cè)定

參照文獻(xiàn)[15-16]的方法，通過拉曼光譜的酰胺I帶分析蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)，拉曼光譜測(cè)定條件：將凍干后的樣品置于玻璃載玻片上，用激光拉曼顯微鏡在785 nm的激發(fā)波長下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)參數(shù)為：顯微鏡物鏡為20 倍，光斑尺寸為1 μm，狹縫寬度為50 μm，激光能量為15 mW，背景曝光時(shí)間為4.2 s，曝光次數(shù)為38，背景曝光次數(shù)為512，光柵為400 刻度/nm，掃描范圍為500～4 000 cm－1。使用OMNIC 8.2軟件進(jìn)行光譜基線校正，平滑和原始數(shù)據(jù)歸一化處理（以苯丙氨酸（1 003 cm-1）為內(nèi)標(biāo)進(jìn)行歸一化處理）。使用Peakfit 4.12軟件進(jìn)行分峰擬合，各二級(jí)結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的波長范圍分別為：α-螺旋（1 645～1 660 cm－1）、β-折疊（16 70～1 680 cm－1）、β-轉(zhuǎn)角（1 640～1 645 cm－1、1 680～1 690 cm－1）、無規(guī)卷曲（1 660～1 665 cm－1）。

1.3.5 內(nèi)源熒光光譜測(cè)定

吸取1 mL處理好的樣液于比色皿中，使用熒光分光光度計(jì)測(cè)定內(nèi)源熒光光譜。實(shí)驗(yàn)條件：激發(fā)波長λex=282 nm、發(fā)射波長范圍300～500 nm、電壓400 V、激發(fā)狹縫與發(fā)射狹縫均為5.0 nm。

1.3.6 同步熒光光譜測(cè)定

使用熒光分光光度計(jì)測(cè)定同步熒光光譜。固定激發(fā)波長為282 nm，在250～500 nm發(fā)射波長范圍內(nèi)掃描樣品，在25 ℃下進(jìn)行同步熒光強(qiáng)度測(cè)定。設(shè)置波長差Δλ=15 nm和Δλ=60 nm（Δλ=最大激發(fā)波長－最大發(fā)射波長），狹縫寬度為5.0 nm，掃描速度為1 500 nm/min。

1.3.7 紫外掃描光譜測(cè)定

參考王麗穎[4]的方法略作修改。以去離子水為空白對(duì)照，依次移取3 mL處理好的樣液于比色皿樣品池中。采用UV-2450分光光度計(jì)測(cè)定樣品在190～400 nm范圍內(nèi)的紫外吸收光譜。

1.3.8 SEM觀察

參考Liu Rui等[17]的方法略作修改。取適量真空冷凍干燥后的麥醇溶蛋白-蘆丁復(fù)合物干燥粉末樣品，經(jīng)噴金處理后在10 kV加速電壓下掃描，觀察樣品的微觀結(jié)構(gòu)。放大倍數(shù)8 000 倍。

1.3.9 差示掃描量熱法測(cè)定熱特性

采用差示掃描量熱儀對(duì)凍干后樣品的熱特性進(jìn)行分析。質(zhì)量為2.00 mg的樣品被放置在鋁鍋內(nèi)，并用鋁蓋緊密密封，以10℃/min的恒定速率從40 ℃加熱到100 ℃，以空白的鋁鍋?zhàn)鳛閰⒄铡＠肙rigin 9.0軟件計(jì)算峰值溫度。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析

每組實(shí)驗(yàn)3次重復(fù)，利用Origin 9.0軟件處理數(shù)據(jù)與作圖。使用SPSS 19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，具體采用最小顯著性差異法（least significant difference，LSD）進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 超聲處理對(duì)G、G-R復(fù)合物表面疏水性的影響

表面疏水性可用來表征蛋白質(zhì)分子表面存在的疏水基團(tuán)數(shù)目[18]，可用于評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)的理化和結(jié)構(gòu)性質(zhì)。溴酚藍(lán)能與蛋白質(zhì)中的疏水位點(diǎn)結(jié)合，因此可以用溴酚藍(lán)結(jié)合量表征蛋白質(zhì)的表面疏水性。如表1所示，不同超聲功率條件下G-R復(fù)合物的表面疏水性均高于G，是因?yàn)榉宇惢衔锬軌蛘T導(dǎo)蛋白質(zhì)的構(gòu)象變化和去折疊，暴露出疏水性氨基酸[19]。隨著超聲功率的增加，G-R復(fù)合物的表面疏水性整體上呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，是因?yàn)槌暡梢云茐牡鞍踪|(zhì)分子之間的氫鍵、靜電相互作用和水合作用，使埋在分子內(nèi)部的疏水基團(tuán)暴露出來[20]。G-R復(fù)合物在超聲處理后表面疏水性增加，蘆丁的添加與超聲處理可能協(xié)同促進(jìn)麥醇溶蛋白的去折疊，暴露出更多的疏水基團(tuán)。這一研究結(jié)果與Yang Xue等[21]的研究結(jié)果一致。超聲功率為450 W時(shí)，G的表面疏水性有所下降，一方面可能是因?yàn)槭杷则?qū)動(dòng)蛋白質(zhì)聚集，使暴露的疏水基團(tuán)被包裹在蛋白質(zhì)中[19]；另一方面可能是因?yàn)楦吖β实某曊T導(dǎo)蛋白質(zhì)發(fā)生變性，導(dǎo)致蛋白聚集體的形成，從而降低了表面疏水性。超聲功率達(dá)到600 W時(shí)，G的表面疏水性呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，但無顯著性變化。過高的超聲功率產(chǎn)生的空化和機(jī)械效應(yīng)促使疏水性基團(tuán)進(jìn)一步暴露[20]?？偟膩碚f，表面疏水性的增加可以通過湍流、剪切力和微流化效應(yīng)來解釋，這些效應(yīng)是由超聲過程中不同的空化水平引起的，這導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化，暴露了分子內(nèi)部最初的疏水基團(tuán)和區(qū)域。

表1 超聲處理后G、G-R復(fù)合物的表面疏水性與游離巰基含量Table 1 Surface hydrophobicity and free sulfhydryl content of gliadin and its complex with rutin after ultrasonic treatment

2.2 超聲處理對(duì)G、G-R復(fù)合物游離巰基含量的影響

游離巰基是影響蛋白質(zhì)性能的重要活性基團(tuán)。如表1所示，與蘆丁復(fù)合后，G的游離巰基含量提高，可能歸因于蘆丁作為抗氧化劑具有保護(hù)作用。與未超聲相比，在150～600 W下超聲后的G游離巰基含量下降，可能是因?yàn)槌暡梢援a(chǎn)生OH·，它可以促進(jìn)蛋白質(zhì)二硫鍵的形成，從而加劇了游離巰基的損失[10]。在實(shí)驗(yàn)的4種超聲功率下，超聲功率為450 W時(shí)G的游離巰基含量最高，而研究發(fā)現(xiàn)，超聲可以降低蛋白質(zhì)的粒徑，使更多的內(nèi)部巰基暴露在分子表面[22]，因此G的游離巰基含量升高可能與超聲導(dǎo)致的粒徑降低有關(guān)。較低功率（150、300 W）的超聲處理對(duì)G-R的游離巰基含量無顯著影響。此外，較高功率（450 W）超聲使得蘆丁對(duì)·OH的清除能力增強(qiáng)，從而減少游離巰基的損失，因此450 W處理組的游離巰基含量高于300 W處理組。以上結(jié)果表明超聲處理對(duì)G及G-R中游離巰基的作用受超聲功率的影響。

2.3 超聲處理對(duì)G、G-R復(fù)合物二級(jí)結(jié)構(gòu)含量的影響

α-螺旋主要是由羰基氧（C=O）和亞氨基氫（—NH—）之間的分子內(nèi)氫鍵穩(wěn)定的；β-折疊是由多肽鏈間的氫鍵穩(wěn)定的；β-轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)是伸展的肽鏈形成180°的U型回折；無規(guī)卷曲則為未折疊的構(gòu)象，其與蛋白質(zhì)的柔韌性有關(guān)[23]。因此，二級(jí)結(jié)構(gòu)的變化容易受到氫鍵的影響。之前的研究表明無規(guī)卷曲作為蛋白質(zhì)中存在的一種靈活的開放結(jié)構(gòu)，在蛋白質(zhì)和表沒食子兒茶素沒食子酸酯的結(jié)合過程中發(fā)揮了重要作用[24]。如圖1所示，未經(jīng)超聲處理G的二級(jí)結(jié)構(gòu)相對(duì)含量分別為：α-螺旋38.86%、β-折疊25.49%、β-轉(zhuǎn)角20.22%、無規(guī)卷曲15.43%；與G相比，G-R復(fù)合物的α-螺旋、β-折疊、β-轉(zhuǎn)角、無規(guī)卷曲相對(duì)含量分別下降13.77%、3.64%、－22.23%、4.82%。如圖1A所示，超聲處理后G的β-折疊、β-轉(zhuǎn)角與無規(guī)卷曲相對(duì)含量上升，α-螺旋相對(duì)含量下降。如圖1B所示，G-R復(fù)合物在超聲條件下α-螺旋、無規(guī)卷曲相對(duì)含量增加，β-轉(zhuǎn)角相對(duì)含量減少，β-折疊在超聲功率低于600 W時(shí)，含量減少，功率達(dá)到600 W時(shí)，其含量增加。這一現(xiàn)象是由于在超聲過程中產(chǎn)生的強(qiáng)烈的剪切、湍流和空化力，破壞了局部氨基酸序列和分子不同部分之間的相互作用，促進(jìn)了蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變[25]。

圖1 不同超聲條件下G和G-R復(fù)合物的二級(jí)結(jié)構(gòu)相對(duì)含量Fig. 1 Relative content of secondary structures of gliadin and its rutin complex under different ultrasonic conditions

2.4 超聲處理對(duì)G、G-R復(fù)合物內(nèi)源熒光光譜的影響

內(nèi)源熒光光譜技術(shù)是一種通過記錄從激發(fā)態(tài)到基態(tài)的分子躍遷來分析配體和蛋白質(zhì)之間絡(luò)合作用的分析方法。在蛋白質(zhì)的內(nèi)部存在色氨酸，當(dāng)激發(fā)波長為280 nm時(shí)，色氨酸被激發(fā)產(chǎn)生熒光，熒光強(qiáng)度減弱，說明蛋白內(nèi)部暴露的色氨酸殘基減少，蛋白發(fā)生了熒光猝滅[26]。如圖2所示，所有樣品的最大熒光發(fā)射波長（λmax）均在340 nm波長附近被觀察到。蘆丁誘導(dǎo)的麥醇溶蛋白結(jié)構(gòu)變化主要是由非共價(jià)力引起的，例如蘆丁芳香環(huán)與芳香氨基酸殘基之間的疏水相互作用等[27]。麥醇溶蛋白中加入蘆丁后發(fā)生了明顯的熒光猝滅現(xiàn)象，可能是蘆丁與麥醇溶蛋白發(fā)生相互作用改變了蛋白的空間構(gòu)象，使色氨酸殘基周圍環(huán)境的疏水性增強(qiáng)，色氨酸可能處于更加包埋的狀態(tài)。超聲處理后G、G-R復(fù)合物的色氨酸熒光強(qiáng)度均明顯降低，可能是超聲波促進(jìn)了分子結(jié)構(gòu)的展開并破壞了疏水相互作用，從而將色氨酸殘基轉(zhuǎn)移到更疏水的環(huán)境中。當(dāng)超聲功率為600 W時(shí)，G、G-R復(fù)合物在最大熒光發(fā)射波長處的熒光強(qiáng)度較450 W時(shí)有所增加，可能是超聲作用使得色氨酸殘基暴露，破壞了蛋白質(zhì)分子相互作用[28]。隨著超聲功率的增加，樣品的波長紅移可能是由于蛋白質(zhì)-配體相互作用使色氨酸殘基暴露在親水環(huán)境中，色氨酸殘基離蛋白分子表面更近。

圖2 不同超聲條件下G和G-R復(fù)合物的內(nèi)源熒光光譜Fig. 2 Fluorescence spectra of gliadin and rutin under different ultrasonic conditions

2.5 超聲處理對(duì)G、G-R復(fù)合物同步熒光光譜的影響

同步熒光光譜技術(shù)用于研究配體對(duì)蛋白質(zhì)構(gòu)象的影響時(shí)，它可以通過最大發(fā)射波長和此處的熒光強(qiáng)度的變化，提供氨基酸殘基周圍環(huán)境變化的信息[26]。氨基酸殘基周圍環(huán)境的極性可能影響該氨基酸殘基的最大發(fā)射峰位置。如圖3所示，加入蘆丁后蛋白質(zhì)熒光強(qiáng)度均降低，表明酪氨酸和色氨酸均參與了蘆丁與麥醇溶蛋白間的相互作用。色氨酸殘基（Δλ=60 nm）的熒光強(qiáng)度比酪氨酸殘基（Δλ=15 nm）的熒光強(qiáng)度弱，即色氨酸殘基對(duì)固有熒光的猝滅貢獻(xiàn)更大。當(dāng)超聲功率從0 W增加到150 W時(shí)，G的內(nèi)源熒光光譜發(fā)生較大的藍(lán)移（284.5 nm→282.5 nm），表明超聲處理使色氨酸殘基周圍環(huán)境的疏水性增強(qiáng)，極性減小，色氨酸可能處于較少暴露的狀態(tài)。經(jīng)超聲處理后G-R的最大發(fā)射波長均未發(fā)生明顯的變化，這一現(xiàn)象表明，經(jīng)超聲處理后，在蘆丁與氨基酸殘基結(jié)合的過程中，酪氨酸和色氨酸殘基周圍環(huán)境的極性保持不變。

圖3 不同超聲條件下G和G-R復(fù)合物的同步熒光光譜Fig. 3 Synchronous fluorescence spectra of gliadin and its complex with rutin under different ultrasonic conditions

2.6 超聲處理對(duì)G、G-R復(fù)合物紫外掃描光譜的影響

紫外光譜可以反映相互作用后的蛋白結(jié)構(gòu)變化，主要是色氨酸和酪氨酸殘基所處的微環(huán)境變化。苯丙氨酸（Phe）在278 nm波長處的紫外吸收強(qiáng)度主要受酪氨酸和色氨酸殘基周圍微環(huán)境變化的影響[29]。如圖4所示，與R復(fù)合后，G-R的紫外吸收強(qiáng)度增加，278 nm處的吸收峰左移（藍(lán)移），表明蘆丁的加入引起了蛋白構(gòu)象變化，氨基酸殘基的微環(huán)境發(fā)生變化。隨著超聲功率的增大，G-R的紫外吸收強(qiáng)度呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。紫外吸收強(qiáng)度的增加可能是由于超聲空化效應(yīng)破壞了相鄰蛋白質(zhì)分子間的相互作用，酪氨酸和色氨酸殘基所處的微環(huán)境發(fā)生變化，引起了紫外吸收強(qiáng)度的變化[30-31]。當(dāng)超聲功率為300 W和450 W時(shí)，G和G-R的紫外吸收強(qiáng)度均高于其他超聲功率組的樣品。因此，適當(dāng)?shù)某暪β侍幚碛欣邴湸既艿鞍追肿咏Y(jié)構(gòu)的展開，暴露出更多苯丙氨酸殘基，使得紫外吸收強(qiáng)度增加。

圖4 不同超聲條件下G和G-R復(fù)合物的紫外掃描光譜Fig. 4 UV-Vis spectra of gliadin and its rutin complex under different ultrasonic conditions

2.7 超聲處理對(duì)G、G-R復(fù)合物微觀結(jié)構(gòu)的影響

如圖5所示，未經(jīng)超聲處理的G呈現(xiàn)出許多不規(guī)則的片狀結(jié)構(gòu)、小間隙和大聚集體，表明麥醇溶蛋白不穩(wěn)定，其往往通過疏水作用和氫鍵形成復(fù)雜結(jié)構(gòu)[32]。經(jīng)超聲處理后，G以致密有序的結(jié)構(gòu)存在，空隙增多，這可能是由于超聲處理引起了微射流、剪切力、沖擊波和湍流，破壞了多肽鏈中氫鍵和范德華力相互作用以及蛋白質(zhì)分子之間的交聯(lián)，引起了麥醇溶蛋白的膨脹和其空間構(gòu)象、二級(jí)結(jié)構(gòu)的其他變化[32-33]。G-R復(fù)合物的孔徑較G變得小而均勻，并且樣品的紋理更加松散。所有樣品經(jīng)超聲處理后均呈現(xiàn)均勻松散的蜂窩狀結(jié)構(gòu)。本文研究與Yang Xue等[21]的研究結(jié)果相似，即適當(dāng)?shù)某曁幚頃?huì)使大米蛋白質(zhì)的組織結(jié)構(gòu)變得松散。

圖5 不同超聲條件下G和G-R復(fù)合物的SEM圖Fig. 5 Scanning electron microscopic images of gliadin and its rutin complex after ultrasonic treatments

2.8 超聲處理對(duì)G、G-R復(fù)合物熱穩(wěn)定性的影響

熱變性溫度與熱穩(wěn)定性密切相關(guān)。如圖6所示，未經(jīng)超聲處理時(shí)，G-R的熱變性溫度高于G，表明加入R后，G-R復(fù)合物的熱穩(wěn)定性更好。經(jīng)超聲處理后，G與G-R的熱變性溫度均升高，表明超聲處理可以提高G與G-R復(fù)合物的熱穩(wěn)定性。這與Qu Wenjuan等[34]的研究結(jié)果一致，其研究發(fā)現(xiàn)超聲處理可以使菜籽分離蛋白與葡聚糖共軛物的二級(jí)結(jié)構(gòu)變得更加穩(wěn)定，從而改善共軛物的熱穩(wěn)定性。此外，研究表明超聲波可以提供極瞬時(shí)的高溫和高壓，進(jìn)一步加速肽鍵運(yùn)動(dòng)，增加多酚與蛋白質(zhì)氨基的碰撞頻率，增強(qiáng)多酚與蛋白質(zhì)的相互作用[35]。因此經(jīng)超聲處理后，當(dāng)超聲功率為150、300 W和450 W時(shí)，G-R復(fù)合物的熱變性溫度均高于G。

圖6 不同超聲條件下G和G-R復(fù)合物的差示掃描量熱圖Fig. 6 Differential scanning calorimetry thermograms of gliadin and its rutin complex under different ultrasonic conditions

3 結(jié) 論

超聲處理能對(duì)麥醇溶蛋白以及蛋白與蘆丁的復(fù)合物結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。超聲處理后，G-R復(fù)合物的表面疏水性均高于G。加入蘆丁后，G-R的游離巰基含量增加，當(dāng)超聲功率為450 W時(shí)，G和G-R的游離巰基含量均大于其他超聲功率組的樣品。超聲處理還能影響G和G-R的二級(jí)結(jié)構(gòu)含量。內(nèi)源熒光光譜結(jié)果表明，超聲處理后G、G-R復(fù)合物的色氨酸熒光強(qiáng)度均明顯降低。經(jīng)超聲處理后，在蘆丁與氨基酸殘基結(jié)合的過程中，酪氨酸和色氨酸殘基周圍環(huán)境的極性保持不變。此外，SEM與差示掃描量熱分析發(fā)現(xiàn)，超聲處理可以改變G-R的微觀結(jié)構(gòu)，促進(jìn)疏松多孔結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，還可以提高復(fù)合物的熱穩(wěn)定性。綜上，超聲波對(duì)麥醇溶蛋白與蘆丁的相互作用有顯著影響，該結(jié)論為揭示麥醇溶蛋白-蘆丁的相互作用機(jī)理提供了理論依據(jù)，對(duì)開拓麥醇溶蛋白的市場潛力、提高麥醇溶蛋白的應(yīng)用前景具有積極意義。