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1、关于大豆蛋白凝胶概关于大豆蛋白凝胶概述述现在学习的是第1页，共19页论文的结构和主要内容论文的结构和主要内容u第一部分第一部分 蛋白凝胶的定义、分类及一般胶凝过程蛋白凝胶的定义、分类及一般胶凝过程u第二部第二部分分 大豆蛋白组分的简介大豆蛋白组分的简介u第三部分第三部分 大豆蛋白凝胶的研究大豆蛋白凝胶的研究现在学习的是第2页，共19页蛋白凝胶蛋白凝胶u1、定义、定义 蛋白质凝胶的形成可以定义为蛋白质分子的蛋白质凝胶的形成可以定义为蛋白质分子的聚集现象，在这种聚集过程中，吸引力和排斥力聚集现象，在这种聚集过程中，吸引力和排斥力处于平衡，以至于形成能保持大量水分的高度有处于平衡，以至于形成能保持大
2、量水分的高度有序的三维网络结构。序的三维网络结构。现在学习的是第3页，共19页蛋白凝胶蛋白凝胶u2、分类现在学习的是第4页，共19页蛋白凝胶蛋白凝胶u3、一般凝胶形成过程、一般凝胶形成过程u热致凝胶的主要作用力：疏水相互作用、氢键、静电相互作用热致凝胶的主要作用力：疏水相互作用、氢键、静电相互作用、二硫键、二硫键现在学习的是第5页，共19页大豆蛋白大豆蛋白现在学习的是第6页，共19页u 7S中的中的-伴大豆球蛋白伴大豆球蛋白蛋白是由蛋白是由3种亚基组成的三聚种亚基组成的三聚体体,三个亚基分别为三个亚基分别为:(MW72kDa)、(MW68kDa)及及(MW 52kDa)。7S球蛋白含球蛋白含有
3、较少的二硫键且无巯基。有较少的二硫键且无巯基。u 11S球蛋白是一种不均匀性的蛋白质球蛋白是一种不均匀性的蛋白质,分子量为分子量为340375kDa。11S分为酸性亚分为酸性亚A(MW35kDa)和碱性亚基和碱性亚基B(MW 20kDa)。其。其中酸性亚基和碱性亚基又分别分为中酸性亚基和碱性亚基又分别分为6种种,A亚基亚基(A1、A2、A3、A4、A5、A6);B亚基亚基(Bl、B2、B3、B4、B5、B6)。每种。每种A亚基与另一种亚基与另一种B亚基通过二亚基通过二硫键连接硫键连接,形成比较稳定的中间亚基形成比较稳定的中间亚基,即即AB亚基。亚基。11S球蛋白含有较多的二硫键且有巯基。球蛋白
4、含有较多的二硫键且有巯基。7S大豆蛋白与大豆蛋白与11S大豆蛋白大豆蛋白现在学习的是第7页，共19页大豆蛋白凝胶大豆蛋白凝胶影响因素：影响因素：u 大豆蛋白组成成分大豆蛋白组成成分 11S含量越高，凝胶特性越好，含量越高，凝胶特性越好，7S11S比例越大，凝胶比例越大，凝胶硬度和黏度越低。硬度和黏度越低。u 大豆蛋白浓度大豆蛋白浓度 凝胶强度和大豆蛋白浓度呈正相关凝胶强度和大豆蛋白浓度呈正相关u 加热时间及温度加热时间及温度 凝胶的硬度与加热时间有关凝胶的硬度与加热时间有关,当凝胶形成后当凝胶形成后,加热时间延长加热时间延长则硬度增加则硬度增加u pH和盐离子强度和盐离子强度 pH值和盐的添加
5、改变蛋白质功能基团的电离作用和双电层值和盐的添加改变蛋白质功能基团的电离作用和双电层厚度厚度,影响蛋白质影响蛋白质-蛋白质之间的作用。盐的浓度及种类对于蛋白质之间的作用。盐的浓度及种类对于大豆分离蛋白凝胶性质有着不同影响。大豆分离蛋白凝胶性质有着不同影响。u 蛋白改性蛋白改性现在学习的是第8页，共19页研究框架研究框架 按照大豆蛋白质的构成按照大豆蛋白质的构成,可以把可以把11S和和7S蛋蛋白质凝胶特性的研究相对划分为以下白质凝胶特性的研究相对划分为以下3 种类型种类型 蛋白质组分蛋白质组分 大豆分离蛋白大豆分离蛋白(SPI)蛋白质亚基蛋白质亚基现在学习的是第9页，共19页11S球蛋白凝胶性球
6、蛋白凝胶性11S球蛋白含量增加热致凝胶形成所需时间变短凝胶硬度变大凝胶浊度下降现在学习的是第10页，共19页11S球蛋白凝胶特性球蛋白凝胶特性 当蛋白质浓度一定时当蛋白质浓度一定时,热致凝胶的形成与热致凝胶的形成与NaCl 浓度浓度有关有关,由于由于NaCl 能降低能降低11S 蛋白质的黏度蛋白质的黏度,所以过所以过多地加入多地加入NaCl 则无法形成热致凝胶则无法形成热致凝胶 11S 蛋白质在蛋白质在30 mmol/L的的Tris-HCl 缓缓冲液中加热到冲液中加热到80,保持保持30 min,就形成具有弹性的就形成具有弹性的凝胶凝胶;加入加入0.05 mol/L NaCl,则形成软而无弹性
7、则形成软而无弹性的凝胶的凝胶;当加入当加入NaCl 浓度大于浓度大于0.1 mol/L时时,则不则不能形成凝胶能形成凝胶现在学习的是第11页，共19页11S球蛋白凝胶特性球蛋白凝胶特性现在学习的是第12页，共19页7S球蛋白凝胶特性球蛋白凝胶特性u7S 蛋白质凝胶形成所需蛋白质浓度低于蛋白质凝胶形成所需蛋白质浓度低于11S 蛋白质热致凝胶形成的浓度蛋白质热致凝胶形成的浓度uNaCl 浓度对浓度对7S 蛋白质的热致凝胶形成有明蛋白质的热致凝胶形成有明显影响显影响,加入加入0.3 mol/L NaCl 就可以降低热就可以降低热致凝胶形成所需的蛋白质浓度致凝胶形成所需的蛋白质浓度u在相同的蛋白质浓度
8、和在相同的蛋白质浓度和pH 条件下条件下,7S 蛋白蛋白质热致凝胶的硬度弱于质热致凝胶的硬度弱于11S 蛋白质的硬度蛋白质的硬度,且易断裂。且易断裂。现在学习的是第13页，共19页SPI凝胶特性凝胶特性n在SPI 凝胶形成过程中11S 和7S蛋白质既有单独的重要作用,也可能有交互作用,11S 和7S 蛋白质的含量影响着SPI 的凝胶特性现在学习的是第14页，共19页u 在不加入试剂时在不加入试剂时,SPI 热致凝胶具有弹性热致凝胶具有弹性,当加入当加入0.05 mol/L NaCl 时时,凝胶弹性降低凝胶弹性降低,随着随着NaCl 加入量加入量的增加的增加,凝胶弹性逐渐降低凝胶弹性逐渐降低u
9、Renkema 等人将等人将11S蛋白质蛋白质(含量为含量为80%90%)与与7S 蛋白质蛋白质(含量为含量为60%)混合混合,得到不同得到不同11S/7S 比值的人工合成的比值的人工合成的SPI,其凝胶弹性系数在其凝胶弹性系数在pH 3.8 时大于时大于11S 和和7S 蛋白质凝胶弹性系数之和蛋白质凝胶弹性系数之和,在在pH 7.6 时其分散能力下降时其分散能力下降,可见可见11S 与与7S 蛋白质之间存在交互蛋白质之间存在交互作用作用现在学习的是第15页，共19页蛋白质亚基蛋白质亚基u 在蛋白质凝胶形成中在蛋白质凝胶形成中11S球蛋白和球蛋白和SPI中的酸性亚基中的酸性亚基As-比比As-
10、更加重要和必要更加重要和必要,而而7S蛋白质中的蛋白质中的3个亚个亚基均参与了凝胶基质的形成。基均参与了凝胶基质的形成。u 在在SPI的凝胶中的凝胶中7S球蛋白的球蛋白的亚基与亚基与11S球蛋白的碱球蛋白的碱性亚基有选择地交互作用性亚基有选择地交互作用,并直接影响着并直接影响着SPI的凝胶性的凝胶性,11S蛋白质的酸性亚基对凝胶网状结构的形成具有蛋白质的酸性亚基对凝胶网状结构的形成具有重要作用重要作用现在学习的是第16页，共19页蛋白质亚基蛋白质亚基n在在11S 蛋白质中含有酸性亚基蛋白质中含有酸性亚基As-的品种比缺少的品种比缺少该亚基的品种形成蛋白质凝胶所需要的时间短一半该亚基的品种形成蛋
11、白质凝胶所需要的时间短一半,As-亚基可能与碱性亚基结合形成中间亚基。凝亚基可能与碱性亚基结合形成中间亚基。凝胶的硬度随胶的硬度随As-亚基含量的增加而增加亚基含量的增加而增加,凝胶的凝胶的混浊度有随混浊度有随11S 蛋白质中碱性亚基含量增加而增蛋白质中碱性亚基含量增加而增大的趋势大的趋势现在学习的是第17页，共19页u 在低在低 pH值条件下加热诱导蛋白自组装聚集体的形成值条件下加热诱导蛋白自组装聚集体的形成，当蛋白浓度超，当蛋白浓度超 过过 某某 一一 浓浓 度度(临临 界界 浓浓 度度)才可才可以形成纤维凝胶以形成纤维凝胶u 蛋白聚集体的形态和凝胶的网络结构会随着蛋白质浓度蛋白聚集体的形
12、态和凝胶的网络结构会随着蛋白质浓度和静电相互平衡作用力的变化而变化和静电相互平衡作用力的变化而变化u 在较低的离子强度下，低在较低的离子强度下，低pH 值环境成为静电斥力的值环境成为静电斥力的主要驱动力，自组装聚集体的含量和体积越大，其在主要驱动力，自组装聚集体的含量和体积越大，其在加热的条件下发生疏水性相互作用的机会越多，进而加热的条件下发生疏水性相互作用的机会越多，进而形成蛋白质凝胶形成蛋白质凝胶 静电相互作用和疏水相互作用在蛋白静电相互作用和疏水相互作用在蛋白凝胶形成的过程中是凝胶形成的过程中是 种互相抗衡的力量，当两者达到种互相抗衡的力量，当两者达到平衡，凝胶网络结构形成平衡，凝胶网络结构形成现在学习的是第18页，共19页感谢大家观看现在学习的是第19页，共19页