类蛋白反应研究进展.doc

PAGE PAGE 4 类蛋白反应应用的研究进展 慕永利1 安广杰2 河南平顶山工业职业技术学院 1 平顶山 467001 郑州轻工业学院 2 郑州 450002 摘要：本论文主要介绍了类蛋白反应的特点及其在食品方面应用方面的研究进展。 关键词：类蛋白反应 功能性质 氨基酸 1.类蛋白反应简介 类蛋白反应是浓缩的蛋白水解物在合适的条件下经蛋白酶作用形成凝胶状物质的反应，此反应通常被认为是蛋白质水解反应的逆反应，所形成的凝胶状物质也通常被称为类蛋白物。但不同的研究小组对类蛋白物也有不同的定义，有的称类蛋白物为类蛋白反应产物中离心后的水不溶物，有的定义类蛋白物是类蛋白反应产物中的丙酮不溶物，也有人则把利用寡肽通过类蛋白反应合成一系列多聚缩合物称为类蛋白物[83]。类蛋白反应发生的条件是：（1）较高的底物浓度，通常在20-40%。（2）底物是通过酶水解蛋白的方法制得的小肽混合物，通常在四到六肽较为理想。（3）与水解反应不同的pH值。水解与合成反应进行的优势程度取决于反应的底物浓度和反应的pH值条件。 类蛋白反应的机理较为复杂，目前存在几种不同的理论]：（1）缩合反应，即氨基酸与氨基酸之间在高底物浓度及蛋白酶条件下，发生缩合反应形成新的肽键，从而导入新的基团，实现蛋白质的改性。（2）转肽作用。因为如果只存在上面的机理则类蛋白物的平均相对分子质量会有较大程度的提高，但事实上并非如此，所以也有人提出了转肽作用。二者所进行的程度取决于反应条件和水解蛋白物的种类。（3）物理聚合作用。研究发现肽链间的疏水相互作用对形成物理聚合作用起了主要的作用。此说法否认了前两种机理的存在。 许多可用于蛋白质水解的酶都可以来用来合成类蛋白反应，附表列出了一些可用于类蛋白反应的蛋白酶。 附表 几种用于类蛋白反应的酶类 酶种类 来源 最适pH 水解 合成 胃蛋白酶 猪 1.6 4.5 胰凝乳蛋白酶 牛 7.8 5.0-6.0 枯草杆菌蛋白酶 枯草杆菌 7.5-8.5 6.0-7.0 木瓜蛋白酶 番木瓜 5.0-6.0 5.0-6.0 菠萝蛋白酶 菠萝 5.0-6.0 5.0-6.0 无花果蛋白酶 无花果 5.0-6.0 5.0-6.0 2类蛋白反应的应用研究进展 2.1提高风味 类蛋白反应的底物为部分水解的蛋白质，所以在蛋白质的水解过程中可以除去结合在蛋白质上的一些非蛋白物等杂质，从而达到除臭、除色、去脂肪等目的，提高了蛋白水解物的风味及食用安全性。蛋白质经过水解后,会产生一定数量的苦味肽，并且疏水性残基暴露出来,从而使产品带有不同程度的苦味。许多研究表明,大豆、鱼、酪蛋白及许多蛋白质水解物有明显的苦味,但经过类蛋白反应后苦味会明显减轻或消失。Eriksen等认为类蛋白反应中凝胶的形成是疏水相互作用的结果，使得一些肽中疏水性氨基酸得以富集,这些疏水肽在水中很难溶解,经过凝聚形成颗粒而沉淀下来。同时,疏水侧链被包裹起来,不能和味觉细胞作用,从而达到了脱苦的目的。因此,类蛋白反应是一种有效的去除蛋白质水解物苦味的方法。 2.2 改善氨基酸组成，提高营养价值 类蛋白反应能合成出类似蛋白质的物质,可提高蛋白质资源的利用率,已引起了生化及食品领域科学家的极大兴趣。另外，因为虽然一些蛋白质具有较高的生理功能价值，但由于某些氨基酸的缺乏，降低了它的应用范围，如果采用单纯直接的加入氨基酸的方法不利于其吸收利用。目前，利用生物方法添加氨基酸一般是利用氨基酸乙酯进行类蛋白反应。例如，Yamashita等利用合成类蛋白反应在木瓜蛋白酶存在下，将蛋氨酸乙酯导入大豆蛋白和酪蛋白中，这种反应改变了蛋白的氨基酸组成同时也提高了其生物效价。用于类蛋白质合成的原料丰富, 如植物蛋白、动物蛋白、微生物蛋白等都可作为类蛋白反应的底物。张雅丽等报道了以大豆蛋白和芝麻蛋白的胰蛋白酶水解物为原料，以胃蛋白酶为催化剂合成类蛋白物并对其进行了营养评价，结果表明利用该反应可以进行优质蛋白质资源的开发。日本研究小组研究报道用类蛋白反应将Leu、Met 、Cys、Thr、Lys、Trp 等必需氨基酸导入了缺乏这些氨基酸的蛋白质中,用以提高蛋白质的生物效价,取得了良好的效果。可见,低生物效价的蛋白质可用类蛋白反应所形成的必需氨基酸来补充。 2.3 提高功能性质 类蛋白反应能极大地改变蛋白质及蛋白食品的功能特性如胶凝性、起泡性、乳化及其稳定性、抗冻结性等。蛋白酶通过类蛋白反应可使蛋白质发生交联,产生具有良好流变学性质的聚合物,这些在质构化食品中非常有用。Edward, K.等以胰蛋白酶为催化剂来合成类蛋白,形成了鱼肉蛋白质的抗冻组织结构,且具有凝胶能力、不溶性及冻结点的降低等特点。在酶的作用下将氨基酸酯接在蛋白质上可制得新型蛋白质表面活性剂，如日本较为系