成果名称: 基于Thymol复合促大豆蛋白自组装凝胶机制及营养输送特性研究
完成单位: 广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所
主要人员: 陈飞平
介绍:

    1、课题来源与背景: 本课题来源于广东省科学技术厅,属于省部级科研项目,课题名称为“基于Thymol复合促大豆蛋白自组装凝胶机制及营养输送特性研究 ”,课题编号为2019A1515110382。 改善蛋白质加工和功能特性,是提升大豆资源开发利用,拓宽其应用范畴的重要途径。申请人前期研究发现,大豆分离蛋白可与Thymol(百里香酚,C10H14O,生物活性物质)自组装形成纳米复合物,并且在pH偏移处理条件下,该复合物可自组装成凝胶形态,但其凝胶自组装机理尚未清楚。基于此,本课题拟以大豆蛋白和Thymol为研究对象,通过分子间作用力、颗粒聚集化、蛋白纤维化等表征,揭示基于Thymol复合促大豆蛋白自组装凝胶的机理,并进一步通过蛋白组分重构和环境因素调控,构建不同结构特性的大豆蛋白-Thymol凝胶,探索其在生物活性物质(叶酸)的包埋输送中的创新应用。

    2、研究目的与意义: 本课题从改善蛋白质加工和功能特性的目标出发,基于蛋白质与小分子物质相互作用机理,研究百里香酚对大豆蛋白的修饰改性。明确了大豆蛋白与百里香酚通过疏水相互作用形成纳米颗粒,百里香酚复合可赋予蛋白颗粒良好的抑菌活性;揭示了百里香酚复合通过诱导大豆蛋白适度纤维化聚集,聚集体之间主要通过氢键和疏水相互作用形成网络结构的自组装凝胶机制,有助于指导蛋白质水凝胶递送载体的分子设计,也为功能性凝胶输送载体的研发提供了科学理论基础。

    3、主要论点和论据: (1)百里香酚对大豆蛋白的功能修饰,两者通过疏水相互作用复合形成纳米复合物颗粒,复合后蛋白颗粒的抑菌活性显著提高,通过蛋白组分重组及构象改变等途径可提高两者的相互作用,所构建的大豆蛋白-百里香酚纳米复合物具有抑菌活性,可发挥保鲜作用; (2)百里香酚复合促进大豆蛋白自组装凝胶机制,通过分子间相互作用力、粒径分布、ThT荧光等分析,揭示了在pH偏移处理条件下百里香酚复合诱导大豆蛋白自组装凝胶机制是通过诱导蛋白产生适度纤维化聚集,聚集体之间通过氢键和疏水相互作用力形成凝胶网络结构; (3)大豆蛋白-百里香酚复合凝胶的可控构筑,明确了不同加工处理途径、蛋白浓度、百里香酚浓度以及反应pH等因素对复合物自组装凝胶形成的影响规律,通过外界因素调控可定向构建复合物自组装凝胶; (4)大豆蛋白-百里香酚复合凝胶的优化及其对叶酸的递送,通过叶酸协同复合可促进大豆蛋白-百里香酚纳米复合物自组装凝胶的形成,明确了通过叶酸的添加量可控调节复合凝胶质构和结构规律,所构建的凝胶不仅具有抗氧化和抗菌活性,还能提高叶酸在胃肠道消化中的稳定性,实现叶酸的肠道靶向递送的目标,并且输送特性与凝胶结构致密性相关;

    4、创见与创新: (1)揭示了小分子物质百里香酚诱导大豆蛋白自组装凝胶机制,研创了一种新型的冷致凝胶技术,为功能性凝胶输送载体的研发提供了科学理论支撑。 (2)所构建的复合凝胶具有抗氧化和抗菌多重功能活性及营养强化特性,可应用于食品和农产品中,发挥防腐保鲜和营养强化双重功效,开辟“营养强化”绿色保鲜技术新方向。

    5、社会经济效益和存在的问题: 本研究成果在食品或农产品加工、保鲜领域具有巨大的应用前景,相关成果已申请国家发明专利2项,后期将考虑开发相关产品及配套技术并进行推广应用。

批准登记号:
登记日期: 2023-04-13
研究起止时间: 2020-01-01至2022-12-31
所属行业: 农、林、牧、渔业
所属高新技术类别:
评价单位名称: 广东省科学技术厅
评价日期: 2023-03-22