[发明专利]一种新型的蛋白质糖基化接枝的方法

说明书

技术领域

本发明属于食品领域，涉及蛋白改性的方法，特别涉及一种新型的蛋白质糖基化接枝的方法。

背景技术

蛋白质和多糖是共存于食品乳化体系中最重要的两类生物大分子，是影响食品结构和质构的主要因素。蛋白质因能在液液或气液界面上形成吸附层来降低界面张力而多在胶体体系中充当乳化剂，多糖则由于其良好的增稠和持水特性而常用做稳定剂，由此赋予了体系不同于两者单独存在时的功能表现。共价键结合的蛋白质与多糖形成接枝物，既保留了蛋白质的表面活性又具有多糖的亲水性能，与蛋白质多糖弱相互作用形成的混合物对比，对环境条件(温度、pH值、离子强度等)具有较高的适应性。

通过自发的Maillard反应使蛋白质的ε-氨基基团与多糖的还原性羰基末端结合，可以得到具有优越功能性质的蛋白质糖基化接枝物。到目前为止，有效的制备方法依然是干热法，其原理是通过在较低的水分活度下蛋白质中的氨基处于非聚集的反应状态，如此以提供反应基团与多糖发生共价结合。但是干热法具有反应时间长，Maillard反应程度不可控制等自身的缺陷。在食品工业中，食品科学家们经常希望反应发生在自由的水相中，而传统的水溶液中发生Maillard反应生成糖基化蛋白的同时也会使蛋白分子变性以及产生蛋白聚集。因此，到目前为至，始终无法使多糖与蛋白的Maillard反应在水溶液中有效进行。

“大分子拥挤”(macromolecular crowding)是生命科学领域中全新的概念，近几年科学家强烈建议把“大分子拥挤”环境与pH、离子强度和溶液组成等因素一样作为常规因素来研究生物大分子。当体系中存在有高浓度的生物大分子时，大分子之间的反应遵循分子排斥容积理论(excluded volume effect)，促进反应向溶质总体积减小的方向，即朝结合方向移动；另外，大分子拥挤环境下蛋白分子构型趋于稳定，蛋白变性程度以及聚集程度将会减轻。由此，本项目提出将多糖和蛋白质作为生物大分子处于大分子拥挤环境中，蛋白能够处于非变性或少聚集的反应状态，与多糖的Maillard反应也将在水溶液中向着形成共价结合的反应途径进行。本发明将生命科学中的“大分子拥挤”环境应用于生成蛋白多糖功能性大分子，根据大分子拥挤环境下的分子排斥容积理论，水溶液中的蛋白与多糖将优先向着结合的方向进行，同时使得在此环境中蛋白发生聚集或变性的几率大大降低，而作为“拥挤试剂”的大分子，可以是惰性高聚物，也可以是同时参与反应的多糖。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的蛋白质糖基化接枝方法。本发明模拟生命科学领域的大分子拥挤体系，体系中的拥挤试剂可以是惰性高聚物或葡聚糖。该法具有操作方便、反应时间短、性能稳定、所得产物没有产生褐变等优点，产品具有良好的工业化、规模化的应用前景，该方法克服了现有蛋白质和糖接枝方法难以实现工业化的缺陷。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种新型的蛋白质糖基化接枝的方法，包括以下步骤：

(1)在拥挤试剂中加入缓冲溶液，搅拌，得到溶液；

(2)将蛋白和葡聚糖加入步骤(1)得到的溶液中，搅拌2h后，加入NaN₃，在5℃放置24h，再在50～70℃搅拌12～48h后，迅速冷却至低于25℃，得到糖基化蛋白产物；

所述拥挤试剂的质量份数为10～40份，

蛋白的质量份数为1～10份，

蛋白与多糖的质量比为1∶3～1∶6。

所述蛋白为大豆酸沉蛋白、大豆分离蛋白、乳清蛋白、β-乳球蛋白或小麦面筋蛋白。

所述拥挤试剂为高分子惰性聚合物或多糖。

所述拥挤试剂为高分子惰性聚合物，例如；Ficol1 70或PEG2000。

所述拥挤试剂为多糖，例如：Dextran 70、Dextran 10或Dextran 40。

所述缓冲溶液是pH 5.0～8.0的磷酸盐缓冲液

一种新型的蛋白质糖基化接枝的方法，包括以下步骤：

(1)将蛋白和拥挤试剂溶解于缓冲溶液，搅拌2h后，加入NaN₃，

(2)在5℃放置24h，再在50～70℃搅拌12～48h后，迅速冷却至低于25℃，得到糖基化蛋白产物；

蛋白与拥挤试剂的质量比为1∶3～1∶6。

所述蛋白为大豆酸沉蛋白、大豆分离蛋白、乳清蛋白、β-乳球蛋白或小麦面筋蛋白。

所述拥挤试剂为多糖。例如：Dextran 70、Dextran 10或Dextran 40。

所述缓冲溶液是pH 5.0～8.0的磷酸盐缓冲液。