课题基金 / 基金详情

超高压调控花色苷与蛋白质相互作用机制研究

批准号:
31930087
项目类别:
重点项目
资助金额:
309.0 万元
负责人:
廖小军
依托单位:
学科分类:
食品科学研究的新方法
结题年份:
2024
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
廖小军

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
食品中的花色苷等天然色素是重要的具有抗氧化功能的呈色物质,但是色素易降解,造成食品品质劣变。花色苷与食品组分(蛋白质、多酚等)可以通过非共价键结合,而超高压作用于非共价键,会影响花色苷与食品组分的互作。由于超高压处理可能会加快花色苷聚合及蛋白质空间结构和构象变化,超高压可能对花色苷与蛋白质的相互作用起调控作用。研究发现,超高压可增加α-乳白蛋白与天竺葵-3-葡萄糖苷之间的结合位点和改变其反应速率常数,且这种改变受超高压调控。基于该发现,项目进一步从超高压对花色苷、蛋白质及两者复合物结构的影响,超高压对花色苷与蛋白质相互作用的影响(非共价键、空间结构、结合位点、构象分布),以及复合物稳定性三个方面进行研究,阐明超高压对花色苷与蛋白质相互作用的影响,揭示其调控花色苷与蛋白质相互作用的机制,为花色苷稳定化提供理论依据,具有重要的科学意义;该研究开辟了花色苷稳定化新途径,前景广阔。
英文摘要
Natural pigments in food such as anthocyanins are important colorants with antioxidant capacity, but they are easily degraded, resulting in quality deterioration. Anthocyanins bind to food components (proteins, polyphenols, etc.) through non-covalent bonds, and high pressure processing (HPP) affects the non-covalent bonds of anthocyanin and food components. Since HPP accelerates anthocyanin co-pigmentation reaction and changes protein structure and conformation distribution, this processing may affect the interaction between anthocyanin and protein. It was found that HPP could regulate the accessible fraction of α-lactalbumin, and quenching reaction rate constants. Based on the former results, this study aims to explore the effects of HPP on the anthocyanin, protein and the complex structures, the anthocyanin-protein interactions, and the stability of anthocyanin-protein complexes. We aim to elucidate the mechanism of the anthocyanin-protein interactions regulated by HPP by investigating the effect of HPP on the anthocyanin-protein interactions. This study will open up a new pathway for the stabilization of anthocyanins and provide its theoretical foundation, which is of great scientific significance.
花色苷作为果蔬中广泛存在的天然色素,其结构不稳定性导致的降解和褪色问题极大地限制了其应用。针对这一瓶颈问题,聚焦于花色苷与蛋白质的非共价相互作用,运用超高压技术(HPP)对该相互作用进行调控,以探索提高花色苷稳定性的有效方法。首先发现,花色苷可选择性与蛋白质发生结合,且相互作用强度受pH调控,表现为中性条件下结合亲和力显著高于酸性条件。机制研究表明,这主要归因于酸性pH条件下花色苷与蛋白质之间的静电斥力,以及蛋白质变性后结合位点的破坏。此外,发现HPP会诱导磷酸缓冲液pH降低,从而加速花色苷的可逆褪色反应,基于这一发现开发了一种新型压力指示剂。进一步研究表明,HPP会显著减弱花色苷与人血清蛋白(HSA)的相互作用,是由于HPP诱导的HSA结构变性削弱了氢键和静电相互作用。尽管如此,与蛋白质相互作用可显著提升花色苷的颜色稳定性和化学稳定性,特别是部分蛋白质能够诱导花色苷由紫色变为蓝色,这为食品天然蓝色色素的开发开辟了新途径。总之,本研究深入阐明了花色苷与蛋白质相互作用的分子机制,系统揭示了超高压及pH等因素对相互作用的影响规律,并提出了利用与蛋白质的相互作用稳定花色苷的创新策略,为花色苷的稳定化和天然蓝色色素的开发奠定了重要的理论基础,提供了切实可行的技术路径。
高压二氧化碳诱导Escherichia coli O157:H7形成VBNC状态的分子机制
  • 批准号:
    31571933
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    57.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    廖小军
  • 依托单位:
高压二氧化碳诱导Escherichia coli O157:H7形成VBNC状态的机制
  • 批准号:
    31371845
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    15.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    廖小军
  • 依托单位:
高压二氧化碳对NFC桃汁流变性质的非热调控机制
  • 批准号:
    31171770
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    66.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    廖小军
  • 依托单位:
高压脉冲电场降解矢车菊素-3-槐糖苷的分子机制及对其抗氧化能力影响
  • 批准号:
    30771511
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    28.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    廖小军
  • 依托单位:
国内基金
海外基金