中间偃麦草蛋白与小麦面筋网络的结构与功能比较研究：从宏观到分子水平的多尺度分析

《Journal of Cereal Science》：Proteins from intermediate wheatgrass ( Thinopyrum intermedium) and their network in dough compared to wheat

本文系统比较了中间偃麦草（IWG）与小麦的面筋形成机制，通过分离谷蛋白样物质（GLM）、激光共聚焦显微镜（CLSM）和蛋白网络分析等多尺度方法，首次揭示IWG能形成蜂窝状非纤维网络结构，其较低的间隙率（0.07 vs 0.11）与较弱的延伸阻力（0.176N vs 0.867N）揭示了替代谷物在烘焙应用中的微观结构限制与潜力。

　　

材料

小麦（品种Bjarne，等位基因HMW-GS组成：1Ax2*，1Bx6+1By8，1Dx5+1Dy10）由挪威生物经济研究所提供，中间偃麦草（IWG）由美国兰德研究所提供。采用FWC-200实验微型磨粉机进行辊式制粉，随后使用麸皮整理机处理麸皮（方法详见Grandal等人2025年的描述）。

谷蛋白及谷蛋白样物质的分离与表征

对于小麦，可通过全自动谷蛋白仪分离面筋。洗涤IWG面团时，与小麦类似（附图S1），会残留蛋白质材料，称为GLM（因为谷蛋白在技术上为小麦专属术语）。然而与小麦谷蛋白不同，由于IWG面团弱黏的特性，难以通过谷蛋白仪直接获取，因此采用手工洗涤与谷蛋白仪结合的方法（下文称为手工洗涤法）。

结论

本研究揭示了IWG与小麦蛋白质及其网络结构的异同。两者具有相似的氨基酸组成（包括半胱氨酸比例），且IWG面团中部分蛋白质通过二硫键形成聚合物。虽然IWG及其与小麦50/50混合物的GLM均弱于纯小麦谷蛋白，但CLSM证实IWG能形成连续蛋白质网络，其独特的蜂窝状结构（间隙率0.07）为开发替代谷物烘焙品提供了理论依据。