《International Journal of Cardiology Congenital Heart Disease》：Modulation of functional properties, molecular structural and thermal stability of Indian teff (
Eragrostis tef) protein isolates through germination
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本研究探讨了印度高粱蛋白 isolate 在不同发芽时间（8、16、24小时）下的物理化学、功能、结构和热特性。发芽时间延长显著提高蛋白质含量（82.91%至90.14%），增强水合（2.88→3.25 g/g）和油吸收能力（2.27→3.13 g/g）。结构分析表明SDS-PAGE显示部分解聚，XRD显示分子有序性降低，IR光谱显示β-折叠减少而β-转角增加。热分析显示8小时发芽时热稳定性最佳（Td 81.6°C），24小时时下降。SEM显示表面孔隙增加和结构松散。主成分分析确认样本间差异，表明发芽能改善功能特性和加工潜力。
阿迪蒂·夏尔玛（Aditi Sharma）|纳夫迪普·金达尔（Navdeep Jindal）|苏克查恩·辛格（Sukhcharn Singh）
印度旁遮普邦桑格鲁尔（Sangrur）朗戈瓦尔（Longowal）的桑特朗戈瓦尔工程与技术学院（Sant Longowal Institute of Engineering and Technology）食品工程与技术系，邮编148106
摘要
本研究探讨了印度苔麸（Eragrostis tef）蛋白分离物的物理化学性质、功能特性、结构特征及热性能，以及这些性质在不同发芽时间（8小时、16小时和24小时）下的变化。随着发芽时间的延长，蛋白质含量显著增加（p ≤ 0.05），从82.91%升至90.14%）。功能特性也得到改善，持水能力从2.88克/克提高到3.25克/克，持油能力从2.27克/克提高到3.13克/克。发芽过程使颗粒大小增大，并改变了ζ电位，表明表面电荷发生了变化。SDS-PAGE分析显示蛋白质亚基部分解，表明在发芽过程中蛋白质的聚集行为发生了改变。XRD图谱显示峰强度降低但位置未发生移动，表明发芽样品的分子有序性降低。红外光谱显示构象发生变化，β-折叠片层减少，β-转角含量增加。热分析（DSC和TGA）结果显示，发芽8小时后蛋白质稳定性提高（熔点Td为81.6°C，ΔH为164.4 J/g）；而发芽24小时后稳定性下降（熔点Td为79.2°C，ΔH为129.5 J/g），反映了蛋白质的重构和部分降解。扫描电子显微镜（SEM）观察发现发芽后表面孔隙度增加，结构变得松散。主成分分析进一步证实了样品之间的明显差异，强调了发芽对苔麸蛋白分离物功能性和加工潜力的提升作用。
引言
随着对动物源性食品系统的环境和伦理问题的关注日益增加，人们开始转向植物性食品替代品。仅畜牧业就占全球食品系统温室气体排放量的约57%[1]。此外，全球气候和社会危机扰乱了传统的食品供应链，从而加剧了对耐逆性、可持续性和营养充足的食品（如小米和伪谷物）的需求[2]。在新兴的植物蛋白来源中，从原料中提取的高度精炼且富含蛋白质的部分——蛋白分离物——因其消化率和功能多样性而在食品和非食品应用中受到越来越多的关注[3]。从植物基质中提取蛋白质的技术多种多样，包括传统的碱溶法和等电点沉淀法，以及超声波辅助、酶辅助、高压和微波辅助提取等先进技术[2]。这些方法对最终分离物的产量、组成和技术功能特性有不同的影响[4]。
苔麸（Eragrostis tef）是一种原产于埃塞俄比亚的小籽小米，因其无麸质、富含必需氨基酸（EAAs）、微量营养素丰富、低血糖指数和较长的保质期而受到全球关注[5]。其蛋白质含量约为12.8–20.9%，其中约37%为必需氨基酸[6][7]。然而，关于苔麸蛋白分离的研究有限，相关文献也缺乏一致性。一些研究认为麦谷蛋白（glutelins）是主要蛋白质成分（占45%），其次是清蛋白（albumins，37%）和醇溶蛋白（prolamins，12%）[8]；而另一些研究则认为醇溶蛋白是主要成分[9]。氨基酸分析显示谷氨酸和谷氨酰胺占主导地位（21.8克/16克氮），其次是丙氨酸和亮氨酸[6][9]。除了高营养价值外，苔麸的酚类物质和抗氧化活性也高于其他常见谷物和伪谷物[10]。目前，苔麸主要因其营养成分、物理特性及其在全谷物食品和饲料系统中的应用而被研究[11]。由于其平衡的氨基酸组成和高营养密度，苔麸也被用于麦芽制作和酿造[12]。然而，针对印度栽培品种的苔麸蛋白分离研究仍然有限，对其结构功能特性的全面研究也很少。
预处理技术如烘烤和发芽被广泛用于提高蛋白质提取率和改善功能性能。特别是发芽被认为是一种可持续且经济有效的生物工艺，可以增强抗氧化能力，减少抗营养化合物，并通过蛋白酶活性和生化重塑调节种子蛋白质的结构特性[3][13][14]。发芽已被证明是一种有效的方法，可以提升蛋白质质量并生成具有健康促进作用的生物活性肽，包括抗氧化、抗炎和抗癌效果[15][16][17][18]。研究表明，发芽的大豆和鹰嘴豆蛋白质在溶解性、乳化能力和起泡性方面有显著改善[13][14]；最近的研究还发现发芽后的芝麻蛋白质消化性和结构发生了变化[19][20]。然而，对于苔麸等未充分利用的谷物，这些变化背后的机制尚不清楚，目前还没有研究探讨发芽对苔麸蛋白分离物的功能、结构和热性能的影响。
本研究的创新之处在于建立了印度栽培品种苔麸蛋白分离物的发芽诱导结构-功能关系，这是之前尚未报道过的。因此，本研究旨在探讨发芽时间对印度苔麸品种蛋白分离物的功能特性、结构和热性能的影响。研究结果有望促进苔麸作为新型功能性植物蛋白来源的利用，为其在未来的食品系统和植物基产品开发中的应用提供依据。
材料
材料
苔麸（Eragrostis tef）种子从印度卡纳塔克邦的当地农民处采购。种子清洗后储存在密封容器中，冷藏条件下的温度为4 ± 1°C，直至使用。本研究中使用的所有试剂均为分析级。
初步分析
原始苔麸种子的水分含量采用AOAC方法930.15测定，蛋白质含量采用Kjeldahl方法（AOAC 984.13）测定。粗纤维含量根据AOAC方法991.43估算[21]。粗脂质含量
初步组成
对原始苔麸种子的初步分析结果显示，其含有15.74%的蛋白质、2.35%的脂质、1.39%的粗纤维、2.30%的灰分和69.90%的碳水化合物，水分含量为8.34%。这些数据与先前关于苔麸和其他小籽谷物的研究结果一致，证实了苔麸的高营养价值[7][24]。
种子发芽率
种子在浸泡后（0小时）以及随后在8小时、16小时和
结论
本研究表明，控制发芽过程显著改变了印度苔麸（Eragrostis tef）蛋白分离物的功能、结构和热性能。发芽提高了蛋白质浓度，并增强了关键功能特性，如吸水能力和吸油能力、乳化性和起泡性。同时，蛋白质溶解度也逐渐增加，表明其在水中的分散性得到改善。
CRediT作者贡献声明
阿迪蒂·夏尔玛（Aditi Sharma）：撰写初稿、项目管理、数据分析、概念构思。纳夫迪普·金达尔（Navdeep Jindal）：指导与监督。苏克查恩·辛格（Sukhcharn Singh）：撰写、编辑及监督。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
