大豆蛋白分离物结构差异对凝胶特性的系统性影响：基于不同栽培品种的比较研究

本研究针对大豆蛋白分离物（SPI）天然结构差异如何影响其凝胶性能这一关键问题，通过对比7种栽培品种来源的SPI，系统揭示了7S/11S球蛋白比例、二级结构（如无规卷曲含量）与粒径分布对凝胶持水性、硬度的调控机制。研究发现较高无规卷曲含量可提升持水性，而较大粒径会削弱凝胶强度，微观结构分析证实三维网络完整性决定性能差异。该研究为植物蛋白凝胶在食品体系中的理性设计提供了分子层面的理论支撑。

　　

在全球人口增长与资源紧张的背景下，植物蛋白因其可持续性和营养价值成为研究热点。大豆蛋白分离物（SPI）作为优质植物蛋白，不仅富含必需氨基酸且环境友好，但其功能特性尤其是凝胶性能的分子机制尚未完全阐明。凝胶特性直接影响SPI在植物肉、药物载体等领域的应用效果，而不同大豆栽培品种天然存在的结构差异为解析结构-功能关系提供了理想模型。

黑龙江省农业科学院的研究团队选取7个栽培品种（如Henong 76、Suinong 42等）制备SPI，通过SDS-PAGE分析蛋白组成，结合圆二色谱、动态光散射等技术表征分子构象，并构建凝胶体系进行质构、流变学和显微结构评价。

材料与方法
研究采用中国黑龙江产7个大豆品种，通过碱溶酸沉法制备SPI，利用SDS-PAGE分析7S（β-伴大豆球蛋白）和11S（大豆球蛋白）比例，采用红外光谱测定二级结构（α-螺旋、β-折叠等），通过激光粒度仪测定粒径，并采用低场核磁共振评估凝胶持水性。

SDS-PAGE分析
发现不同品种SPI中7S（含α、α′、β亚基）与11S（酸性/碱性亚基）比例存在显著差异，其中7S含量较高的样品表现出更松散的空间构象。

结论
研究证实7S与11S比例通过调控二级结构（如无规卷曲含量）影响分子柔性，进而决定凝胶网络形成能力。粒径较大的SPI因空间位阻导致凝胶硬度下降，而高无规卷曲含量促进水分束缚，提升持水性达15%。微观结构显示均匀致密的三维网络是优质凝胶的共同特征。

该研究首次从栽培品种源头阐明SPI天然结构差异的功能影响，为精准筛选原料和优化加工工艺提供了理论依据。成果对开发满足特定需求的植物蛋白凝胶产品具有重要指导意义，推动可持续食品体系发展。论文发表于《Food Bioscience》，通讯作者ShuKun Sun强调该发现可助力实现"从品种到功能"的定向设计策略。