盐碱提取法制备的油菜籽蛋白分离物消化率研究:蛋白质组成的关键作用

【字体: 时间:2025年08月08日 来源:Food Chemistry 9.8

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  研究人员针对油菜籽蛋白消化率低的问题,通过盐/碱提取法制备四种蛋白分离物,结合4D非标记蛋白质组学分析,发现盐提蛋白虽含较低抗营养因子(0.47 μmol/g芥子油苷、0.59%植酸),但碱提蛋白消化率更高(93%),揭示蛋白质组成(如napin和蛋白酶抑制剂)比非蛋白抗营养因子对消化率影响更大,为植物蛋白评价提供新视角。

  

随着全球对可持续蛋白质需求的激增,植物蛋白成为替代动物蛋白的热门选择。然而,作为第二大油料作物的油菜籽,其蛋白产品面临消化率低、工业化生产受限等挑战。传统观点认为抗营养因子是影响消化率的主因,但中国农业科学院油料作物研究所的研究团队在《Food Chemistry》发表的研究颠覆了这一认知。

研究人员采用盐(200 mM CaCl2,pH 5.8)和碱(pH 8.5)提取法,分别从带壳/脱壳油菜籽粕中制备四种蛋白分离物,通过透析纯化后,结合体外模拟消化(IVPD)、SDS-PAGE和4D非标记蛋白质组学等技术,系统分析其消化率与成分关联。

化学组成

盐提法蛋白回收率(54.2-57.3%)显著高于碱提法(36.2-39.9%),但所有样品蛋白纯度均超90%。盐提蛋白的芥子油苷(0.47 μmol/g)和植酸(0.59%)含量更低,符合欧盟标准(<1 μmol/g,<1.5%)。

体外消化

碱提蛋白消化率(88.1-92.5%)显著高于盐提蛋白(80.3-83.5%),尤其在小肠阶段差异明显(碱提消化率提升12.8-16.1%,盐提仅5.2-6.1%)。

蛋白质组学

盐提蛋白含更多napin(2S白蛋白)和蛋白酶抑制剂(如Kunitz型抑制剂A0A078GZH0),其丰度比碱提蛋白高10%。而两种方法提取的cruciferin(12S球蛋白)丰度相似。

机制解析

  1. 结构抗性:Napin通过二硫键形成紧凑结构,抵抗胰蛋白酶水解;

  2. 酶抑制:盐提蛋白中高丰度蛋白酶抑制剂(如A0A078I535)直接抑制消化酶活性;

  3. 交互作用:碱提过程可能通过静电作用去除napin-蛋白酶抑制剂复合物。

这项研究首次提出蛋白质组成(而非传统抗营养因子)是决定油菜籽蛋白消化率的关键,为优化提取工艺和育种目标提供了新方向。未来需进一步探究热处理对蛋白酶抑制剂的灭活效果,以推动高消化率油菜籽蛋白的产业化应用。

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