植物蛋白质功能性质的分子基础及修饰调控机理

• 收藏
• 分享

获奖名称：

自然科学奖

获奖区域：

教育部

获奖等级：

二等奖

主要完成人：

唐传核; 尹寿伟; 孙为正; 赵谋明; 刘付; 王显生

关键词：

植物蛋白质;  功能性质;  课题; 

第一完成单位：

华南理工大学

获奖时间：

2017

项目名称：

豆类7S贮藏球蛋白功能性质的分子机理研究-构象稳定性及其修饰途径

联系人：

杨军

联系电话：

020-87110625

电子邮件：

adgxk@scut.edu.cn

邮编：

地址：

广东省广州市天河区五山路381号

合作完成单位：

单位电话：

020-87110000;87114216

传真：

020-85516386

网址：

推荐单位(专家)：

华南理工大学

摘要：

　　课题批准号：30972049、31471695、31171632、20876057、20306008、31471628、21406077 　　课题类别：国家自然科学基金面上项目 　　学科分类：食品生物化学 　　研究类型：应用基础研究 　　课题负责人：唐传核，教授，华南理工大学 　　主要成员：唐传核、尹寿伟、孙为正、赵谋明、刘付、王显生 　　正文内容： 　　（1）课题研究的指导思想、理论基础 　　蛋白质具有较多方面的功能性质，如乳化性、胶凝性、成膜性及持水/持油性等。蛋白质的此类功能性质与其结构特征紧密相关。由于植物蛋白质存在组分多、结构复杂且易变化等特点，如何科学地表征其功能性质一直是相关领域尚待解决的一个科学问题。本课题充分考虑到这一点，通过系统地表征并比较不同来源的植物蛋白质（或其纯化组份）的物化、功能性质及结构特征，明晰其功能性质与结构之间的相关规律，进而基于此，探索以改善其功能性质为导向的有效改性技术，并挖掘其新功能，最后期望达到促进植物蛋白应用、研发新制品的目的。 　　（2）课题研究的主要内容和研究方法 　　课题研究的主要内容包括：（a） 表征不同来源（如大豆、杂豆、荞麦、火麻及玉米等）的植物蛋白质的化学组成、物化性质、功能性质以及结构性质；（b） 探索特定植物蛋白质的结构-功能相关性； （c） 研究不同酶、物化手段、（自）组装等手段处理对植物蛋白质的功能性质及结构特征的影响规律，并揭示其改性的分子机制；（d） 基于植物蛋白质通常以絮凝态形式存在的事实，探索其作为皮克林稳定剂的可行性及有效性。课题研究的研究方法主要采用国际上相关领域的主流研究方法，譬如采用现代波谱技术分析蛋白质的二级及三级结构、光散射技术分析蛋白粒径、现代显微技术分析蛋白（及乳液）的微结构等。 　　（3）课题研究取得的主要成果、主要结论、有何新的论点、较前有哪些突破性进展等 　　课题研究取得了系列的研究成果，发表SCI论文89篇，获得授权国内发明专利8项。取得的主要创新点及突破性进展包括以下几个方面：（a） 科学地认识了植物蛋白质（包括大豆蛋白、碗豆蛋白、火麻蛋白、荞麦蛋白、玉米蛋白等）的物化、功能性质及结构特征的共性规律，并揭示了其物化及功能性质的分子基础。（b） 发现控制蛋白絮凝态是改善植物蛋白质功能性质的关键，进而发展了可控酶法交联/水解、物理场处理、（自）组装等多种技术手段改性植物蛋白质的研究策略，并提出了以改善相关蛋白加工特性为导向的解决技术方案。（c） 确证“构象柔顺性”是决定蛋白质乳化及界面性质（特别是乳化能力）的关键结构因素，并以此为结构特征，从一个全新角度构建了结构-乳化（或界面）功能相关性。 （d） 突破对蛋白质的乳化稳定机制的传统认识，发现了植物蛋白质的一种乳化稳定新机制（即皮克林颗粒稳定机制），并基于此，提出了一种制备蛋白乳液凝胶的新方法及新过程。 　　（4）研究成果推广的范围 　　本课题研究成果主要以学术论文方式呈现。以此为基础获得的植物蛋白质改性技术及植物蛋白质新制品生产技术可推广到植物蛋白相关的加工及应用类企业。 　　（5）研究成果取得的社会效益 　　本课题研究成果有望为我国富含蛋白质的诸多植物资源的开发利用提供了重要的理论借鉴。 　　（6）主要研究成果的发表刊物名称、出版或发表日期 　　本课题获得的研究成果大多发表于食品领域国际主流期刊，包括Journal of Agricultural and Food Chemistry， Food Chemistry， Food Hydrocolloids， Food Research International， LWT-Food Science and Technology， Journal of Food Engineering， Journal of the Science of Food and Agriculture等。所有发表的SCI论文都在项目的起止时间区间内（2005.01-2015.04）。 　　（7）该研究领域尚待进一步研究的主要理论与实际问题 　　本课题主要以乳化性质为主要标的功能性质，探索了植物蛋白质的结构-功能相关性。此类研究获得的科学认知明显不适合于其他功能性质。因此，表征植物蛋白质的除乳化性质之外的结构-功能相关性将是一个非常有意义的课题。此外，本课题主要注重于应用基础研究，如何将本课题获得的科学认知应用于实际，也是该领域尚待进一步研究的课题。