(一)基于结构分析高静水压力处理的乳清蛋白抗原性和功能特性的研究
期刊信息:Food Research International(中科院一区,IF=7)
图1 FTIR光谱测定不同压力下HHP对WPI二级结构的影响
图2 未经处理和HHP处理的WPI样品的本征荧光演变
随着压力的升高,荧光强度明显激增。这表明蛋白质展开增加了色氨酸和酪氨酸基团对溶剂的暴露。因此,HHP对WPI的三级结构产生了实质性影响,该三级结构主要由非共价键维持。
图3 间接竞争ELISA法测定不同压力下HHP对WPI中β-LG抗原性的影响
由于HHP能够影响蛋白质的结构,因此能够导致乳清蛋白功能性质的变化。
图4 未处理(0.1 MPa)和HHP处理(100-600 MPa)WPI样品20分钟的乳化性和抗氧化活性
https://doi.org/10.1016/j.foodres.2023.113218
(二)阿魏酸共价结合对β-乳球蛋白功能性质和抗原性的影响
期刊信息:Food Chemistry(中科院一区,IF=8.5)
酚酸具有良好的抗氧化性,与蛋白质结合后形成新的抗氧化剂,可以延缓蛋白质和脂质在贮藏期间的氧化反应,减弱蛋白质氧化对食品品质的影响。因此,本研究选用阿魏酸(FA)与 β-LG 进行共价结合,探讨了β-LG与阿魏酸以不同比例共价结合后,结合物的抗原性变化,以及抗氧化性、表面疏水性、乳化特性等功能性质的变化。
β-LG与FA在碱性条件下共价结合结果表明,当β-LG与FA的质量比为10:6时,结合共价结合β-LG上的FA量最大。
图1 不同质量比β-LG-FA结合物的凝胶尺寸排除色谱(a)和SDS-PAGE(b)结果
图4 不同质量比β-LG-FA结合物的表面疏水性(a)、乳化活性、乳化稳定性(b)和抗氧化活性(c)
图5 不同质量比β-LG-FA结合物的抗原性
原文链接
https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.135095
(三)基于机器学习合体外实验验证建立的食物过敏原表位的定性和定量预测模型
文章信息:Qualitative and quantitative prediction of food allergen epitopes based on machine learning combined with in vitro experimental validation
第一作者:于鑫欣
通讯作者:张英华
期刊信息:Food Chemistry(中科院一区,IF=8.5)
图1.三种机器学习方法和八种描述符建立的模型的ROC曲线。红线:KNN模型的ROC曲线;紫色线:SVM模型的ROC曲线;黑线:LDA模型的ROC曲线
KNNR
RFR
PCR
PLSR
图2、IgE对应的预测OD值与实验OD值的拟合图
图4、分子对接评分与模型预测OD值的关系图
图5.12例过敏性患者中IgE抗体与预测表位结合的累积OD值图。
文章信息:Combining experimental techniques with molecular dynamics to investigate the impact of different enzymatic hydrolysis of β-lactoglobulin on the antigenicity reduction
第一作者:于鑫欣
通讯作者:张英华
期刊信息:Food Chemistry(中科院一区,IF=8.5)
A: Interaction models of β-LG-IgG complex
B: Part culars interaction models (all)
C: Interaction force of β-LG and IgG
D: Interaction force of β-LG and IgG
E: Interaction force of β-LG and IgG
Figure 1 Interaction models and interaction force between β-LG and IgG
Figure 2 Decomposition of MMPBSA free energy per residue in β-LG—IgG complex.
采用间接竞争ELISA测定水解产物中β-乳球蛋白抗原性,结合蛋白酶在抗原表位中的切割位点的总能量和,分析不同蛋白酶水解产物中β-乳球蛋白抗原性的降低与活性位点中裂解位点的能量贡献的关系,利用皮尔森系数进行相关性分析。
Figure 3 Energy contribution of specific cleavage sites and antigenicity of enzyme-treated WPI hydrolysate with DH of 6%. Different letters (a–d) above columns indicate that the data were significantly different (P < 0.05).
原文链接
文章信息:Impact of enzymatic hydrolysis followed by transglutaminase-induced cross-linking on decreasing antigenicity and reserving partial interfacial properties of whey protein isolate
第一作者:于鑫欣
通讯作者:张英华
期刊信息:Food & Function(中科院一区,IF=5.1)
降低乳清蛋白过敏性已成为研究热点,已有研究表明酶水解对降低乳蛋白抗原性十分有效,过度酶解导致食品感官品质下降,且高度水解使蛋白乳化性显著降低。本研究将乳清分离蛋白(WPI)经碱性蛋白酶和胰蛋白酶水解后,再利用转谷氨酰胺酶(TGase)交联,以探究该处理对产物的表面疏水性、乳化性和起泡性,以及对α-乳白蛋白和β-乳球蛋白的体外抗原性的影响。该研究为降低乳清蛋白致敏性提供了新思路,并促进了乳清蛋白在食品工业的应用。
图1. 用 ANS 方法测量的完整 WPI 和改性产品的表面疏水指数。
图 2 原始分离乳清蛋白、不同 DHs 的水解物和交联水解物的乳化特性
图 3 原始分离乳清蛋白、不同 DHs 的水解物和交联水解物的发泡特性
表2 间接酶联免疫吸附测定法评估胰蛋白酶和 TGase 对原始和改良乳清蛋白产品的体外抗原性
在水解与聚合偶联的改性中,TGase交联比Alcalase或胰蛋白酶水解产物的抗原性进一步降低;随着水解度的增加,样品的疏水性、乳化性和起泡性均下降,但通过TGase对水解产物进行交联可以部分改善表面疏水性指数、乳化和起泡性质;这种酶促水解随后通过TGase诱导的交联反应可能改变构象和线性表位,从而使修饰的蛋白质具有更低的抗体结合能力。同样的策略也可以应用于其他食物蛋白过敏原,这对于开发低过敏性食品具有重要意义。
原文链接
文章信息:Two horseradish peroxidase-based modifications result in two milk protein products with ordered secondary structure and enhanced in vitro antigenicity
第一作者:张英华
期刊信息:CyTA - Journal of Food(IF=2.0)
图 1. 葡萄糖、葡萄糖氧化酶、辣根过氧化物酶添加水平(A-C)和反应时间(D)对分离乳清蛋白(WPI)和脱脂奶粉(SKMP)交联的影响。
图 2. 分离乳清蛋白(WPI)、脱脂奶粉(SKMP)及其改性产品的电泳图谱。(a) 中的 1-3 条泳道分别代表 HRP-葡萄糖氧化酶-葡萄糖修饰的 WPI(MWPI-1)、HRP-H2O2 修饰的 WPI(MWPI-2)和 WPI;(b) 中的 1-3 条泳道分别代表 HRP-葡萄糖氧化酶-葡萄糖修饰的 SKMP(MSKMP-1)、HRP-H2O2 修饰的 SKMP(MSKMP-2)和 SKMP。泳道 M 和 H 分别代表分子量为 14.4-97.4 kDa 的蛋白质标记物和辣根过氧化物酶。
图3. 乳清蛋白分离物(WPI)、脱脂奶粉(SKMP)及其改性产品的CD光谱。MWPI-1和MSKMP-1分别代表HRP-葡萄糖氧化酶-葡萄糖修饰的WPI和SKMP,而MWPI-2和MSKMP-2分别代表HRP-H2 O2修饰的WPI和SKMP。
表1.乳清蛋白分离物(WPI)、脱脂奶粉(SKMP)及其改性产品的体外抗原性
在固定和研究的反应条件下,分别使用HRP-葡萄糖氧化酶-葡萄糖和HRP-H2O2 的两种基于HRP的修饰可以通过形成二酪氨酸诱导WPI和SKMP的交联。这两种修饰使修饰产物的二级结构更加有序,特别是增强了α-乳清蛋白和β-乳球蛋白的抗原性。HRP-葡萄糖氧化酶-葡萄糖系统比HRP-H2O2 系统更能增强WPI和SKMP的体外抗原性。
文章信息:Impacts of glucosamine/oligochitosan glycation and cross-linking by transglutaminase on the structure and in vitro antigenicity of whey proteins
第一作者:张英华
期刊信息:International Journal of Dairy Technology(中科院二区)
图1 pH(a)、TGase(b)和反应时间(c)对乳清蛋白葡糖胺缀合的影响。柱上方的不同字母表示平均值的单因素方差分析显著不同(P < 0.05)。
图2 蛋白质(a)和碳水化合物(B)组分染色的蛋白质样品的电泳图谱。泳道M,标准蛋白质标记物;泳道1,辣根过氧化物酶;泳道2,乳清蛋白浓缩物(WPC);泳道3,交联WPC;泳道4,葡糖胺糖化和交联乳清蛋白产品;泳道5,低聚壳聚糖糖化和交联乳清蛋白产品。
图3三种交联乳清蛋白产品的圆二色谱图。
表1间接酶联免疫吸附试验(ELISA)评价4种乳清蛋白产品的体外抗原性
图4 四种乳清蛋白产品分别对α-乳白蛋白(a)和β-乳球蛋白(B)的抗原活性进行火箭免疫电泳分析。泳道1,乳清蛋白浓缩物(WPC);泳道2,交联的WPC;泳道3,葡糖胺糖化和交联的乳清蛋白产品;泳道4,低聚壳聚糖糖化和交联的乳清蛋白产品。
张英华,教授,张英华东北农业大学 食品学院 博士 教授 博士研究生导师;乳品科学教育部重点实验室 副主任;International Dairy Federation (IDF)成员。
一直从事乳成分功能与营养相关的科研工作,在上述领域奠定了扎实的理论基础并进行了深入的研究。具有较强的业务工作能力和良好的团队合作精神,主要研究内容为乳品信息学,乳成份检验与分析,乳蛋白功能性质的调控,乳酸菌功能特性的开发和利用。主持国家级课题5项,发表学术论文60多篇,主编出版著作5部,授权国家发明专利6件。
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撰稿:邱颖超
编辑:刘璐
责编:杜鹏 刘璐
来源:东农乳品 乳此科学
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