含catechol结构的多酚干预脂肪氧合酶催化亚油酸诱导β-conglycinin氧化的作用机理研究

Based on the previous studies and basic theories, (+)-catechin, quercetin, caffeic acid and chlorogenic acid were selected for the investigation of the intervention mechanism of phenolics on β-conglycinin oxidation induced by lipoxygenase-catalyzed linoleic acid in terms of advanced methodologies including spectroscopy, chromatogram and computer virtual evaluation. The formation mechanisms of the phenolic-protein complexes were investigated. The structure characteristics, protein aggregation of phenolic-protein complexes were investigated in order to shed light on correlation between structure characteristics, protein aggregation and antioxdant capacity of phenolic-protein complexes. The concentration-response and structure-activity relationships of the intervention effects of four phenolic compounds on β-conglycinin oxidation were illustrated in lipoxygenase/ linoleic acid/β-conglycinin/phenolics systems. In this study, phenolics-protein interaction, β-conglycinin radical scavenging ability of phenolics, the intervention effects of phenolics on protein carbonylation and oxidation of thiol groups, as well as interaction mechanisms of phenolics and lipoxygenase were illustrated in order to shed light on the intervention mechanism of phenolics with a catechol structure on β-conglycinin oxidation induced by lipoxygenase-catalyzed linoleic acid. Results from this research will be helpful to understand the intervention effects of phenolics on soy protein oxidation. The results will be favor of process control and improvement of soy products.

本项目在现有相关研究工作和理论基础上，以(+)-儿茶素、槲皮素、咖啡酸、绿原酸和β-conglycinin为研究对象，结合现代色谱技术、波谱技术、计算机虚拟评价技术：探究多酚与β-conglycinin相互作用机理，阐明多酚-β-conglycinin复合物结构特征、聚集状态与其抗氧化能力的内在关系；利用脂肪氧合酶、亚油酸、β-conglycinin、多酚构建模拟体系，研究多酚对β-conglycinin氧化的干预作用的量效关系、构效关系；分别从多酚-蛋白质相互作用，多酚清除β-conglycinin自由基，多酚干预蛋白质羰基化、巯基氧化途径以及多酚抑制脂肪氧合酶活性的角度出发，多角度阐明含catechol结构单元的植物多酚对脂肪氧合酶催化亚油酸诱导β-conglycinin氧化的干预作用机理，为调控大豆蛋白氧化奠定理论基础，为我国大豆制品品质控制与提升提供理论和方法的指导。

大豆蛋白（SPI）以其优越的功能性质常作为食品配料广泛应用于食品加工中。商品SPI中仍存在较高活性的脂肪氧合酶（LOX），可催化残余的脂质氧化介导蛋白氧化。大豆伴球蛋白（7S）是SPI重要组成成分，具有卓越的乳化活性。然而，7S易遭受自由基攻击而发生氧化，导致乳化活性与营养价值降低。因此，探寻有效干预7S氧化的方法，对于大豆制品品质控制与提升十分重要。以(+)-儿茶素、槲皮素、咖啡酸、绿原酸和7S为研究对象，明晰了7S对四种多酚的载荷量，阐明了四种多酚与7S相互作用时的结合常数、结合位点以及相互作用力类型。通过多酚-蛋白相互作用，将7S的抗氧化活性提高至原来的22.8-36.5倍。选取对7S亲和力最强、对其抗氧化活性的提升作用最大的儿茶素作为后期研究对象，分别构建了LOX-亚油酸（LA）-儿茶素-7S复合物以及LOX-LA-7S-儿茶素模型，揭示了儿茶素对体系中7S氧化、LA氧化的干预作用；阐明了四种多酚抑制LOX活性的量效、构效关系以及作用机制，揭示植物多酚交互作用对LOX的协同抑制作用，从多酚干预蛋白质羰基化、巯基氧化途径以及多酚抑制LOX活性的角度出发，探究了儿茶素干预7S氧化的作用机制。成功构建了以儿茶素-7S复合物为乳化剂，具有高氧化稳定性的红花籽油/水型乳液，在提高7S、富含LA的花籽油氧化稳定性的同时，为运载儿茶素的多功能红花籽油/水型乳液输送体系应用于营养食品制造提供理论与方法指导。成功制备了具有强抗油脂、蛋白氧化的儿茶素-7S复合物，极大程度上提高了氧化蛋白的生物利用度、增加了氧化蛋白在胃肠道消化过程中抗氧化肽、ACE抑制肽及DPP-Ⅳ抑制肽的释放，为调控大豆蛋白氧化，改善氧化蛋白营养特性提供理论与方法指导。项目成功制备了具有强抗氧化活性以及乳化稳定性的双功能大豆蛋白，可为高品质、高营养价值的健康豆类制品的制造提供理论与方法的指导。