《天然富硒大豆中硒-蛋白結合機制及其結構穩定性研究》是依託南昌大學，由趙強擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：天然富硒大豆中硒-蛋白結合機制及其結構穩定性研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：趙強
- 依託單位：南昌大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
硒在生物體中主要以硒蛋白和硒結合蛋白形式存在，具有多種生物學效應，與人類健康息息相關。作為一個典型的雙功能元素，硒形態信息至關重要。研究發現，植物體固有的複雜性以及環境的多變，硒蛋白提取方式的單一，植物體中硒蛋白的存在形態及其分布尚不清楚，明確硒與蛋白的結合機制及加工環境對其穩定性的影響是研究硒結構形態信息的關鍵理論問題。大豆具有天然富硒的優勢，然而天然富硒大豆硒蛋白結構形態的研究至今未見文獻報導。本項目在我們階段性研究結果的基礎上，通過系統研究硒結合大豆蛋白的不同組分、分子量、分子結構、胺基酸組成特點、硒含量及其化學形態，闡明硒與蛋白的結合機制；通過模擬加工過程中產生了酸鹼、高溫及活性氧環境，分析硒蛋白結構、化學基團、表面特性及硒形態的轉變，揭示在不同環境中影響硒-蛋白結構穩定性的規律。本研究不僅能夠推動關於植物硒蛋白存在理論的發展，還將為天然富硒農產品開發保健食品提供理論依據和指導。
結題摘要
項目背景：硒在生物體中主要以硒蛋白和硒結合蛋白形式存在，具有多種生物學效應，與人類健康息息相關。作為一個典型的雙功能元素，硒形態信息至關重要。研究發現，植物體固有的複雜性以及環境的多變，硒蛋白提取方式的單一，植物體中硒蛋白的存在形態及其分布尚不清楚，明確硒與蛋白的結合機制及加工環境對其穩定性的影響是研究硒結構形態信息的關鍵理論問題。大豆具有天然富硒的優勢，然而天然富硒大豆硒蛋白結構形態的研究至今未見文獻報導。主要內容：（1）以天然富硒大豆蛋白為研究對象，從蛋白的組分、分子量、分子結構、胺基酸組成、硒含量及化學形態等方面系統揭示硒與蛋白的結合機制；（2）模擬ROS加工環境，分析硒蛋白結構、化學基團、表面特性及硒形態的轉變，闡明在不同ROS環境中影響硒-蛋白結構穩定性的規律。重要結果及關鍵數據：富硒大豆硒含量遠高於普通大豆硒含量，前者是後者的7.5倍，SSPI、S-7S、S-11S的硒含量分別約是普通大豆相應蛋白的10倍、3倍和11倍，因而表現較強的抗氧化活性；隨著AAPH或丙烯醛濃度的增加，SSPI在結構、亞基分布、性質等多項指標方面均優於OSPI，可能與SSPI中含有較高的硒，具有抵抗氧化的能力，因而表現出更強的抗氧化性有關；硒濃度的增加對硒蛋白的胺基酸組成有影響，對7S球蛋白的亞基組成有改變，但對大豆分離蛋白的亞基組成幾乎無影響；硫酸銨法是一種有效的沉澱分離富硒 SPI 的初篩方法，60%－SPI的可溶性蛋白含量，硒含量都較高；富硒大豆蛋白中半胱氨酸含量低於普通大豆蛋白，可能是Se可以代替含S的氨基殘基中的 S轉化為硒代蛋氨酸和硒代半胱氨酸的形式；較普通大豆蛋白，富硒大豆蛋白S-SPI，S-2S 和 S-7S的α-螺旋含量增加，β摺疊減少，11S 球蛋白α-螺旋含量下降，β摺疊含量增加。原因可能是Se代替了二硫鍵中的S將C−S−S-C結構轉變為C−Se−Se-C，使得二硫鍵發生改變，從而影響蛋白質的二級結構。科學意義：闡明硒與蛋白的結合機制，為下一步詮釋硒蛋白功能機制提供依據，同時為富硒農產品的開發提供理論依據和指導。
