热处理对大豆蛋白消化和营养特性的影响研究

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大豆是日常饮食中最重要和应用最广泛的植物蛋白原料。作为全价蛋白,大豆蛋白含所有人体必需氨基酸,不含胆固醇,饱和脂肪较少。然而有关热处理对各类大豆制品及大豆分离蛋白(Soy Protein Isolate,SPI)在模拟人体胃肠道条件下的消化特性及营养性的影响还不明晰,本研究旨在基于标准的体外静态消化模型研究不同热处理对大豆蛋白的体外消化特性及其消化产物对胆囊收缩素(Cholecystokinin,CCK)分泌的影响,以期为大豆蛋白胃肠消化产物的营养功能提供理论依据。主要研究内容及结论如下:(1)采用标准的体外静态消化模型——INFOGEST 2.0,研究了经三种不同热处理(未热处理、微波热处理和水煮热处理)的六种大豆制品(SPI、微波大豆、水煮大豆、豆浆、氯化钙豆腐和氯化镁豆腐)的体外静态消化,通过测定不同时间点胃肠消化产物的完整蛋白片段、分子质量分布、游离氨基浓度和粒径大小来探究大豆蛋白的消化特性。结果表明,经过胃消化阶段,几种大豆制品均发生不同程度的水解,而经肠消化后,大豆蛋白均被彻底消化为短肽。相较于未加热处理的SPI,经微波或水煮热处理的大豆制品,其消化率明显提高,但微波加热后大豆蛋白消化地更彻底;豆浆中大豆蛋白的消化程度低于氯化钙豆腐和氯化镁豆腐,两种豆腐中大豆蛋白的消化率没有明显差异。不同加热方式处理大豆均能不同程度地促进大豆蛋白的消化。(2)利用INFOGEST 2.0消化不同热处理的SPI,包括未热处理SPI(NSPI),水热85℃处理SPI(PSPI)及经闪蒸和喷干处理的商用SPI(CSPI),分析不同热处理的SPI在模拟人体胃肠道消化过程中的电泳、粒径、水解度、分子质量和游离氨基酸组成的变化,以建立观察到的效果与消化肽组成之间的关系,并以小肠内分泌细胞模型(STC-1细胞)评价消化产物对分泌CCK的影响。结果表明,相比于未热处理的NSPI,热处理后的PSPI和CSPI发生聚集,β-折叠结构增加而α-螺旋结构减少。胃消化阶段CSPI水解度高于NSPI和PSPI,并且CSPI在胃消化终点几乎被消化完全,而肠消化阶段三者无显著性差异。大豆蛋白胃肠消化产物可显著促进STC-1细胞分泌CCK。(3)以未热处理的大豆7S球蛋白为原料,探究其经模拟人体胃肠消化产生的大豆7S蛋白多肽(7SP)的铁结合能力和大豆7S蛋白多肽铁复合物(7SP-Fe)的理化性质及铁吸收效果。首先,通过LC-MS/MS测定发现大豆7S球蛋白经模拟胃肠消化后有大量末端带正电的两亲肽。采用紫外可见吸收光谱、透射电镜、动态光散射、傅立叶红外光谱、内源性荧光发射光谱和圆二色谱表征7SP-Fe,结果显示,7SP能与铁有力地结合形成纳米级带负电的复合物,并且1 g 7SP能负载大约33.6 mg的铁。利用分化为单层的人结直肠腺癌细胞(Caco-2)和分泌粘液的人结肠癌细胞(HT29-MTX)共培养体系研究7SP-Fe对肠道铁吸收的影响,结果表明其能促进铁的吸收。这为大豆蛋白多肽促进铁吸收提供了理论依据,并阐释其机制主要是通过与铁形成纳米级的复合物。
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