基于食品组学分析探究蛋黄粉加工过程中营养物质的变化规律

来源 :成都大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Viola2007
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蛋黄中富含脂质和蛋白质。在热处理中,蛋黄蛋白质因受到高温而发生变性、降解或共价交联聚集,脂质在加热过程中易发生氧化,这些变化显著影响蛋黄的加工特性和营养特性。针对蛋黄中的蛋白质,重点关注其翻译后的糖基化修饰结构在热加工过程中的潜在交联聚集,结合蛋黄功能特性的变化,综合阐述热加工影响蛋黄特性的分子结构基础。针对蛋黄中的脂质,拟通过脂肪酸分析、脂质组定量对比分析等,综合梳理热加工对蛋黄脂质脂肪酸组成、脂质分子结构的影响。在此基础上,拟进一步以蛋黄中的代谢物组成为对象,从小分子代谢物分析等方面,探究其营养物质变化机理。以新鲜蛋黄(F-EY)为参照,对喷雾干燥蛋黄粉(SD-EY)的蛋白质糖基化修饰结构在热加工过程中的潜在交联聚集、蛋黄功能特性的变化和热加工影响蛋黄特性的分子结构机理进行了综合探究。分析表明,与F-EY相比,P-EY的特性变化不显著,而SD-EY的热凝胶硬度、持水性、乳化活性分别显著下降35.73±3.3%、1.86%、48.72%。SD-EY的表面疏水性显著下降、游离巯基含量和Zeta电位显著增强(p<0.05)。电泳结果显示SD-EY中的蛋白质发生了明显的交联。定量N-糖基化蛋白质组学分析表明,对比F-EY,SD-EY中有2个N-糖基化位点上调、21个N-糖基化位点下调。主要N-糖蛋白主要包括APOB(载脂蛋白B)、卵黄蛋白原、核黄素结合蛋白等,他们在高温下发生交联聚集,导致9个N-糖基化位点下调(p<0.05),影响了蛋黄体系的蛋白质和脂质的分布情况,从而导致蛋黄的加工特性发生变化。其中,APOB是喷雾干燥过程中蛋黄特性发生变化的潜在关键蛋白。蛋黄富含脂质,在加工和储存过程中很容易发生改变。在本研究中,采用液相色谱-串联质谱策略,对喷雾干燥蛋黄粉(SEY)和加速贮藏后蛋黄(S-SEY)进行定量脂质组学分析。喷雾干燥处理会引起蛋黄中脂质氧化(特别是游离脂肪酸的氧化),磷脂的潜在水解和一些多不饱和脂肪酸(DHA,EPA、亚麻酸和花生四烯酸)的形式的改变。喷雾干燥过程引起的脂质改变进一步加剧了加速储存过程。具体来说,在蛋黄粉加速氧化储存后,脂质氧化程度增强了,同时,一些特定的磷脂的丰度显著降低了,如:磷脂酸和磷脂酰乙醇胺,且形成甘油三酯的多不饱和脂肪酸的丰度增加了。这些研究结果为蛋黄在喷雾干燥和储存过程中性能变化的机制提供了新的见解,并为蛋黄粉在食品加工中的应用提供了有价值的参考数据。利用广靶代谢组学方法对冻干蛋黄粉(FEY)、喷雾干燥蛋黄粉(SEY)和贮藏后的喷雾干燥蛋黄粉(S-SEY)的代谢物进行分析,结果共鉴定到1032个代谢物。接下来,根据所鉴定出的代谢物建立OPLS-DA模型,以筛选出各组之间的差异代谢物。研究表明,主要变化的代谢物为氨基酸及其代谢物、脂类、酰基脂类和维生素。在贮藏中,代谢物进一步发生分解,有机酸及其衍生物含量增高。结果表明,强热处理加工会导致氨基酸类和甘油磷脂类丰度的增加和糖类丰度的减少,是在高温下的蛋白质变性、脂肪氧化和美拉德反应等共同作用下的结果。另外,蛋黄粉的加工中产生的有益氨基酸和维生素将提高蛋黄的营养价值,也有助于蛋黄粉的贮藏。本研究进一步说明,代谢组学可以探寻赋予食物独特的分子细节,识别食品中的生物活性成分,并更好地了解其潜在的有益或有害后果。课题预期探明了蛋黄主要营养物质蛋白质、脂质及代谢物在热加工后的差异变化,并明确其变化机理。研究结果将为理解蛋黄热加工机理、蛋黄保藏分子机理提供关键信息。
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