蛋清溶菌酶與卵黏蛋白的相互作用及其結(jié)構(gòu)表征

劉麗莉，張孟軍，程偉偉，楊曉盼，徐寶成，肖楓

蛋清溶菌酶與卵黏蛋白的相互作用及其結(jié)構(gòu)表征

劉麗莉1,2,3,4，張孟軍1,2,3,4，程偉偉1,2,3,4，楊曉盼1,2,3,4，徐寶成1,2,3,4，肖楓1,2,3,4

(1.河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，河南 洛陽 471023；2.食品加工與安全國家級教學(xué)示范中心，河南 洛陽 471023；3.食品原料河南省工程技術(shù)研究中心，河南 洛陽 471023；4.功能食品資源研究與利用河南省教育廳科技創(chuàng)新團(tuán)隊，河南 洛陽 471023)

將溶菌酶與卵黏蛋白相互作用，以溶菌酶與卵黏蛋白為對照，研究溶菌酶與卵黏蛋白在不同反應(yīng)時間(10、20、30、40、50、60 min)，溫度(5、15、25、35、45 ℃)，pH(7.0、7.5、8.0、8.5、9.0)，質(zhì)量比(0.50∶1.00、0.75∶1.00、1.00∶1.00、1.00∶0.75、1.00∶0.50)下相互作用的濁度、表觀黏度的變化；通過SDS–PAGE凝膠電泳、傅里葉紅外光譜、低場核磁共振技術(shù)、掃描電鏡對復(fù)合物的類型、作用力及結(jié)構(gòu)等進(jìn)行表征。結(jié)果表明：在反應(yīng)時間為40 min、反應(yīng)溫度為25 ℃、pH為8.5、溶菌酶與卵黏蛋白的質(zhì)量比為0.75∶1.00時，溶菌酶與卵黏蛋白相互作用最強；相較于卵黏蛋白和溶菌酶，復(fù)合物中α–螺旋和β–轉(zhuǎn)角占比增加，β–折疊和無規(guī)則卷曲占比減少；互作后其結(jié)合水含量增加，自由水含量有所降低，疏水性高于溶菌酶，而低于卵黏蛋白；卵黏蛋白與溶菌酶互作包括氫鍵和二硫鍵結(jié)合及存在靜電相互作用、表面疏水作用等分子間作用力；互作后微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，呈現(xiàn)出絮狀結(jié)構(gòu)。表明蛋白質(zhì)間相互作用會導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)和聚集狀態(tài)發(fā)生較大變化，產(chǎn)生不溶性復(fù)合物，可能與蛋清濃蛋白的黏彈性有關(guān)。

蛋清；溶菌酶；卵黏蛋白；相互作用；濁度；表觀黏度；結(jié)構(gòu)

蛋清是一種以水作為分散介質(zhì)，以蛋白質(zhì)作為分散相的非牛頓假塑性流體[1]，在貯藏過程中會發(fā)生蛋清稀化現(xiàn)象，有學(xué)者認(rèn)為這些可能與蛋清蛋白之間的相互作用有關(guān)[2–3]。關(guān)于蛋清稀化的機(jī)制至今未研究清楚。在國內(nèi)，研究[4–5]發(fā)現(xiàn)蛋清稀化現(xiàn)象與禽蛋的貯藏條件、貯藏時間等密切相關(guān)。在蛋清稀化過程中，蛋清蛋白發(fā)生了明顯的變化。在貯藏過程中，卵白蛋白、卵轉(zhuǎn)鐵蛋白、卵黏蛋白、溶菌酶等物質(zhì)的濃度變化可能與蛋清的液化有關(guān)，尤其以卵黏蛋白、卵白蛋白和溶菌酶的變化最明顯。卵黏蛋白屬于濃蛋白，是維持蛋清凝膠結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵物質(zhì)，而濃蛋白隨著貯藏時間的延長逐漸轉(zhuǎn)化為低黏度狀態(tài)，卵白蛋白由–構(gòu)型向–構(gòu)型轉(zhuǎn)化，卵黏蛋白–溶菌酶復(fù)合體逐漸解離，直至完全水化[6]。說明蛋白質(zhì)的構(gòu)象變化對蛋清稀化起著重要的作用[7]。

近年來，蛋白之間的作用機(jī)制已被不斷發(fā)掘，如蛋白質(zhì)會在熱處理及pH等條件發(fā)生變化下產(chǎn)生不同程度的聚集，引起蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)或功能基團(tuán)發(fā)生變化等。WU等[8]研究了在高壓脈沖電場下蛋清蛋白溶液的穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)熱處理后的蛋白復(fù)合物有可溶性和不溶性2種，主要靠二硫鍵的作用，蛋清溶液經(jīng)高壓脈沖電場處理后僅有不溶性復(fù)合物，pH會影響溶液中不溶性復(fù)合物的形成。CHANG等[9]研究發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)溶液經(jīng)酸或酸熱處理后，更多的疏水性氨基酸和帶電基團(tuán)暴露在分子表面，但蛋白二級結(jié)構(gòu)變化不大。汪吳晶等[10]探究了蛋清中主要蛋白質(zhì)間的相互作用及其物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)變化，發(fā)現(xiàn)加熱處理后卵白蛋白、卵轉(zhuǎn)鐵蛋白、溶菌酶及卵黏蛋白間相互作用后的濁度及溶解度會發(fā)生明顯變化，結(jié)構(gòu)展開，疏水基團(tuán)暴露。雷姝敏[11]研究發(fā)現(xiàn)，二硫鍵和巰基在乳液蛋白體系中發(fā)揮了重要作用，阻斷巰基和二硫鍵形成會對肌原纖維蛋白、蛋清蛋白和大豆分離蛋白等3種蛋白乳化液產(chǎn)生影響，破壞蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)，使內(nèi)部包埋的疏水基團(tuán)暴露導(dǎo)致表面疏水性發(fā)生變化。這些對于蛋清蛋白相互作用的研究[12–13]大多側(cè)重于乳蛋白、大豆蛋白與蛋清蛋白或蛋清的卵白蛋白、卵轉(zhuǎn)鐵蛋白及溶菌酶之間的相互作用，對于蛋清的溶菌酶與卵黏蛋白的相互作用研究較少。

為了解蛋清中的溶菌酶與卵黏蛋白的相互作用，采用濁度和表觀黏度對蛋白質(zhì)的物理性質(zhì)進(jìn)行分析，初步確定蛋白質(zhì)發(fā)生相互作用的最佳條件；通過傅里葉中遠(yuǎn)紅外光譜、低場核磁共振及掃描電鏡等對溶菌酶與卵黏蛋白的相互作用的結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行表征，通過SDS–PAGE凝膠電泳對蛋白質(zhì)分子量進(jìn)行表征，從而判斷蛋白質(zhì)相互作用對其結(jié)構(gòu)的影響機(jī)理，以期為研究蛋清的劣變規(guī)律及控制雞蛋品質(zhì)變化提供依據(jù)。

1　材料與方法

1.1　材料與試劑

雞蛋購自洛陽當(dāng)?shù)啬吵?；濃鹽酸、乙酸、乙醇均為AR，購自洛陽昊華化學(xué)試劑有限公司；磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、十二烷基硫酸鈉均為AR，購自天津市德恩化學(xué)試劑有限公司。

1.2　儀器與設(shè)備

UH–5300型雙光束紫外可見分光光度計和TM3030Plus型掃描電鏡為日立產(chǎn)品；TDZ5–BP型高速冷凍離心機(jī)為長沙湘銳離心機(jī)有限公司產(chǎn)品；NMI20–015V–I型低場核磁共振成像分析儀為上海紐邁電子科技有限公司產(chǎn)品；ERTEX70型傅里葉變換中遠(yuǎn)紅外光譜儀為BRUKER產(chǎn)品；Cary Eclipse型熒光分光光度計為安捷倫產(chǎn)品；DHR–2型流變儀為沃特斯產(chǎn)品。

1.3　方法

參照SHAN等[14]的方法，從雞蛋中提取卵黏蛋白；參照周欽育等[15]的方法，從雞蛋中提取溶菌酶。以磷酸緩沖液為溶劑，分別制備溶菌酶溶液和卵黏蛋白溶液，將適量的溶菌酶與卵黏蛋白溶液混合后振蕩均勻，以互作時間(10、20、30、40、50、60 min)，溫度(5、15、25、35、45 ℃)，pH(7.0、7.5、8.0、8.5、9.0)，溶菌酶與卵黏蛋白的質(zhì)量比(0.50∶1.00、0.75∶1.00、1.00∶1.00、1.00∶0.75、1.00∶0.50)為單因素，以濁度與表觀黏度為測定指標(biāo)，確定復(fù)合物制備的最佳工藝條件。參照J(rèn)IANG等[16]的方法，測定溶菌酶與卵黏蛋白復(fù)合物濁度。參照常雪嬌等[17]及GIRARD等[18]的方法并加以改進(jìn)測定表觀黏度，其中，靜態(tài)流變剪切速率范圍為0.01～1000/s。

將溶菌酶、卵黏蛋白及在最佳互作條件下互作后的溶液進(jìn)行真空冷凍干燥制得溶菌酶、卵黏蛋白及復(fù)合物粉末，以備后續(xù)研究。將干燥后的粉末與溴化鉀按照質(zhì)量比為1∶100均勻混合，研細(xì)后置于壓片機(jī)中于18 MPa下壓片1 min，制成無裂紋的薄片，放置于傅里葉紅外光譜儀樣品槽中進(jìn)行掃描，測定其結(jié)構(gòu)變化，其中，分辨率為4/cm，掃描范圍為4000～400/cm。稱取30 mg凍干后的樣品，置于核磁觀察瓶中掃描，進(jìn)行低場核磁共振分析，檢測蛋白質(zhì)凝膠中水的流動性和分布變化，其中，重復(fù)時間(TR)為2000 ms，回波時間(TE)為0.3 ms，圖譜中21(0.01～1.00 ms)的峰代表結(jié)合水，22(1～10 ms)的峰代表弱結(jié)合水，23(10～1000 ms)的峰代表自由水。采用熒光光譜法測定溶菌酶與卵黏蛋白相互作用的疏水性變化，其中，激發(fā)波長為280 nm，掃描范圍為300～450 nm。參照林偉靜[19]的方法并加以改進(jìn)，樣品分別用0.6 mol/L NaCl溶液(溶液A)、0.6 mol/L NaCl+2% SDS溶液(溶液B)、0.6 mol/L NaCl+2% SDS+8 mol/L尿素溶液(溶液C)、0.6 mol/L NaCl+2% SDS+8 mol/L尿素+2% 2–巰基乙醇溶液(溶液D)溶解。溶液A可破壞靜電相互作用；溶液B可破壞靜電相互作用和疏水鍵；溶液C可破壞靜電相互作用、疏水鍵和氫鍵；溶液D可破壞靜電相互作用、氫鍵和二硫鍵。每種溶液與復(fù)合物充分混合后離心，取上清液進(jìn)行還原態(tài)SDS–PAGE凝膠電泳分析相互作用后蛋白組分的變化，測定復(fù)合物的互作類型與作用力，其中，樣品質(zhì)量濃度為4 mg/mL，采用12%的分離膠及5%的濃縮膠，上樣量為20 μL。參照陳珂等[20]的方法，通過掃描電鏡觀察卵黏蛋白、溶菌酶及復(fù)合物的微觀結(jié)構(gòu)。

1.4　數(shù)據(jù)處理

每組試驗均重復(fù)3次。采用Origin 8.5及DPS 7.05對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖與顯著性分析。

2　結(jié)果與分析

2.1　溶菌酶與卵黏蛋白互作的濁度變化

溶菌酶與卵黏蛋白在不同條件下互作后產(chǎn)生肉眼可見的不溶性復(fù)合物，其濁度變化如圖1所示。隨反應(yīng)時間的增加，復(fù)合物濁度先增大，在20 min時最大，隨后急劇減小，30 min時濁度顯著(<0.05) 降低，達(dá)到最小值，之后又增大，40 min后呈減小的趨勢。隨反應(yīng)溫度的升高，復(fù)合物的濁度先下降；當(dāng)反應(yīng)溫度高于15 ℃時，濁度先增大，高于35 ℃后又減小，但整體較為平緩，這可能是由于蛋清發(fā)生了熱聚集現(xiàn)象，蛋白發(fā)生互作后分子結(jié)構(gòu)改變，分子之間趨于聚集，使蛋白質(zhì)的顆粒變大，導(dǎo)致濁度隨溫度升高而增大。pH對蛋白質(zhì)的相互作用影響也較大，在pH為7.5時，濁度顯著(<0.05)降低，當(dāng)pH大于7.5時，濁度隨pH的增大而增大，在pH為8.5時濁度最大，隨后呈減小的趨勢。復(fù)合物濁度隨溶菌酶與卵黏蛋白配比的增大而變化的趨勢與其隨時間變化的趨勢類似，溶菌酶與卵黏蛋白的配比為0.75∶1.00時，其相互作用后的濁度最大。

圖上不同字母示處理間的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

2.2　溶菌酶與卵黏蛋白互作的表觀黏度變化

從圖2可知，溶菌酶與卵黏蛋白的互作溶液表觀黏度隨剪切速率增加而降低，有明顯的剪切稀釋現(xiàn)象，說明溶菌酶與卵黏蛋白的互作溶液屬于非牛頓流體；在溶菌酶與卵黏蛋白的反應(yīng)時間為40 min、反應(yīng)溫度為25 ℃、pH為8.5、溶菌酶與卵黏蛋白的配比為0.75∶1.00時，其相互作用后的表觀黏度最大，可能是蛋白質(zhì)互作后的復(fù)合物顆粒較大，影響了溶液的表觀黏度，這與濁度的變化基本一致；反應(yīng)時間少于40 min時，隨反應(yīng)時間延長，溶液的黏度逐漸增大，超過40 min后，隨反應(yīng)時間延長，溶液的黏度逐漸降低，可能是蛋白質(zhì)發(fā)生聚集作用后，溶液不穩(wěn)定，導(dǎo)致表觀黏度發(fā)生變化；反應(yīng)溫度低于25 ℃時，黏度隨溫度升高逐漸增大，而高于25 ℃后，黏度隨溫度升高呈現(xiàn)降低趨勢；pH 8.5時表觀黏度最大，說明pH 8.5時溶菌酶與卵黏蛋白互作較好，此時互作產(chǎn)物較為均衡穩(wěn)定。

圖2　溶菌酶與卵黏蛋白在不同條件下互作的表觀黏度

2.3　溶菌酶與卵黏蛋白互作的結(jié)構(gòu)變化

由圖3可知，溶菌酶與卵黏蛋白互作后在紅外圖譜的4000～400/cm內(nèi)結(jié)構(gòu)變化明顯；酰胺Ⅰ帶、酰胺Ⅱ帶和酰胺Ⅲ帶具有明顯的吸收峰變化，說明溶菌酶與卵黏蛋白互作后結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化；酰胺Ⅰ帶在1600～1700/cm處能反映蛋白二級結(jié)構(gòu)中氫鍵的多少，波峰越低，氫鍵越少，溶菌酶與卵黏蛋白互作后氫鍵數(shù)量減少。對1615～1637/cm的β–折疊區(qū)、1637～1645/cm的無規(guī)則卷曲區(qū)、1646～ 1664/cm的α–螺旋區(qū)、1664～1681/cm的β–轉(zhuǎn)角進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，兩者相互作用后α–螺旋和β–轉(zhuǎn)角占比增加，β–折疊占比減少，無規(guī)則卷曲程度降低(表1)。β–折疊可能轉(zhuǎn)化為α–螺旋和β–轉(zhuǎn)角，可能與互作發(fā)生時蛋白質(zhì)分子內(nèi)部發(fā)生凝聚力被破壞有關(guān)，說明分子間和分子內(nèi)的氫鍵減弱，β–轉(zhuǎn)角與蛋白質(zhì)的熱聚集有關(guān)，其數(shù)量增加可能與溶菌酶與卵黏蛋白相互作用后發(fā)生不溶性聚集現(xiàn)象有關(guān)。

圖3　溶菌酶與卵黏蛋白及其互作后的中遠(yuǎn)紅外圖譜

表1　溶菌酶與卵黏蛋白互作前后的酰胺Ⅰ帶二級結(jié)構(gòu)的組成比例

2.4　溶菌酶與卵黏蛋白互作的水分分布變化

由圖4可知，溶菌酶與卵黏蛋白互作后，21弛豫時間發(fā)生明顯左移，峰面積增加，說明互作后的結(jié)合水含量增加，可能與氫鍵數(shù)量變化有關(guān)，這與紅外光譜分析結(jié)果一致；22和23峰值降低，面積減小，說明互作后的蛋白體系中弱結(jié)合水和自由水含量有所降低，可能與蛋白質(zhì)互作后結(jié)構(gòu)發(fā)生變化、疏水基團(tuán)外露導(dǎo)致蛋白質(zhì)的持水能力降低有關(guān)。

圖4　溶菌酶與卵黏蛋白及其互作后的低場核磁圖譜

2.5　溶菌酶與卵黏蛋白互作的疏水性變化

由圖5可以看出，溶菌酶與卵黏蛋白相互作用后熒光強度發(fā)生明顯的改變；復(fù)合物峰位及最大吸收峰值介于溶菌酶與卵黏蛋白之間，由此可看出溶菌酶與卵黏蛋白發(fā)生了相互作用，導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，蛋白質(zhì)的氨基酸殘基的微環(huán)境發(fā)生了變化。這可能是由于其相互作用引起疏水基團(tuán)暴露后又發(fā)生聚集作用引起的。

a 空白；b 溶菌酶；c 復(fù)合物；d 卵黏蛋白。

2.6　溶菌酶與卵黏蛋白的互作類型

從圖6可知，不同溶液處理過的溶菌酶與卵黏蛋白互作復(fù)合物的相對分子質(zhì)量發(fā)生了較大變化，處理后的溶液體系中均出現(xiàn)了大量溶菌酶及部分卵黏蛋白，說明兩者互作主要為氫鍵和二硫鍵結(jié)合以及存在靜電相互作用、表面疏水作用等分子間作用力。

泳道2～4分別示溶菌酶、卵黏蛋白、復(fù)合物的條帶；5～8分別示溶液A、溶液B、溶液C、溶液D處理的復(fù)合物的條帶。

2.7　溶菌酶與卵黏蛋白互作的外觀結(jié)構(gòu)變化

從圖7可知，卵黏蛋白呈現(xiàn)出海綿狀結(jié)構(gòu)，含有大量孔隙；溶菌酶具有一定的球狀結(jié)構(gòu)；二者互作后其結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，呈現(xiàn)出一定的絮狀結(jié)構(gòu)。這可能是溶菌酶與卵黏蛋白互作后蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)展開，然后通過氫鍵、二硫鍵等方式重新結(jié)合聚集，更利于蛋白質(zhì)的疏水基團(tuán)發(fā)生改變。

a　卵黏蛋白；b　溶菌酶；c　復(fù)合物。

3　結(jié)論與討論

蛋白溶液的濁度變化在一定程度上可反映溶液中蛋白質(zhì)顆粒的變化，濁度隨蛋白顆粒和數(shù)量的增大而逐漸增大[21]，與溶液中的蛋白聚集程度成正比，與溶解度成反比[22]。本研究中，在反應(yīng)初期，天然蛋清蛋白較緊密的球狀結(jié)構(gòu)一定程度上阻礙了蛋清蛋白間的相互作用，而隨著反應(yīng)時間的變化，蛋白質(zhì)因內(nèi)部基團(tuán)發(fā)生變化而逐漸發(fā)生互作，產(chǎn)物為肉眼可見的不溶性復(fù)合物，濁度增大；隨著反應(yīng)時間逐步進(jìn)行，復(fù)合物沉降于底部，導(dǎo)致溶液中的濁度減??；在反應(yīng)時間繼續(xù)延長后，2種蛋白質(zhì)之間發(fā)生互作，部分產(chǎn)物溶解后引起溶液的濁度逐漸增大。這與齊寶坤等[23]關(guān)于熱處理對大豆11S球蛋白特性及結(jié)構(gòu)的影響的研究結(jié)果相似。

反應(yīng)溶液的濁度與蛋白的溶解度也有一定的關(guān)系，pH的變化可能會導(dǎo)致一些帶電的功能基團(tuán)發(fā)生沉降，從而影響濁度。本研究中，pH對蛋白質(zhì)的相互作用影響也較大，在pH為7.5時，濁度顯著(<0.05)降低；當(dāng)pH大于7.5時，濁度隨pH的增大而增大；在pH為8.5時濁度最大，隨后呈減小的趨勢。在pH更接近溶菌酶的pI時，非共價增強引起分子的隨機(jī)聚集減少，溶菌酶溶解度降低，濁度升高。這與王曉翠等[24]的研究結(jié)果類似，溶菌酶與卵黏蛋白在pH為7時相互作用最大，隨后其互作程度隨pH升高而降低。溶菌酶比卵黏蛋白的溶解性更強，過量的卵黏蛋白能使二者更好的發(fā)生互作，溶菌酶與卵黏蛋白互作后的產(chǎn)物溶解性降低，溶液中不溶性顆粒增多，加劇了濁度的變化。

升溫有助于蛋白質(zhì)的溶解，使蛋白質(zhì)間發(fā)生互作，聚集作用導(dǎo)致溶液變得黏稠；溫度高出一定程度會導(dǎo)致蛋白質(zhì)發(fā)生熱聚集，使溶液中不溶性沉淀增多，導(dǎo)致溶液彈性恢復(fù)能力降低，從而引起黏度降低[25]。這與陳珂等[26]關(guān)于溫度對蛋清蛋白流變特性影響的研究結(jié)果相似。溶菌酶溶解度高于卵黏蛋白，當(dāng)溶液中的溶菌酶含量較高時，互作后產(chǎn)生聚集現(xiàn)象，但未有大量沉淀，其表觀黏度相對較低；而當(dāng)卵黏蛋白含量繼續(xù)增大時，由于其分子量較大，導(dǎo)致蛋白顆粒增大，流動性降低，溶液表觀黏度增大[27–28]。

熒光強度與表面疏水性呈正相關(guān)，復(fù)合物峰位及最大吸收峰值介于溶菌酶與卵黏蛋白之間，由此可知，互作后的疏水性高于溶菌酶，而低于卵黏蛋白，可能是在溶菌酶與卵黏蛋白互作過程中卵黏蛋白的內(nèi)源性氨基酸隨其結(jié)構(gòu)展開而暴露在溶劑環(huán)境中，導(dǎo)致熒光強度發(fā)生改變；或溶菌酶與卵黏蛋白發(fā)生互作時，通過化學(xué)鍵相結(jié)合的方式使二者結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。王藝等[29]研究表明，不同條件處理蜂王漿蛋白，導(dǎo)致其內(nèi)源熒光強度增加，可能與蛋白質(zhì)的聚集有關(guān)。本研究結(jié)果與其相似。

綜合試驗結(jié)果可知，在反應(yīng)時間為40 min、反應(yīng)溫度為25 ℃、pH為8.5、溶菌酶與卵黏蛋白的質(zhì)量比為0.75∶1.00時，溶菌酶與卵黏蛋白互作程度較高；相較于卵黏蛋白與溶菌酶，復(fù)合物中二級結(jié)構(gòu)的組成比例發(fā)生了變化，β–折疊可能轉(zhuǎn)化為α–螺旋和β–轉(zhuǎn)角，β–轉(zhuǎn)角數(shù)量增加可能與溶菌酶與卵黏蛋白互作后發(fā)生聚集有關(guān)；聚集現(xiàn)象的產(chǎn)生導(dǎo)致互作后其疏水性發(fā)生改變，結(jié)合水含量增加，自由水含量降低；在溶菌酶與卵黏蛋白互作過程中有氫鍵和二硫鍵結(jié)合及存在靜電互作、表面疏水作用等分子間作用力；兩者互作后微觀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出絮狀結(jié)構(gòu)。說明蛋白質(zhì)間相互作用會導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)和聚集狀態(tài)發(fā)生較大變化，產(chǎn)生不溶性復(fù)合物，可能與蛋清濃蛋白的黏彈性有關(guān)。

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Interaction and structural characterization of lysozyme and ovomucin

LIU Lili1,2,3,4，ZHANG Mengjun1,2,3,4，CHENG Weiwei1,2,3,4，YANG Xiaopan1,2,3,4， XU Baocheng1,2,3,4，XIAO Feng1,2,3,4

(1.College of Food & Bioengineering, Henan University of Science and Technology, Luoyang, Henan 471023, China; 2.National Teaching Demonstration Center for Food Processing and Safety, Luoyang, Henan 471023, China; 3.Henan Engineering Technology Research Center for Food Raw Materials, Luoyang, Henan 471023, China; 4.Research and Utilization of Functional Food Resources Scientific and Technological Innovation Team of Henan Provincial Department of Education, Luoyang, Henan 471023, China)

This study aimed to investigate the interaction mechanism between lysozyme and ovomucin. With lysozyme and ovomucin as controls, the turbidity and apparent viscosity of the interaction between lysozyme and ovomucin were studied under six reaction time(10, 20, 30, 40, 50, 60 min), five temperatures(5, 15, 25, 35, 45 ℃), five pH(7.0, 7.5, 8.0, 8.5, 9.0), and five mixing ratios(0.50∶1.00, 0.75∶1.00, 1.00∶1.00, 1.00∶0.75, 1.00∶0.50). The acting force and structure of aggregates were characterized by SDS-PAGE gel electrophoresis, Fourier transform infrared spectroscopy, low-field nuclear magnetic resonance and scanning electron microscope. The results showed that the conditions of best interaction between lysozyme and ovomucin were incubation time of 40 min, reaction 25 ℃, pH of 8.5, with the ratio of 0.75∶1.00. Compared with ovomucin and lysozyme alone, the complex owned more α-helix and β-turn, and less β-pleated sheet and irregular coil. After interaction, the bound water content increased, and the free water decreased. The hydrophobicity of complex was higher than that of lysozyme, but lower than that of ovomucin. There were electrostatic interaction, hydrophobic interaction, hydrogen bond, disulfide bond and other intermolecular forces in the interaction between ovalbumin and lysozyme. After interaction, the microstructure changed and then flocculent structure was showed. It indicated that the protein-protein interactions would lead to great changes in their structure and aggregation state and produced insoluble complex, which might be related to the viscoelasticity of egg white protein.

egg white; lysozyme; ovomucin; interaction; turbidity; apparent viscosity; structure

TS253.1；S897.2

A

1007-1032(2022)06-0672-07

劉麗莉，張孟軍，程偉偉，楊曉盼，徐寶成，肖楓．蛋清溶菌酶與卵黏蛋白的相互作用及其結(jié)構(gòu)表征[J]．湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2022，48(6)：672–678．

LIU L L，ZHANG M J，CHENG W W，YANG X P，XU B C，XIAO F．Interaction and structural characterization of lysozyme and ovomucin[J]．Journal of Hunan Agricultural University(Natural Sciences)，2022，48(6)：672–678．

http://xb.hunau.edu.cn

2021–06–02

2022–11–28

國家自然科學(xué)基金項目(U1704114)；2021年洛陽市社會發(fā)展專項(2101021A)

劉麗莉(1974—)，女，河南周口人，博士，教授，主要從事畜產(chǎn)品科學(xué)與食品生物技術(shù)研究，yangliuyilang@126.com

10.13331/j.cnki.jhau.2022.06.007

責(zé)任編輯：鄒慧玲

英文編輯：柳正