中国农业科学 | 南京财经大学汤晓智课题组分析不同盐离子对藜麦蛋白凝胶特性及分子间作用力的影响

藜麦（Chenopodium quinoa）是一种伪谷物，营养丰富，联合国粮农组织（FAO）认为藜麦是唯一一种能满足人体基本营养需求的单体植物，被称为丢失的远古“营养黄金”。藜麦种子中的蛋白含量约15%，且氨基酸组分均衡，包含全部人体必需氨基酸。凝胶性能被认为是植物蛋白重要的功能性质之一，对藜麦蛋白的加工适宜性至关重要。蛋白凝胶的性质不仅取决于蛋白本身，还取决于凝胶条件，如加热温度和方式、pH、离子浓度和类型。研究不同盐离子对热诱导藜麦蛋白凝胶的影响，对藜麦蛋白凝胶的加工具有重要意义。

近期，南京财经大学食品科学与工程学院/江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心/江苏高校粮油质量安全控制及深加工重点实验室汤晓智课题组完成的题为“不同盐离子对藜麦蛋白凝胶特性及分子间作用力的影响”的研究论文在《中国农业科学》2023年第56卷21期正式发表。

结果显示，中性条件下，盐离子的加入降低了藜麦蛋白凝胶的硬度和持水力（P<0.05），增强了凝胶的弹性。添加MgCl₂的藜麦蛋白凝胶具有最低的硬度和持水力。NaCl对凝胶的色差没有显著影响。相同浓度下，二价盐离子的加入显著提高了凝胶的亮度和白度，CaCl₂的加入使凝胶白度从59.62提高至67.80。添加盐离子促进藜麦蛋白的颗粒聚集，使凝胶的网络结构更加粗糙，加入二价盐离子的蛋白凝胶的微观结构表现出更粗糙和更大的缝隙。

同时，相较于空白组和添加NaCl的凝胶，添加二价盐离子显著降低了藜麦蛋白凝胶内的二硫键含量，并削弱了凝胶内的静电相互作用。盐离子的加入使蛋白凝胶的β-折叠和β-转角含量降低，α-螺旋结构和无规则卷曲结构含量增加，降低了二级结构的有序性。

盐离子通过调控藜麦蛋白的聚集行为及蛋白质的变性温度，影响藜麦蛋白在加热凝胶过程中的展开程度、蛋白间的分子间相互作用及凝胶内的水分分布，从而使凝胶的蛋白质二级结构从有序向无序转变，且凝胶的微观网络结构变得疏松及不均匀，降低了藜麦蛋白凝胶的硬度、回复性及持水力，增强了凝胶的弹性和黏聚性。本研究结果可为藜麦蛋白加工提供理论参考，生产中可根据不同的加工需求选择适合的盐离子。

该研究获得国家自然科学基金(32001643); 国家自然科学基金(32372380); 江苏省自然科学基金(BK20200831); 江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)的资助。

引用本文：

冯潇, 武朝升, 杨玉玲, 付丽霄, 陈龙薇, 汤晓智. 不同盐离子对藜麦蛋白凝胶特性及分子间作用力的影响[J]. 中国农业科学, 2023, 56(21): 4318-4329.

FENG Xiao, WU ChaoSheng, YANG YuLing, FU LiXiao, CHEN LongWei, TANG XiaoZhi. Effects of Different Salt Ions on the Gel Properties and Molecular Interactions of Quinoa Protein[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2023, 56(21): 4318-4329.

《中国农业科学》是中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会共同主办的以农业为核心的多学科综合性学术期刊。是中文核心、科技核心、CSCD Q1区期刊，是科协支持的卓越期刊。在多家第三方评价系统中，评价总分多年保持在农业综合类期刊中的首位。现为半月刊，设有“作物遗传育种•种质资源•分子遗传学；耕作栽培•生理生化•农业信息技术；植物保护；土壤肥料•节水灌溉•农业生态环境；园艺；食品科学与工程；畜牧•兽医”等栏目。

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