2023年10月9日，南京财经大学食品科学与工程学院李文（第一作者）、裴斐（通讯作者）在国际TOP期刊Food Hydrocolloids（Q1，IF: 10.7）发表题为“Effects of ferulic acid on the polymerization behavior of gluten protein and its components”的研究性论文。
全谷物食品富含矿物质、维生素和酚酸等营养成分，可改善人体健康，因此人们对全谷物食品的需求不断增加。作为全谷物食品的重要组成部分，全麦产品的需求量很大。然而，由于小麦麸皮的不良质地和感官特性，全麦产品受到限制。前期研究表明，阿魏酸（FA）可以与酪氨酸共价交联从而影响面团性能，在面筋蛋白聚集过程中发挥关键作用。同时，FA通过与半胱氨酸相互作用影响面筋蛋白聚集以及面筋网络结构的形成，避免面筋网络结构形成过程中的氧化交联，减少麸皮中水不可提取固体对面团的不利影响。然而，由于麦醇溶蛋白、麦谷蛋白面筋蛋白关键组分与FA之间的相互作用尚不明确，缺乏关于FA对面筋蛋白及其组分聚集特性的影响机制研究。
因此，本文研究了不同FA添加量下麦醇溶蛋白、麦谷蛋白和面筋蛋白的游离巯基含量、分子量分布以及粒径分布的变化，利用原子力显微镜对三种不同FA添加量蛋白的表面形貌进行表征，同时，通过解析面筋蛋白组分多尺度结构变化，明确了FA对面筋网络结构强化与稳定性的调控作用，该研究为改善全麦面团质构品质特征提供理论依据。
研究亮点
明确了阿魏酸对面筋蛋白聚集行为的调控作用，0.5% FA降低了面筋蛋白的游离巯基含量，增大了面筋蛋白平均粒径；通过AFM和SDS-PAGE分析，证实了添加0.5% FA促进了面筋蛋白分子链聚集行为，与高剂量FA相比使面筋蛋白结构趋于稳定。
研究结论
本文探究了添加FA对麦醇溶蛋白、麦谷蛋白和面筋蛋白结构和聚集行为的影响，结果表明0.5% FA降低了麦谷蛋白和面筋蛋白的游离巯基含量，提高了面筋蛋白的平均粒径；添加0.5% FA时β-折叠含量与对照组相比增加了20.40%，而高剂量FA显著降低了麦谷蛋白酪氨酸双峰比并增加了色氨酸残基附近微环境极性，促进了面筋蛋白无序结构形成，不利于形成稳定的面团网络结构；SDS-PAGE结果表明0.5% FA对低分子量蛋白组分交联聚集形成高分子量蛋白有明显的促进作用。通过原子力显微镜分析，证实0.5% FA促进了面筋蛋白分子间交联聚集行为，高剂量FA使面筋蛋白聚集体分布不均匀，面筋蛋白网络结构无序、松散，不利于形成连续稳定的面团。
图文赏析
图1 不同FA添加量麦醇溶蛋白、麦谷蛋白和面筋蛋白的游离巯基含量变化
图2 不同FA添加量麦醇溶蛋白（A）、麦谷蛋白（B）和面筋蛋白（C）SDS-PAGE图
图3不同FA添加量麦醇溶蛋白(A)、麦谷蛋白(B)以及面筋蛋白(C)的粒径
图4 麦醇溶蛋白、麦谷蛋白和面筋蛋白样品的内源荧光强度（A）和表面疏水性（B）
图5 麦醇溶蛋白（A）、麦谷蛋白（B）和面筋蛋白（C）样品二级结构的相对含量
图6 不同FA添加量面筋蛋白组分酪氨酸双峰I850/830（A）和色氨酸残基I760（B）的变化
图7 不同FA添加量面筋蛋白样品的AFM图像
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2023.109388
