导读:华南理工大学杨晓泉教授课题组与2022年7月在国际期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry发表题为“Digestion Resistance of Soybean 7S Protein and Its Implications for Reinforcing the Gastric Mucus Barrier”的研究性文章,并被选为该期的封面论文,这是杨晓泉教授课题组关于大豆7S蛋白相关研究的第三篇封面论文。该研究获广东省特支计划项目(2019BT02N112)和广州市科技计划项目(201803020042)资助。本研究中使用了瑞典百欧林科技两种技术:QSense耗散型石英晶体微天平QCM-D与KSV NIMA LB单分子膜分析仪。

先前的研究发现大豆蛋白,特别是大豆7S蛋白呈现较强的消化抗性,但是消化抵抗的机制及在人体健康中的应用还不明晰。本研究发现提取制备的大豆7S蛋白既包含寡聚体蛋白,同时也包含淀粉样聚集蛋白,经胃蛋白酶消化的大豆7S蛋白只存在淀粉样聚集蛋白,聚集状态导致大豆7S蛋白呈现较强的消化抗性。同时,动物实验也表明抗胃蛋白酶消化的大豆7S蛋白可以有效阻止阿司匹林诱导的胃黏膜损伤。研究同时采用了石英晶体微天平(QCM-D)、Langmuir单层膜和多粒子示踪技术(MPT)研究抗消化的大豆7S蛋白与胃黏液层屏障的影响,发现抗消化的蛋白聚集体能有效渗透进去黏液层,通过与胃黏液层中黏蛋白的相互作用增强黏液层的粘度和紧致性,从而增强胃黏液层的屏障性质。本研究有助于深入理解较高的非发酵大豆食品摄入与降低的胃癌风险相关。

研究亮点

  • 大豆7S蛋白是植物蛋白家族的重要成员,研究首次揭示了大豆7S蛋白抵抗消化的原因,同时与大豆7S蛋白结构类似的vicilin类蛋白具有类似的抗消化性质,该研究具有一定的普适性。
  • 研究发现抗消化的蛋白聚集体可以通过增强胃黏液层的屏障性质保护胃黏膜,为膳食组分与胃黏膜的保护提供了新的见解。
  • 研究通过生物物理的方法,包括QCM-D和Langmuir单层膜技术用于胃黏膜屏障性质的研究,具有一定的创新性。

研究结论

  • 大豆7S蛋白的聚集状态是导致消化抵抗的主要因素。
  • 抗消化的蛋白聚集体可以通过增强胃黏液层的屏障性质发挥胃黏膜保护作用。 

 

                     论文封面

图文赏析

图1 大豆7S蛋白的抗消化性及机制

 

图2 抗消化的大豆7S蛋白聚集体的胃黏膜保护作用

图3 QCM-D用于胃黏液层屏障性质的研究

图4 MPT及Langmuir单层膜用于黏液层屏障性质的研究

 

原文链接

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.jafc.2c02603

 

通讯作者简介:

杨晓泉,现任华南理工大学食品科学与工程学院教授,兼任小麦与玉米深加工国家工程实验室副主任,淀粉与植物蛋白深加工教育部工程研究中心副主任,广东省天然产物利用与产品安全重点实验室副主任。学术兼职主要包括中国粮油学会食品分会常务理事,中国食品科技学会功能食品分会及大豆食品分会常务理事,广东省营养学会常务理事,《中国粮油学报》编委,以及ACS Appl. Mater. Interfaces、J. Agric. Food Chem.、 Food Hydrocolloids、JAOCS等国际期刊的审稿人。长期从事植物蛋白特别是大豆蛋白的研究与开发工作,在此领域主持与参加“863计划”、“十二五”科技支撑及国家自然科学基金、公益性行业科技专项多项国家级科研项目,包括“特殊病理时期营养功能食品专用配料的研究”、“抗极端环境蛋白质加工技术研究与产业化”、“特殊人群食品(中老年、婴儿)品质改良专用蛋白配料关键技术研究”等项目。2011年及2015年分别获得国家科技进步奖两次(排名第二)。目前,已发表SCI收录论文100多篇(通讯作者80余篇),他引超过1600次,进入农业科学ESI全球排名1%,列190位。获得大豆蛋白等植物蛋白方面授权专利15项。

 

作者简介:

韩凯宁,华南理工大学食品科学与工程专业博士,主要从事植物蛋白的机体代谢调节相关研究,在功能性大豆蛋白的分离制备、大豆蛋白及多肽的机体代谢调节、大豆蛋白与肠道微生物的相互作用对机体健康的影响方面有长期深入的研究。在Journal of Agricultural and Food Chemistry,Food & Function,Journal of Functional Foods等期刊发表SCI论文十余篇,其中两篇研究论文被Journal of Agricultural and Food Chemistry选为封面论文。

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