β-乳球蛋白的直接应用

发布日期:2025/2/19 11:07:46

简介

β-乳球蛋白(β-Lg)是由乳腺上皮细胞合成的乳特有蛋白，是反刍动物和猪等乳中的主要乳清蛋白成分。近年来研究证明;在人乳中也含有β-乳球蛋白，但是含量极少。β-乳球蛋白在牛乳乳清中占蛋白质总量的43.6%~50.0%，在脱脂牛乳中的含量约为2.0~4.0g/L。

β-乳球蛋白

牛乳中的β-乳球蛋白分子量在18400左右，等电点为5.1~5.3，一共由162个氨基酸残基组成，有2个遗传变异体。β-乳球蛋白在牛乳中主要以二聚体形式存在，由非共价键连接的2个单位亚基组成。在pH<3.5或pH>8.0时，B-Lg二聚体解离成单体。每个单体含有2个二硫键Cys66-Cys160和Cys106-Cys199，还有1个Cys121自由硫氢基。β-乳球蛋白的三维结构在中性pH值时是由8条反平行链组成的β桶状结构，有1个α+1拓扑，桶外存在着一个具有3个转角的c螺旋和第9条β链。在生理状态下，β-乳球蛋白的二聚体像一个拉长的椭圆体，长约6.95nm，宽约3.6nm。通过旋光色散和圆二色性技术研究发现，β-乳球蛋白的二级结构包括10%~15%的α-螺旋、43%的β-折叠和47%的无序结构。

直接应用

蛋白质的功能特性与其理化性质密切相关，如分子量、氨基酸组成及序列、结构、表面静电荷与有效疏水性等。由于β-乳球蛋白在分子水平上所具有的一些物理组成及结构造成了其独特的空间分子构象和理化性质，使得天然的β-乳球蛋白在食品工业中有着特殊的应用。β-乳球蛋白直接应用主要基于以下固有特性：对脂溶性维生素及脂肪酸的结合能力、对风味物质的保持力及较好的凝胶性能、特有的生物活性功能等。

1、对脂溶性维生素及脂肪酸的结合能力

β-乳球蛋白具有很强的结合脂溶性维生素及脂肪酸的能力，可以作为像VA、VE等脂溶性营养物质的添加载体，这可用于生产无脂或低脂且富含脂溶性维生素的营养食品。β-乳球蛋白对脂溶性维生素及脂肪酸起尤其对VD与VE等脂溶性维生素。β-乳球蛋白不仅可以结合脂溶性小分子，而且能够提高其在机体内的转运效率，促进这些物质的吸收。KushibikiS等(2001)通过研究证明：当在β-乳球蛋白存在的条件下，饲料中的几种成分含量相等的情况下，动物肌肉中的VA、甘油三酸酯、长链脂肪酸的含量显著提高(P<0.05)。

2、对风味物质的保持力及较好的凝胶性能

Jouenne E等(2000)在研究一些风味物质(甲基酮、乙酸乙酯、柠檬油精等)与β-乳球蛋白相互作用时发现：在pH为3~9的范围内，β-乳球蛋白对于这些风味物质有着较强的保持力，并且这种保持力会随着pH变化而改变。在pH=7.5时，由于静电作用使得其对风味物质的保持力最强。此外，β-乳球蛋白的凝胶性质优于鸡蛋蛋白，它优越的胶体性质和包水性质可作为高效添加剂用于许多食品体系。如使用β-乳球蛋白胶体性质来模拟和代替无脂食品中的动物油，开发低脂肉制品等产品。

3、固有生物活性

NakajimaM等(1997)研究发现：β-乳球蛋白能在1mg/mL的水平下使黑色素褪色，且进一步发现β-乳球蛋白在机体内具有抑制酪氨酸酶活性的能力(酪氨酸酶可催化酪氨酸产生黑色素或其它色素)。他们还进一步证明，它能够完全清除VA代谢物所形成的色素沉淀。此外，β-乳球蛋白还有提高机体抗氧化能力的功能。ZommaraM等(1998)研究证明，在体内VE缺乏的情况下，它能够显著增加肝脏中的还原型谷胱甘肽，并有效提高细胞膜的抗氧化能力。这对β-乳球蛋白在化妆业上的应用提供了可能。