Page 187 - 《精细化工》2022年第9期

第 9 期 张园园，等: 酪蛋白酸钠-燕麦 β-葡聚糖美拉德产物的制备及其性质 ·1905·

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量）35 kDa~25 kDa 之间 [20] 。反应 12 h 时，相较于 由图 6 可知，燕麦 β-葡聚糖在 1070 cm 处出
未处理酪蛋白酸钠，条带开始模糊，并且在高分子 现糖苷键 C—O—C 的伸缩振动峰，酪蛋白酸钠在此
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量 75 kDa 出现新的条带，说明此时已经发生了美拉 处无峰，但美拉德产物在 1084 cm 处形成新的属于
德反应，酪蛋白酸钠亚基的分子量增大。随着反应 糖苷键的吸收峰，这可能是因为燕麦 β-葡聚糖共价
时间延长到 48 h 时，α-酪蛋白酸钠和 β-酪蛋白酸钠 连接到酪蛋白酸钠上，引入了糖苷键，导致蛋白分
这两条特征条带逐渐消失，同时在分离胶界面有大 子侧链振动，并产生了相应的吸收峰。
分子量的物质连续向下扩散，形成拖带的现象。这 蛋白质中酰 胺Ⅰ带的特 征吸收峰（ 1600~
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说明酪蛋白酸钠和糖链发生接枝反应，大分子糖链 1700 cm ）能够表现蛋白质化学基团和二级结构的
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以共价键形式连接 [21] 在酪蛋白酸钠上。由于生成的 变化。酪蛋白酸钠在 1648 cm 处归属于酰胺Ⅰ带的
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酪蛋白酸钠-多糖美拉德产物分子量太大，三级结构 特征吸收峰在美拉德产物中迁移至 1663 cm 处，可
发生巨大变化，在分离胶和浓缩胶的界面堆积，难 能是由于美拉德反应过程中酪蛋白酸钠的伯氨基与
以穿透分离胶 [22] 。 燕麦 β-葡聚糖的羰基发生缩合反应形成了含有 C==
N 键的席夫碱产物，释放出水并消耗氨基。美拉德
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产物在 1663 和 1539 cm 处吸收峰均增强，这可能
是由于在美拉德反应过程中，生成羰胺化合物、初
级产物希夫碱等，使得此处的吸收峰强度升高 [23] 。
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3700~3200 cm 范围内出现的吸收峰是游离羟基的
伸缩振动引起的。与酪蛋白酸钠相比，美拉德产物
在此处的吸收峰变宽，可能是由于燕麦 β-葡聚糖含
有大量的羟基，和酪蛋白酸钠发生共价结合后 O—H
伸缩振动加强 [24] 。结果表明，酪蛋白酸钠与燕麦 β-
葡聚糖分子之间发生了复杂的交联和聚合反应，最
终通过共价连接形成新的产物。

Mark—标准蛋白；泳道 1~5 依次为酪蛋白酸钠，酪蛋白酸钠-燕 2.4 内源荧光光谱分析
麦 β-葡聚糖反应 12、24、36、48 h
蛋白质是由氨基酸通过肽键连接形成的两亲性
图 5 酪蛋白酸钠-燕麦 β-葡聚糖美拉德反应不同时间的 大分子物质，随环境的变化而变化。酪蛋白中的色
SDS-PAGE 图 氨酸、酪氨酸是内源荧光的主要来源 [25] 。蛋白质的
Fig. 5 SDS-PAGE image of sodium caseinate-oat β-glucan
grafting reactants at different reaction times 荧光特性与色氨酸和酪氨酸结构以及其所处的微环
境紧密联系。可通过内源荧光光谱来分析蛋白质与
2.3 FTIR 分析 其他物质反应引起的构象变化，从而进一步判断美
通过对比 FTIR 谱图上吸收峰的变化来推断美 拉德反应对蛋白功能特性的改变。图 7 是酪蛋白酸
拉德反应前后酪蛋白酸钠结构的变化以及化学键的 钠、酪蛋白酸钠-燕麦 β-葡聚糖物理混合物、酪蛋白
改变，进一步证实酪蛋白酸钠和燕麦 β-葡聚糖是否 酸钠-燕麦 β-葡聚糖美拉德产物的内源荧光光谱。
发生美拉德反应以及美拉德反应的作用位点，结果
见图 6。

图 7 酪蛋白酸钠、酪蛋白酸钠和燕麦 β-葡聚糖混合物、
美拉德产物的荧光光谱图
Fig. 7 Fluorescence spectra of sodium caseinate, sodium
图 6 原料及最佳条件下产物的 FTIR 谱图 caseinate and oat β-glucan mixture as well as
Fig. 6 FTIR spectra of raw material and conjugate Maillard conjugate