植物抗冻蛋白分离纯化方法的研究进展

抗冻肽的研究进展及其在食品工业的应用前景全球范围内的相关领域科学家正面临严峻的挑战：如何控制冰晶生长及重结晶，实现低温冷链过程中抑制产品的冰晶生长，是保证众多食品品质的关键所在。

01抗冻蛋白的简介处于高寒、高海拔地区生物体经过长期自然环境选择，应激性地产生一类活性蛋白——抗冻蛋白（antifreeze protein，AFP），用以抵御外界严寒环境。

抗冻蛋白的最大特点就是能吸附在冰晶表面，从而制约冰晶生长，抑制冰晶重结晶，改变冰晶形态。

伴随着多种抗冻蛋白的发现和研究的深入，制约天然抗冻蛋白在食品领域中研究和应用的两大关键问题也日益凸显：1）天然分离纯化所得到的抗冻蛋白数量微少，非常有限的数量制约了其在食品工业中的大规模应用前景；2）当科学家致力于转基因技术以扩大生物体来源的抗冻蛋白产量时，转基因抗冻蛋白在食品应用中的安全性顾虑又成为广大消费者、欧盟组织和美国食品药品监督管理局所共同担忧的焦点问题。

02抗冻肽的来源抗冻蛋白主要来源于高寒、高海拔等极端条件下生长的鱼、昆虫、细菌和植物等生物体内。

抗冻蛋白按其来源可分为鱼源抗冻蛋白、昆虫源抗冻蛋白、细菌源抗冻蛋白和植物源抗冻蛋白4类；按照活性可分为：AFP I～IV、hyperactive-AFP和抗冻糖蛋白。

天然源抗冻蛋白本身生物体内含量极低、纯化成本高，纯化过程中活性损耗较大，限制了抗冻蛋白的研究与规模化应用。

而抗冻肽主要以食源性蛋白源为原料，通过特异性的酶切位点水解获得，具有可控、高效的制备特点。

目前报道的食源性抗冻肽多以食用明胶或者动物皮、鱼鳞等加工副产物制备得到。

03抗冻肽的性质3.1 热滞活性抗冻蛋白能特异性地降低溶液的冰点而不影响其熔点，这样冰点与熔点间产生的差值称为热滞活性。

研究表明，抗冻蛋白的抗冻活性片段只存在于局部的特异多肽链结构域，其抗冻活性并不是整体蛋白质在起作用。

洪晶和Wu Jinhong等同样通过分子动力学模拟发现，具有特定氨基酸长度和结构的胶原抗冻肽能够通过氢键与冰层结合，再通过疏水相互作用协同起到抑制冰晶形成的作用，说明抗冻蛋白的Kelvin效应同样适用于抗冻肽，一样具有热滞活性。

食品加工中植物蛋白质的提取与应用研究随着人们对健康和环保意识的不断提高，越来越多的人开始注重膳食中蛋白质的来源。

植物蛋白质因其低脂肪、高纤维和无胆固醇等优点逐渐受到人们的喜爱。

然而，植物蛋白质在食品加工中的提取和应用正面临着一些挑战。

本文将探讨食品加工中植物蛋白质的提取与应用研究的现状和未来发展。

首先，让我们来了解一下植物蛋白质的提取方法。

在食品加工过程中，为了充分利用植物蛋白质资源，提取方法至关重要。

常见的提取方法包括酸碱法、酶解法和物理法等。

其中，酸碱法是最常用的提取方法之一。

通过调整溶液的酸碱度，可以改变蛋白质的溶解性，从而实现蛋白质的提取。

酶解法则是通过酶的作用来分解植物细胞壁，释放出蛋白质。

物理法包括超声波法和高压萃取法等，利用物理力来破坏细胞结构，使蛋白质从细胞中释放出来。

这些提取方法各有优缺点，在不同的实际应用中可选择合适的方法。

接着，我们来讨论植物蛋白质在食品加工中的应用研究。

植物蛋白质可以用于替代动物蛋白质，制作各种素食产品。

例如，豆腐、豆干等豆制品是常见的素食产品，它们的主要原料就是大豆中的植物蛋白质。

此外，植物蛋白质还可以用于制作植物肉、植物奶等代替性食品，满足人们对动物保护和健康饮食的需求。

同时，植物蛋白质在面包、饼干、调味品等食品中也有广泛的应用。

通过调配不同的植物蛋白质，可以提高食品的品质和营养价值。

然而，植物蛋白质在食品加工中也存在一些问题。

首先是口感问题。

相对于动物蛋白质，植物蛋白质的口感更加粗糙，容易导致食品口感不佳。

其次是稳定性问题。

植物蛋白质在加工过程中容易发生聚集、沉淀等问题，降低了产品的稳定性和口感。

针对这些问题，科研人员们正在不断研究改善植物蛋白质的性质和功能。

通过蛋白质配对、蛋白质改性等技术手段，可以改善植物蛋白质的稳定性和口感，进一步提高食品品质。

未来，我们可以期待更多关于植物蛋白质的研究和应用。

随着科技的进步，可能会出现更加高效和环保的提取方法，使得植物蛋白质的利用率得到提高。

蛋白质表达和纯化技术的研究进展随着现代科技的发展，人们对于生物分子的研究越来越深入。

而蛋白质作为生命体中重要的分子，它的表达和纯化技术对于不同的生物学研究领域具有重要意义。

在过去的几十年中，人们在蛋白质表达和纯化技术方面进行了大量的研究和实践，取得了很多进展和突破，但同时也暴露出了一些局限和挑战，为此本文将会就蛋白质表达和纯化技术的研究进展进行论述。

一、蛋白质表达技术的发展蛋白质的表达是指将蛋白质基因转录成mRNA，再由mRNA翻译为蛋白质的过程，是进行蛋白质研究的基础。

在蛋白质表达技术的发展过程中，人们主要采用细胞工程和基因工程的手段。

目前最为流行的表达系统包括细胞外表达，细胞内表达和包涵体表达等。

1.细胞外表达细胞外表达是指将蛋白质表达于细胞外液中，利用细胞分泌系统实现。

利用大肠杆菌表达系统进行细胞外表达是目前最为流行的方法。

该方法表达效率高，并能够表达出大量纯净的蛋白质。

2.细胞内表达细胞内表达是指将蛋白质表达于细胞质中。

利用大肠杆菌表达系统进行细胞内表达，同样是比较常用的方式。

细胞内表达更加便于进行后续的纯化，但是容易受到细胞毒性和不可溶性蛋白质的影响。

3.包涵体表达包涵体表达是指将蛋白质表达于大肠杆菌的包涵体内。

由于其表达效率高，常被用于表达大量纯净的蛋白质。

但是在后续的纯化过程中，容易遇到很多问题，包括包涵体的重折叠，难以溶解等。

二、蛋白质纯化技术的发展蛋白质纯化是指将蛋白质从复杂的混合物中提取出来并纯化的过程。

蛋白质纯化技术对于后续的结构和功能分析有着重要的意义。

在蛋白质纯化技术的研究和实践中，人们采用了许多方法和策略，包括亲和纯化、聚焦电泳、凝胶过滤、逆流层析等，下面将会对其中几种方法进行论述。

1.亲和纯化亲和纯化是指利用蛋白质与其他化合物之间的特定亲和性进行纯化的方法，曾经被认为是一种高效且特异性很高的分离技术。

但是由于该方法需要特别定制的亲和柱，成本较高，同时含杂质蛋白质的影响因素和难以准确预测相互作用是亲和纯化存在的挑战。

278㊀2020Vol.46No.24(Total 420)DOI:10.13995/ki.11-1802/ts.024848引用格式:张可可,胡楠,李会珍,等.植物蛋白泡沫分离技术研究现状[J].食品与发酵工业,2020,46(24):278-283.ZHANGKeke,HU Nan,LI Huizhen,et al.Advances in foam fractionation technology of plant protein[J].Food and Fermentation Indus-tries,2020,46(24):278-283.植物蛋白泡沫分离技术研究现状张可可,胡楠,李会珍,张志军∗(中北大学化学工程与技术学院,山西太原,030051)摘㊀要㊀随着 植物蛋白基食品 发展热潮的不断兴起,植物蛋白资源的高效利用成为全球食品行业关注的焦点㊂目前植物蛋白的分离方法有碱溶酸沉法㊁色谱法㊁超滤法㊁大孔树脂吸附法等,但一定程度上存在着对蛋白破坏大㊁成本高㊁能耗大㊁易污染等缺点㊂泡沫分离因其能高度富集和回收植物浸提液中的低浓度蛋白,在浓缩回收植物蛋白中展现了较大潜力㊂该文综述了泡沫分离在浓缩和回收植物纯蛋白和植物蛋白混合体系的研究进展,对于前者而言,重点阐述了操作条件㊁装置结构和操作方式对纯蛋白分离的影响,以期为植物蛋白的有效分离提供理论参考㊂关键词㊀植物蛋白;泡沫分离;回收率;富集比Advances in foam fractionation technology of plant proteinZHANG Keke,HU Nan,LI Huizhen,ZHANG Zhijun ∗(College of Chemical Engineering and Technology,North University of China,Taiyuan 030051,China)ABSTRACT ㊀With the continuous rise of plant protein-based food development,the efficient use of plant protein resources has become the focus of global food industry.At present,the separation method of plant protein includes alkali-solution and acid-isolation,chromatography,ultrafiltration,macroporous resin adsorption,etc.However,there are many shortcomings such as the damage of the protein,high cost,high energy consumption,easy pollution and so on.Foam fractionation shows greatpotential in the industrial separation of plant proteins because it can enrich and recover the low-concen-tration proteins from their extract liquids.This paper summarized the research progress of concentrating and recovering plant pure protein and plant protein in the mixing system.Moreover,it focused on the effects of operating conditions,device structure and operation modes on the separation of pure protein in order to provide theoretical references for the efficient separation of plant protein.Key words ㊀plant protein;foam fractionation;recovery percentage;enrichment ratio第一作者:硕士研究生(张志军教授为通讯作者,E-mail:zjzhang@)㊀㊀基金项目:山西省青年科学基金(201901D211271);山西省科技厅重点研发计划(社会发展)项目(201803D31060);山西省转型综改试验区晋中开发区科技研究项目资助;山西省高等学校科技创新(省立省资助)项目(2020L0270);中北大学2019年校科研基金(XJJ201910)收稿日期:2020-06-23,改回日期:2020-07-16㊀㊀随着 植物蛋白基食品 发展热潮的不断兴起,植物蛋白资源的高效利用成为全球食品行业关注的焦点㊂植物蛋白广泛存在于植物的种子㊁果实和叶子中,是人类摄入蛋白的主要来源之一,与动物蛋白相比具有抗高血压㊁降胆固醇㊁抗肿瘤㊁抗微生物㊁预防慢性疾病等优异功效[1]㊂居民膳食蛋白质[2]研究表明未来的饮食方向是减少肉类蛋白质而增加植物来源的蛋白质在饮食中的比重,所以开发高效分离植物蛋白的工艺和方法具有重要意义㊂1㊀植物蛋白的分离方法目前植物蛋白的分离方法主要有碱溶酸沉法[3-4]㊁盐溶酸沉法[5-6]㊁生物酶法[7-8]㊁超声破碎法[9-10]㊁热水浸提法[11-12]㊁超声波辅助提取法[13-14]㊁泡沫分离法[15-16]㊁色谱分离法[17-18]㊁超滤法[19-20]和大孔树脂吸附法[21-22],各方法的优缺点如表1所示㊂其中,泡沫分离是一种利用气体为分离介质以达到分离和浓缩目的的新兴技术,针对植物浸提液中的低浓度蛋白质,该技术可实现其的高度富集和回收,降低其后续纯化和产品化难度;其次,泡沫分离设备简单,易于放大,操作条件温和,对蛋白质的活性影响小,因此在降低植物蛋白分离成本和保证蛋白功能性方面具有巨大潜力㊂本文将综述泡沫分离在浓缩回收植物蛋白质方面的应用情况,包括分离纯蛋白和蛋白混合体系工艺研究两方面㊂表1㊀植物蛋白质浓缩回收方法的汇总Table1㊀Summary of the methods for enriching and recovering plant protein提取方法优点缺点碱溶酸沉法工艺简单,提取率高,生产成本较低高温㊁强酸强碱条件易变性,蛋白色泽加深,消耗大量的酸和水,脱盐纯化难度大加酶提取法条件温和,减少水的消耗,保证蛋白质质量生产成本高超声波辅助提取法耗时短,蛋白提取率高影响蛋白质结构和功能热水浸提法成本较低,清洁,无污染营养物质破坏多色谱分离法快速准确,能够分离性质差别很小的化合物溶剂和固定相的选择较困难,洗脱时,容易造成溶剂浪费超滤法操作简单,条件温和,易于放大超滤膜容易污染,不能分离分子质量相近的蛋白大孔树脂吸附法吸附量大,选择性好,设备简单,操作方便,使用周期长,节省费用前处理复杂,使用前需要彻底去除致孔剂等有毒物质泡沫分离法设备简单,适用于低浓度的溶液,提取率高对高浓度的溶液分离效率较低盐溶酸沉法提取率高,不破坏蛋白灰分含量高,蛋白质溶解度低超声破碎法目标物质提取效果好,纯度高耗时耗能,提取率较低2㊀泡沫分离植物纯蛋白的研究进展2.1㊀工艺条件对泡沫分离植物蛋白的影响植物蛋白浸提液的溶液性质是影响其泡沫分离效果的重要因素,溶液初始浓度㊁温度[23]㊁离子浓度[24]和pH是研究者经常考察的关键因素,除此之外,进液量㊁气速㊁气体分布器孔径大小[23]和鼓泡时间[25]等操作条件同样不可忽视㊂(1)蛋白初始浓度㊂蛋白初始浓度通过影响溶液的表面张力影响泡沫起泡性,蛋白浓度越高表面张力越低,泡沫的发泡能力越强,排液速率越慢,回收率升高而富集比降低㊂为了形成稳定的泡沫层,蛋白质的浓度要在临界胶束浓度以下进行[26]㊂(2)pH值㊂pH值通过改变蛋白质的结构来影响蛋白质集聚,在pH等于等电点时,蛋白质所带静电荷为零,蛋白质分子周围的双电层消失,气泡表面液膜的厚度减小,泡沫排液速率加快,蛋白质分离效果最好[27]㊂李轩领[28]在提取亚麻籽蛋白时,富集比和回收率在其等电点pH等于3时达到最大㊂(3)进气速度㊂随着气速的增加,泡沫在分离柱内的时间缩短,减少了排水的时间所以富集比降低,泡沫量随之增加,使得回收率升高㊂(4)装液量㊂在泡沫分离过程中,装液量不同,其液相压力就不同,压力对气泡的大小和分布都有影响,分离效果随着液相压力的增大先明显增大,进而增加平缓,当压力增大到一定值,分离效果降低[29]㊂(5)温度㊂温度是影响液相吸附和泡沫相排液的因素之一,吸附是放热过程,而温度升高,则阻碍放热的进行,溶液的黏度随温度的升高而下降,有利于泡沫层排液[30]㊂(6)气体分布器㊂气体分布器孔径是控制气泡大小的重要因素,小的气泡有利于增大气液传质的比表面积,且在液相中上升的速度慢,有利于蛋白质的吸附,使得富集比增大[31]㊂(7)离子强度㊂增大离子强度可以改善蛋白在气-液界面处的吸附,提高排液,增加泡沫的稳定性,加大泡沫产量提高回收率㊂刘海滨[32]㊁刘颖[33]对桑叶㊁紫花苜蓿叶㊁菠菜叶以及亚麻籽㊁甘薯等蛋白浓缩和回收工艺进行了优化(见表2),表明泡沫分离能够高效富集和回收植物蛋白,对充分开发植物蛋白资源具有重要意义㊂表2㊀泡沫分离植物蛋白的工艺研究进展Table2㊀Research progress of the foam fractionationof plant protein植物蛋白种类影响因素成果参考文献桑叶蛋白蛋白质的浓度㊁装液量㊁pH值㊁气速回收率92.50%富集比7.63[32]紫花苜蓿叶蛋白蛋白质的浓度㊁pH值㊁气速㊁装液量回收率90.2%富集比7.64[32]亚麻蛋白亚麻蛋白浓度㊁NaCl浓度㊁原料液pH值㊁装液量回收率95.8%富集比9.80[28]甘薯蛋白进料浓度㊁pH㊁气流量㊁装液量㊁鼓泡时间回收率84.1%富集比为1.25[33]菠菜叶蛋白蛋白稀释倍数㊁pH值㊁气速㊁温度回收率81.56%富集比14.94[34] 2.2㊀装置结构对泡沫分离植物蛋白的影响装置结构直接影响泡沫分离植物蛋白的富集比㊂泡沫分离植物蛋白质的富集比是决定蛋白质后续纯2020年第46卷第24期(总第420期)279㊀280㊀2020Vol.46No.24(Total 420)化的关键指标,也是评价蛋白分离效果的直接表征㊂强化液相吸附和泡沫相排液是提高植物蛋白质的富集比的直接手段㊂在强化液相吸附方面,张哲等[35]开发了一种液相安装垂直筛板构件的新型泡沫分离塔,能有效增加大豆蛋白的吸附密度并缩短平衡时间,与传统液相无构件的泡沫分离塔相比,大豆蛋白的密度提高了58.8%㊂王连杰[36]分离大豆乳清蛋白时,在泡沫分离塔中加入折流板来强化气-液界面的吸附(图1),一方面增加了气泡在液相中的停留时间,另一方面减小了蛋白质分子在气液界面的传质阻力,与对照塔相比,气-液界面蛋白质的质量流率和气-液表面过剩分别提高了153%和193%㊂图1㊀折流板构件的三维结构图Fig.1㊀3D structure diagram of the baffle plate components为了促进泡沫相排液,孙景辉[37]设计了一种新型泡沫分离塔即泡沫相部分水平泡沫塔,如图2所示,以牛血清蛋白为研究体系,得出泡沫相部分水平泡沫分离塔的富集比是对照直塔的1.8倍㊂李瑞[38]和杨全文等[39]以牛血清蛋白为研究体系,把螺旋内构件应用到泡沫分离过程中来强化泡沫排液,富集比分别提高1.85倍和2.5倍㊂吴兆亮等[40]开发了2种由截流板和导流筒组成的促进泡沫排液的设备,以乳酸菌肽发酵液为研究体系,发现上口封闭带小孔的导流筒Ⅱ能非常显著的降低出口持液率,其富集比是简单泡沫塔的2.42倍㊂卢珂等[41]设计了一种在泡沫相加内套筒的泡沫分离塔,以牛血清蛋白为研究体系,与没有加内套筒的对照塔相比,加内套筒的实验塔降低了持液量,加速了泡沫的变大和聚并,提高了牛血清蛋白富集比,而且牛血清蛋白的富集比随着加入内套筒长度的增加而增加㊂从简单泡沫分离塔到倾斜泡沫分离塔再到内构件泡沫分离塔,研究者不断开发在温和条件下利于泡沫相排液的内构件,其中带螺旋内构件的泡沫分离塔,由于螺旋离心力作用,气泡和气泡之间的液体逆流流动阻力更小,富集比相较于其他构件高㊂图2㊀部分水平泡沫分离塔Fig.2㊀Part of horizontal foam fractionation tower2.3㊀操作方式对泡沫分离植物蛋白的影响泡沫分离有间歇式㊁连续式和分级式3种操作方式,通过料液是否一次性加入㊁鼓泡时间是否连续和有无残液排出来判断间歇式和连续式;分级式是将回收的泡沫液再次鼓泡,有多塔多级和单塔多级2种形式㊂孙瑞娉等[42]设计的两级泡沫分离提取大豆蛋白,如图3所示,既能提高富集比又能增大回收率,第一级的泡沫分离使大豆蛋白质的富集比尽可能高,具体数值为7.71,第二级的泡沫分离使蛋白质的回收率尽可能高,总回收率为82.75%㊂表3总结了采用不同操作方式及其相应回收率大小,可以发现两级泡沫分离的采用能够明显提高单级(间歇或连续)的蛋白质分离效果㊂图3㊀两级泡沫分离大豆蛋白工艺流程图Fig.3㊀Process Flow Chart of two-stage foamfractionation of soybean protein3㊀泡沫分离植物蛋白混合体系的研究进展3.1㊀蛋白质-糖混合体系植物蛋白质在提取过程中多糖往往也随之提取出来,因此去除提取混合物中的多糖成为植物蛋白质提纯的关键步骤㊂理论上多糖不是表面活性物质,泡2020年第46卷第24期(总第420期)281㊀表3㊀泡沫分离植物蛋白过程中不同操作方式对蛋白回收率的影响Table 3㊀Effect of different operating methods on protein recovery rate during foam fractionationplant protein操作方式植物蛋白种类回收率参考文献两级式大豆蛋白㊀82.75%[42]两级式大豆蛋白㊀80%[43]两级式马铃薯蛋白73.4%[44]两级式杏仁蛋白㊀71.19%[25]间歇式大豆蛋白㊀30.6%[45]连续式甘薯蛋白㊀84.1%[33]沫分离法可以得到高纯度的蛋白质并能使一同浸出的多糖不受破坏㊂实际上蛋白质和多糖并不是独立存在的,二者可发生复合反应[46]㊂李轩领[28]以未脱胶的亚麻籽饼粕为原料提取亚麻籽蛋白时,提出了一种新的增加分离效果的策略,以CO 2为载气,降低溶液pH,使得亚麻胶水解,从而破坏酸性多糖和蛋白质的结合,最终提高亚麻籽蛋白质的回收率和富集比,超过空气直接泡沫分离10%以上㊂通过弱化植物蛋白质和多糖之间的相互作用,成为泡沫分离蛋白质-糖混合体系的研究重点㊂3.2㊀蛋白质-蛋白质混合体系植物蛋白质多以混合蛋白的形式存在[47],针对二元蛋白质混合体系,寇倩云等[48]建立了牛血清白蛋白和溶菌酶混合溶液的初始泡沫高度㊁泡沫半衰期与其各自浓度的关系式[公式(1)以及公式(2)],为分离蛋白质二元体系提供了理论基础㊂不过对于三元蛋白质混合体系的泡沫分离机理还需进一步研究[47]㊂此外,还可基于蛋白质等电点不同的原则,加入阴离子或阳离子表面活性剂与其中一种蛋白质结合,来提高另一种蛋白质的回收率㊂SUZUKI 等[49]通过加入阴离子表面活性剂选择性的分离卵蛋白和溶菌酶㊂TADASHI 等[50]根据溶菌酶和α-淀粉酶的等电点不同,在不同pH 条件下,选择性的进行了分离,图4为不同pH 条件下,溶菌酶和α-淀粉酶的SDS-PAGE 图谱㊂Hf =mγ0-RT ω1ln (1+k 1c 1)-RT ω2ln (1+k 1c 1+k 2c 21+k 1c 1)+n(1)t 1/2=t 0M bγ0-RT ω1ln (1+k 1c 1)-RT ω2ln (1+k 1c 1+k 2c 21+k 1c 1)[]b-1{}(2)图4㊀溶菌酶和α-淀粉酶在不同pH 下的电泳图Fig.4㊀Electrophoretogram of lysozyme and α-amylaseat different pH values4㊀结论植物蛋白因其具有优异的功效已引起学术界和工业界的浓厚兴趣,未来具备实现商业化的潜能㊂但植物蛋白常用的浓缩回收方法存在许多局限性,泡沫分离在植物蛋白的浓缩和回收中展现了巨大的潜力,不仅可通过设计泡沫分离的操作条件㊁分离装置来调控植物蛋白的分离,还可通过多级泡沫分离来实现㊂因此,充分利用泡沫分离的所有优点,可以显著促进泡沫分离植物蛋白的工业化进程㊂然而,大部分植物蛋白并不是独立的存在,蛋白质与其他物质的结合使得泡沫分离在该领域还面临诸多问题和挑战㊂未来泡沫分离在植物蛋白富集和回收方面的研究可从以下几个方面进行突破㊂(1)优化泡沫分离富集㊁回收蛋白的工艺条件㊂根据不同蛋白质的特性选择最优的泡沫分离工艺,确定蛋白浓度㊁温度㊁pH㊁进液量㊁气速等操作条件,解决分离过程中回收率㊁富集比不高的问题,加速泡沫分离制备植物蛋白的产业化进程㊂(2)泡沫分离针对分离多种蛋白混合物和蛋白多糖混合物的数据偏少,对蛋白质混合物的分离还需要深入研究,从而更有效地指导实际复杂植物蛋白体系的分离和回收㊂参考文献[1]㊀胡苗苗,杨海霞,曹炜,等.植物蛋白质资源的开发利用[J].食品与发酵工业,2012,38(8):137-140.HU M M,YANG H X,CAO W,et al.The development and current situation of plant protein utilization[J].Food and Fermentation In-dustries,2012,38(8):137-140.[2]㊀罗洁霞,徐克.我国居民家庭膳食蛋白质和脂肪摄入量比较[J].中国食物与营养,2019,25(2):79-83.LUO J X,XU parative research on protein and fat intake of chinese residents[J].Food and Nutrition in China,2019,25(2):79-83.[3]㊀张英蕾,姚鑫淼,卢淑雯,等.碱溶酸沉法提取黑豆蛋白工艺优化[J].中国食品添加剂,2019,30(1):60-68.ZHANG Y L,YAO X M,LU S W,et al.Optimization of black soy-282㊀2020Vol.46No.24(Total 420)bean protein extraction process by alkali and acid precipitation[J].China Food Additives,2019,30(1):60-68.[4]㊀安家静,卢红梅,陈莉,等.碱提酸沉法提取薏仁碎米中蛋白质的研究[J].中国酿造,2018,37(6):97-102.AN J J,LU H M,CHEN L,et al.Coix seed protein extraction using alkali extraction and acid precipitation[J].China Brewing,2018,37(6):97-102.[5]㊀陈雪娇,梁兵,宁志高,等.棉籽蛋白质提取工艺的研究[J].沈阳化工大学学报,2019,33(1):34-38.CHEN X J,LIANG B,NING Z G,et al.Study on extraction tech-nology of cottonseed protein [J].Journal of Shenyang University of Chemical Technology,2019,33(1):34-38.[6]㊀刘凯,梁俊玉,肖引,等.磷酸盐法提取杏仁蛋白的工艺研究[J].武警医学,2013,24(9):783-785.LIU K,LIANG J Y,XIAO Y,et al.Extracting process conditions from almond dregs by phosphate method[J].Medical Journal of the Chinese People's Armed Police Force,2013,24(9):783-785.[7]㊀李玉珍,肖怀秋.碎籼米蛋白质中性蛋白酶酶法提取工艺优化[J].粮油食品科技,2017,25(2):22-27.LI Y Z,XIAO H Q.Optimization of enzymatic extraction of protein from broken indica rice[J].Science and Technology of Cereals,Oils and Foods,2017,25(2):22-27.[8]㊀江玉琴,柯伟倩,邓放明.碱性蛋白酶提取湘莲蛋白质的工艺优化[J].粮食科技与经济,2018,43(2):108-110;115.JIANG Y Q,KE W Q,DENG F M.Optimization of the extraction process of Xianglian protein by alkaline protease[J].Grain Science and Technology and Economy,2018,43(2):108-110;115.[9]㊀翁德会,杨文婷,汤雅萍,等.厚朴中蛋白质提取方法的优化[J].食品研究与开发,2018,39(18):66-69.WENG D H,YANG W T,TANG Y P,et al.Optimization of the ex-traction method of protein in magnolia officinalis[J].Food Research and Development,2018,39(18):66-69.[10]㊀侯兆乾,刘鑫阳,史超,等.冻融法和超声破碎法提取螺旋藻中藻蓝蛋白的工艺研究[J].内蒙古农业大学学报(自然科学版),2017,38(2):69-75.HOU Z Q,LIU X Y,SHI C,et al.The research of extraction pro-cedure by using method of freezing-thawing and ultrasonic broken process to extract phycocyanin from spirulina algae[J].Journal of Inner Mongolia Agricultural University(Natural Science Edition),2017,38(2):69-75.[11]㊀金周雨,丁淼,康骁,等.海鲜菇蛋白质提取条件的优化[J].现代食品,2018(22):124-128.JIN Z Y,DING M,KANG X,et al.Optimization of extraction con-ditions of protein from hypsizygus marmoreus [J].Modern Food,2018(22):124-128.[12]㊀王维坚,潘艳.绿豆蛋白热水浸提工艺优化[J].食品与机械,2013,29(5):154-157.WANG W J,PAN Y.Optimization on extracting conditions for mung bean protein with response surface methodology[J].Food &Machinery,2013,29(5):154-157.[13]㊀刘俊红,袁冰倩,李爽,等.超声波-碱法提取小麦麸皮蛋白质的工艺研究[J].食品工业,2018,39(9):5-8.LIU J H,YUAN B Q,LI S,et al.Protein extraction from wheat bran by ultrasound and alkali [J].The Food Industry,2018,39(9):5-8.[14]㊀邵婷,刘昕,黎重阳,等.超声波辅助高效提取辣木籽中的蛋白质[J].食品与发酵工业,2019,45(9):207-213.SHAO T,LIU X,LI C Y,et al.Ultrasonic-assisted highly efficient extraction of proteins from Moringa oleifera seeds [J ].Food andFermentation Industries,2019,45(9):207-213.[15]㊀刘龙,张炜,陈元涛,等.菠菜叶蛋白泡沫法分离工艺的优化[J].食品与机械,2017,33(6):169-175.LIU L,ZHANG W,CHEN Y T,et al.Optimization on foam sepa-ration process for spinach leaf protein [J ].Food &Machinery,2017,33(6):169-175.[16]㊀LI R,FU N,WU Z L,et al.Enhancing protein self-association atthe gas-liquid interface for foam fractionation of bovine serum albu-min from its highly diluted solution[J].Chemical Engineering Re-search and Design,2016,109:638-646.[17]㊀董爱军,杨鑫,张英春,等.高效液相色谱法分离测定牦牛乳中的8种蛋白质[J].分析测试学报,2012,31(8):972-976.DONG A J,YANG X,ZHANG Y C,et al.Separation and quanti-fication of major protein in yak milk by high performance liquidchromatographic method [J ].Journal of Instrumental Analysis,2012,31(8):972-976.[18]㊀李敏婧,杨洁,杨迎春,等.利用反相高效液相法测定马乳中的乳清蛋白[J].食品与发酵工业,2017,43(9):209-214.LI M J,YANG J,YANG Y C,et al.Determination of whey pro-teins in mare milk by reversed-phase high-performance liquid chro-matography[J].Food and Fermentation Industries,2017,43(9):209-214.[19]㊀顾文芬,曾凡逵,程锦春.超滤法从马铃薯淀粉加工分离汁水中回收蛋白质的研究[J].现代食品科技,2018,34(3):131-136.GU W F,ZENG F K,CHENG J C.Study on the protein recovery from potato starch processing water by ultrafiltration [J].ModernFood Science and Technology,2018,34(3):131-136.[20]㊀秦冬玲,马玉洁,陆国太,等.大豆乳清蛋白的超滤分离及膜污染分析[J].食品工业科技,2016,37(23):72-76.QIN D L,MA Y J,LU G T,et al.Ultrafiltration and membranefouling analysis for the separation of soybean whey protein[J].Sci-ence and Technology of Food Industry,2016,37(23):72-76.[21]㊀古静燕,李新胜,马超,等.大孔吸附树脂去除金针菇粗多糖中蛋白的研究[J].食品工业,2016,37(3):51-53.GU J Y,LI X S,MA C,et al.Deproteinization from flammulina velutipes polysaccharide extraction by macroporous adsorption resin[J].The Food Industry,2016,37(3):51-53.[22]㊀秦俊哲,张慧洋.大孔吸附树脂去除桑黄粗多糖中蛋白的研究[J].食品工业科技,2010,31(12):263-265.QIN J Z,ZHNAG H Y.Deproteinization from Phellinus linteus crude polysaccharide by macroporous adsorption resin[J].Scienceand Technology of Food Industry,2010,31(12):263-265.[23]㊀朱海兰.温度和气体分布器孔径对泡沫分离过程的影响及气体利用方式的初步研究[D].天津:河北工业大学,2013.ZHU H L.Effects of temperature and gas distributor pore on foamseparation and the preliminary study of gas utilization[D].Tianjin:Hebei University of Technology,2013.[24]㊀赵艳丽,张芳,吴兆亮,等.不同pH 下离子强度对泡沫分离乳清蛋白的影响[J].河北工业大学学报,2012,41(4):40-45.ZHAO Y L,ZHANG F,WU Z L,et al.Effect of ionic strength onthe foam separation of whey protein with different pH[J].Journal of Hebei University of Technology,2012,41(4):40-45.[25]㊀路帅,孙培冬,季晓彤,等.杏仁蛋白的两级泡沫分离工艺优化[J].食品工业科技,2018,39(12):200-204.LU S,SUN P D,JI X T,et al.Optimization of two-stage foam sep-aration of almond protein[J].Science and Technology of Food In-dustry,2018,39(12):200-204.[26]㊀孙红秀.泡沫分离蛋白质研究[D].天津:天津大学,2013.SUN H X.Study on foam fractionation of proteins [D ].Tianjin:Tianjin University,2013.[27]㊀LI R,WU Z L,WANG Y J,et al.Role of pH-induced structuralchange in protein aggregation in foam fractionation of bovine serumalbumin[J].Biotechnology Reports,2016,9:46-52.[28]㊀李轩领.亚麻籽胶酸性多糖和亚麻籽蛋白的泡沫分离研究[D].西宁:青海师范大学,2015.LI X L.Research of acidic polysaccharides in flaxseed gum andflaxseed protein by foam separation[D].Xining:Qinghai NormalUniversity,2015.[29]㊀申秋华,吴兆亮,殷昊,等.液相压力对泡沫分离过程中气泡大小及分离特性的影响[J].河北工业大学学报,2010,39(6):62-65;71.SHEN Q H,WU Z L,YIN H,et al.Effects of pressure on bubblesize and separation of bovine serum albumin in a bubble column[J].Journal of Hebei University of Technology,2010,39(6):62-65;71.[30]㊀朱海兰,吴兆亮,胡滨.温度对泡沫分离过程影响的研究[J].河北工业大学学报,2013,42(2):55-60.ZHU H L,WU Z L,HU B.The effect of temperature on foam sep-aration process[J].Journal of Hebei University of Technology,2013,42(2):55-60.[31]㊀胡滨,朱海兰,吴兆亮.气体分布器孔径对泡沫分离过程影响的研究[J].高校化学工程学报,2014,28(2):246-251.HU B,ZHU H L,WU Z L.The Effect of the pore size of gas dis-tributor on foam separation process[J].Journal of Chemical Engi-neering of Chinese Universities,2014,28(2):246-251. [32]㊀刘海彬.桑叶㊁紫花苜蓿叶蛋白的泡沫分离行为研究[D].西宁:青海师范大学,2016.LIU H B.Study on the separation behavior of Medicago sativa㊁Mul-berry of leaf protein with foam method[D].Xining:Qinghai NormalUniversity,2016.[33]㊀刘颖.泡沫分离法制备甘薯蛋白的工艺及其特性研究[D].福州:福建农林大学,2013.LIU Y.The technology of sweet potato protein separation using foamfractionation and the research on itᶄs properties[D].Fuzhou:Fu-jian Agriculture and Forestry University,2013.[34]㊀刘龙,张炜,陈元涛,等.菠菜叶蛋白泡沫法分离工艺的优化[J].食品与机械,2017,33(6):169-175.LIU L,ZHANG W,CHEN Y T,et al.Optimization on foam sepa-ration process for spinach leaf protein[J].Food&Machinery,2017,33(6):169-175.[35]㊀张哲,吴兆亮,龙延,等.垂直筛板构件强化SDS在泡沫分离液相吸附的研究[J].高校化学工程学报,2015,29(3):538-543.ZHANG Z,WU Z L,LONG Y,et al.Enhancement of interfacialadsorption of sds in foam separation columns with vertical sieve trayinternal[J].Journal of Chemical Engineering of Chinese Universi-ties,2015,29(3):538-543.[36]㊀王连杰.液相折流板强化泡沫分离中吸附性能的研究[D].天津:河北工业大学,2014.WANG L J.Enhancing the adsorption in the bulk liquid by usingfoam separation column fitted with baffles[D].Tianjin:Hebei Uni-versity of Technology,2014.[37]㊀孙景辉.泡沫相分离塔分离蛋白质的工艺标准研究[J].中国石油和化工标准与质量,2016,36(9):117-118.SUN J H.Study on the technology standard of protein separation infoam phase column[J].China Petroleum and Chemical Standardand Quality,2016,36(9):117-118.[38]㊀李瑞.螺旋内构件强化泡沫分离过程作用机制研究[D].天津:河北工业大学,2012.LI R.Study on mechanisms of the spiral interal component inprocess intensification of foam fractionation[D].Tianjin:Hebei U-niversity of Technology,2012.[39]㊀杨全文,吴兆亮,殷昊,等.螺旋构件强化排液的泡沫分离塔用于牛血清蛋白分离[J].化工学报,2011,62(4):1000-1005.YANG Q W,WU Z L,YIN H,et al.Enhancing foam drainage u-sing foam fractionation column with spiral internals for separation ofbovine serum albumin[J].CIESC Journal,2011,62(4):1000-1005.[40]㊀吴兆亮,钱少瑜,郑辉杰,等.一种泡沫分离过程中用于增强泡沫排液的设备[J].科学通报,2010,55(10):950-956.WU Z L,QIAN S Y,ZHENG H J,et al.A device used to enhancefoam discharge during foam separation[J].Chinese Science Bulle-tin,2010,55(10):950-956.[41]㊀卢珂,吴兆亮,侯凯湖,等.泡沫相塔壁对泡沫分离牛血清蛋白分离性能的影响[J].化工学报,2012,63(6):1765-1772.LU K,WU Z L,HOU K H,et al.Effect of column wall with foamphase on foam separation performances for bovine serum albumin[J].CIESC Journal,2012,63(6):1765-1772. [42]㊀孙瑞娉,殷昊,卢珂,等.两级泡沫分离废水中大豆蛋白的工艺[J].农业工程学报,2010,26(11):374-378.SUN R C,YIN H,LU K,et al.Technology of soy protein separa-tion from wastewater by two-stage foam fractionation[J].Transac-tions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2010,26(11):374-378.[43]㊀JIANG C S,WU Z L,LI R,et al.Technology of protein separa-tion from whey wastewater by two-stage foam separation[J].Bio-chemical Engineering Journal,2011,55(1):43-48. [44]㊀LIU Z M,WU Z L,LI R,et al.Two-stage foam separation tech-nology for recovering potato protein from potato processingwastewater using the column with the spiral internal component[J].Journal of Food Engineering,2013,114(2):192-198.[45]㊀LI R,WU Z L,WANG Y J,et al.Pilot study of recovery of wheysoy proteins from soy whey wastewater using batch foam fractiona-tion[J].Journal of Food Engineering,2014,142:201-209.[46]㊀陈晨,陈复生,刘伯业.蛋白质-多糖复合物研究进展[J].食品工业,2019,40(2):225-229.CHEN C,CHEN F S,LIU B Y.Research advances on protein-poly-saccharide compounds[J].The Food Industry,2019,40(2):225-229.[47]㊀谭相伟,吴兆亮,贾永生,等.泡沫分离技术在蛋白质多元体系分离中的应用[J].化工进展,2005(5):510-513.TAN X W,WU Z L,JIA Y S,et al.Application of foam separa-tion in multicomponent mixture of proteins[J].Chemical Industryand Engineering Progress,2005(5):510-513.[48]㊀寇倩云,吴兆亮,胡楠.牛血清白蛋白和溶菌酶混合溶液的泡沫性能与其浓度的关系[J].化工学报,2015,66(10):4107-4114.KOU Q Y,WU Z L,HU N.Relationship between foam propertiesand protein concentration in aqueous solution of bovine serum albu-min and lysozyme[J].CIESC Journal,2015,66(10):4107-4114.[49]㊀SUZUKI AKIRA,YASUHARA KAZUKI,SEKI HIDESHI,et al.Selective foam separation of binary protein solution by sds complex-ation method[J].J Colloid Interface Sci,2002,253(2):402-408.[50]㊀TADASHI NAKABAYASHI,YOICHI TAKAKUSAGI,KAZUKIIWABATA,et al.Foam fractionation of protein:Correlation of pro-tein adsorption onto bubbles with a pH-induced conformationaltransition[J].Anal Biochemistry,2011,419(2):173-179.2020年第46卷第24期(总第420期)283㊀。

植物抗冷性生理生化研究进展随着全球气候变化，气温的不断下降使得冷害成为植物生长发育的重要限制因素之一。

植物在受到低温胁迫时，能够采取一系列的生理生化机制来应对寒冷环境。

本文将就植物抗冷性的生理生化研究进展进行综述。

低温胁迫会导致细胞膜结构的破坏，从而影响植物正常的代谢活动。

为了抵御这种损坏，植物细胞会通过合成脂类来增加细胞膜的稳定性。

实验结果表明，低温条件下，植物细胞膜中的脂类含量明显上升，尤其是不饱和脂肪酸的含量增加更为显著。

此外，还发现植物在受到冷胁迫时，可以通过调节脂肪酸合成酶、膜蛋白的合成以及细胞膜的修复来增强细胞膜的稳定性。

另外，低温条件下，植物的光合作用受到严重影响，导致生物体无法正常进行光合作用产生的能量转化。

在此情况下，植物可以通过调节叶绿素和其他光合色素的合成来增加光能的利用率。

同时，植物可以通过调节光合系统的电子传递链来避免过量光能产生的氧化压力，有效保护细胞以及酶的活性。

另一方面，植物可以通过合成一系列的耐寒蛋白来应对低温胁迫。

这些耐寒蛋白大多数是具有调节蛋白功能的小分子蛋白，能够通过抑制并消除细胞受到冷胁迫产生的氧化压力，从而增强细胞的耐冷性。

此外，植物抗冷性的研究还包括对细胞分裂、DNA损伤修复、糖代谢等生化过程的调节。

研究表明，在植物的生长发育中，这些生化过程是至关重要的。

特别是在寒冷环境中，植物可以通过增加糖类合成、转运以及储存来增加细胞膜的稳定性，从而提高抗冷性。

总的来说，植物在受到低温胁迫时，可以通过一系列的生理生化机制来应对寒冷环境。

这些机制包括调节细胞膜的稳定性、光合作用的能量利用率、耐寒蛋白的合成以及糖代谢等生化过程的调节。

对这些机制的研究可以为植物的育种和种植提供基础理论支持。

植物蛋白质修饰调控机制的研究进展在植物生长发育和逆境响应过程中，细胞内的蛋白质修饰扮演着非常重要的角色。

蛋白质的翻译后修饰包括磷酸化、乙酰化、甲基化、泛素化等多种形式，这些修饰可以使蛋白质的结构、功能和相互作用方式发生变化，从而调节细胞生理过程。

本文将重点介绍植物蛋白质修饰调控机制的研究进展。

1. 磷酸化修饰的研究进展磷酸化修饰在植物中是一种常见的蛋白质修饰方式，通过激酶和磷酸酶的作用来调节蛋白质的功能。

研究表明，在植物中，磷酸化修饰参与了许多生理过程，如光合作用、花期调控、生长和发育等。

目前，通过大规模的磷酸化质谱分析技术，已经鉴定了大量的天然磷酸化位点和磷酸化蛋白。

例如，ATP合成酶在植物中经过磷酸化后可以促进光合作用的进行；植物小臂蛋白经过磷酸化可以参与生长调控。

此外，还有一些蛋白通过磷酸化参与到植物逆境响应机制中，丰富了我们对植物磷酸化修饰的了解。

除此之外，还有一些磷酸化酶和蛋白激酶在植物中发挥了重要的作用。

例如，SNF1蛋白激酶在植物中广泛存在，可以促进植物体内光合成的进行，并调节植物植株的生长发育。

2. 甲基化修饰的研究进展甲基化修饰是一种在氮、碳等生物元素相互转化的生理过程中，通过转移甲基的方式，来调节蛋白质的结构和功能。

植物中的甲基化修饰方式主要包括甲基化、乙酰化、醋化等。

当前，关于植物甲基化修饰的研究进展主要集中在拟南芥的遗传研究中，这些研究揭示了遗传变异和表观遗传机制之间的相互作用。

例如，ATP段链机制是植物中一个经常发生的甲基化修饰。

ATP段链机制能够通过改变植物基因的表达调节植物体内的信号传递机制，从而影响植物的生长发育和逆境响应。

此外，还有一些已知的蛋白通过甲基化修饰参与到植物体内的逆境响应过程中。

例如，转录因子MYB82经过甲基化修饰可以增强植物体内的耐盐性，从而加强对盐胁迫的适应能力。

3. 泛素化修饰的研究进展泛素化修饰是一种非常重要的蛋白质修饰方式，在植物生长发育和逆境响应中发挥着重要的作用。

植物源抗冻蛋白对面筋蛋白性质影响研究进展
张艳杰;王金慧;艾志录;范会平
【期刊名称】《食品与发酵工业》
【年(卷),期】2022(48)9
【摘要】抗冻蛋白(antifreeze proteins,AFPs)具有热滞活性,能抑制冰晶的重结晶,将其运用到冻藏和冻融的面筋蛋白中,可以在一定程度上抑制面筋蛋白劣变的发生。

该文分类整理了不同来源植物抗冻蛋白的特性,逐一阐述了抗冻蛋白在冻藏冻融过
程中对面筋蛋白的结构、功能和热力学主要性质的影响,并对其调控机理进行了概述。

【总页数】8页(P267-273)
【关键词】植物源抗冻蛋白;面筋蛋白;冻藏冻融;疏水基团
【作者】张艳杰;王金慧;艾志录;范会平
【作者单位】河南农业大学食品科学技术学院;农业农村部大宗粮食加工重点实验室;国家速冻米面制品加工技术研发专业中心
【正文语种】中文
【中图分类】TS2
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抗冻蛋白及其在食品中应用的研究进展曹吉芳;曹慧;徐斐;袁敏;叶泰;于劲松【摘要】抗冻蛋白(AFPs)是具有热滞活性、且能抑制冰晶重结晶的一类蛋白质.由于其特殊的结构和功能,可作为有效的抗冻添加剂应用于冷冻冷藏食品的加工、运输及贮藏过程,以提高食品的质量.本文对近年来有关抗冻蛋白的来源、作用机制以及在食品工业中的应用等方面的研究进展进行了综述.【期刊名称】《工业微生物》【年(卷),期】2018(048)003【总页数】7页(P62-68)【关键词】抗冻蛋白;热滞活性;冰抑制重结晶【作者】曹吉芳;曹慧;徐斐;袁敏;叶泰;于劲松【作者单位】上海理工大学医疗器械与食品学院,上海200093;上海理工大学医疗器械与食品学院,上海200093;上海理工大学医疗器械与食品学院,上海200093;上海理工大学医疗器械与食品学院,上海200093;上海理工大学医疗器械与食品学院,上海200093;上海理工大学医疗器械与食品学院,上海200093【正文语种】中文抗冻蛋白(Antifreeze proteins，AFPs)，亦称冰结合蛋白(Ice binding proteins，IBPs) 或冰结构蛋白 (Ice structuring proteins，ISPs)，是一类可以降低体系的冰点，改变冰晶形态，并抑制冰晶生长的特殊蛋白质[1]。

AFPs不同于常见的防冻剂如甲醇、甘油或乙二醇等主要通过降低溶液的凝固点起到抗冻功效。

AFPs具有非依数性降低冰点、改变冰晶形态和抑制重结晶等特性，且其能在较低的浓度起到抗冻作用，从而避免对溶液渗透压的影响。

早在1969 年，DEVRIES 在南极 Mcmurdo 海峡的Nototheneniid鱼血液中首先分离出了具有抗冻性质的AFP[2]，并发现其能维持鱼体液的非冰冻状态，抑制体液内冰核的形成与生长，从而提高鱼类在低温环境中的生存能力。

其后, 人们又先后从鱼类[2]、昆虫[3]、植物[4]及真菌[5]和细菌[6]中发现了一系列结构各异的抗冻蛋白。