转谷氨酰胺酶的功能特性及其在乳品中的应用[1]

转谷氨酰胺酶的功能特性及其在乳品中的应用

第28卷　第6期　　　　　　　中　国　乳　品　工　业

2000年　12月

Vol128,No16　Dec.,2000

　CHINADAIRYINDUSTRY

综　述

转谷氨酰胺酶的功能特性

及其在乳品中的应用

张学兵,　岳振峰,　徐建祥,　赵谋明,　彭志英

(华南理工大学食品与生物工程学院,广东广州510640)

摘　要:论述了转谷氨酰胺酶的理化性质、催化机制、功能特性及其在乳品中的应用。关键词:转谷氨酰胺酶;功能特性;应用

中图分类号:Q814.9　　　　文献标识码:A　　　　文章编号:1001-2230(2000)06-0042-05

Transglutaminase′functionalinmilk

ZHANGXue2bing,　YUEZhen2feng,　2ming,　PENGZhi2ying

(FoodandBioengineering,hTechnology,Guangzhou510640,China)

Abstract:thetransglutaminase’sphysicalnature,catalyticmechanism,functionalpropertiesandinmilk.

Keywords:transglutaminase;functionalproperties;application

0　引　言

　　转谷氨酰胺酶(EC2.3.2.13Transglutaminase,

TGase)是一种催化蛋白质中赖氨酸上的ε2氨基和谷氨酸上γ2羟酰胺基之间的结合反应,通过转谷氨酰胺作用形成共价化合物的聚合酶[1]。它广泛存在于哺乳动物的各种组织器官(如肝脏、毛囊、表皮、前列腺、血液,以及鱼和植物体)。现在利用基因重组技术和微生物发酵技术可大量生产转谷氨酰胺酶。近年来,这种与淀粉酶、蛋白酶等功能有所不同的酶受到广泛关注。该酶能提高蛋白质的功能特性和改善其结构,并能通过引入赖氨酸而提高蛋白质的营养效价,而被其处理过的食品具有良好的外观和质构,还能延长货价期以及减少食品中的过敏源[2]。此外,该酶可分解谷氨酰胺生成谷氨酸和氨,而谷氨酸在食品美味上起着重要作用,因此通过

收稿日期:2000-10-

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添加该酶可增强食品的风味。

1　转谷氨酰胺酶特性

　　转谷氨酰胺酶是一种单体蛋白质,整体亲水性高,活性一般为22.6u/mg,等电点为8.9,分子量为40ku,最适作用温度为50℃,最适pH值为6～7,对

热稳定,对Ca2+不具依赖性,有利于其在食品加工中的应用;大多数金属离子对该酶活性无影响或影响不大,但Zn2+具有很强的抑制作用[3];该酶活性易受PCMB、N2乙基2顺丁烯二酰亚胺抑制,而EG2TA可消除其活性[4]。另外,转谷氨酰胺酶催化的

作用效果与所添加盐、脂肪、蔗糖和马铃薯淀粉的量相关,所形成的蛋白凝胶强度随着盐浓度和淀粉添加量的增加而增大,但受所添加的脂肪、蔗糖抑制。磷脂、盐与转谷氨酰胺酶的配合使用可加强其作用效果[5]。

作者简介:张学兵(1977-),男,硕士研究生,研究方向为食品生物技术。

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转谷氨酰胺酶的功能特性及其在乳品中的应用

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2　作用机理

　　转谷氨酰胺酶利用肽链上的谷氨酰胺残基的γ2甲酰胺基为乙酰基供体,受体可以是蛋白质上的或游离氨基酸上的胺基、伯氨基、水。转谷氨酰胺酶催化的主要反应如下:

　Glu-C-NH2+RNH2─→Glu-C-NHR+NH3　　　O　　　　　　　　　

O　　　　

或分子间交联。由于是共价结合,其稳定性好,即使只添加少量酶对食品的物理性质也有显著的影响,可以改善食品结构、溶解性、起泡性、乳化性、流变性等。

3.1　成胶特性

　　转谷氨酰胺酶具有成胶特性,表现在:①未加热状态的各种食品蛋白质成胶[4];②赋予不能成胶的蛋白质(如乳蛋白)成胶[9];③提高成胶的粘弹性[8];④形成耐热性、耐酸性及耐水性等安定性高的胶体[13];⑤一般情况下所形成胶体强度会随转谷氨酰胺酶的添加量增加而增加[17～19]。大豆蛋白与肌凝蛋白、乳清蛋白经加热处理可形成凝胶,但转谷氨酰胺酶可使这些蛋白质溶液在不加热情况下也可形成凝胶。将碎肉与转谷氨酰胺酶和酪蛋白酸钠在5℃混合2h,发现有Glu2Lys交联形成[5]。而对那些已具有凝胶性的蛋白质溶液,添加转谷氨酰胺这主要是因为Glu2,　Glu-C-NH2+NH2-Lys─→Glu-C-NH-Lys+NH3　　　O　　　　　　　　　　　O　Glu-C-NH2+HOH─→Glu-C-OH+NH3　　　　O　　　　　　　　　O

　　转谷氨酰胺酶催化蛋白质形成聚合物的交联程度与酶的来源和底物蛋白的构象有关[6]。Nonaka等[7]研究证明,微生物转谷氨酰胺酶其催化活性较豚鼠肝脏转谷氨酰胺酶高。Soeda等[8]同样指出不同鱼种类的内源转谷氨酰胺酶对所形成的鱼肉膏的品质有不同的影响。转谷氨酰胺酶的作用有一定的限制性,并不是所有包含有Glu和Lys残基的蛋白质分子间就可形成交联聚合物(如表1)[10～16]。利用该酶研究不同蛋白质之间是否能形成聚合物,合性有关,位相互重叠,,例如亲水蛋白和疏水蛋白相斥也就引起热力学不相合;另外蛋白质结构构象和Lys、Glu残基部位也影响异原聚合物的形成

[3,13]

]。Asagani等[19]研究发现在转谷氨酰胺酶浓度接近0.03%时,鱼肉膏凝胶胶体强度达最大值,随着添加更多量的酶,其强度降低;Soeda等[8]经过实验证明,在制备鱼膏胶过程中,将鱼膏在15℃放置,其肌球蛋白重链键随着转谷氨酰胺酶的量的增加而减少。SDS2PAGE分析结果表明,当转谷氨酰胺酶大于1.5～3u/g蛋白,Sa级鱼膏中的肌球蛋白重链键减少,C级鱼膏中的肌球蛋白重链键在转谷氨酰胺酶大于3～5u/g蛋白时则减少[9];Kuraishi、Sakanoto等也指出TGase作用于酪蛋白酸盐也有 …… 此处隐藏：7800字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……