摘要
壳寡糖（COS）是一种功能性糖，其与牛血清白蛋白（BSA）之间的相互作用不仅可以影响COS在体内的生物活性，还可影响BSA的食品功能特性。本文以BSA为模式蛋白，探索蛋白质和COS相互作用的机制及COS静电修饰对BSA的界面行为和泡沫特性的影响，挖掘协同机制，并将COS/BSA静电复合物应用于模型食品中。本研究可提供蛋白质-COS相互作用和功能特性的理论知识，有利于拓展COS在食品、药品、生物医学和化学工业等领域中的应用。论文得到以下主要结论： 1.采用高效液相-蒸发光散射联用、纳米粒度及电位分析仪、紫外分光光度计、荧光光谱、圆二色谱、石英晶体微天平、等温滴定量热仪、分子对接等实验方法研究了COS-BSA在分子水平上的相互作用。根据相分离和沉淀分析可知COS与BSA彼此共沉淀，且BSA更易与低聚合度的COS（例如，壳二糖和壳三糖）结合。COS与BSA的结合是基于静电吸引和疏水相互作用的弱相互作用，通过荧光猝灭和ITC计算得出COS-BSA的结合位点数约为1，通过分子对接预测的结合位点存在于BSA的Trp134附近。 2.对比研究不同pH条件下的BSA与COS/BSA混合体系的泡沫特性，即起泡性和泡沫稳定性，研究并比较混合体系的界面行为与宏观发泡性能之间的关系。根据起泡性和泡沫稳定性结果可知，COS可以显著提高BSA的起泡性和泡沫稳定性，且在pH7.0时，BSA、COS及COS/BSA混合物的起泡性和泡沫稳定性大小为:r0.5≥r0.25＞r1.0＞r2.0＞BSA＞COS。根据表面张力和表面膨胀流变学测定结果可知，COS可以降低BSA在气-水界面上的表面张力，提高BSA的界面压值和模量值，且在180min时，BSA、COS及COS/BSA混合物在气-水界面pH7.0上的表面张力大小为:r0.5≤r0.25＜r1.0＜r2.0＜BSA＜COS，界面压值和模量值大小排序均为：r0.5≥r0.25＞r1.0＞r2.0＞BSA＞COS。因此，BSA及COS/BSA混合体系的界面行为与宏观发泡性能之间存在相关关系，其中表面张力与起泡性呈负相关，泡沫稳定性与表面膨胀模量呈正相关。 3.选取COS/BSA=1的混合体系应用到天使蛋糕食品的制作过程中，研究COS/BSA混合物部分取代天使蛋糕中的蛋清蛋白的可行性。根据蛋糕泡沫体积、比容和质构测定结果可知，COS-BSA作为发泡剂可以取代天使蛋糕中25%的蛋清，且COS-BSA对蛋糕泡沫体积和质构均具有协同增强效应。通过蛋糕微生物储藏性分析可知，COS-BSA的添加可以显著抑制微生物的生长和繁殖，延长天使蛋糕的储藏期。
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