小麦蛋白改性技术的研究进展

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我国小麦转基因研究的现状及前景

我国小麦转基因研究的现状及前景
碱醛脱氢酶(BADH)基因畸31以及调控海藻糖合成的相关基因嘲,吲等,通过转基因 技术已获得了一批具有一定抗旱和耐盐碱的转基因小麦新材料。随着我国花粉管 通道法等DNA直接转化技术的成熟和发展,将抗旱和耐盐碱植物的总DNA导入小 麦基因组也成为培育耐逆境胁迫小麦新材料的一种新方法,已有报道将高粱脚1、 芦苇草碍力及长穗冰草嘲的总DNA导入小麦以期获得耐逆境胁迫的小麦新材料。
Байду номын сангаас
201 1全国转基因新品种培育及产业化应用交流研讨会
3.存在的问题及前景展望
作物转基因育种和常规育种相比具有明显的发展优势,因为它不仅极大地拓 宽了育种的基因来源(如动物、植物、微生物和人工合成),而且可以实现高效 精确的遗传改良,更为重要的是抗病虫等转基因育种的发展将有效减轻农田的环 境污染。小麦是我国的重要粮食作物之一,其转基因研究无疑有非常重要的意义, 但目前小麦转基因研究中仍然存在较多的问题。
花粉管通道法是我国学者周光宇提出的一种菲常简便的植物转基因方法,其 基本原理是利用植物授粉后花粉萌发形成的花粉管,将外源DNA送入胚囊中尚
基金项目:河南省科技厅项目(062301 1600) 作者简介:李永春(1971-),男,博士,副教授,主要从事小麦功能基因组学和分子育种研究。通讯地址: 河南省郑州市农业路62号,国家小麦中心205室。E-mail:yongchunli71@yahoo.com.Cll。
201 1全国转基因新品种培育及产业化应用交流研讨会
我国小麦转基因研究的现状及前景
李永春,王潇,陈雷,尹钧· 河南农业大学/国家小麦工程技术研究中心,郑州,450002
摘要:近年来,我国小麦转基因育种研究发展迅速,并成为常规育种的有效补充。分析了各类转基 因方法在小麦遗传转化中的应用情况,综述了我国小麦转基因分子育种的发展及现状,主要包括小 麦抗病虫、品质改良以及耐非生物逆境胁迫等方面的转基因研究,并分析了目前小麦转基因育种中 存在的问题及发展策略。

小麦面筋蛋白质的乙酰化改性

小麦面筋蛋白质的乙酰化改性

第21卷第3期2002年5月 无锡轻工大学学报Journal of Wuxi U niversity of Light Industry Vol.21 No.3May. 2002 文章编号:1009-038X (2002)03-0239-05 收稿日期:2002-03-19; 修订日期:2002-04-01.作者简介:张红印(1972-),男,河南南阳人,食品科学博士研究生,讲师.小麦面筋蛋白质的乙酰化改性张红印1, 王兰2, 席 芳1, 郑晓冬1(1.浙江大学食品科学与营养系,浙江杭州310029;2.郑州工程学院生物工程系,河南郑州450052)摘 要:采用乙酸酐对小麦面筋蛋白质进行酰化改性.结果表明:小麦面筋蛋白质乙酰化的最佳反应条件为面筋蛋白质质量分数5%,反应温度35℃,乙酰酐用量为小麦面筋蛋白质用量的15%;乙酰化改性后的面筋蛋白质,溶解度、乳化能力和起泡能力均得到了提高,乙酰化小麦面筋蛋白质对弱筋粉粉质特性的改善效果强于普通谷朊粉.关键词:小麦面筋蛋白;乙酰化;功能特性中图分类号:TS 210.1文献标识码:AModif ication of Wheat G luten by AcylationZHAN G Hong 2yin 1, WAN G Lan 2, XI Yu 2fang 1, ZHEN G Xiao 2dong 1(1.Food Science and Nutrition De partment Zhejiang University ,Hongzhou 310029,China ;2.Biology Engineering De 2partment Zhengzhou Institute of Technology ,Zhengzhou 450052,China )Abstract :In this subject ,acetic anhydride was used to modify the wheat gluten.The experiments showed that the optimal conditions of acylation of wheat gluten were :[S]5%,35℃,and a ratio of 15%of acetic anhydride to wheat gluten.After acylation ,the solubility ,emulsifying activity ,and foaming capacity of wheat gluten were improved much.The effect of modified wheat gluten on the in 2tensification of weak biceps flour was improved.K ey w ords :Wheat gluten ;acylation ;functionality 小麦面筋蛋白质已作为改良剂用来改善食品品质,特别是改善烘焙食品的物理性质以及饲料的粘着性和组织性.但由于面筋蛋白质含有较多的疏水性氨基酸,分子内疏水作用区域较大,溶解性较低,故限制了其在食品中的应用范围[1].因此,利用一定的生物化学手段改善面筋蛋白质的一些生物化学性质,提高其功能特性,可拓宽小麦面筋蛋白质的应用范围,为中高档食品生产提供系列化的品质改良剂[2].对小麦面筋蛋白质进行改性有化学方法、物理方法、基因工程法和生化方法(即酶促改性)等[3],其中化学改性是研究的热点.化学改性的方法主要有蛋白质的水解作用、糖基化作用、磷酸化作用、酰化作用、脱氨作用、羧基的酯化作用,蛋白质的交联等[1].国内对植物蛋白质改性研究起步较晚,在利用酰化反应对小麦面筋蛋白质改性的研究方面尚未见相关报道,为此,作者对小麦面筋蛋白质的酰化改性进行了初步研究.1 材料与方法1.1 实验材料市售谷朊粉;乙酸酐、琥珀酸酐,上海化学试剂研究所提供.1.2 主要仪器8521型恒温磁力搅拌器,常州国华仪器厂产品;JJ21型电动搅拌器,江苏金坛中大仪器厂产品; 7230型分光光度计,厦门分析仪器厂产品;TG L2 IGC高速台式离心机,上海玻璃仪器厂产品;微量凯氏定氮仪,上海玻璃仪器厂产品;BRAB ENDER 粉质仪,德国制造.1.3 实验方法1.3.1 谷朊粉水分含量测定1G B5479—85[4].1.3.2 谷朊粉蛋白质含量测定1凯氏半微量定氮法G B5511—85[4].1.3.3 酰化小麦面筋蛋白质的制备方法1称取一定量谷朊粉(10g)溶于水中,用1mol/L NaOH调p H值(8.0~8.5),磁力搅拌或电动搅拌,分批加入酸酐,反应过程中用2mol/L NaOH调节p H值(8.0~8.5),离心(3000r/min,10min),鼓风干燥(45℃),粉碎,保存.1.3.4 小麦面筋蛋白质酰化程度的测定1茚三酮法Moore and Stein[5,6].1.3.5 小麦面筋蛋白质溶解度的测定1双缩脲法[5].1.3.6 小麦面筋蛋白质乳化度的测定[7,8] 配制1%的面筋蛋白质溶液,取100mL该溶液和100 mL大豆色拉油,在高速组织捣碎机中以1000r/ min的速度搅打30s,1500r/min离心5min,记录乳化层的体积,乳化层的体积即表示小麦面筋蛋白质的乳化度值.1.3.7 小麦面筋蛋白质起泡性及起泡稳定性的测定[9] 准确称取2g面筋蛋白质,加入100mL水置于装料杯中,在高速组织捣碎机中搅打1min,迅速倒入500mL的量筒中,记录泡沫体积,此表示起泡能力大小,静置10min后,再次测量泡沫体积,即知泡沫稳定性.1.3.8 数据处理 在对酰化面筋蛋白质功能性的综合评价中,采用了综合溶解度、起泡性、起泡稳定性、乳化性指标的方法,通过数学建模中的层次分析法对试验数据处理,借助计算机,由Mathematica 软件编程,得出产物各功能性综合评价值[10].1.3.9 各有关因素对小麦面筋蛋白质酰化的影响1)底物质量分数的影响取1%、3%、5%、8%、10%、15%六个质量分数梯度作试验,其它反应条件固定为:反应温度20℃,酰化试剂用量为谷朊粉的10%,酰化程度的测定用茚三酮法.酰化度用吸光度值反映,吸光度值越大,说明酰化程度越小.2)反应温度的影响取20℃、25℃、30℃、40℃、45℃六个温度梯度作试验.其它反应条件固定为:谷朊粉质量分数5%,酰化试剂用量为谷朊粉的10%.3)酰化试剂用量的影响取1%、3%、5%、10%、15%、20%六个用量梯度作试验,其它反应条件固定为:谷朊粉质量分数5%,反应温度20℃.1.3.10 酰化小麦面筋蛋白质的流变学特性的测定 G B/T14614—93.详见文献[4].2 结果与讨论2.1 谷朊粉理化指标测定结果按实验方法测谷朊粉理化指标,结果见表1.表1 谷朊粉理化指标T ab.1 The physical and chemical qu ality of wheat gluten水分质量分数/%蛋白质质量分数/%溶解度/(mg/mL)乳化度/mL起泡性/mL起泡稳定性/mL5.164.180.31010050 2.2 谷朊粉质量分数对小麦面筋蛋白质乙酰化作用及产物功能性的影响从表2可知,随着谷朊粉质量分数的增加,小麦面筋蛋白质的酰化程度不断提高.其原因可能是随着谷朊粉质量分数的增加,单位体积溶液中可参加反应的蛋白质分子数目增多,与酰化试剂碰撞的机率增加,反应速度加快;另外一个原因可能是随着谷朊粉质量分数的增加,溶液中水分活度降低,当向溶液中加入乙酸酐后,乙酸酐水解为乙酸的速度降低,因此溶液中的乙酸酐浓度相对较高,使小麦面筋蛋白质酰化反应速度加快.随着谷朊粉质量分数的增加,小麦面筋蛋白质酰化程度的增大,产物的功能性综合评价指标先快速增加,而后趋于平稳,且有所下降,这说明乙酰化小麦面筋蛋白质功能性综合评价指标并不与酰化程度成正比,而是有一个适宜的酰化程度范围.在此范围内,产物的功能性较好.还可知,当谷朊粉质量分数在5%~10%之间时,产物的功能性综合评价值较高.042 无 锡 轻 工 大 学 学 报 第21卷表2 谷朊粉质量分数对小麦面筋蛋白质乙酰化作用及产物功能性的影响T ab.2 The effect of wheat gluten concentration on the extent of modif ication and functionality of product谷朊粉质量分数酰化指标(吸光度)溶解度/(mg/mL)起泡性/mL起泡稳定性/mL乳化度/mL综合评价(归一化值)1%0.760 2.2653510.30.146875 3%0.650 2.61605510.50.163685 5%0.534 2.91857010.60.172833 8%0.409 2.918570110.17716 10%0.360 2.81706010.80.170805 15%0.346 2.81706010.60.1686422.3 反应温度对小麦面筋蛋白质乙酰化作用及产物功能性的影响从表3可知,随着反应温度的增加,小麦面筋蛋白质的酰化程度不断提高.这符合一般化学反应温度与速度的规律.由于实验条件的限制,本试验没有做在更高温度下的酰化反应,但可以推测,当反应温度升高到一定程度时,小麦面筋蛋白质会因变性而聚集,从而失去反应活性,使酰化程度降低.表3 反应温度对小麦面筋蛋白质乙酰化作用及产物功能性的影响T ab.3 The effect of the temperature on the extent of modif i2 cation and functionality of product反应温度酰化指标(吸光度)溶解度/(mg/mL)起泡性/mL起泡稳定性/mL乳化度/mL综合评价(归一化值)20℃0.789 1.36525100.137071 25℃0.704 2.61505010.50.162506 30℃0.663 3.519590110.18485 35℃0.499 3.218070110.178167 40℃0.355 3.21706510.80.173941 45℃0.192 2.11706010.50.163466 随着反应温度的升高,小麦面筋蛋白质酰化程度不断增加,但产物的功能性综合评价值的变化并不与酰化程度的变化趋势一致,而是先几乎呈线形增加,而后缓慢降低.这说明在一定范围内,提高反应温度可增加产物的功能性,但当温度提高到一定程度时,再增高温度,产物的功能性反而有所下降.由表3还可以看出,反应温度在30~40℃之间时,产物的功能性综合评价值较高.2.4 乙酸酐用量对小麦面筋蛋白质乙酰化程度及功能性的影响从表4可以看出,随着乙酸酐用量的增加,小麦面筋蛋白质的乙酰化程度不断提高.这符合一般化学反应的规律,在一定的范围,增加乙酸酐的量,则酰化反应的速度会增加,小麦面筋蛋白质的乙酰化程度也会提高.表4 乙酸酐用量对小麦面筋蛋白质乙酰化程度及功能性的影响T ab.4 The effect of the anhydride usage on the extent of modif ication and functionality of product乙酸酐用量酰化指标(吸光度)溶解度/(mg/mL)起泡性/mL起泡稳定性/mL乳化度/mL综合评价(归一化值) 1%0.700 1.41404010.10.151528 3%0.650 2.81504510.30.159983 5%0.594 3.51757510.50.175591 10%0.564 4.91706010.80.177542 15%0.543 2.71706010.60.170605 20%0.373 2.51605510.40.164752 随着乙酸酐用量的增加,乙酰化程度的提高,乙酰化小麦面筋蛋白质的功能性综合评价值先快速增加,而后缓慢下降.当乙酸酐的添加量在5%~10%之间时,产物的功能性综合评价值较高.2.5 乙酰化最佳作用条件的确定因为本课题的研究目的是通过酰化改性,提高小麦面筋蛋白质的功能性,从而扩大小麦面筋蛋白质的应用范围.因此,在通过正交试验确定乙酰化反应的最佳条件时,应以产物的功能性为指标,而不以酰化程度为指标.在单因素试验中讨论了各反应条件对产物溶解度、起泡性、起泡稳定性及乳化性的影响.在食品生产中,人们往往考虑蛋白质的综合性能,而不是某一项具体性能,况且蛋白质的各项性能是相互关联的.因此,在考虑产物的功能性时,应以各功能性的综合评价为指标.由单因素试验的结果确定各因素的取值范围.选用正交表L9(34),制定出正交试验的因素水平,见表5. 由表5~7可知:对小麦面筋蛋白质乙酰化改性效果最好的反应条件为:A1B2C3,即蛋白质质量分数为5%,反应温度为35℃,酸酐用量为15%.极差分析可以看出谷朊粉质量分数对酰化产物功能性综合评价指标的影响最大,反应温度及酸酐用量的影响较小.142第3期张红印等:小麦面筋蛋白质的乙酰化改性表5 正交试验因素水平T ab.5 The level of every factor实验号谷朊粉质量分数A反应温度B乙酸酐用量C空白D11(5%)1(30℃)1(5%)1 21(5%)2(35℃)2(10%)2 31(5%)3(40℃)3(15%)3 42(8%)1(30℃)2(10%)3 52(8%)2(35℃)3(15%)1 62(8%)3(40℃)1(5%)2 73(10%)1(30℃)3(15%)2 83(10%)2(35℃)1(5%)3 93(10%)3(40℃)2(10%)1表6 正交实验结果T ab.6 The results of orthogonal test实验号溶解度/(mg/mL)起泡性/mL起泡稳定性/mL乳化度/mL综合评价(归一化值)排序1 3.31855010.80.11070932 4.719575120.12736313 3.72007511.50.1240224 2.81806010.50.10899145 2.71756010.40.10696666 3.41705510.50.10688477 2.31754510.30.10215598 2.217550110.10552389 3.11755510.50.1073895表7 极差分析T ab.7 The results of optimization谷朊粉质量分数反应温度酰化试剂用量Ⅰ0.3620920.3218550.325064Ⅱ0.322840.3398520.336402Ⅲ0.3150670.3382930.338534R0.0470250.0179970.013472.6 乙酰化小麦面筋蛋白质与谷朊粉功能性的比较及机理探讨按正交试验最佳反应条件,制取乙酰化小麦面筋蛋白质,分别测定乙酰化小麦面筋蛋白质及谷朊粉的各项功能性,结果见表8.表8 乙酰化小麦面筋蛋白质同谷朊粉功能性的比较T ab.8 The functionality of acylated gluten and gluten样品溶解度/(mg/mL)乳化度/mL起泡性/mL起泡稳定性/mL 谷朊粉0.31010050乙酰化小麦面筋蛋白质4.8412.519575 从表8可以看出,小麦面筋蛋白质经乙酰化改性后,其溶解度、乳化度、起泡性能等各项功能性都得到了较大程度的提高.其原因在于,蛋白质的酰化作用是蛋白质分子的亲核基团(如氨基或羟基)与酰化试剂中的亲电子基团(如羰基)相互反应而引入新功能基的过程[11].小麦面筋蛋白质通过乙酰化改性在蛋白质的游离氨基上引入乙酰基(CH3—CO—)从而将蛋白质中的氨基阳离子用中性的乙酰基封闭,减弱了蛋白质分子间的静电引力,降低了蛋白质分子间的集聚作用,增加了蛋白质的水溶性,而其它功能性也随之增大[12].从各反应条件对小麦面筋蛋白质乙酰化作用及产物功能性的影响可以看出,乙酰化小麦面筋蛋白质的功能性综合评价值并不与其乙酰化程度成正比,当乙酰化程度低时,随着乙酰化度的提高,其功能性综合评价值也提高;但当乙酰化程度高到一定程度,再提高其乙酰化程度,其功能性综合评价值反而降低.其原因在于,当乙酰化度太高时,小麦面筋蛋白质的亲水性基团减少,且酰化引起的蛋白质构象改变会导致内部疏水性基团暴露,从而使面筋蛋白质的表面疏水性提高,水溶性降低,其它功能性也随之降低. 2.7 乙酰化小麦面筋蛋白质作为添加剂强化面粉试验由表9看出,添加2%的谷朊粉或乙酰化小麦面筋蛋白质于低筋粉中,粉质测定结果表明,面粉的吸水量、面团形成时间、面团稳定时间均有部分提高,弱化度有所降低.说明即使在添加量很小的情况下,面团内部面筋的韧性、强度和弹性仍有所增强.把3号的粉质特性同2号的相比较可知,虽然2号各项指标较1号的有所提高,但除了面团形成时间大于3号的外,其它各项指标均小于3号的,而弱化度高于3号的.这说明酰化改性后,小麦面筋蛋白质的筋力较谷朊粉有所提高.这是由于酰化改性使面筋蛋白质分子引入了亲水性基团,从而增强了蛋白质分子对周围水分的吸引力,吸水后的湿面筋保持原有的活性及物理状态,具有粘弹性、延伸性等,其粘弹性、延伸性等性能与吸水能力有关[13,14].另一方面,酰化改性可提高面筋蛋白质的242 无 锡 轻 工 大 学 学 报 第21卷溶解性,高溶解性的面筋蛋白质吸水后,能更好地与面粉中的蛋白质融为一体,对面筋网络结构强化充分,因此改良效果优于低溶解性的面筋蛋白质.表9 不同面筋蛋白质添加到面粉中后的粉质特性T ab.9 The rheological properties of doughs added by differ 2ent wheatgluten样品每百克的吸水量/mL 面团形成时间/min 面团稳定时间/min弱化度/Fu1 普通面粉66.98 5.4 4.21352 添加2%谷朊粉的面粉67.687.2 4.41303 添加2%乙酰化面筋蛋白质的面粉67.945.65.0903 结 论1)小麦面筋蛋白质在进行酰化反应后,产物的酰化程度、溶解度、起泡性、起泡稳定性及乳化性与谷朊粉质量分数、反应温度及酰化试剂用量之间存在着一定的关系.经单因素试验及正交试验,以产物功能性的综合评价为标准,最后确定乙酰化小麦面筋蛋白质制取的最佳工艺条件:谷朊粉质量分数5%,反应温度35℃,乙酸酐用量为谷朊粉质量的15%;2)经乙酰化改性后,小麦面筋蛋白质功能性得到了较大的提高.3)用乙酰化小麦面筋蛋白质来强化低筋力的面粉,由于溶解度高,吸水后能更好地与面粉中的蛋白质融为一体,对面筋网络结构强化充分,其强化低筋力粉的效果优于普通面筋蛋白质.参考文献:[1]何慧如.碱处理面筋功能性之探讨[J ].食品科学,1981,19(2):241-252.[2]史新慧,王兰.小麦面筋蛋白改性的研究[J ].郑州粮食学院学报,2000(1):27-28.[3]史新慧,王兰.植物蛋白的改性[J ].郑州粮食学院学报,1996,17(4):60-63.[4]王肇慈.粮油食品品质分析[M ].北京:中国轻工业出版社,2000.349-361.[5]宁正祥.食品成分分析手册[M ].北京:中国轻工业出版社,1998.119-124.[6]FRANZEN K A Y L ,KINSELLA JOHN E.Functional properties of succinylated and acetylated soy protein[J ].J Agric FoodChem ,1976,24(4):788-795.[7]华欲飞,顾玉兴.功能性大豆浓缩蛋白的性能及应用研究[J ].中国油脂,1997,22(1):22-24.[8]阚健全,陈宗道,杨辉,等.蛋白质溶液表面张力及其功能性质的关系[J ].中国粮油学报,1999,14(5):30-33.[9]刘大川,张立伟.富硒菜籽分离蛋白的制备及功能特性的研究[J ].中国油脂,1994,19(5):14-18.[10]左国超,唐民刚.Mathematica 软件在学生素质测评中的应用[J ].云南大学学报,2001,23(1):13-15.[11]李丹,崔凯.食品蛋白质的改性研究[J ].食品与发酵工业,1999,25(6):58-62.[12]GRU EN ER I ,ISMOND M A H.E ffects of acetylation and succinylation on the functional properties of the canola 12S globulin[J ].Food Chem ,1997,60(4):513-520.[13]PAUL SON A T ,TUN G M A.S olubility ,hydrophobicity and net charge of succinylated canola protein isolate[J ].J Food Sci ,1987,52(6):1557-1561.[14]CZUCHAJOWA K A Z.Is wet gluten good for baking[J ].C ereal Chem ,1996,73:483-489.(责任编辑:秦和平)342第3期张红印等:小麦面筋蛋白质的乙酰化改性。

小麦类甜蛋白TLP基因的克隆与原核表达的开题报告

小麦类甜蛋白TLP基因的克隆与原核表达的开题报告

小麦类甜蛋白TLP基因的克隆与原核表达的开题报告摘要:小麦类作物是我国重要的粮食作物之一,而甜蛋白则是小麦中的一种重要蛋白质,具有多种功能。

TLP(thionin-like protein)是一种基因家族,其编码的蛋白质构成了甜蛋白的一部分。

本研究旨在克隆小麦类作物中TLP基因,并利用原核表达技术进行初步功能研究。

通过基因克隆、限制酶切、DNA测序等方法,成功克隆了小麦类作物中TLP基因。

进一步将其构建到原核表达载体中,在大肠杆菌中进行表达,并分离与纯化得到了重组蛋白。

结果显示,重组蛋白具有一定的抗菌活性。

本研究结果有望为进一步探究小麦中TLP基因的功能和应用提供基础。

关键词:小麦;甜蛋白;TLP基因;克隆;原核表达。

一、研究背景小麦作为我国的主要粮食作物之一,对保障人民生活、推动经济发展、保护生态环境具有重要意义。

同时,小麦也是一种多营养植物,在其中含有多种营养物质,如淀粉、蛋白质、维生素等。

其中,甜蛋白是小麦中的一种重要蛋白质,具有多种生物学功能,如病原体防御、调节植株生长、诱导继代叶片脱落等(张丽丽等,2010)。

TLP是一种基因家族,编码的蛋白质是甜蛋白中的一部分,其结构与硫氰酸蒽酮类似,具有多种生物学活性,如抑制昆虫和微生物、调控植物生长和抗逆性等(Barthakur等,2008)。

TLP基因在小麦中广泛存在,但其功能尚未完全明确。

本研究旨在从小麦类作物中克隆TLP基因,并利用原核表达技术进行初步功能研究,为进一步探究TLP基因的功能和应用提供基础。

二、研究方法1. TLP基因的克隆从小麦中提取总RNA,用有生物体、多功能重复转录酶逆转录为其cDNA,用PCR扩增获得TLP基因的全长序列,并进行限制酶切、DNA测序验证。

2. TLP基因的原核表达将TLP基因片段构建到原核表达载体pET28a中,转化到大肠杆菌BL21中,经过诱导表达,再进行细胞裂解、离心、超声等处理,分离与纯化得到重组蛋白。

食品工程中的蛋白质功能性改性研究与应用

食品工程中的蛋白质功能性改性研究与应用

食品工程中的蛋白质功能性改性研究与应用食品工程中的蛋白质功能性改性研究与应用蛋白质是生物体中最重要的营养成分之一,对于人体的生长发育、免疫功能和代谢调节起着至关重要的作用。

然而,蛋白质在食品加工过程中常常受到诸多因素的影响,如热处理、酸碱性、氧化等,导致其功能性下降或失活。

因此,研究蛋白质的功能性改性已成为食品工程领域的重要课题之一。

蛋白质的功能性主要包括胶凝性、乳化性、发泡性、稳定性等,在食品加工中起到重要的作用。

目前,一些研究通过改变蛋白质的结构和性质,以提高其功能性和稳定性。

常见的蛋白质功能性改性方法包括酶法、物理法和化学法等。

下面将介绍其中几种常见的方法及其应用。

酶法改性:酶法改性是利用特定的酶对蛋白质进行酶解、交联、脱磷酸化等处理,从而改变其结构和性质。

例如,利用蛋白酶对鱼肉蛋白进行酶解处理,可以提高其胶凝性和乳化性,改善鱼肉制品的质地和口感。

物理法改性:物理法改性是通过物理手段改变蛋白质的结构和性质。

常见的物理法包括高压处理、超声波处理、微波处理等。

例如,利用高压处理可以改善蛋白质的溶解性和胶凝性,提高食品的质地和稳定性。

化学法改性:化学法改性是通过化学反应改变蛋白质的结构和性质。

常见的化学法包括酸碱处理、醛基化、酯化等。

例如,利用酸碱处理可以改变蛋白质的异构结构,增强其胶凝性和稳定性。

蛋白质功能性改性的研究与应用已取得了很多成果。

一方面,功能性改性可以提高蛋白质在食品制造过程中的稳定性和质量;另一方面,蛋白质功能性改性也为食品创新提供了新的思路和方法。

以乳化性改性为例,乳化性是蛋白质常见的功能之一,对于食品的质地和口感起到重要的作用。

研究发现,通过改变蛋白质的结构和性质,可以提高其乳化性能。

例如,利用酶法改性可以增加蛋白质的亲水性,使其更易于乳化;利用物理法改性可以增加蛋白质的分子量和稳定性,提高乳化性能。

在实际应用中,蛋白质功能性改性已广泛应用于食品行业。

例如,利用改性蛋白质可以制备出更加稳定的乳化液,用于制作乳饮料、酱料等;利用改性蛋白质可以增加食品的黏度和质地,用于制作肉制品、面制品等。

提高小麦蛋白质含量的措施

提高小麦蛋白质含量的措施

通过基因工程手段,将高蛋白基因导 入小麦,可以显著提高小麦蛋白质含 量。
新型农业装备与技术推广
新型农业装备与技术推广可以提 高小麦种植效率和产量,间接提
高蛋白质含量。
通过推广智能农业装备和技术, 实现精准施肥和灌溉,可以提高 小麦的营养吸收和光合作用效率
,从而提高蛋白质含量。
新型农业装备与技术还可以降低 种植成本,提高经济效益,促进
农民种植积极性。
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提高小麦蛋白质含量的措施
汇报人: 2024-01-09
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• 种植前措施 • 种植中措施 • 种植后措施 • 技术创新与应用
01
种植前措施
选育高蛋白小麦品种
选育优质高蛋白小麦品种是提高小麦蛋白质含量的基础。通过遗传改良和基因工 程技术,培育出具有高蛋白质含量和优良品质的小麦品种,能够显著提高小麦的 营养价值。
03
种植后措施
病虫害防治
病虫害防治是提高小麦蛋白质含量的 一项重要措施。通过有效的病虫害防 治,可以减少小麦生长过程中的损失 ,提高其蛋白质含量。
病虫害防治的方法包括生物防治、化 学防治和农业防治等。应根据具体情 况选择合适的防治方法,并注意防治 过程中的环保和安全问题。
收获期管理
收获期是小麦蛋白质含量的关键时期 ,因此收获期管理对于提高小麦蛋白 质含量至关重要。
在施肥管理方面,应根据土壤养分状况和作物需求,合理 施用氮、磷、钾等营养元素,同时注重有机肥的施用,以 提高土壤有机质含量和生物活性。
02
种植中措施
合理密植
总结词
合理密植是提高小麦蛋白质含量 的重要措施之一。
详细描述
通过合理密植,可以优化小麦的 群体结构,提高光能利用率,增 加单位面积的穗数和粒数,从而 提高小麦蛋白质含量。

小麦蛋白质组分提取方法的改进

小麦蛋白质组分提取方法的改进

小麦蛋白质组分提取方法的改进
小麦是全球范围内普遍种植的主要粮食作物之一。

小麦中富含高质量的蛋白质,是人
体所需的重要营养素来源之一。

小麦蛋白质的组分复杂,包括多种蛋白质组分,如球蛋白、麦谷蛋白、谷蛋白等。

因此,提取小麦蛋白质组分一直是小麦加工中的关键技术之一。

目前,小麦蛋白质组分的提取方法主要有三种,即酸溶解法、碱溶解法和脂肪酸盐水
解法。

但是,这些方法存在一些缺点,如酸溶解法易导致蛋白质的氧化和降解,碱溶解法
会破坏蛋白质的结构,同时这些方法经常需要使用昂贵的化学药品,且提取过程耗时且操
作难度较大。

首先,将小麦粉加入磨砂器中研磨成细粉末,然后将小麦粉加入离心管中,加入几倍
体积的去离子水,快速离心10分钟,得到小麦蛋白质水溶液。

然后,在获得的小麦蛋白质水溶液中加入甲醛溶液,使其终浓度为0.1%,涡旋混合5
分钟,随后加入二乙二酰丙酸稀溶液(终浓度为0.05%),继续涡旋混合5分钟。

最后,加入适量的氯化钠,使其浓度达到5%,混合均匀后加热至70℃,保持20分钟,冷却至室温
即可得到提取的小麦蛋白质组分。

本研究将所提出的小麦蛋白质组分提取方法与传统方法进行对比实验。

结果表明,所
提出的方法具有以下优点:
1、使用简单,无需昂贵的化学药品;
2、操作简便,耗时较短;
3、提取蛋白质组分高效;
4、所得到的小麦蛋白质组分结构完整,不易受到破坏。

因此,本研究所提出的小麦蛋白质组分提取方法具有广泛的应用前景,可在小麦加工
和食品工业中得到广泛应用。

小麦育种与遗传改良的研究进展

小麦育种与遗传改良的研究进展

小麦育种与遗传改良的研究进展近年来,随着人口的不断增长和全球气候的变化,农业生产面临着极大的压力。

小麦作为世界上最重要的粮食作物之一,育种与遗传改良对提高小麦产量、品质和抗逆性起着关键作用。

本文将探讨小麦育种与遗传改良的最新研究进展,包括基因组学技术的应用、抗病性和耐逆性的提高,以及品质改良等方面。

一、基因组学技术的应用随着基因组学技术的迅猛发展,小麦的育种工作也得到了极大的推动。

全基因组测序技术的出现,使得研究人员可以更加准确地了解小麦的基因组结构和功能。

这为小麦的遗传改良提供了更精确的目标和方法。

同时,基因组编辑技术的应用也为小麦育种带来了新的希望。

CRISPR-Cas9技术的出现,使得研究人员可以精确地修改小麦基因组中的目标位点,以实现育种目标。

例如,在小麦的抗逆性改良中,可以通过CRISPR-Cas9技术来靶向编辑与逆境相关的基因,以提高小麦的抗旱能力。

二、抗病性和耐逆性的提高小麦是一种容易受到多种病害和逆境的侵袭的作物。

为了提高小麦的抗病性和耐逆性,研究人员通过多种方式进行遗传改良。

一种常见的方法是通过传统育种方法选育抗病品种。

通过杂交、选择和后代试验等手段,研究人员能够筛选出具有优良抗病性和耐逆性的小麦品种,并进行进一步的推广和应用。

另一种方法则是通过基因组学技术开展遗传改良。

通过研究小麦的抗病基因和耐逆基因,研究人员可以利用基因组编辑技术对这些基因进行精确的修饰,从而提高小麦的抗病性和耐逆性。

同时,研究人员还发现了一些抗病性和耐逆性的重要基因,通过引入这些基因,可以显著增强小麦的抗病性和耐逆性。

三、品质改良小麦不仅是一种重要的粮食作物,还是一种重要的原料,用于制作面食和面粉等食品。

因此,小麦的品质也是育种研究的重要目标之一。

目前,研究人员已经通过生物技术手段对小麦的品质进行了改良。

通过深入研究小麦淀粉合成相关基因,研究人员可以对这些基因进行调控,以实现小麦品质的改良。

例如,通过调控小麦淀粉合成酶基因的表达水平,可以改善小麦的面团性质,使之更易于加工和制作。

蛋白质营养价值与加工修饰研究进展

蛋白质营养价值与加工修饰研究进展

蛋白质营养价值与加工修饰研究进展刘慧【摘要】蛋白质在日常饮食中不可或缺.由于人们食物安全意识的提高及人口老化的需要,食物研究人员探讨了蛋白质替代品及蛋白质优化利用,以增加它们的生物利用率和消化率.由于蛋白质受pH、离子强度、温度、压力影响,可相应地采取手段改进其结构和功能.修饰的蛋白质被认为是有附加值的食品原料,即特种蛋白采用酶反应、水解、热处理、酸化、超滤制备.综述了以前的研究,展示蛋白质营养价值与修饰方法.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2014(000)029【总页数】3页(P10313-10315)【关键词】生物活性;消化率;配方;营养价值;加工修饰【作者】刘慧【作者单位】青岛科技大学化工学院,山东青岛266042【正文语种】中文【中图分类】S188;O629.73全球人口增长和老龄化给粮食供应带来挑战。

到2050年,世界人口预计会增长到100亿,粮食产量需增加至少70%。

消费者健康意识的提高,促进了对可持续、高品质食品的需求。

蛋白质在身体生长和修复方面是基本的结构单位,因此,蛋白质供给必须可持续、有营养和环境友好。

不能完全通过提高动物产量实现蛋白质的供给,因为这会导致生物多样性的丧失、淡水枯竭、气候问题并影响人类健康[1]。

最好的解决办法有5种:①提高植物和动物蛋白质的表达生产效率。

②提高蛋白质原材料(包括农业和工业废物)分离和利用率。

③通过修饰改善蛋白质成分功能。

④提高植物蛋白在人类饮食的比例。

⑤提高蛋白质消化率和生物利用度[2]。

保证膳食提供充足蛋白质或氨基酸是确保蛋白质高利用率的前提。

需研发新蛋白质和富含蛋白质的食物,要考虑不同食物加工过程中蛋白质的功能特性和代谢途径。

除了传统的动植物蛋白,例如肉、鱼、牛奶、鸡蛋、小麦和大豆,有必要开发新的蛋白质。

从环境可持续性、经济性和营养价值考虑,动植物蛋白混合食用前景可观[3-4]。

植物蛋白是一种经济的动物蛋白替代品,全球饮食有以植物蛋白为主的趋势。

小麦蛋白酶解物分子量及氨基酸组成的研究

小麦蛋白酶解物分子量及氨基酸组成的研究

小麦蛋白酶解物分子量及氨基酸组成的研究张锐昌;徐志宏;张应龙;王绮【摘要】利用凝胶层析法对小麦蛋白酶解物分子量分布和氨基酸组成进行研究.结果表明:胃蛋白酶酶解物中多肽分子量在300~1 500 Da的占52.4%,大于1 500 Da的占18%,小于300 Da的占29.5%;碱性蛋白酶酶解物中多肽分子量在300~1 500 Da的占47.1%,大于1 500 Da的占21.9%,小于300 Da的占31.0%;必需氨基酸纯化后增加了6.7%,具有更好的营养价值.%This article studied on molecular weight distribution and a-mino acid content of wheat .protein enzymolysate. Result of gelatin ehromatographie analysis showed: Molecular weight of peptides in pepsin hydrolysate accounted for 52. 4% was amount of 300 ~ 1 500 Da; and accounted for 18% was greater than 1 500 Da. And accounted for 29. 5% was less than 300 Da. And Molecular weight of peptides in Alcalase hydrolysate accounted for 47. % was amount of 300 ~ 1 500 Da, and accounted for 21. 9% was greater than 1 500 Da, and accounted for 31. 0% was less than 300 Da. Essential amino acids( EAA) was improved about 6. 7% after depuration. Then enzy-molysate had better nutritional value.【期刊名称】《食品与机械》【年(卷),期】2011(027)005【总页数】4页(P44-47)【关键词】小麦蛋白;酶解物;凝胶层析;氨基酸【作者】张锐昌;徐志宏;张应龙;王绮【作者单位】山东商业职业技术学院,山东济南250103;广东省农业科学院,广东广州 510640;广东省农业科学院,广东广州 510640;山东商业职业技术学院,山东济南250103;山东商业职业技术学院,山东济南250103【正文语种】中文小麦蛋白(俗名谷朊粉)是小麦淀粉生产的副产物,其蛋白质含量高达72%~85%,主要由麦醇溶蛋白和麦谷蛋白组成。

小麦育种研究进展及趋势分析

小麦育种研究进展及趋势分析

小麦育种研究进展及趋势分析小麦作为我国重要粮食作物之一,一直以来受到政府和科学界的高度关注。

作为小麦育种研究的核心,小麦种质资源的收集、整理和鉴定一直是育种研究的重要方向。

同时,小麦产量、品质稳定性与抗病性也是小麦育种研究的重要策略和目标之一。

一、小麦育种研究现状1. 小麦种质资源的收集与鉴定收集和鉴定小麦种质资源是小麦育种研究的重要环节。

现阶段,我国已经建立了较为完善的小麦种质资源库,收集并保存了大量的小麦种质资源,覆盖了全国的主要生产区域。

同时,我国还对小麦种质资源进行了鉴定和分类,包括国家小麦种质资源鉴定与分类、我国小麦遗传资源评估、小麦主要病害鉴定等等。

这些工作为小麦育种研究提供了丰富的遗传学和生理学研究素材。

2. 小麦品质稳定性的研究小麦品质稳定性一直以来是小麦育种研究的重点之一。

小麦的品质主要包括粒形、蛋白质含量以及耐贮性等方面。

目前,国内外学者在研究小麦品质稳定性的同时,也在探索品质形成机理以及优良品种遗传基础等方面的问题。

该领域的研究将有助于提高小麦生产及加工的品质和附加值。

3. 小麦产量和抗病性研究小麦产量和抗病性也是小麦育种研究的重要领域。

近年来,随着工业化和城市化的加速,小麦种植环境的变化以及病害的变异和复杂性也在不断增加。

因此,小麦产量和抗病性的研究也必须随之调整方向。

其中,在小麦产量研究方面,目前主要依靠株高和灌浆期长短方案来提高小麦的产量。

在抗病性方面,已有大量的小麦育种研究取得了显著的进展,通过深入研究小麦病害的发生机理以及遗传基础等方面,并通过进一步研究育种策略,研制出了许多抗病性强、产量高的新品种。

二、小麦育种研究趋势1. 基因编辑技术在小麦育种中的应用基因编辑技术是在基因本身上直接进行修改和编辑的新型遗传技术。

通过应用基因编辑技术,研究者可以选择性地删除或替换小麦中具有不良特性的基因,或者增强某些有益特性的基因。

这种新型技术不仅适用于小麦育种,也可以应用于其他植物和动物的育种研究。

中国小麦品质育种现状、存在问题及改良策略

中国小麦品质育种现状、存在问题及改良策略

中国小麦品质育种现状、存在问题及改良策略2002-5-30 13:37:44 姚金保小麦品质育种现状我国小麦品质育种工作是70年代在庄巧生先生等倡导下,逐渐通过现有品种筛选并逐步发展利用优质亲本进行杂交改良。

80年代首先由中国农科院作物所在春麦育种中筛选出中7606于生产上栽培,之后在优质春小麦与硬粒小麦杂交后代中选出了中作8131-1,这是我国面包小麦有代表性的突破。

从“七五”开始,小麦品质育种正式列入国家科技攻关项目中,许多省市都开展了这方面的工作。

河北农业大学从1983年起对其收集的2000余份国内外小麦种质进行了连续5年的蛋白质含量测定和连续两年的出粉率、干、湿面筋和沉淀值等项目的测定,筛选出一批优质资源,并对若干品质性状的遗传、生理、品质与环境互作等问题开展了理论研究。

陕西省农科院1993年对全国25个省、市提供的2万多份小麦种质资源材料进行了蛋白质、赖氨酸、沉淀值、硬度等项目的分析鉴定,基本上摸清了我国小麦种质资源的品质特性,发现了一批珍贵优质资源,明确了小麦品质的地理差异,为我国小麦品质育种和基因工程提供了重要物质基础,也为建立我国优质小麦生产基地提供科学依据。

自1986年以来,我国曾3次对主要麦区有代表性的小麦品种进行了较为全面的品质分析。

1986年在农业部农业司的主持下,对全国16省、市的79个优选小麦品种进行了首次品质检测,平均籽粒蛋白质含量13.8%,湿面筋含量29.8%,沉降值27.6mL,面包体积594cm3,综合评分63。

1990年对全国17省、市的98个优选小麦品种进行了第2次品质检测,平均籽粒蛋白质含量14.0%,湿面筋含量29.7%,沉降值30.4mL,面包体积664cm3,综合评分72。

1994年对全国14省、市的45个优选小麦品种进行了第3次品质检测,平均籽粒蛋白质含量16.3%,湿面筋含量36.4%,沉降值44.7mL,面包体积745cm3,综合评分82,见表1。

pH值对溶解度及功能特性的影响1...

pH值对溶解度及功能特性的影响1...
第五章 改性小麦面筋蛋白的结构探讨 ...................................................................40 5.1 引言................................................................................................................40 5.2 实验材料和方法............................................................................................40 5.2.1 实验材料..............................................................................................40 5.2.2 主要仪器..............................................................................................41 5.2.3 实验方法..............................................................................................41 5.3 结果与讨论....................................................................................................42 5.3.1 DSC分析...............................................................................................42 5.3.2 红外光谱分析......................................................................................43 5.4 本章小结........................................................................................................44

小麦品质改良研究现状

小麦品质改良研究现状

小麦品质改良研究现状小麦品质一般分为营养品质和加工品质。

营养品质主要指蛋白质含量及氨基酸组成的平衡程度。

小麦含有各种必须氨基酸,是完全蛋白质,其蛋白质含量高则营养品质好;但同时,小麦氨基酸组成不平衡,为不平衡蛋白质,其第一限制性必须氨基酸是赖氨酸,其次是苏氨酸、异亮氨酸等。

加工品质又分为制粉品质和食品制作品质。

制粉品质好的指标是指出粉率高,灰分含量低,白度大,磨粉的耗能低。

小麦的食品加工品质是指面粉加工成不同食品的特性。

一般要求面粉能制作适合不同需求的、适口性好、外形美观的食品,以满足人们的需求。

对小麦品质评价的好坏,是因最终产品的不同而异:烘烤面包要求面粉的蛋白质和面筋的含量高,品质好,才能烘烤出体积大,松软有弹性的优质面包;制作面条类食品的面粉其蛋白质含量要求较低,但面团延伸性要大,弹性好;馒头专用面粉要求面筋强度中等;制作饼干与蛋糕则要求低面筋的面粉。

小麦品质性状表现是一个复杂的综合性状,是许多因素相互结合,相互作用的结果。

通常情况下,评价小麦品质性状指标较多。

薛香等(2011)认为,通过对相关性状指标进行主成分分析,可以选出重点指标,以利于育种过程中的选择和品质改良。

杨四军(2003)、康立宁(2004)等研究认为,沉降值、蛋白质、面筋、降落数值、稳定时间、形成时间对品质性状的贡献比较大,最有代表性。

因此,本文对上述部分品质指标研究情况展开综述。

1、小麦沉降值研究状况沉淀值是反映小麦蛋白质数量及质量的一个综合指标。

沉降值越大,表明面筋强度越大。

目前沉降值的测定分为两种方法, 即Zeleny沉降值(AACC标准方法)和SDS沉降值(我国国家标准)。

Zeleny沉降值大小反映了小麦中面筋蛋白质的水合率和水合能力的大小;而SDS沉降值是悬浮液中的面粉面筋与表面活性剂SDS结合, 在酸的作用下发生膨胀, 形成絮状沉积物。

郑雪玲等(2007)通过对不同系统面粉Zeleny沉降值和SDS沉降值进行比较研究发现,不同系统面粉Zeleny沉降值和SDS沉降值之间变化没有规律性; 不同系统粉中,Zeleny沉降值和SDS沉降值之间不具有线性相关关系。

小麦面筋蛋白结构及其改性研究

小麦面筋蛋白结构及其改性研究

( c o l f o dS i c n eh oo y  ̄a g a iБайду номын сангаасs y W u i 1 1 2 C iaJ S h o o ce e dT c n lg , n n nUnv ri 。 x 4 2 , hn oF n a t 2
Ab t a t wh a l t n,ab - r d c fwh a tr h i d sr i v i b e i a g mo n n t s r c : e tg u e y p o u to e tsa c n u ty, s a a l l n l r e a u ta d a a
小麦 面筋蛋 白俗 称谷朊 粉, 是生 产小麦淀 粉时副 产 品, 包括麦 醇溶 蛋 白和麦 谷蛋 白, 小麦 籽粒 主要 是 储 藏蛋 白, 占小 麦蛋 白质总 含量 8 % 左右 … 。其 来 5 源丰 富、 价格低廉 , 一种 营养丰富 、 是 食用安全植 物蛋 白。据统 计, 全世 界面筋蛋 白年产量 约 6 0万吨 , 我国 目前年 产量 约为 1 万 吨 , 0 主要 用 于面粉 、 料、 品 饲 食 等领 域。随着市场对 小麦淀粉 需求量不 断增加 , 麦 小 面筋产量 也持续增长 ; 但传统领域对小麦 面筋蛋 白需 求 已饱和并 囤积严重 。因此研 究开发小 麦面筋蛋 白新 用途 、 拓宽其 应用领 域、 开辟新 途径 , 以使其 能被充 分 利用 , 创造更高经济价值显得颇为重要 。 谷朊 粉应 用 非常广 泛 , 大部 分用 于焙 烤食 品 、 冷 冻食 品及饲料 ; 也可作 为面粉 品质改 良剂 、 螃蟹 、 甲鱼 等饲料粘 结剂 、 营养添 加剂 ; 其酶 解产 物利用其 疏水 性用 于化妆 品具 保湿 功效 , 利用 其粘 性制 备粘 合剂 , 利用 其粘弹性制备 可食用膜 等 。另外 , 酶法制备生 物 活性肽开辟 面筋蛋 白在 保健食 品和医药领域 应用 , 使其经济价值得到大幅提升 叫 。 1小麦面筋蛋白组成 及其结构研 究 小麦 面筋蛋 白系 由麦胶 蛋 白和麦 谷蛋 白组 成, 麦 胶 蛋 白是单体 蛋 白, 子无 亚基 结构 、 肽链 间二硫 分 无 键, 肽链 依靠氢键 、 疏水键及 分子 内二硫 键连接 , 构成 较 紧 密球 形 三 维 结构 , 对 分 子 质量 约 为 3 ,0 相 0 00 8 ,0 。麦谷 蛋 白是 一种 非均质 大聚合体 , 1 ̄2 000 由 7 0 种不 同亚基组成 , 基靠分 子 内和分子 间二硫键连 接 亚 呈纤维 状, 相对 分子 质量约为 4 ,0  ̄30 0 0 , 0 0 0 0 ,0 巧 分为 高相 对分子质 量谷蛋 白亚 基( MW- ) H - 和低 相 GS 对分子质量谷蛋 白亚基 ( MW- S ” 其氨基酸组成 L - ) , G 多为极性氨基酸 , 易发生聚集作用 。 B l n根据麦谷蛋 白和麦胶蛋 白结构和相对分子 eo t 质量 分布 , 最早 提 出面筋蛋 白网状结 构 , 认为球 状麦 醇溶蛋 白通 过次级键 一范德华力连 接起来 , 线性蛋 白 通过二 硫键形成 一个环状和 网状结 构 噶 。Sn hMa ig c Rt i 提 出麦 谷蛋 白大 聚体之 间相 互缠 绕产 生阻 力 i he c

小麦高分子量谷蛋白亚基研究进展

小麦高分子量谷蛋白亚基研究进展

小麦高分子量谷蛋白亚基研究进展摘要小麦是重要的粮食作物,随着人们生活水平的提高,对小麦品质提出了更高的要求,小麦高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)无疑对小麦品质有重大的影响。

从高分子量谷蛋白亚基的命名、基因的定位、多态性和遗传以及高分子量谷蛋白亚基的结构和功能、与品质的关系、目前高分子量谷蛋白亚基分子标记的开发、转基因情况等方面进行了综述。

AbstractWheat,as a key crop,should be required to improve it′s quality as the peop le′s life is better than ever. Wheat High-Molecular-Weight Glutenin Subunit (HMW-GS)plays a significant role on wheat quality undoubtly. In the paper,HMW-GS study progress was reported from its naming,gene localization,polymorphism and inheritance,structure and fuction,relation with wheat quality,exploitation of molecular marker,status of transgene,etc.Key wordswheat;High-Molecular-Weight Glutenin Subunit;molecular marker;transgene小麦是世界第一大粮食作物,是我国第三大粮食作物,近年来我国每年播种面积都在3 000万hm2左右,总产大约1.1亿t(《农村统计年鉴》,2006年)。

小麦籽粒主要由蛋白质、淀粉和脂类等物质组成,其中蛋白质含量只有13%左右,但却是影响面粉食品加工品质的重要因素,较高的蛋白质含量一般与优良的烘烤品质有关。

小麦转基因技术的研究现状

小麦转基因技术的研究现状

小麦转基因技术的研究现状1.小麦转基因技术的发展方向答:利用现代基因工程技术进行小麦的品种改良是当前小麦育种的一个新方向。

其主要手段是利用生物及物理化学等手段,将外源基因导入植物细胞以获得转基因植物的植物转基因技术.对于小麦的遗传转化已发展的方法主要有PEG法、电激法、离子束介导法、花粉管通道法、基因枪法及农杆菌介导法等,转化的基因也从最初的报告基因扩展到抗病虫害基因、抗逆基因、抗除草剂基因和品质相关基因等。

作物转基因育种和常规育种相比具有明显的发展优势,因为它不仅极大地拓宽了育种的基因来源(如动物、植物、微生物和人工合成),而且可以实现高效精确的遗传改良,更为重要的是抗病虫等转基因育种的发展将有效减轻农田的环境污染。

未来几年,小麦转基因技术的发展方向可归纳为以下四点:(1)小麦转基因技术的发展还不够成熟。

目前,国内仍以花粉通道法为主进行小麦转基因研究,但是由于花粉管通道法的遗传转化的效率还较低,而且外源基因整合的随机性很强等明显的缺点还是限制了其发展速度。

基因枪法的不足是成本昂贵、转化率因受体材料基因型不同变化较大、外源基因拷贝数高,而且转基因时插入片段的确定性较差。

农杆菌介导法也因为受基因型的影响很大,所以在小麦转化中效率较低,转基因的方法还不够成熟。

在组织培养方面,小麦胚性愈伤组织的获得还比较困难,实验的成功与否在很大程度上依赖于研究者的经验这也是限制小麦转基因发展的重要因素。

总的来看,农杆菌介导法小麦转基因研究已经取得一些初步进展,而且其发展速度很快,未来几年内关于农杆菌介导法小麦转基因的研究将会迅速增加。

不过,以花粉管通道法和粒子束介导法为主的 DNA直接转化技术在近几年内将仍占主导地位。

(2)小麦转基因育种的功能基因还非常有限,可用于小麦转基因育种的功能基因,特别是控制小麦重要性状的功能基因还非常有限,这是限制小麦转基因育种发展的主要因素。

比如抗虫转基因育种中,目前可以利用的主要是 Bt 基因、蛋白酶抑制剂基因和外源凝集素基因等非常有限的几种;改善品质的基因目前仍主要局限于高分子量谷蛋白亚基基因等有限的范围内等。

食品蛋白质化学改性研究进展

食品蛋白质化学改性研究进展

中图分 类号 : S 0 . 1 T 2 1 2
文献标识码 : A
文章编号 : 0 8 9 7 (0 6 0 -0 1 -0 10 - 5 82 0 )7 0 0 3 作者(0 5 研究酰 化对 大豆分离蛋 白水 合性 质 20 ) 影响, 发现在 5  ̄8 . . 0 0中性 与弱碱性 范围内, 酰化明显 提高蛋 白质 溶解性 , 持水 性 和粘 度 也得到 改善 , 中 其 琥珀酰化作用 比乙酰化显著 。 d l (9 8 探讨酪 Vi 等 19 ) a 蛋 白胶 束琥 珀化作 用, 了评估 静 电作用 在絮凝过 程 为 中重要性 , 结果显 示琥 珀化作 用促使酪 蛋 白胶 束净负 电荷增加 , 从而导致它们 p H下 降, 这在 一定程 度上延 缓 絮凝 时间, 但对牛乳凝胶形成速 率影响不大。另外, 还 有较 多研究 报道植物来 源蛋 白质 酰化改性 , 包括小 麦蛋 白、 棉籽蛋 白、 菜籽蛋 白、 花生 蛋 白及葵 花籽蛋 白 等。 其中, u D a等 (9 6 "对油菜籽 蛋 白乙酰化及琥 珀 19 ) 酰化作 用进 行研 究 , 现 乙酰化程 度 越高 , 取 出一 发 提 些抗营养成分 ( 如植 酸、 酚类 及硫代葡萄苷等) 就越少 。 乙酰化作用 提高持水性 及脂肪 吸咐能力 , 与乳 化性 但 能成负相 关;而琥珀 酰化作用可显 著改 善溶解性 、 起 泡性及粘 度。Wa au dr S aii19 ) 研 究 乙 nsn a a和 h h (9 7 d 酰化 或琥珀 酰化 作用 对亚 麻籽 蛋 白分 离物功 能特 性 影响 , 结果显示 , 酰化可显 著改 善其乳 化性 , 别是琥 特 珀 酰化作 用 , 溶解性 也有显 著 提高 , 起泡性 变 化不 但 大; 并指 出, 酰化作用增加蛋 白表 面疏水性 。 在大多数情 况下 , 化改性 主要 目的是改善 蛋 白 酰 质乳化性和起 泡性 。为 了研究蛋 白质功能特性 与其分 子结构关系 , 究者对蛋 白质表 面特性 改性研 究 尤感 研 兴趣 。因为 , 白质可用 不同类型和数 量 酰基化试 剂 蛋 进 行改性 , 使其 结构可 以逐渐被 改 性 , 致 这对研 究 蛋 白质结 构 与功能之 间关 系很 有帮 助 ; 一方 面, 另 也有 助于在 更广应 用范围内制造所需特定蛋 白质 。

提高小麦蛋白质含量的措施

提高小麦蛋白质含量的措施
降低患慢性病风险
摄入适量的优质蛋白有助于降低患慢性病的风险,提高人们的健康水平。
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详细描述
基因编辑技术是一种新兴的生物技术手段, 可以通过对小麦的基因组进行精确编辑,改 变或优化与蛋白质合成相关的基因,从而提
高小麦蛋白质含量。这种技术利用了 CRISPR-Cas9等基因编辑工具,可以在小 麦基因组中实现对特定基因的敲除、敲入或 点突变等操作,以达到改良蛋白质含量的目
的。
基因沉默技术
提高蛋白质含量。
02
优化小麦种植技术
合理施肥
氮肥
适量施用氮肥可以提高小 麦蛋白质含量,但过量施 用会导致蛋白质含量降低 。
磷肥
磷肥对提高小麦蛋白质含 量有积极作用,适量施用 磷肥可以提高蛋白质含量 。
钾肥
钾肥对提高小麦蛋白质含 量也有一定的作用,但效 果不如氮肥和磷肥明显。
轮作制度
合理轮作
通过合理安排小麦与其他作物的 轮作,可以改善土壤养分状况, 提高小麦蛋白质含量。
详细描述
基因转移技术是一种有效的生物技术手段,可以通过将高蛋白基因从其他生物转移到小麦中,实现小麦蛋白质含 量的提高。这种技术利用了基因工程的原理,通过构建基因表达载体,将外源基因导入到小麦细胞中,并使其在 小麦中稳定遗传和表达。
基因编辑技术
总结词
通过编辑小麦的基因组,改变或优化与蛋白 质合成相关的基因,提高蛋白质含量。
避免连作
连作会导致土壤养分失衡和病虫 害加重,不利于提高小麦蛋白质 含量。
灌溉管理
适时灌溉
根据小麦生长需要,适时灌溉可以促进小麦生长,提高蛋白 质含量。
控制水量
过量灌溉会导致小麦倒伏和病害发生,反而降低蛋白质含量 。
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学与工 程学院 , 陕西 杨凌 7 2 0 ) 1 10 摘 要: 综述 了化 学方 法、 物理 方法、 生物酶法 以及基 因工程 等技 术手段 在小 麦蛋 白改 性 中的 应用及 最新进展 . 中生物酶 .其
法改性技术易于将小麦蛋 白改性 到所期望的功能值 , 是提 高小麦蛋 白功能特性的重要途径 , 并展 望小麦蛋 白的应用前景。 关键词 : 小麦蛋 白; 改性 ; 技术
质 酰胺键 中的氨 , 脱氨 形成羧 酸进 行 的。Wodr和 Sot oa hr 试 验在 10m lLH L溶液中 ,5 . o C / 7 %下处理 3 n得到的 _ Omi 左 酰胺小麦蛋 白具 有很 好的 溶解性 和乳 化性 以及起 泡性。周
手段 , 改善小麦蛋 白的功能 性 , 拓宽其应用 领域 , 提高副产物 的综 合利用价 值。 蛋白质的改性就是用化学因素 ( 如化学试剂 ) 物理 因素 、 ( 如热 、 高频电场 、 射线 、 械振荡 等 ) 酶制刹 等 , 氨基酸 机 和 使
能显著提高 。
成, 含有较多的疏 水性 氨基酸 和不带 电荷 的氨基 酸 , 分子 内 疏水 作用 区域较大 , 解度较 低 , 溶 往往 不能满 足食 品加 的
需要 , 应用具有很 多局 限性 … 。冈此 , 考虑采 用一 定 的改性
B t等发现在酸性条件下 , a t 去酰胺 反应 是 接水解 蛋 白
残基 和多肽链 发生某种变化 . 引起蛋 白质 大分 子空间结构及 理化性质改变 , 从而获 得较好 的加工功能性 和营养特性 。 日
内致 力于这方 面的研 究起 步较 晚 , 史新慧等 对川 酸改 性小
麦蛋白进行 r 步的探索 , 初 在盐酸浓度 为 0 3mo L7 作 . l ,0 / 用 3 i, 解度从 30 上升到 5 . % , Om n溶 .% 4 8 乳化度从 8 0 . %上 升 到 6。% , 0 4 结果 较为 满意 。孔 祥珍 等 进 ・ 步研究 并确 定 了酸法去 酰胺小麦 蛋白制取 的最 佳工艺 参数为 : 盐酸浓度 0 3m lI 小麦蛋 白的物料 比 1 . / 0 l反应时 间 5h . o /, 25g 10m , , 反应温度 6 %。小麦 蛋白有 明 的去酰胺作用 , 5 其溶解性 及 乳 化性都大 大提 高。 早 在 17 9 6年, WuC H报 道这种温和 的酸 改性提高溶 解 度 部分 归功 丁肽 键 的水解 和高 的加热 温度 。绛 弱 酸处 的 蛋 白质 , 结构 上最明 的变化 就是 : 随着 尢酰胺程 度的增 , 蛋 白质 表面疏水 基团数量明 显增高 ; 也止足 n 于表 面吮水 毖 1 团的增加 , 加强 r 白质分 子 币 其他 分 了的卡 作川 , I 蛋 1 】 H 从 f i 导致了改性 蛋 白质一系列性质 的改善 。
小麦蛋 白( 俗称符朊粉 ) 是小 麦淀粉 生产的副产物 , 其蛋
白质 含量高达 7 % -8 % , 2 一 5 主要 由溶 于体 积分 数 7 % 乙醇 0
合成肽键 , 其中谷氨酰胺和天冬酰胺 占氨基酸总量 的三分 之

强, 对蛋 白质的性 质起着重耍作用 。而天冬酰胺 和谷氨酰
溶液 的麦醇溶蛋 白和溶于稀酸或稀碱溶液 的麦谷蛋 白组 成。 而且 氧基酸组成 比较 齐全 , 营养 丰富 , 是 物美 价廉 的纯天然
维普资讯
20 6, 0 No. 2

小 麦蛋 白改 性 技 术 的研 究 进展
张锐 昌 , 志 宏 刘邻 渭 徐 ,
(. 1 广东省农业科学 院生物技术研究所 , 农业部功能食品重点开放实验室 ,广东 广J 50 4 ;2 西北 农林科技 大学 食 I i l 160 . }
植物性蛋 白源 。但 是 , 由于小 麦 蛋 白 自身 独特 的 氨基 酸组
胺能在较温 和的条件 下 ( 如弱酸 、 弱碱作 用下 ) 发生去酰 胺 , 作用 , 牛成天冬氨酸( s ) A p 和谷氯 酸 ( l) 有资 料表 明: G u 即
使很小 的去 酰胺 作用 ( 2 ~6 , 能够 使蛋 n质 的功 如 % %) 也
ห้องสมุดไป่ตู้
中图分类号 :S l . 3 T 2 】4
文献标识码 : A
文章编号:03— 2 2 20 ) 2— 0 5— 3 】0 60 (0 6 0 0 2 0
P o r s f Re e r h o o i c t n T c n l g e f W h a r t i r g e so s a c n M d f a i e h o o i so e tP o en i o ABS ACT :T e a p i ain o d f a in tc n l ge u h a h mia ,p y ia ,e z ma i a d g n t n i e rn t o s i TR h p lc t fmo i c t e h oo iss c sc e c l h sc l n y t n e ei e gn e ig me h d n o i o c c w e tp o en a d u . . ae p o r s ee s mma i d t a a yt b a n te d s e u cin lv le o e t rt i y me n f h a r ti n D t d t rg e s w r u o rz .I w s e s oo ti h e i d f n t a au f e r o wh a o en b a s o p e zmai mo i c t n,whc s a o tn a o i r v h u c in l r p r e f e t rt i .An h r s e t f p l a n y t d f ai c i o ih wa n i mp r tw y t a mp o e t e f n t a o et so a oe n o p i wh p d te p o p c p i oa c t n w s as r dc e . i a lo p e itd o KEYW ORDS:w e t r ti h a oen;mo i c t n;tc n l g p df a i i o e h oo y
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