加工所粮油加工团队揭示水稻静息巯基氧化酶改善面粉加工品质的作用机制
2022-08-02 09:23 来源:加工所

  近日,加工所粮油加工团队在食品领域顶级期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry(中科院一区,TOP,IF=5.895)发表题为“Recombinant Rice Quiescin Sulfhydryl Oxidase Strengthens the Gluten Structure through Thiol/Disulfide Exchange and Hydrogen Peroxide Oxidation”的封面论文。刘光副研究员为论文第一作者,邓媛元研究员和张名位研究员为共同通讯作者。

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  静息巯基氧化酶(Quiescin sulfhydryl oxidase, QSOX)是一种能够直接催化未折叠蛋白或小分子底物二硫键交联的多结构域蛋白质。团队前期利用基因工程制备了水稻静息巯基氧化酶(rQSOX)蛋白,发现了其具有改善面制品加工品质作用,但相关机制不明确。为此,加工所粮油加工研究团队进一步从面团流变、面筋蛋白结构和组成、交联键变化等角度探讨了rQSOX强化面筋网络机制,并以常用面粉改良剂葡萄糖氧化酶(GOX)作为对照。结果表明,rQSOX的添加可以增强面团的粘弹特性、提高面包的柔软度和比容,降低贮藏过程中的水分损失,其改良效果可与GOX媲美。rQOSX改善面粉加工品质的积极影响主要归因于其能够促进面筋蛋白大聚集体的形成、面筋网络结构的强化以及二级结构中构象转化。而面筋蛋白中游离巯基含量的减少、二酪氨酸含量的增加,以及面团中H2O2含量的提高表明,rQSOX主要通过催化面筋蛋白中巯基/二硫键直接交换以及反应过程中产生的副产物过氧化氢间接氧化途径来促进面筋蛋白形成二硫键和二酪氨酸交联,进而强化面筋网络结构。

  文章揭示了rQSOX改善面粉加工品质机制,证明了rQSOX可作为GOX的替代应用到焙烤行业,促进了新型面粉改良酶制剂的发展。

  研究得到了国家自然科学基金、广东省自然科学基金、广东省重点领域研发计划和科技创新战略建设专项资金(高水平农科院建设)等项目资助。

  原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.2c01652

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