蛋白质谷氨酰胺酶的重组表达与发酵条件优化
2021-02-25李静竹胡梦君张建华
食品与发酵工业 2021年3期
李静竹,胡梦君,张建华
(上海交通大学 农业与生物学院,上海,200240)
植物蛋白相较动物蛋白有较多的营养素和更少的卡路里,因此近年来以植物蛋白为原料的相关食品深受健康人士的推崇[1]。然而核桃、杏仁等植物蛋白饮品在加工过程中易受pH和化学添加剂等因素的影响,从而出现不同程度的分层、絮凝、沉淀等现象[2]。尽管在偏酸性液态食品中pH与植物蛋白的pI接近是诱因之一[3],但其主要原因是大多数植物蛋白含有大量的谷氨酰胺残基和天冬酰胺残基,易形成氢键使得蛋白质聚集沉淀[4],进而影响蛋白的乳化性、气泡性和凝胶性等功能性质,降低产品品质[5]。为有效解决植物蛋白生产加工中的上述难题,一般采用脱酰胺的方法对植物蛋白进行处理。
目前,工业上广泛采用酸碱湿热法和酶法对植物蛋白进行脱酰胺处理。酸法处理常会涉及高温,易引起蛋白质的水解,从而产生不良风味,影响产品品质。酶法处理可以有效脱去大豆蛋白和燕麦蛋白等植物蛋白的谷氨酰胺残基上的氨基,提高蛋白的溶解度。常用的酶有胰凝乳蛋白酶[6]、转谷氨酰胺酶[7]和肽谷氨酰胺酶等,但这些酶有一定的局限性,如转谷氨酰胺转氨酶底物专一性不强[8],肽谷氨酰胺酶对大分子蛋白质作用甚微[9]。因此,专一性强和底物特异性好的蛋白质谷氨酰氨酶(protein-glutaminase,PG)引起了越来越多的关注。
PG最初是在2001年被日本学者YAMIGHCHI等[10]从土壤中的解脘金黄杆菌发酵液分离得到。PG一般以含有信号肽的前体形式表达,需经酶切为分子量约20 kDa的成熟酶分子后才有活性[11]。……
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