怎样治白癜风 http://www.yealer.com/bdf/bdfzyz/编辑:陈敏/主编:王旭/学术顾问:寇兴然
编译:杨月月江南大学食品学院级博士
创建多糖-蛋白质复合物以控制水性系统的润滑性
FoodHydrocolloids
背景
表面膜在多个生化系统及过程中控制水润滑性,这种薄膜的关键组分之一是吸附在表面的生物聚合物分子。而粘弹性和水合离子的“滚珠轴承”效应在保持摩擦表面分离和减少与摩擦相关的能量损失方面起着关键作用。吸附强度是生物润滑中的另一个关键因素,因为它决定了吸附膜的耐磨性。生物摩擦接触通常包括具有复杂流变性的流体,确保在高负荷下在表面之间保持流体膜,以及强力吸附到表面以形成具有良好耐磨性的良好水合层的大分子。由单功能聚合物组分形成的吸附层面临的挑战是强吸附通常会导致形成刚性和薄的表面膜。克服这一挑战的方法主要有:
1.使用化学接枝技术形成聚合物刷;
2.使用嵌段共聚物。
近年来的研究提供了充足的证据,良好的润滑需要双功能分子,以便将强吸附与形成水合膜的能力结合起来。然而,化学接枝方法是不推荐使用在食品和药品的应用中的。同样,使用功能化的嵌段共聚物可能存在很大的弊端。因此,需要有效的替代方式来模拟复刻吸附部分的双功能特性。近来,大量研究表明,富含脯氨酸的蛋白质(PRPs)和唾液黏蛋白之间的协同作用是其润滑能力的关键,而这种作用方式可能为PRP与黏蛋白形成复合物,这种复合物显示出所需的双功能特性,其中PRP充当表面结合域,而糖基化黏蛋白充当刷状水合膜。最近对关节软骨润滑的研究还发现,透明质酸、润滑素和磷脂之间的超分子协同作用是导致膝关节中观察到的低摩擦的原因。
目的或结论概要
该研究的目的是检验水合复合物在水性系统中增强润滑的假设,探索果胶多糖和溶菌酶蛋白混合物之间的复合物形成,以确定是否存在软摩擦学接触中减少摩擦的最佳pH值和离子强度条范围,最后,通过分析显示摩擦减少的可溶性复合物的吸附特性,研究了增强的润滑是否与预期的双功能层的形成有关。
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成果介绍
本研究使用从车前草种子周围的粘液膜中提取的水溶性部分分离出的RG-I果胶与从鸡蛋清中提取的溶菌酶蛋白形成复合物,作用方式如下图1所示。对复合物进行了紫外-可见光谱、软摩擦学、流变学、耗损检测及粘弹性和光学性质的测量和分析。
图1.RG-I果胶与溶菌酶在水溶液中形成的配合物示意图
研究表明,RG-I果胶和溶菌酶形成的复合物可以提供一种有效的策略来减少水性润滑条件下的摩擦,由这些可溶性复合物的存在引起的摩擦减少类似于在生物润滑剂(如唾液和滑液)中观察到的不同生物聚合物之间的协同效应。pH值和离子强度对配合物的溶解性具有很大影响,可以通过调整pH值和离子强度来通过静电引力控制复合物的形成,从而控制减少摩擦,结果如下图2所示。
图2在去离子水中制备的RG-I-溶菌酶混合物的照片和相应的透射率的测量结果
创新性/应用前景
该研究使用RG-I果胶和溶菌酶制备复合物验证了这种复合物可以有效减少水性润滑条件下的摩擦。同时,提出了利用pH值和离子强度控制可溶性复合物的形成,从而控制摩擦效应。而这种食品级的复合物作为能够增强水性润滑的双功能结构开辟了新的领域,可用来促进口腔润滑和提升食物口感。口腔润滑在食品的感官特性及消费者的可接受性里起着重要作用,因此该技术可用于改善质地粗糙(如高纤维和低脂肪产品)的口感。
参考文献
原文题目:Creatingpolysaccharide-protein