【正文】 度、 粘 度、抗蛋白酶水解性能大大提高，如天然 β 乳球蛋白經(jīng)糖酰化后，溶解度大大提高。 5．化學(xué)改性及酶法改性限制因素 （ 1）產(chǎn)品安全性 （ 2）產(chǎn)品功能特性 （ 3）營養(yǎng)損失 （ 4）生產(chǎn)費(fèi)用 （ 5）產(chǎn)品感官 （ 1）產(chǎn)品安全性 化學(xué)衍生 物 可定向地改變 蛋白質(zhì)功能特性是大家已共識(shí)的，但化學(xué)改性卻難大規(guī)模應(yīng)用于食品工業(yè)，一個(gè)關(guān)鍵性問題是安全性，包括幾方面：一是參與反應(yīng)的化學(xué)試劑殘余量是否有害；二是已改性蛋白功能特性是理想地改善了，但改性蛋白在人體中能否被體內(nèi)酶消化吸收；三是即使改性蛋白可被消化道酶水解消化，但其水解后產(chǎn)物是否安全，這一系列“安全”問題是相當(dāng)復(fù)雜， 在 短期內(nèi)難 以 診斷。 ② 選擇性分離脫苦 在蛋白質(zhì)水解物中，苦味物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)弄清以后，人們便可以有目的地選擇分離材料，選擇性地分離出這些苦味物質(zhì)，這些分離材料是一類疏水性的吸附劑。 （ 2 ）工藝條件 選用菠蘿蛋白酶的工藝條件：底物含量 9 ％，酶解溫度 50 ℃，酶解 pH 值 7 . 0 ，酶用量 0 . 1 ％，酶解時(shí)間 8h 。目前已上市產(chǎn)品有兩大類：普 通食品，如絲素醬酒、絲素果凍、絲素餅干、絲素奶糖和絲素飲料等；功能性食品，如老年人用來預(yù)防癡呆癥的食品，酒店用作代替餐后甜點(diǎn)的醒酒小食品，肝臟疾病患者食療用的食品等。 2．極大螺旋藻中藻膽蛋白提取 將定量藻粉用 pH 9 的堿液提取 2h 后，離心，取上清液，經(jīng)硫酸銨沉淀，用水溶解，裝透析袋，用 0 . 005mol 的磷酸鹽緩沖液透析至平衡，透析袋中內(nèi)含物即是所要的蛋白質(zhì)提取物。 （ 2 ） 人體對(duì)鐵的吸收中，血紅素鐵是最有效的可吸收性鐵，與血紅素結(jié)構(gòu)相似的 藻藍(lán)膽素通常與蛋白質(zhì)結(jié)合，形成藻藍(lán)蛋白復(fù)合物，大日本油墨公司研究指出：在相似消化條件下，藻藍(lán)蛋白可以和鐵形成可溶性化合物，大大提高對(duì)鐵的吸收。對(duì) 于食品來說，商業(yè)化功能食品原料也有轉(zhuǎn)向開發(fā)利用蠶絲的趨勢(shì)，日本學(xué)者已經(jīng)生產(chǎn)出了粉末絲素和各種絲素蛋白深加工產(chǎn)品，并經(jīng)動(dòng)物營養(yǎng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)蠶絲中富含的甘氨酸和絲氨酸有促進(jìn)血糖分解，降低血液中膽固醇含量的作用，丙氨酸有激發(fā)肝細(xì)胞活力，加速酒精代謝的功效，酪氨酸對(duì)預(yù)防和治療老年癡呆癥有明顯的效果。 （ 3 ）成品理化指標(biāo) 產(chǎn)品起泡度為 266 . 7 ％，失水率 66 . 7 ％，泡沫白而細(xì)密。 （ 5）產(chǎn)品感官 ① 通過改變苦味氨基酸的結(jié)構(gòu)脫苦 除去苦味最簡(jiǎn)單的方法是改變苦味氨基酸和肽的結(jié)構(gòu)，對(duì)這些復(fù)合物而言，如氨基被乙?；?、天門冬氨?；⒐劝滨；揎?，就可減弱苦味；就苦味氨基酸來說，其中氨基基團(tuán)是產(chǎn)生苦味的官能團(tuán)之一。 4．化學(xué) 酶改性作用 GroningerMiller 提出，化學(xué)改性和酶改性聯(lián)合使用，對(duì)蛋白功能改善更有效。 巰基試劑： N 乙?；甙腚装彼崃蛄u內(nèi)酯（ N AHTL ）和 S 乙酰巰基琥珀酐（ S AMSA ）試劑，經(jīng)酶催化后引入到大豆 蛋白的氨基上 。 如， 磷酸化大豆分離蛋白 的 制取 把大豆分離蛋白粉以 3 ％濃度溶解到水里 ，pH 值控制在 8 .0 ，加入 STP 的量為 3 ％，反應(yīng)溫度控制在 35 ℃，反應(yīng)時(shí)間 3 . 5h ，反應(yīng)結(jié)束后，把樣品的 p H 值調(diào)到 4 . 0 ，攪拌 30 min ， 2023r p min 下離心 15min ，取沉淀部分冷凍干燥，大豆蛋白功能特性水溶性、發(fā)泡能力、乳化能力、擇水能力有了明顯提高，蛋白溶液 粘 度也提高了 , 見表 6 4 。 （ 4）乙酰化作用 將醋酸酐引入到蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的氨基上即成為乙?；鞍祝堰@種反應(yīng)叫做乙?；饔茫阴；饔媚苁拐被x子轉(zhuǎn)移到帶電的中性殘基上，從而得到一個(gè)凈負(fù)電荷，反應(yīng)過程 為： 蛋白質(zhì) NH2和乙酸酐在 pH7 . 2 ～ 7 . 8 作用下，生成乙?；鞍住＝陙?，對(duì)濃堿高溫下可能生成賴氨酰丙氨酸的毒性問題也提及過，在堿性試劑作用下，氨基酸由 L 型轉(zhuǎn) D 型可能性增加，成品的發(fā)泡性和泡沫穩(wěn)定性均很高，色澤呈乳白。蛋白質(zhì)工程是希望與挑戰(zhàn)并存、艱辛與碩果同在的嶄新研究領(lǐng)域。它已經(jīng)在蛋白質(zhì)藥物改造、酶工程、抗體工程、分子電子器件和新型醫(yī)學(xué)生物材料研制中獲得越來越廣泛的應(yīng)用。 80 年代以來，由于基因工程技術(shù)能夠讓大腸桿菌大量產(chǎn)生人們感興趣的蛋白質(zhì)，科學(xué)家可以方便地 對(duì)那些在機(jī)體內(nèi)含量極微卻又難以提取的蛋白質(zhì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)研究。這不僅會(huì)對(duì)生命科學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生深刻的影響，最終將徹底改變傳統(tǒng)工業(yè)的高溫、高壓、高能耗的局面，使之成為節(jié)省能源，但卻更為高效的生產(chǎn)方式。如已有實(shí)驗(yàn)獲得了幾種降鈣素的類似物；合成模擬胰凝乳蛋白酶，一個(gè)具有分支四螺旋多肽結(jié)構(gòu)，其酶的催化活性與天然蛋白質(zhì)相比僅相差兩個(gè)數(shù)量級(jí)；另外，人工合成鈣選擇性離子通道也有報(bào)道，這些都是類似蛋白質(zhì)全新合成的產(chǎn)物。該研究?jī)?nèi)容包括：蛋白質(zhì)活性中心 ( 催化中心和調(diào)節(jié)中心 ) 的鑒定、蛋白質(zhì)中各個(gè)關(guān)鍵氨基酸殘基在結(jié)構(gòu)和功能中的作用和貢獻(xiàn)、蛋白質(zhì)的折疊過程及其折疊中間體的能量狀態(tài)和穩(wěn)定性、蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間 以及蛋白質(zhì)與其他生物大分子之間的相互作用和相互識(shí)別等。有些蛋白 質(zhì)的功能特性與特定的氨基酸側(cè)鏈有關(guān)，這類蛋白質(zhì)的改造，一般來說 不 需要以完整的空間結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)進(jìn)行分子設(shè)計(jì)，只要改變相應(yīng)的氨基酸種類即可，但是如何進(jìn)行改變，換成哪種氨基酸，置換后將會(huì)對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)功能有何影響，則要仔細(xì)研究和篩選了。 二、蛋白質(zhì)工程的研究?jī)?nèi)容和技術(shù)方法 （一）蛋白質(zhì)工程的研究?jī)?nèi)容 （二）蛋白質(zhì)工程的主要研究方法 （一）蛋白質(zhì)工程的研究?jī)?nèi)容 1．建立蛋白質(zhì)工程的研究方法系統(tǒng) 2．隨機(jī)誘變基因庫的定向篩選 3．研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系 4．嚴(yán)格意義上的蛋白質(zhì)工程 1．建立蛋白質(zhì)工程的研究方法系統(tǒng) 這是指在研究某些蛋白質(zhì) 一 級(jí)結(jié)構(gòu)及其與結(jié)構(gòu)功能元件相互關(guān)系的基礎(chǔ)上建立起應(yīng)用蛋白質(zhì)工程 技術(shù) 的系統(tǒng)。蛋白質(zhì)工程可賦予蛋白質(zhì)特殊的性質(zhì)和功能，滿足人們?cè)谀承┨囟l件下的特殊需要。生物科學(xué)理論和技術(shù)的迅速 發(fā)展 ，使人們?cè)谙嚓P(guān)方面的技術(shù)能力 上 達(dá)到了一個(gè)新的水平，分子遺傳學(xué)、基因工程、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，為這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 一、蛋白質(zhì)工程的概念 天然蛋白質(zhì)經(jīng)歷了自然界長期的進(jìn)化過程，已經(jīng)能夠很好的適應(yīng)生物所處的內(nèi)外環(huán)境，有序而協(xié)調(diào)的 發(fā)揮其功能。在研究過程中 不必對(duì)整體蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)及高級(jí)結(jié)構(gòu)的關(guān)系過于苛求，只要了解這些元件的結(jié)構(gòu) 和 功能關(guān)系就能夠滿足需要了，這樣 就 大大簡(jiǎn)化了蛋白質(zhì)工程的難度，使其操作的可行性增加。 對(duì)許多蛋白質(zhì)而言，精確結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系均不易明確，我們就不能用嚴(yán)格定義的蛋白質(zhì)工程方法來改造或構(gòu)建