β-乳球蛋白與紅曲色素非共價相互作用及其對色素穩定性的影響

趙 楠, 李秉桓, 宋宇寧, 韓 釗, 武淑芬,*

(1.天津科技大學 食品科學與工程學院, 天津 300457; 2.天津蘭瑞生物科技有限公司, 天津 300384)

紅曲色素(monascus pigments,Mps)是由紅曲霉屬的絲狀真菌在代謝過程中產生的次級代謝產物,是聚酮類化合物的混合物[1]。目前已被廣泛研究和應用的有6種醇溶性Mps,包括兩種黃色素,即紅曲素(monascin)(Y1)和安卡紅曲黃素(ankaflavin)(Y2);兩種橙色素,即紅斑紅曲素(rubropunctatin)(O1)和紅曲玉紅素(monascorubrin)(O2);兩種紅色素,即紅斑紅曲胺(rubropunctamine)(R1)和紅曲玉紅胺(monascrubramine)(R2)[2]。這些色素分子化學結構相似,不同色素組分通常以混合物的形式存在于發酵產物中。由于分離難度大、成本高,Mps大多以混合物的形式應用于食品工業[3]。Mps通常作為食品著色劑應用于肉制品、調味品、面制品等食品工業,Mps還具有抗炎、抑菌、防腐、抗氧化、抗癌等生理活性[1,4]。然而,Mps對溫度和光照敏感,穩定性較差,同時在不同pH值條件下溶解性也存在較大差異,限制了其在食品領域的應用[5-7]。

β-乳球蛋白(β-lactoglobulin,β-LG),是存在于大多數反芻動物乳中的一種球狀蛋白質,分子質量為18.3 kDa,由162個氨基酸殘基構成,等電點pI約為5.2[8-9]。β-LG也是牛乳清蛋白中的主要成分,其含量大約占乳清蛋白的50%[10]。β-LG是由8個反平行的β-折疊鏈組成的β-桶狀結構,又稱calyx結構,該結構易與疏水性小分子結合,是配體結合的潛在位點[11]。研究表明,β-LG與配體之間的結合,不僅受配體自身性質的影響,還受外界環境因素的影響,因為β-LG的結構會隨溶液pH值的變化而改變[12]。在生理條件下,反芻動物中的β-LG一般以二聚體形式存在;而當pH值小于3.0時,β-LG主要以單體形式存在;當pH值在3.5～5.5時,β-LG二聚體則轉變為八聚體[13];當pH值大于7.4時,β-LG由二聚體解離為單體[14]?！?br>