2011年12月6日 星期二

蛋白質變性(denaturation or unfolding of protein)

蛋白質的變性作用(denaturation or unfolding)
()主要內容:
蛋白質的二級和三級結構,只要經物理或化學處理,就可使其外型改變,變性的最終階段,可能是蛋白質完全伸直成一長條多肽鍵。但變性並不包括其一級結構胜肽鍵(peptide bond)的斷裂。蛋白質一旦變性就會失去其功能特性,因此大部分的蛋白質變性是不受歡迎的。
()主要起因:造成蛋白質變性的方法或藥劑;影響蛋白質變性的因素
1.物理方法:
(1)溫度:溫度若在適合變性的範圍內增高10,則變性速率將會增為600倍。而低溫也可造成某些蛋白質的變性
(2)機械處理:製作麵糰時,柔、滾等機械性處理也可藉由著切力使蛋白質變性,其原理是破壞了α-蛋白質的螺旋
(3)壓力:超過50kPa之高壓便會使蛋白質變性。主要為非共價鍵受影響
(4)照射處理
j電磁波照射對蛋白質的影響,取決於波長及能量的大小
k紫外線與γ-射線皆可改變蛋白質的外型,使蛋白質變性
(5)界面:蛋白質分子在界面處與水和空氣,或水和一非水的液體或固相吸附,通常會造成不可逆的變性
2.化學方法:
(1)pHpH值過高或過低均會使蛋白質變性,因為此時蛋白質分子內解離區域的靜電相排斥相當強,很容易就使得蛋白質伸展(變性)
(2)金屬:金屬很容易與蛋白質反應,大部分與硫醇基形成穩定的複合物。藉由除去金屬(透析或螯合劑),會降低蛋白質的穩定性
(3)有機溶劑:較極性的有機溶劑(如乙醇或丙酮),使得維持蛋白質穩定的靜電排斥力變小,而變性。非極性有機溶劑(如正己烷)能夠穿入蛋白質的疏水性區域,破壞疏水性交互作用,而變性
(4)有機化合物的水溶液:尿素等有機化合物的高濃度水溶液可破壞蛋白質的氫鍵,也能提高疏水性胺基酸的水溶性,而破壞蛋白質的疏水性交互作用
()蛋白質變性對品質之影響
1.降低溶解度
2.保水能力改變
3.失去生物活性(酵素活性及免疫性)
4由於胜肽鍵(peptide chain)完全解開,容易被蛋白酵素所作用
5.黏度增加
6.無法結晶
()蛋白質變性在食品工業上的應用
1.提高消化率:蛋白質胜肽鏈解開,易被消化酵素作用
2.幫助膠體形成:因加熱使蛋白質分子展開
3.改善起泡性與乳化性:因蛋白質部分變性後,疏水性基團顯露

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