小麦粉タンパク質小麦粉とは何ですか?

小麦 originのted でwestern Asia。 It is a monocotyledonous plant with a large sowing area とa wide planting range. It is のmaでfood crop でnorthern China [1]. Wheat is rich でタンパク質とis のmaでsource のタンパク質for the human body. Wheat proteでcan be used in many fields after modification, which increases the utilizatiにvalue とdevelopment potential の小麦protein とdirectly or indirectly affects the commercial value の小麦[2]. Therefore, strengthening research にthe 修正の小麦protein is のgreat significance for expanding the scope のアプリケーション小麦protein [3].

1小麦タンパク質修飾技術に関する研究

小麦タンパク質の研究が盛んになるにつれて、様々な分野の小麦タンパク質研究が徐々に世間に知られるようになってきています。どのようにして非食品分野での小麦タンパク質の応用を拡大し、それに適切な役割を与えるには、小麦タンパク質の品質と対応する機能を向上させ、その目的を達成するために特定の特性を有する小麦タンパク質を得るための小麦タンパク質修飾技術の研究が急務である[4]。一般的な修飾法には、物理的修飾、化学的修飾、生物学的修飾、複合修飾などがあります。これらの方法にはそれぞれ長所と短所があり(表1参照)、現在のホットスポットの1つは、小麦タンパク質の界面特性を理解することによる修飾である。

物理的1.1改良

物理改質とは、機械加工、超高圧、超音波、電気放射、凍結、超微細粉砕などの物理的手法を用いて、食品中のタンパク質の空間構造や物理化学的性質を変化させる手法です。通常、タンパク質の一次構造を変化させることはない。これは、時間の節約、低消費電力、コスト節約、および食品への非毒性です。小麦タンパク質の溶解性、発泡性、乳化性などの機能性を大幅に向上させることができます。超微細研磨技術は機械または他の手段を使っての方法を试すことで内部勢力が固形分を破る固い素材をつぶすの直径減らせる1μmと约固い素材の水準を見せたのは超微粉末[5]物じゃない

成民らは、小麦を原料とし、超微細研削技術を用いて加工した。乳化剤、溶存量の変化ているとしの文化財や性能小麦グルテン研磨前後たんぱく質粒子サイズが減少するほど小麦グルテンタンパク質の乳化剤特性を高める泡安定方が良いと蛋白の溶解度明らかに高くなったしmercaptoグループコンテンツが著しく減少した。小麦グルテンタンパク質の溶解度、発泡性、乳化性の変化は、メルカプト基の酸化により、処理過程でジスルフィド結合が形成され、品質が向上したためと推測される小麦グルテンタンパク質.

王らました【7】を凍結する効果を学び跡小麦良质のタンパク质や循環dichroism実験を通して実験小麦粉ブレンドした結果、中等中に含まれる蛋白質は小麦粉製品の価格構造depolymerizationが発生、冷凍後もネットワーク構造がゆるくなってネットワーク構成の力それに特性をrheologicalて時間がます。グルテンタンパク質の相対分子量が減少し、熱安定性が低下し、遊離アミノ基に大きな変化がなく、遊離スルフヒドリル基が増加する。グルテンタンパク質の相対分子量の減少が減少し、ジスルフィド結合の切断が高分子タンパク質の脱重合につながった[8]。

liu guoqinら[9]は、動的高圧マイクロジェット(dhpm)の小麦タンパク質への影響を研究し、マイクロジェットが増加することを発見しました小麦タンパク質の溶解度。処理後、乳化特性および動的粘弾性特性が大幅に向上します。sds-pageとdscのマッピング解析[10]を行った結果、小麦タンパク質の直径が小さくなり、高分子量サブユニットが小分子サブユニットに分解され、空間がコンパクトになり、小麦タンパク質の溶解性、発泡性、乳化性に影響を与えることがわかった。

Wang Weijun et アル[11] discussed the mechanism のthe 効果のlight quanta にwheat protein, とshowed that light quanta can effectively prevent the decrease in solubility, emulsifying 文化財とother 文化財小麦protein during storage, ensuring the 機能文化財のwheat protein; Huang Wei et al. [12] studied the effect のultra-high pressure にwheat protein. The experiment showed that the solubility のグルテンprotein was positively correlated with the increase in pressure. Within the range の2 00 to 400 MPa, the foaming properties のグルテンprotein improved significantly, but when the pressure was greater than 600 MPa, the opposite was true. The emulsifying properties tended to first increase とthen decrease with increasing pressure, とthe digestibility のwheat protein could also be effectively improved. Qian Jianya et al. [13] found that ozone could reduce the interfacial tensiにのwheat protein とchange the rheological properties のグルテンprotein, significantly improving ◆solubility, water retentiにsignificantly improved. There have been many studies on the physical modification のwheat protein, とthey are gradually deepening. It is believed that wheat protein will play a key role in the application のwheat in other fields in the future.

120耐薬品性の改质

耐薬品性の改质タンパク質を重く扱う皆で薬品臭劈開または重合反応を起こさせ内部ポリペプチド団体とチェーンを著しく改善さ空間の構造を変える、physicochemicalの属性タンパク質の目的を実現するための指向性タンパク質の機能の属性をの変形。現在、小麦タンパク質はリン酸化、加水分解、アシル化、グリコシル化などの化学的修飾を受けていることが多い。

ma qingbaoら[14]は、三リン酸アンモニウムによる処理後の小麦タンパク質の変化をレビューした。リン酸化後、小麦タンパク質は乳化性の高いタンパク質になります。江利豊らた。【15位】粒子のサイズが解析器と分析を通して见付けるの麦亜硫酸ナトリウムに適用タンパク質してから,を形成するために、懐炉債券蛋白質分子となり自由sulfhydrylグループ構造がゆるくなってタンパク質brd4そして懐炉破損し債券により、このタンパク質粒子积が小さくなって、増加して特定が増えれば、第三次構造はタンパク質粒子は共に、事など出来ないによって破壊された

gong benqianらは、乳化剤が異なる方法で処理された小麦粉製品に異なる効果を及ぼすことを発見した[16]。混合段階で生地の弾力性と柔軟性を高める。プルーフ段階では、酵母の発酵を促進し、生地を改善します#39のガスを保持する能力;また、蒸す工程や焼く工程では、高表面製品のアンチエイジング能力を高めることで、小麦製品の品質を向上させています。ren shunchengら[17]は、蛍光分光法を用いて蛍光消光効果を確認した。zhang dexinら。[18]小麦タンパク質の塩酸処理のための最適なプロセス条件を決定、すなわち、65°cで、塩酸:8%グルテン粉末は3.5:100であり、塩酸は、小麦タンパク質の溶解性および他の物理的および化学的特性を大幅に向上させることができます。化学修飾は操作が容易で、結果は重要ですが、食品の安全性に影響を与える多くの有害な副作用を引き起こします[19]。

1.3を生物学的改良

生物学的方法は、現在、主に修飾のために酵素を使用します。酵素修飾(enzyme modification)とは、プロテアーゼが適切な条件下でタンパク質の加水分解を触媒し、それによってタンパク質の分子構造、機能、特性を変化させる方法である。高効率、有害な副生成物がなく、制御しやすいという利点があります。酵素修飾は、酵素生成物に血圧低下、抗酸化、抗疲労、免疫の向上などのさまざまな機能を与えることができる[20]。

Enzyme modification mainly includes three types: deamidation modification, 酵素hydrolysis とenzyme cross-linking modification [21]. Among them, enzyme cross-linking modification technology is the most widely used and can effectively improve the structure and function のproteins. Some scholars used pepsin, trypsin and alkaline protease to treat wheat protein separately [22], and found that the hydrolysis degree and digestibility of wheat protein were significantly improved, among which alkaline protease had the most significant effect. After SDS-PAGE and DSC mapping analysis, it was found that with the increase of hydrolysis degree, the コンテンツof small molecular peptides gradually increased [23]. The use of enzymes to modify wheat タンパク質has natural advantages and provides a good basis for expanding the application range of wheat proteins.

1.4合成修正

複合修飾とは、いくつかの修飾法を組み合わせて、実際の条件に応じてタンパク質を修飾する方法です。様々な修正方法の長所と短所を統合して補完することができます'ですadvantages, thereによってachieving a better modification effect [24]. When wheat protein is physically modified, the tensile strength のmembrane is often reduced ためthermal denaturation. If enzyme modification is combined with physical modification, the peptide bonds of wheat protein polypeptides can be broken by fungal fermentation, enhancing the solubility of wheat protein and thereby improving the emulsifying and solubility deficiencies of wheat protein in physical modification [25]. The composite modification of wheat protein has the unique advantages of several modification methods, and can avoid ◆disadvantages. It can achieve multiple 効果with one action, and will definitely be used more and more in the future.

1.5小麦タンパク質の界面特性を利用した改変

Tschoegl et al. [26] found that wheat protein films are stable and pressure-resistant. Since then, there has been little research on the interfacial properties of wheat flour proteins. At present, many of the protein functional technologies that are known are based on empirical judgments. With the development of genetic engineering and plant breeding technology, people can link the chemical properties of proteins to their functions at the molecular genetic level, and further modify them in a targeted manner to obtain ideal modified protein peptides [27]. The main surface-active component of wheat is protein, accounting for 7% to 20%.

タンパク質分子上の複数のグループが同時に界面と相互作用することができる。相互作用中にタンパク質が折りたたまれないと、エントロピーが増大し、小麦のタンパク質界面に吸着する駆動力が生じ、膜がさらに安定化し、動的に安定なタンパク質界面層が形成される[28]。表面膜平衡法は、主に小麦タンパク質界面の性質を調べるために使用されます。小麦タンパク質粒子の界面特性は、加熱と加圧の条件下で奇妙な変化をすることが、顕微鏡観察によって明らかになっています。気-液界面の全面積が増加し、疎水基や遊離スルフヒドリル基も露出します。

小麦のタンパク質は、この処理の下で繊維を生成します。形成された原繊維のアミノ酸組成は、グルテニンのそれに類似しており、このプロセスは、空気に曝された直後に起こり、5秒以内に完了する[29]。コムギタンパク質の界面特性や高温での界面変化を理解し、改質研究に応用することで、コムギタンパク質の総合的な利用展開に資することが期待されます。しかし、この方向の研究は、純粋で無傷な小麦タンパク質を得ることが困難であるために妨げられてきた。技術と設備の向上に伴い、小麦のタンパク質のさらなる理解を高めるために、小麦粉のタンパク質の表面特性に関する研究の利用は、幅広い見通しと課題で、科学界から支持されている[30]。

2変性小麦タンパク質の応用に関する研究

科学技術の進歩と研究の深化に伴い、小麦のタンパク質の多くの分野での研究と利用も発展しました。物理的、化学的、酵素的な方法で小麦のタンパク質を修飾することにより、さまざまな機能的性質を持つタンパク質生成物を得ることができ、また、多くの分野で重要な役割を果たしている(表2参照)、小麦のタンパク質の価値を大幅に豊かにする。

2.1いくつかの病気の標的抗原として小麦タンパク質

2.1.1子供の自閉症

自閉症スペクトラム障害は、神経免疫遺伝子や感染症や毒性化学物質などの環境要因によって引き起こされる疾患のグループです。臨床症状には、社会的相互作用障害、コミュニケーション障害、狭い興味、反復行動パターン、知的障害が含まれます[31]。最近の研究では、小麦タンパク質は、子供の自閉症の標的抗原として使用することができます。aristo vojdaniら[32]は、自閉症児のαリポタンパク質に対する抗体を検出した。彼らの血液サンプルの分析は、病気のほとんどの子供がαリポタンパク質33-ペプチドに対するiggおよびiga抗体を産生することを示した。その後、48人のasd患者が血清中のグルテンと非グルテンタンパク質に対するiggとiga抗体が検出された。データ分析結果(33)は16 48個のサンプル(約33%)は強く反発し小麦の混合型とたんぱく質α-lactalbumin 33-peptide、12サンプル(約25%)反応あれはanti-glutenタンパク質イギー起こしてるんだ。igaはコムギタンパク質混合物に対して最も強い免疫活性を示し、次にcxcr3に結合したアルブミンが続いた。

2.1.2 Crohn' s病

Crohn'の病気は、多くの場合、回腸末端に発生する原因不明の炎症性腸疾患である。臨床症状には、腹痛、下痢、発熱などがあります。この病気はまだ完治できず、再発する可能性が高いため、早期発見が期待されている。一部の人々は、血清中のグルテンおよび非グルテンタンパク質に対するiggおよびiga抗体を決定するためにelisa法を使用しました's disease患者は、igg抗体について、od値0.5で、サンプルの約46%が小麦タンパク質混合物と反応し、サンプルの約38%がグルテンタンパク質と非グルテンタンパク質の両方と強く反応したことを発見した[34]。iggと比較して、crohn&のiga陽性検体の検出率#39;s疾患の患者はずっと低く、グルテンタンパク質cxcr3がアルコール可溶性タンパク質ペプチドに結合するのが最も強い[35]。小麦タンパク質に関するこの分野の研究は、病気の迅速な検出のための新しいアイデアを提供します。

2.1.3腹腔病

また、グルテン腸として知られているセリアック病は、本体によって引き起こされる一次腸吸収不良症候群です'のグルテンへの不寛容。便から過度な脂肪が排出され、栄養失調になり、体重が減り、発熱と水腫などの症状が現われる。重症例では、骨粗鬆症や腸悪性腫瘍につながる可能性があります。作物間の症状の重複のため's diseaseおよびcd、huebenerら[36]は、クローン病患者のさまざまな小麦抗原および関連ペプチドに対する血清iggおよびigaを測定した'の病気への免疫応答の可能性を調べるためにnon-glutenタンパク質グルテンタンパク質ではなく

健常対照と比較して、クローンの血清中にigg抗体が存在することが判明しました'の疾患患者は、検査試料の38%で高い上昇を示したグルテンおよび非グルテン抗原に対する検査試料の38%で高い上昇を示し、iga抗体もグルテンおよび非グルテン抗原に対して強い反応性を示した。siniscalcoら[37]は、セリアック病患者の血清中からグルテンおよび非グルテンタンパク質に対するiggおよびiga抗体を検出した。その結果、ある一定のod値の範囲内で、igg抗体がcxcr3に結合したアルコール可溶性タンパク質ペプチドに最も反応し、続いてコムギタンパク質とセリンの混合物に反応することが分かった。ほとんどのサンプルは、グルテンと非グルテンタンパク質の両方に強い反応を示した。小麦タンパク質に対するiggまたはiga抗体の検出は、セリアック病患者の小麦に対する免疫応答を検出する最も高感度な方法です。

2.2化粧品における小麦タンパク質のアプリケーション

加水分解小麦タンパク質は、広く化粧品に使用されています保水性があるからです小麦のタンパク質は、papainなどの酵素または酸塩基の加水分解によって加水分解され、最終的に25%の小麦の加水分解物が得られます[38]。加水分解小麦タンパク質は、刺激性がなく、肌への親和性が高く、敏感肌にも使用できます。また、スキンコンディショナーやヘアコンディショナーとしても使用できます[39]。ここ数年、化粧品に含まれる小麦タンパク質の加水分解に関する多くの報告があり、107の論文が報告されており、その半数は非毛髪色素製品に使用されている[40]。

日本のある企業は、小麦の加水分解タンパク質を添加して、スキンケア製品やスキンフレッシュ剤をスプレーする試みをすでに行っている[41]。化粧品に使用される加水分解小麦タンパク質は、アレルギー反応や蕁麻疹を引き起こすことがあります。外国のある研究では、接触アレルギー反応のある16人の患者を比較し、16人全員が加水分解小麦タンパク質を含む同じ種類の石鹸を使用していたことがわかりました。皮膚のプリックテストでは、生理食塩水0.1%の石鹸溶液と生理食塩水0.1%の加水分解小麦タンパク質が陽性であった。しかし、化粧品に含まれる小麦のタンパク質による蕁麻疹は一般的ではありません[43]。化粧品への小麦たん白の利用については積極的に検討されており、今後の理解が深まると思われます。

2.3ヒト消化管に対する小麦タンパク質の保護効果

Gastrointestinal diseases are common in our lives, and more and more people are suffering from them, especially among middle-aged and elderly people. If not treated in time, they may even develop into cancer. Typical gastrointestinal diseases include gastric ulcers, chronic enteritis, gastric bleeding, gastric perforation, etc. [44]. Hydrolyzed wheat protein peptides酵素または小麦タンパク質の酸塩基加水分解によって得られた免疫調節活性を有します,がんを阻害し、ペプチジルジペプチダーゼa活性を阻害します[45]。

腸管上皮は、腸管組織と外部環境との境界を決定する上皮細胞の層から構成される物理的および生化学的バリアです。完全な腸上皮が最良の保護を提供します。腸管杯細胞は上皮に存在する特殊な分泌細胞である。これらは、上皮細胞層への大きな粒子や細菌の侵入を防ぐムチンの産生を担っている。carmelaら[46]は、腸上皮内のヒト腸杯細胞の分泌に対する通常のパンと小麦の加水分解パンの効果を比較した。上皮間電気抵抗(trans-epithelial electrical resistance: teer)を測定することにより、細胞単層の分泌およびバリア機能を評価した。

小麦タンパク質のペプチドがムチンの分泌を増加させることがわかった。肠内微生物がの制定も行っゴブレットが肠内粘液層セル機能、推測さ腸鼻汁上皮の生産と関係しているだけでなく自分の小麦の直接作用タンパク質ペプチド但もよい结果による腸内微生物規制小麦タンパク質ペプチド規制。yang xianらはマウス実験を通じて、コムギ活性ペプチドがマウスのアルコール性胃粘膜損傷を有意に改善し、消化管の消化吸収を改善し、消化管上皮細胞の成長を促進し、消化管保護の役割を果たすことを発見した[4 7]。コムギタンパク質の消化管におけるペプチドの制御・保護機構が注目されており、近い将来急速な進歩が期待されています。

2.4小麦グルテンペプチドはヨーグルトの発酵を促進する

ヨーグルトは栄養価が高く、独特の風味と健康効果があるため、人気が高まっている。近年、小麦グルテンのペプチドが一部の乳タンパク質の代わりに発酵させることが発見され、小麦グルテンの応用が拡大している。liao lanら[48]は、小麦のタンパク質分解消化によって小麦グルテンペプチドを入手し、その発酵促進機構を研究した。

官能評価により、小麦のタンパク質ペプチドに3つの酵素を処理すると、ヨーグルトの発酵を促進する効果があることがわかりました。酵素加水分解時間が長いほど、発酵促進効果が高く、発酵終了までの時間が短くなります。完成したヨーグルトの酸度は通常の範囲内。これは、小麦のタンパク質ペプチドが発酵乳中の遊離アミノ酸やペプチドの含有量を増やし、発酵剤の再生や酸産生を促進するためです。徐辛ら[49]ultrafiltered異なる分子小麦小麦タンパク質発酵実験のペプチドサンプルを取り支配は小麦のサンプル行われタンパク質分子ペプチド遺体を投げ捨てる事なく街をするかと期待にペプチドになっていていた大量の前部には前記良いfermentation-promoting能力を持ちしかし質量別のペプチドfermentation-promoting能力の前部には前記大きく異なる分子大量セグメントが小さくさ発酵促進力が強くなる。

2.5小麦タンパク質の効果を明確にする

果実を発酵させて作るフルーツワインは人気がある。しかし、濁度は加工、輸送、貯蔵中にしばしば発生し、ワインの感覚品質に深刻な影響を与える。果実ワインの濁度の主な理由は、ポリフェノール化合物がタンパク質と結合して大きな分子ポリマーを形成することである。現在、フルーツワインの加工に一般的に使用される沈殿剤には、ベントナイトやゼラチンなどがあるが、これらには多くの問題がある。ベントナイトは、フルーツワインの製造において明確化の役割を果たすが、過剰に使用すると明確化の効果は明らかであるが、味は低下する。ゼラチンは人体に安全上のリスクをもたらす[50]。いくつかの研究によると、果実酒の加工に小麦タンパク質を使用すると、果実酒中の浮遊粒子の含有量が減少し、明確化効果があり、コストが低く、毒性がなく、無害で、人体に安全上のリスクがないことが示されている[51]。

Huang Huihua et al. [52] used wine as a sample to study the clarifying effect of wheat protein, and proposed that the turbidity of fruit wine and fruit juice is caused by the interaction of protein and polyphenols. Some scholars treated turbid wine with 大豆タンパク質が, lentil protein, and wheat protein, respectively, and the results showed that wheat protein had a better clarifying effect [53]. Wheat clarifying protein was prepared using de-alcoholized wheat flour [54], and experiments were carried out to clarify fruit wine, which verified that the turbidity of fruit wine that the turbidity is caused by the combination of polyphenolic compounds and proteins in the wine to form large molecular compounds. The wheat protein used to clarify the wine has the advantages of being safe, harmless, widely available, low cost, and highly effective in clarifying. It can maintain the quality of the wine to the greatest extent and is a good choice for clarifying fruit wine.

2.6食用包装フィルムとしての小麦タンパク質

小麦タンパク質は、良好な延性とフィルム成形性を有し、安価で分解性があり、汚染しない、社会を満たしています'は、環境を保護する必要があります。それは広く、新鮮な果物製品、肉製品、および様々な揚げ物の包装に使用することができます[55]。小麦グルテンタンパク質を酸塩基処理してサブユニットを解離させ、疎水基を露出させ、疎水結合とジスルフィド結合の相互作用により三次元ネットワーク構造を形成する。適切な条件下では、食用膜を得ることができる[56]。

しかし、機械的強度が弱く、耐水性が低く、ひび割れが発生しやすいため、実用化には限界があり、工業生産基準を満たし、大規模な実用化を実現することが困難です。cong xuら[57]は、インスタントラーメンの調味料パケットをモデルとした小麦タンパク質フィルム包装実験を設計・製作し、小麦グルテンタンパク質フィルムの特性に対するph、タンパク質含有量、エタノール体積分率の影響を調べた。その結果、タンパク質含有量が10.70%、phが11.25、エタノール体積分率が約56.70%のとき、小麦グルテンタンパク質食用フィルムが最も高い性能を示した。45日の保管後、模造の便宜上の小麦粉と野菜の包装は、外観が損なわれておらず、酸値などの指標が国家基准の要求を満たしている。これは、小麦タンパク質から作られた食用包装ソリューションの基礎を提供します。

3概要

国内外の小麦のタンパク質の研究は、特に小麦のタンパク質と小麦製品の品質との関係について、広範かつ深いです。しかし、小麦タンパク質の界面特性に関する研究はあまりありませんでした。他の分野の小麦タンパク質の開発は、小麦の利用率を向上させ、その商業的価値を高めました。しかし、小麦タンパク質のいくつかの修飾機構の研究はまだ深いではありません。今後、小麦のタンパク質の界面特性の研究を増やし、その界面特性を利用して、小麦のタンパク質修飾の理解を深める必要があります。小麦の改造の様々な方法を探求し、複数の分野で小麦のタンパク質のメカニズムを強化し、小麦のアプリケーションの範囲を拡大し、最大の経済的利益を得るために小麦の商業的価値を高める必要があります。

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