W/O乳液ROOH空间定位与分子组装对其氧化活性的调控机制

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31671888
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    62.0万
  • 负责人：
    朱振宝
  • 依托单位：
    陕西科技大学
  • 学科分类：
    C2006.食品加工与制造
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2016
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

The present studies are focusing on lipid oxidation in bulk oil and oil-in-water systems (O/W). According to the traditional theory, the mechanism of lipid oxidation in water-in-oil emulsions (W/O) is similar to that in bulk oil. Our previous research showed that the rates of lipid oxidation in W/O emulsions were significantly higher than that in bulk oils, indicating that there may be a new mechanism of lipid oxidation in the W/O system . The spatial positioning, existence forms, and oxidation pathways of Lipid hydroperoxides (ROOH), the critical components in the chain reaction of lipid oxidation in W/O emulsion, are still unclear. The project is therefore to explore the mechanism of lipid oxidation in the W/O system by simulates the W/O emulsions and using the main fatty glyceride ROOH as the research object. First of all, the positioning of ROOH in the oil-water interface will be identified by applying the chemical molecular probe and the established fluorescent coupling reaction system. Meanwhile, the effects of the polarity and unsaturation of ROOH on their interfacial location and lipid oxidation will be clarified in combination with the determination of ROOH oxidation activities. Secondly, the self-aggregation ability of ROOH reverse micelles will be investigated, and then the supra-molecules of ROOH formed by aqueous and oily emulsifiers will be studied. Also, the influence of mixed molecular assembly of supra-molecular system stated above on the location of ROOH will be explored. The relevant mechanisms of supra-molecular system on the regulation of ROOH activities will be accordingly clarified. The results in the research will provide scientific basis for the accurate control of lipid oxidation in food W/O emulsions.
目前脂质氧化研究集中于纯油和O/W体系。既往认为W/O体系油脂氧化机理与纯油体系相似，而申请人研究发现，W/O中油脂氧化速率显著高于纯油体系，提示其存在新的机制。本课题针对W/O体系ROOH空间定位及其氧化途径尚不明晰，模拟食品W/O乳液，以主要不饱和脂肪酸甘油酯ROOH为研究对象，通过构建化学分子探针以及荧光偶联反应体系，标识ROOH在乳液油-水界面的分布，同时结合测定ROOH氧化活性，阐明不同极性及不饱和度对ROOH界面定位及氧化活性的影响；其次，应用荧光探针、小角X射线散射扫描、前表面三维荧光检测、超分子离心等方法探究ROOH反胶束自组装能力，研究ROOH与油、水两相及表面活性剂混装形成的超分子体系，阐明反胶束（连续油相）和亚胶束（分散水相）与ROOH混合组装对其空间定位的影响机理，揭示超分子体系形成对ROOH反应活性调控的相关机制。研究结果将为控制W/O食品中油脂氧化提供科学依据。

结项摘要

W/O乳液体系中脂肪氧化途径和机理是目前油脂氧化研究的重点和热点领域，目前关于W/O体系中油脂氧化及其调控的报道仍非常稀少。本项目旨在揭示W/O体系中脂质氧化的中心组分ROOH的时空分布，以及ROOH通过自组装以及同体系中其它组分的混合组装形成超分子体系对氧化反应活性的调控作用，阐明W/O体系中脂质氧化的途径和机理。基于此，本项目借鉴和利用物化和胶体科学的手段，研究了疏水性与亲水性乳化剂的界面相互作用及其对体系稳定性的影响，其次探讨了茶多酚对ROOH的调控作用，并研究了小分子乳化剂和蛋白类乳化剂共存体系中竞争性取代及界面层蛋白质和油脂氧化的互作效应及其对体系稳定性的调控，最后研究了ROOH和体系中的其它组分的自组装和混合组装，形成超分子体系对氧化活性的调控，取得了以下重要结果：（1）W/O体系中脂质氧化的机理仍然是自由基历程，加入不同类型亲水性乳化剂可能通过进一步降低油-水界面的界面张力，同时形成的液滴的大小不同，引起液滴的聚合、沉淀、絮凝，破坏从而影响体系的稳定性；（2）茶多酚递送体系通过清除自由基和较强的还原力，同时对过渡金属离子也具有螯合能力，对油脂初级氧化产物（ROOH）和次级氧化产物（TBARS）均有良好的氧化调控作用；（3）小分子乳化剂能够取代蛋白质界面，界面蛋白具有抗氧化作用，其机理可能是界面蛋白首先氧化，通过自我牺牲，抑制了油脂氧化进程；（4）超分子体系的形成对体系脂质氧化具有调控作用，界面蛋白与油脂氧化具有偶联和互作机制，如动物蛋白（乳清分离蛋白和酪蛋白）和植物蛋白（杏仁分离蛋白）均可通过自身氧化来保护和抑制脂质氧化过程。茶皂素通过清除自由基发挥抗氧化作用，其调控作用与体系的分子环境有关，受pH和离子强度的影响较大。多酚对体系的氧化活性调控作用与浓度有关，在低浓度时，表现出抗氧化作用，而高浓度时则表现为促氧化作用。相关研究结果已发表于国际主流SCI期刊（如J. Agric. Food Chem., Food Hydrocolloids），共10篇，其中ESI高被引论文1篇，培养硕士研究生10名。

项目成果

期刊论文数量（16）
专著数量（0）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
核桃分离蛋白溶解性、乳化性影响因素研究
  • DOI：
    10.19481/j.cnki.issn2096-398x.2017.05.023
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    陕西科技大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    易建华;曹灿;朱振宝
  • 通讯作者：
    朱振宝
Comparison of natural and synthetic surfactants at forming and stabilizing nanoemulsions: Tea saponin, Quillaja saponin, and Tween 80
天然和合成表面活性剂在形成和稳定纳米乳液方面的比较：茶皂素、皂树皂素和吐温 80
  • DOI：
    10.1016/j.jcis.2018.10.024
  • 发表时间：
    2019-02-15
  • 期刊：
    JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE
  • 影响因子：
    9.9
  • 作者：
    Zhu, Zhenbao;Wen, Ying;McClements, David Julian
  • 通讯作者：
    McClements, David Julian
Effects of sonication on the physicochemical and functional properties of walnut protein isolate
超声处理对核桃分离蛋白理化及功能特性的影响
  • DOI：
    10.1016/j.foodres.2018.01.060
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Food Research International
  • 影响因子：
    8.1
  • 作者：
    Zhu Zhenbao;Zhu Weiduo;Yi Jianhua;Liu Ning;Cao Yungang;Lu Jiali;Decker Eric Andrew;McClements David Julian
  • 通讯作者：
    McClements David Julian
Impact of tea polyphenols on the stability of oil-in-water emulsions coated by whey proteins
茶多酚对乳清蛋白包覆水包油乳液稳定性的影响
  • DOI：
    10.1016/j.foodchem.2020.128448
  • 发表时间：
    2021-05-01
  • 期刊：
    FOOD CHEMISTRY
  • 影响因子：
    8.8
  • 作者：
    Tian, Li;Yang Kejing;McClements, David Julian
  • 通讯作者：
    McClements, David Julian
Impact of interfacial composition on co-oxidation of lipids and proteins in oil-in-water emulsions: Competitive displacement of casein by surfactants
界面组成对水包油乳液中脂质和蛋白质共氧化的影响：表面活性剂竞争性置换酪蛋白
  • DOI：
    10.1016/j.foodhyd.2018.07.025
  • 发表时间：
    2019-02-01
  • 期刊：
    FOOD HYDROCOLLOIDS
  • 影响因子：
    10.7
  • 作者：
    Yi, Jianhua;Ning, Jianqin;McClements, David Julian
  • 通讯作者：
    McClements, David Julian

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其他文献

苹果多酚对多酚氧化酶氧化特性的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    现代食品科技
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    --
  • 作者：
    易建华;李美利;朱振宝
  • 通讯作者：
    朱振宝
水解豌豆蛋白特性表征及其与石榴皮提取物协同抗氧化作用探究
  • DOI：
    10.13995/j.cnki.11-1802/ts.023816
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    食品与发酵工业
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    曹云刚;李朝蕊;韩馨蕊;朱振宝;冯莉;黄峻榕;熊幼翎
  • 通讯作者：
    熊幼翎
不同泌乳期羊乳和牛乳的高通量定量乳清蛋白质组学
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
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    --
  • 作者：
    张荣;吴欣雨;朱振宝;贾玮
  • 通讯作者：
    贾玮
不同微波预处理对苹果汁褐变特性的影响
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    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    易建华;朱丹;朱振宝
  • 通讯作者：
    朱振宝
石榴皮提取物对猪肉饼冷藏过程中脂肪氧化稳定性的影响
  • DOI：
    10.7506/rlyj1001-8123-201812003
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    肉类研究
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    曹云刚;李颖;李春强;赵倩倩;朱振宝;李保玲;秦雪翠
  • 通讯作者：
    秦雪翠

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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