Reversible and irreversible changes in protein secondary structure in the heat- and shear-induced texturization of native pea protein isolate

エンドウ豆分離タンパク質の熱およびせん断によるテクスチャー化におけるタンパク質の二次構造の可逆的および不可逆的変化

中川 洋   ; Ubbink, J.*

Nakagawa, Hiroshi; Ubbink, J.*

エクストルージョン条件下での植物タンパク質のテクスチャー化の分子メカニズムを、タンパク質の二次構造に対する加熱、冷却、せん断の影響を切り離すことにより、二次構造レベルで解明した。剪断を伴わない加熱では、ネイティブな-ヘリックスと分子内-シートがランダムドメインに展開し、次いで分子間-シートが形成され、凝集が誘導される。冷却中、分子間シートはますます秩序化し、ランダムドメインは部分的に非ネイティブ構造へと折り畳まれる。加熱と剪断を組み合わせることで、加熱単独よりもより広範なシートが形成される。その結果、リッチ構造は、タンパク質鎖の絡み合ったネットワークと凝集性のタンパク質マトリックスを提供する。

The molecular mechanism of plant protein texturization under extrusion conditions was unraveled at the secondary structure level by decoupling the effects of heating, cooling and shearing on protein secondary structure. Upon heating without shearing, native alpha-helices and intramolecular-beta-sheets unfold to random domains, followed by the formation of intermolecular beta-sheets, inducing aggregation. During cooling, the intermolecular beta-sheets become increasingly ordered, and random domains partially fold into non-native beta-structures. Combined heating and shearing results in more extensive beta-sheets than heating alone. The resulting beta-rich structures provide for an entangled network of protein chains and a cohesive protein matrix.