ルービスコ基のタンパク質とルメックスパイセンシーLの膜:緑の抽出とNADESの可塑化による構造的および機能的特性への影響

科学分野:

• 食品科学
• 材料科学
• バイオテクノロジー

背景:

• 持続可能な食品包装の需要が増えることで,新しい植物性タンパク質源から作られたバイオベースフィルムの研究が進められています.
• ルメックス・パチエンティア L. (食用ドック) のような不足した植物は,機能性タンパク質,特にルビスコの豊富な未使用の源を提供します.
• 効率的な抽出と可塑化方法の開発は,これらのタンパク質のフィルムアプリケーションの可能性を解き放つための鍵です.

研究 の 目的:

• ルミックスパチエンティアLから抽出したルビスコ濃縮タンパク質から得られた食用フィルムの開発と特徴づけ
• 緑の抽出技術 (古典的アルカリ抽出 vs. 超音波補助抽出) と可塑剤 (グリセロール vs. 自然な深層溶媒) が膜の特性に与える影響を調査する.
• これらの新しいフィルムの性能を,食品包装用用ソーヤタンパク質フィルムと比較する.

主な方法:

• タンパク質はRumex patientia L.から古典的アルカリ抽出 (CAE) と超音波補助抽出 (UAE) を用いて抽出した.
• 抽出したタンパク質はグリセロールまたは天然の深層溶媒 (NADES; コリン塩化物:グリセロール) で可塑化された.
• フィルムの物理化学的,構造的,機能的特性は,FTIR,SEM,XRD,水相互作用アッセイ,および抗酸化アッセイを使用して評価されました. 豆タンパク質のフィルムが参考になった.

主要な成果:

• 超音波補助抽出 (UAE) は,タンパク質の溶解性を大幅に改善し,粒子のサイズを小さくし,牽引強度,延長,低水蒸気浸透性を有するフィルムを生成しました.
• NADESと組み合わせた古典的なアルカリ抽出は,より高い結晶度と有意な生物活性 (総フェノール含量とDPPHの根絶活性) を有するフィルムをもたらした.
• 構造分析によると,NADESとCAEはより緊密な分子パッキングを促進し,UAEはマトリックス柔軟性を高めました. 大豆タンパク質のフィルムはバリア性能が悪く,抗酸化能力が低い.

結論:

• Rumex patientia L.の葉から派生したRuBisCOは,多機能の食用フィルムを作るのに有効で持続可能なタンパク質源です.
• UAEとNADESの組み合わせは,高度な食品包装のためのフィルムの構造的整合性,バリア性能,およびバイオアクティビティを最適化する調整可能な戦略を提供します.
• ルービスコ基のフィルムは 伝統的な食品包装材料に代わる 環境に優しい有望な代替材料です