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Nanoreduction of Millet Proteins: Effect on Structural and Functional Properties
ACS Food Science & Technology ( IF 2.6 ) Pub Date : 2021-09-01 , DOI: 10.1021/acsfoodscitech.1c00132 Faiza Jhan 1 , Adil Gani 1, 2 , Nairah Noor 1 , Asima Shah 1
ACS Food Science & Technology ( IF 2.6 ) Pub Date : 2021-09-01 , DOI: 10.1021/acsfoodscitech.1c00132 Faiza Jhan 1 , Adil Gani 1, 2 , Nairah Noor 1 , Asima Shah 1
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In this study, proteins from three different millet varieties, viz., sorghum (SP), pearl millet (PP), and foxtail millet (FP), were obtained using the isoelectric precipitation method and nanoreduced using ultrasonication treatment. The aim of the study was to investigate the effect of nanoreduction on the protein structural, functional, and thermal attributes. The mean particle sizes were found to be 335.40, 587.98, and 801.42 nm for pearl millet protein nanoparticles (PPU), foxtail protein nanoparticles (FPU), and sorghum protein nanoparticles (SPU). An increased ζ potential (from −11.25 to −15.87) for nanoprotein samples revealed their increased stability. A sodium dodecyl sulfate–polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) profile revealed a significant reduction in molecular weight (27–10 kDa) following nanoreduction. Moreover, nanoprotein samples revealed improved functional attributes like solubility, emulsifying, foaming, and hydrophobicity with decreased turbidity. Scanning electron microscopy (SEM) revealed disorientation in the microstructure of protein after nanoreduction. An alteration in functional groups and conformational attributes of proteins after sonication was measured using Fourier transform infra-spectroscopy (ATR-FTIR) and X-ray diffraction (XRD) analysis. Differential scanning calorimetry (DSC) showed a significant reduction in denaturation temperatures (50–65 °C) and enthalpy (5.5–7.0 J/g) of proteins after nanoreduction. This work highlights that ultrasound can successfully produce protein nanoparticles with improved function, structural, and thermal attributes.
中文翻译：
小米蛋白质的纳米还原：对结构和功能特性的影响
在这项研究中，使用等电沉淀法获得了来自三种不同小米品种，即高粱 (SP)、珍珠粟 (PP) 和谷子 (FP) 的蛋白质，并使用超声波处理进行纳米还原。该研究的目的是研究纳米还原对蛋白质结构、功能和热属性的影响。珍珠粟蛋白纳米颗粒 (PPU)、狐尾蛋白纳米颗粒 (FPU) 和高粱蛋白纳米颗粒 (SPU) 的平均粒径分别为 335.40、587.98 和 801.42 nm。纳米蛋白质样品的 ζ 电位增加（从 -11.25 到 -15.87）表明它们的稳定性增加。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳 (SDS-PAGE) 曲线显示纳米还原后分子量显着降低 (27-10 kDa)。而且，纳米蛋白质样品显示出改善的功能属性，如溶解性、乳化性、发泡性和疏水性，同时降低了浊度。扫描电子显微镜 (SEM) 揭示了纳米还原后蛋白质微观结构的定向障碍。使用傅里叶变换红外光谱 (ATR-FTIR) 和 X 射线衍射 (XRD) 分析测量超声处理后蛋白质的官能团和构象属性的变化。差示扫描量热法 (DSC) 显示纳米还原后蛋白质的变性温度 (50–65 °C) 和焓 (5.5–7.0 J/g) 显着降低。这项工作强调了超声波可以成功地生产具有改进功能、结构和热属性的蛋白质纳米粒子。和疏水性，浊度降低。扫描电子显微镜 (SEM) 揭示了纳米还原后蛋白质微观结构的定向障碍。使用傅里叶变换红外光谱 (ATR-FTIR) 和 X 射线衍射 (XRD) 分析测量超声处理后蛋白质的官能团和构象属性的变化。差示扫描量热法 (DSC) 显示纳米还原后蛋白质的变性温度 (50–65 °C) 和焓 (5.5–7.0 J/g) 显着降低。这项工作强调了超声波可以成功地生产具有改进功能、结构和热属性的蛋白质纳米粒子。和疏水性，浊度降低。扫描电子显微镜 (SEM) 揭示了纳米还原后蛋白质微观结构的定向障碍。使用傅里叶变换红外光谱 (ATR-FTIR) 和 X 射线衍射 (XRD) 分析测量超声处理后蛋白质的官能团和构象属性的变化。差示扫描量热法 (DSC) 显示纳米还原后蛋白质的变性温度 (50–65 °C) 和焓 (5.5–7.0 J/g) 显着降低。这项工作强调了超声波可以成功地生产具有改进功能、结构和热属性的蛋白质纳米粒子。使用傅里叶变换红外光谱 (ATR-FTIR) 和 X 射线衍射 (XRD) 分析测量超声处理后蛋白质的官能团和构象属性的变化。差示扫描量热法 (DSC) 显示纳米还原后蛋白质的变性温度 (50–65 °C) 和焓 (5.5–7.0 J/g) 显着降低。这项工作强调了超声波可以成功地生产具有改进功能、结构和热属性的蛋白质纳米粒子。使用傅里叶变换红外光谱 (ATR-FTIR) 和 X 射线衍射 (XRD) 分析测量超声处理后蛋白质的官能团和构象属性的变化。差示扫描量热法 (DSC) 显示纳米还原后蛋白质的变性温度 (50–65 °C) 和焓 (5.5–7.0 J/g) 显着降低。这项工作强调了超声波可以成功地生产具有改进功能、结构和热属性的蛋白质纳米粒子。
更新日期：2021-09-17
中文翻译：
小米蛋白质的纳米还原：对结构和功能特性的影响
在这项研究中，使用等电沉淀法获得了来自三种不同小米品种，即高粱 (SP)、珍珠粟 (PP) 和谷子 (FP) 的蛋白质，并使用超声波处理进行纳米还原。该研究的目的是研究纳米还原对蛋白质结构、功能和热属性的影响。珍珠粟蛋白纳米颗粒 (PPU)、狐尾蛋白纳米颗粒 (FPU) 和高粱蛋白纳米颗粒 (SPU) 的平均粒径分别为 335.40、587.98 和 801.42 nm。纳米蛋白质样品的 ζ 电位增加（从 -11.25 到 -15.87）表明它们的稳定性增加。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳 (SDS-PAGE) 曲线显示纳米还原后分子量显着降低 (27-10 kDa)。而且，纳米蛋白质样品显示出改善的功能属性，如溶解性、乳化性、发泡性和疏水性，同时降低了浊度。扫描电子显微镜 (SEM) 揭示了纳米还原后蛋白质微观结构的定向障碍。使用傅里叶变换红外光谱 (ATR-FTIR) 和 X 射线衍射 (XRD) 分析测量超声处理后蛋白质的官能团和构象属性的变化。差示扫描量热法 (DSC) 显示纳米还原后蛋白质的变性温度 (50–65 °C) 和焓 (5.5–7.0 J/g) 显着降低。这项工作强调了超声波可以成功地生产具有改进功能、结构和热属性的蛋白质纳米粒子。和疏水性，浊度降低。扫描电子显微镜 (SEM) 揭示了纳米还原后蛋白质微观结构的定向障碍。使用傅里叶变换红外光谱 (ATR-FTIR) 和 X 射线衍射 (XRD) 分析测量超声处理后蛋白质的官能团和构象属性的变化。差示扫描量热法 (DSC) 显示纳米还原后蛋白质的变性温度 (50–65 °C) 和焓 (5.5–7.0 J/g) 显着降低。这项工作强调了超声波可以成功地生产具有改进功能、结构和热属性的蛋白质纳米粒子。和疏水性，浊度降低。扫描电子显微镜 (SEM) 揭示了纳米还原后蛋白质微观结构的定向障碍。使用傅里叶变换红外光谱 (ATR-FTIR) 和 X 射线衍射 (XRD) 分析测量超声处理后蛋白质的官能团和构象属性的变化。差示扫描量热法 (DSC) 显示纳米还原后蛋白质的变性温度 (50–65 °C) 和焓 (5.5–7.0 J/g) 显着降低。这项工作强调了超声波可以成功地生产具有改进功能、结构和热属性的蛋白质纳米粒子。使用傅里叶变换红外光谱 (ATR-FTIR) 和 X 射线衍射 (XRD) 分析测量超声处理后蛋白质的官能团和构象属性的变化。差示扫描量热法 (DSC) 显示纳米还原后蛋白质的变性温度 (50–65 °C) 和焓 (5.5–7.0 J/g) 显着降低。这项工作强调了超声波可以成功地生产具有改进功能、结构和热属性的蛋白质纳米粒子。使用傅里叶变换红外光谱 (ATR-FTIR) 和 X 射线衍射 (XRD) 分析测量超声处理后蛋白质的官能团和构象属性的变化。差示扫描量热法 (DSC) 显示纳米还原后蛋白质的变性温度 (50–65 °C) 和焓 (5.5–7.0 J/g) 显着降低。这项工作强调了超声波可以成功地生产具有改进功能、结构和热属性的蛋白质纳米粒子。
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