Các ovalbumin là protein có nhiều nhất trong những quả trứng "rõ ràng" của các loài chim. Nó thuộc về họ protein được gọi là "serpin" hoặc "chất ức chế serine protease", là một nhóm protein sinh vật nhân thực rất đa dạng (bao gồm hơn 300 protein tương đồng).
Nó là một trong những protein đầu tiên được phân lập với độ tinh khiết tuyệt vời và nhờ sự phong phú đáng ngạc nhiên của nó trong cấu trúc sinh sản của chim, nó được sử dụng rộng rãi như một "mô hình" trong việc chuẩn bị "tiêu chuẩn" cho việc nghiên cứu cấu trúc, đặc tính, sự tổng hợp và bài tiết nhiều loại protein.
Cấu trúc phân tử của ovalbumin (Nguồn: Jawahar Swaminathan và nhân viên MSD tại Viện Tin sinh học Châu Âu qua Wikimedia Commons)
Tính theo tỷ lệ phần trăm, ovalbumin chiếm từ 60 đến 65% tổng hàm lượng protein của lòng trắng trứng, nhưng không giống như các thành viên khác của họ protein Serpin, nó không có hoạt tính như một chất ức chế protease.
Lòng trắng của trứng gà cũng có các protein khác:
- Ovotransferrin, còn được gọi là conalbumin, chiếm 13% tổng hàm lượng protein của lòng trắng
- Ovomtio, một glycoprotein chiếm 11% tổng số
- Ovomucin, một glycoprotein sulfat khác chiếm 3,5%
- Lysozyme hoặc muramidase, cũng bao gồm 3,5% tổng số protein của lòng trắng
- Globulin, chiếm 4%
Quá trình tổng hợp ovalbumin xảy ra từ một hỗn hợp các peptit trung gian trong quá trình trứng di chuyển qua ống dẫn trứng của chim và có báo cáo rằng sự phiên mã của các gen liên quan chỉ xảy ra khi có sự hiện diện của estrogen, một loại hormone sinh dục.
Kết cấu
Ovalbumin là một phosphoglycoprotein đơn phân có trọng lượng phân tử khoảng 45 kDa và điểm đẳng điện gần 4,5. Do đó, trong cấu trúc của nó, có rất nhiều vị trí cho quá trình phosphoryl hóa và glycosyl hóa, là những biến đổi sau dịch mã rất phổ biến trong protein.
Protein này được mã hóa bởi gen 7.700 cặp base, đặc trưng bởi sự hiện diện của 8 exon xen kẽ với 7 intron, vì vậy người ta nghi ngờ rằng chất truyền tin của nó trải qua nhiều lần sửa đổi sau phiên mã để tạo ra protein trưởng thành.
Ovalbumin từ trứng gà có 386 gốc axit amin và người ta đã chỉ ra rằng dạng tinh khiết của protein này bao gồm ba phân lớp được gọi là A1, A2 và A3, có đặc điểm là chứa lần lượt hai, một và không có nhóm photphat.
Về cấu trúc bậc ba, trình tự axit amin của ovalbumin cho thấy sự hiện diện của 6 gốc cysteine, giữa đó bốn cầu nối disulfide được hình thành. Hơn nữa, một số nghiên cứu về cấu trúc đã chỉ ra rằng đầu tận cùng N của protein này bị acetyl hóa.
S-
Khi trứng được bảo quản, cấu trúc của ovalbumin bị thay đổi, tạo thành chất được gọi trong y văn là S-ovalbumin, là một dạng bền hơn chống lại nhiệt và được hình thành do cơ chế trao đổi giữa disulfua và sulfhydryls.
Ngoài nhiệt độ bảo quản, “dạng” ovalbumin này cũng được hình thành tùy thuộc vào độ pH bên trong của trứng, có thể được mong đợi ở bất kỳ loại protein nào trong tự nhiên.
Do đó, S-ovalbumin là nguyên nhân gây ra một số phản ứng quá mẫn mà một số người mắc phải sau khi ăn trứng.
Đặc trưng
Mặc dù thực tế là ovalbumin thuộc về một họ protein được đặc trưng bởi hoạt động của chúng như chất ức chế protease, nó không có hoạt tính ức chế và chức năng của nó vẫn chưa được làm sáng tỏ đầy đủ.
Tuy nhiên, người ta đã đưa ra giả thuyết rằng một chức năng tiềm tàng của enzym này là vận chuyển và lưu trữ các ion kim loại đến và đi từ phôi. Các tác giả khác đã đề xuất rằng nó cũng có chức năng như một nguồn dinh dưỡng cho phôi trong quá trình phát triển của nó.
Từ quan điểm thực nghiệm, ovalbumin đại diện cho một trong những protein "mô hình" chính cho các hệ thống nghiên cứu cấu trúc, chức năng, tổng hợp và bài tiết protein khác nhau, đó là lý do tại sao nó rất quan trọng đối với sự tiến bộ trong các vấn đề khoa học.
Chức năng của ngành công nghiệp thực phẩm
Ngoài ra, vì nó là một trong những loại protein dồi dào nhất trong lòng trắng trứng gà, đây là một loại protein cực kỳ quan trọng đối với dinh dưỡng của con người và các động vật ăn trứng của các loài chim khác nhau.
Về khía cạnh ẩm thực, ovalbumin, cũng như phần còn lại của các protein trong lòng trắng trứng, được sử dụng cho các đặc tính chức năng của chúng, đặc biệt là khả năng tạo bọt, một quá trình trong đó polypeptit bị biến tính, tạo thành bề mặt không khí. / đặc tính chất lỏng ổn định của trạng thái phân tán nói trên.
Biến tính
Vì ovalbumin có nhiều nhóm sulfhydryl, nên nó là một protein khá dễ phản ứng và dễ biến tính.
Nhiệt độ biến tính của ovalbumin là từ 84 đến 93 ° C, 93 là nhiệt độ đặc trưng cho dạng S-ovalbumin, ổn định hơn ở nhiệt độ cao hơn. Sự biến tính của ovalbumin bằng nhiệt dẫn đến sự hình thành "gel" có màu trắng nhạt đặc trưng trong quá trình nấu trứng.
Trứng chiên (Nguồn: WhatamIdoing qua Wikimedia Commons)
PH cũng là một yếu tố quan trọng khi xem xét sự biến tính của protein này, cũng như loại và nồng độ của muối. Đối với ovalbumin, pH biến tính vào khoảng 6,6.
Trong các điều kiện biến tính khác nhau, các phân tử ovalbumin có xu hướng kết tụ cao, quá trình này thường có thể được tăng tốc khi bổ sung muối và tăng nhiệt độ.
Khả năng hình thành cấu trúc giống như gel của ovalbumin và các protein khác trong lòng trắng trứng khi đun nóng, cũng như khả năng liên kết với các phân tử nước và hoạt động như chất nhũ hóa, là những gì mang lại cho chúng những đặc điểm chức năng quan trọng nhất và đó là lý do tại sao chúng được khai thác rất nhiều đặc biệt là trong ngành công nghiệp thực phẩm.
Quá trình biến tính của protein này rất hữu ích để nghiên cứu các cơ chế chuyển đổi giữa trạng thái rắn và gel, cũng như để nghiên cứu ảnh hưởng của các loại muối khác nhau ở các nồng độ khác nhau (cường độ ion) đối với tính toàn vẹn. của protein.
Người giới thiệu
- Huntington, JA, & Stein, PE (2001). Cấu trúc và tính chất của ovalbumin. Tạp chí Sắc ký B: Khoa học Y sinh và Ứng dụng, 756 (1-2), 189-198.
- Koseki, T., Kitabatake, N., & Doi, E. (1989). Biến tính nhiệt không thuận nghịch và hình thành các tập hợp tuyến tính của ovalbumin. Thực phẩm Hydrocolloids, 3 (2), 123-134.
- Nisbet, AD, SAUNDRY, RH, Moir, AJ, Fothergill, LA, & Fothergill, JE (1981). Trình tự axit amin hoàn chỉnh của ovalbumin hen. Tạp chí Hóa sinh Châu Âu, 115 (2), 335-345.
- Phillips, GO và Williams, PA (Eds.). (2011). Sổ tay protein thực phẩm. Elsevier.
- Remold-O'Donnell, E. (1993). Họ ovalbumin của protein serpin. Chữ cái FEBS, 315 (2), 105-108.
- Sankar, DS & Theis, HW (1959). Sinh tổng hợp ovalbumin. Thiên nhiên, 183 (4667), 1057.
- Sharif, MK, Saleem, M., & Javed, K. (2018). Khoa học vật liệu thực phẩm trong ngành công nghiệp bột trứng. Vai trò của Khoa học Vật liệu trong Kỹ thuật Sinh học Thực phẩm (trang 505-537). Báo chí Học thuật.
- Weijers, M., Barneveld, PA, Cohen Stuart, MA, & Visschers, RW (2003). Sự biến tính do nhiệt gây ra và sự kết tụ của ovalbumin ở pH trung tính được mô tả bằng động học bậc một không thể đảo ngược. Khoa học protein: một ấn phẩm của Hiệp hội Protein, 12 (12), 2693–2703.