近日,合肥师范学院生物与食品工程学院科研团队在黑麦面包品质改良、黑麦醇溶蛋白分子调控机制领域取得系列突破性进展,两篇研究成果相继发表于一区TOP权威期刊,合肥师范学院均为第一完成单位。第一篇研究论文《Combined effects of Trametes hirsuta AH28–2-derived laccase and Bacillus-derived α-amylase on the rheology and quality of modified Rye bread》发表于《Food Chemistry》(IF=10.4),王晶晶为论文第一作者,周鹏为通讯作者;第二篇研究论文《The study on laccase-mediated covalent cross-linking driving subunit rearrangement of rye secalins》发表于《Food Hydrocolloids》(IF=13.8),周鹏为论文第一作者,王晶晶为通讯作者,安徽大学为合作单位,方泽民教授为共同通讯作者。
黑麦富含膳食纤维、木脂素等功能性营养组分,具备控糖、护肠道等健康功效,是当下热门健康谷物原料。但黑麦储藏蛋白为黑麦醇溶蛋白,无法形成小麦那样连续弹性面筋网络,面团黏弹差、成品体积小、组织粗糙、老化速度快,极大限制黑麦面包产业化应用。酶制剂作为清洁标签改良剂,是解决黑麦加工短板的绿色方案,但漆酶、淀粉酶复配协同作用机理,以及漆酶靶向调控黑麦醇溶蛋白交联重构的分子机制尚不清晰,制约专用复配酶制剂开发与工业化落地。针对上述痛点,团队围绕酶协同改良黑麦面团开展系统研究。《Food Chemistry》通过梯度复配筛选出最优配比,阐明 "淀粉酶疏松骨架释放巯基、漆酶氧化交联构建淀粉-蛋白双网络" 的协同通路,显著提升面团持水性与面包品质、延缓老化。《Food Hydrocolloids》聚焦黑麦醇溶蛋白,证实高氧化还原电位漆酶 rLacA 经双重共价交联、亚基重排与非共价作用三条路径重塑蛋白结构,选择性修饰 γ-75k 亚基、优化网络致密性与热稳定性,从分子层面揭示品质改善机理。



图1 双酶协同改良黑麦面团及漆酶调控黑麦醇溶蛋白分子机制多维度表征图谱
系列成果突破单一酶改良黑麦加工性能的研究局限,构建 “宏观品质‑面团流变‑水分分布‑蛋白分子交联” 完整研究体系,阐明漆酶‑淀粉酶复配协同增效机制及漆酶靶向调控黑麦蛋白重构的分子通路,为清洁标签黑麦烘焙食品生产、谷物蛋白定向改性、复合食品酶开发提供新思路与实践参考,助力全谷物健康食品产业化发展。(生物与食品工程学院:周鹏)