Non-covalent interaction of complex plant protein and betanin: Mechanism of improving thermal stability of betanin

甜菜素 等温滴定量热法 热稳定性 氢键 疏水效应 化学 共价键 蛋白质二级结构 分子 生物化学 有机化学 颜料
作者
Ting Hu,Taotao Dai,Xuemei He,Li‐Zhen Deng,Ti Li,Sun Jian,Chengmei Liu,Jun Chen
出处
期刊:Food Hydrocolloids [Elsevier BV]
卷期号:138: 108456-108456 被引量:16
标识
DOI:10.1016/j.foodhyd.2023.108456
摘要

Betanin (BN) is a promising purple-red natural pigment, but its application is hindered by thermal instability. The complex plant protein (RP-SPI) constructed by rice protein (RP) and soy protein isolate (SPI) was used as raw material to investigate the thermal protection effect and protective mechanism of RP-SPI on BN. The results showed that RP-SPI significantly improved the thermal stability of BN, and the retention rate of BN increased from 5.63% to 48.08% when heated at 80 °C for 60 min. Subsequently, the fluorescence spectroscopy, isothermal titration calorimetry (ITC), and molecular docking were utilized to investigate the interaction mechanism between RP-SPI and BN. The results indicated that the main interaction between RP-SPI and BN was hydrogen bond. The interaction changed the secondary structure and reduced surface hydrophobicity of the protein. Meanwhile, morphological observation showed that RP-SPI was a flake protein with a network structure, and a large amount of aggregation occurred after binding with BN, resulting in a significant increase in particle size. Taking together, the non-covalent interaction is the key to the thermal protection of RP-SPI on BN. Betanin bound to RP-SPI through hydrogen bonds and acted as a bridge connecting the surrounding proteins.
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