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在乳制品的加工、贮藏和运输过程中,乳品中的氨基酸或蛋白质易与还原性乳糖发生非酶糖基化反应。1,2-二羰基化合物是一系列具有高反应活性的糖基化中间产物,如丙酮醛(methylglyoxal,MGO)和乙二醛(glyoxal,GO)等,它们会进一步诱导产生晚期糖基化终末产物(advanced glycation end products,AGEs)。乳制品中的糖基化反应不仅会通过改变酪蛋白的结构、影响酪蛋白的功能性而降低乳品品质;而且,在乳品加工和贮运过程中产生的的外源性AGEs加大了乳品安全风险以及对人体健康的威胁。研究发现,Lys和Arg除了N-端氨基外,其所含有的侧链氨基和胍基基团亦会与1,2-二羰基化合物产生交联反应形成AGEs。酪蛋白糖基化的位点就主要集中在赖氨酸(lysine,Lys)和精氨酸(arginine,Arg)残基上。因此,本文以研究Lys和Arg发生糖基化反应为出发点,研究影响Lys/Arg-还原糖模型产生MGO和GO的因素以及MGO和GO的生成动力学;并以该模型为对象研究其生成荧光性AGEs的影响因素;在此基础上进一步探究影响酪蛋白糖基化的因素并考察糖基化对酪蛋白结构的影响。同时,本文选用天然抑制剂染料木黄酮,考察其对氨基酸(Lys和Arg)和酪蛋白糖基化反应的抑制作用。1、分别建立Lys-还原糖和Arg-还原糖模型,采用气相色谱法检测该模型体系产生的MGO和GO。考察在该模型下影响MGO和GO产生的因素,如氨基酸种类、还原糖种类、时间、pH和抑制剂染料木黄酮等;并研究不同温度(100、121、135、150和180 ℃)下MGO和GO的生成动力学过程,分析反应过程中MGO和GO产生的反应速率常数k和表观活化能Ea;同时,研究抑制剂染料木黄酮介入前后,MGO和GO的变化趋势和抑制效果。结果表明,反应时间是影响Lys/Arg-还原糖模型体系产生MGO和GO的最主要的因素,其次为温度和pH等;在反应动力学指标中,MGO的表观活化能较低,反应速率高于GO,表明在高温加热过程中更容易生成MGO,且MGO和GO在Lys-葡萄糖模型中比在Arg-葡萄糖更容易产生;此外,染料木黄酮能有效抑制不同氨基酸体系中MGO和GO的产生。2、分别构建Lys-还原糖和Arg-还原糖模型,在荧光波长(λex/λem=340 nm/465 nm)下考察影响该模型体系中产生荧光性AGEs的因素:氨基酸的种类、还原糖的种类、反应时间、温度、pH、金属离子和抑制剂染料木黄酮等。结果表明,反应时间是影响Lys/Arg-还原糖两个模型体系中荧光性AGEs形成的最重要的因素;其次是糖基化抑制剂染料木黄酮;再次是还原糖浓度、温度等;其他影响因素如氨基酸的种类、还原糖种类、pH和金属离子等对荧光性AGEs作用效果不明显且差异不大。3、建立酪蛋白-乳糖模型反应体系,采用气相色谱法检测该体系中间产物MGO和GO;进而建立酪蛋白-乳糖、酪蛋白-MGO和酪蛋白-GO三个模型体系,采用荧光分光光度法测定荧光性AGEs(λex/λem=340 nm/465 nm),分析还原糖种类(包括MGO和GO)、温度、pH、金属离子和抑制剂染料木黄酮等各因素对酪蛋白糖基化产生荧光性AGEs的作用效果;并运用紫外分光光度法(UV)和聚丙烯酰胺凝胶变性电泳法(SDS-PAGE)考察糖基化对酪蛋白结构的影响。结果表明,酪蛋白和乳糖在121 ℃反应5 min即可产生MGO和GO,且MGO和生成量高于GO。还原糖种类是影响酪蛋白糖基化生成荧光性AGEs最重要的影响因素,其次为反应时间,其他因素作用效果不明显;此外,交互作用如“还原糖*时间”和“温度*时间”对体系糖基化的作用效果也比较明显。UV和SDS-PAGE均可以有效表征乳糖、MGO和GO引起酪蛋白发生糖基化并对其结构产生影响,其中,添加染料木黄酮后在SDS-PAGE中交联蛋白明显得到抑制。