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脂肪氧合酶(Lipoxygenase,EC1.13.11.12,LOX)能够专一性催化含1,4-顺,顺-戊二烯双键体系的多不饱和脂肪酸,进而生成了具有共轭双键的氢过氧化物。在面粉加工过程中,脂肪氧合酶催化面粉中的亚油酸(Linoleic acid,LA)产生大量自由基能诱导蛋白质发生聚合作用,同时促进面筋蛋白的巯基形成二硫键,使得面筋的筋力增强。此外,LOX还可以利用偶合反应破坏类胡萝卜的双键结构从而改善面粉的色泽。由于脂肪氧合酶具有强筋和漂白双重作用,近年来已被应用于面粉及面制品的品质改良中,而重组脂肪氧合酶(Ana-rLOX)基于其酶纯度高、成本低、效果明显等优点已成为研究的热点,且作为新型绿色面粉改良剂无疑将具有巨大的市场需求和应用前景。目前,国内外不少学者正在研究具有面粉品质改良作用的酶,如葡萄糖氧化酶、漆酶等。有关重组脂肪氧合酶对小麦粉强筋作用的研究较少,且重组脂肪氧合酶对阿拉伯木聚糖及面筋蛋白相互作用的影响的研究国内尚未见报道。本文在对扬麦15麸皮水溶性阿拉伯木聚糖(WEAX,water-extractable arabinoxylan)分离纯化的基础上,研究了 Ana-rLOX对WEAX氧化交联作用及WEAX和面筋蛋白(WG,wheat gluten)相互作用的影响,探讨重组脂肪氧合酶对面包品质及抗老化作用的影响,为研发一种绿色面粉改良酶制剂提供理论依据。主要研究结果如下:1.小麦中水溶性性阿拉伯木聚糖的提取及纯化。以扬麦15麸皮为原料,采用水提醇沉法得到阿拉伯木聚糖的粗多糖,进而采用DEAE-cellulose离子柱层析法和Sephdex G-100凝胶过滤法进行提纯,得到一种单一的组分WEAX,并对其分子量、组成成分、单糖组分以及阿魏酸(Ferulic acid,FA)的含量进行分析。结果表明,纯化后WEAX提取率为1.04%,相对分子质量为398,107;WEAX的总糖、蛋白质、戊聚糖含量分别为93.57%、3.53%、89.68%。HPLC检测WEAX是由阿拉伯糖、木糖、葡萄糖及甘露糖组成,分别占46.57%、51.43%、0.73%及1.27%,其中FA的含量为4.36 mg/g,这与WEAX氧化交联性质关系密切。2.重组脂肪氧合酶对水溶性阿拉伯木聚糖氧化交联作用的研究。通过Ana-rLOX对WEAX溶液粒径、粘度、临界胶束缔合浓度、分子量、阿魏酸含量以及红外光谱图分析的影响研究。结果表明,Ana-rLOX的添加量为72 IU/mg,LA的添加量为0.210mg/mg时,WEAX溶液的粒径为818.6nm,Ana-rLOX作用后WEAX溶液的粒径明显增大;WEAX溶液的粘度为21.75 mPa·s,Ana-rLOX作用后WEAX溶液的粘度为48.93 mPa·s;Ana-rLOX作用后WEAX溶液的临界缔合浓度从0.58 mg/mL降低为0.42 mg/mL;Ana-rLOX作用后WEAX分子量增大;Ana-rLOX作用后WEAX中游离的FA含量降低,从4.36 mg/gWEAX降低为 2.03 mg/gWEAX;电子顺磁共振波谱(EPR,electron paramagnet resonance)分析,阿魏酸能使Ana-rLOX催化LA产生的自由基信号减弱,且阿魏酸含量降低,并生成阿魏酸二聚体,说明FA在Ana-rLOX催化WEAX发生氧化交联过程中充当了重要的桥联作用。3.重组脂肪氧合酶对小麦水溶性阿拉伯木聚糖与面筋蛋白相互作用的影响。通过测定Ana-rLOX和WEAX与WG的相互作用的各个样品自由巯基含量、表面疏水性、粒径、红外光谱分析以及弹性模量和粘性模量,探讨Ana-rLOX对小麦WEAX及WG的相互作用。结果表明,与加入WEAX的样品相比,Ana-rLOX和WEAX共同作用的WG样品自由巯基含量由13.7 μmol/g降低为9.3 μmol/g,,降低了21.1%;其表面疏水性大幅度增强;其溶液的平均粒径有所增大,其平均粒径增加到224.7nm;其红外光谱分析特征吸收峰发生了变化,蛋白质之间氢键作用的明显加强;其弹性模量和粘性模量明显增大,说明Ana-rLOX促进了WEAX与WG的相互作用。4.重组脂肪氧合酶对面包品质及抗老化作用的研究。通过对不同实验组面包的比容、质构以及贮藏期间水分和硬度的变化的测定,探讨重组脂肪氧合酶对面包品质及抗老化作用。结果表明,添加WEAX的面包的比容明显增大,添加Ana-rLOX和WEAX的面包的比容在此基础上又增大了 13.6%;面包比容增大,同时面包品质得到改善,咀嚼性、硬度、胶着性、回复性得到改善;贮藏期间面包的水分和硬度下降速度减缓,说明Ana-rLOX催化WEAX形成氧化凝胶,从而能延缓面包老化。