中国农业大学｜动科学院呙于明教授团队在黄酮类化合物改善老龄蛋鸡蛋白热诱导凝胶特性的调控机制方面取得重要进展
2025/09/05
309近日，中国农业大学动物科学技术学院呙于明教授团队在国际权威期刊Carbohydrate Polymers上在线发表研究论文《定量无标记位点特异性糖蛋白组学分析揭示了黄酮类化合物改善老龄蛋鸡蛋清热诱导凝胶特性的机制》（Quantitative label-free site-specific glycoproteomic analysis reveals the mechanism of flavonoids improving heat-induced egg white gel properties in aged chickens），该研究系统揭示了槲皮素和染料木黄酮通过调控蛋清糖蛋白位点特异性N-糖基化结构改善老龄蛋鸡蛋清凝胶特性的机理，为改善老龄蛋鸡蛋清品质提供了新的策略。
鸡蛋是一种重要的、廉价的优质蛋白质来源，能提供人体所需的所有必需氨基酸。蛋清蛋白约占总蛋白的80.8-88.3%，其中超过80%的蛋清蛋白被糖基化修饰。同时，N-糖基化是蛋白质中最常见的糖基化修饰类型，高达70%的糖蛋白被N-糖基化，并且它在蛋清蛋白的结构和性质中起着重要作用，参与蛋清变薄、蛋清致敏性和抗菌特性。呙于明教授团队前期已经发现，蛋鸡衰老过程中蛋清蛋白热诱导凝胶性质下降的机制，主要是由于蛋清主要糖蛋白ovotransferrin和mucin 5B等丰度的变化导致蛋清蛋白凝胶二级、三级结构和分子间作用力的变化引起的（Li et al., Food Chemistry, 2023）。另外，黄酮类化合物是酚类化合物，包括槲皮素、大豆苷元、染料木素和原花青素C1等，具有抗氧化、抗炎和抗衰老等作用。本团队长期开展黄酮类化合物调控老龄蛋鸡肠道健康和输卵管健康改善蛋品质的研究（Hou et al., Pharmacological Research, 2023；Hou et al., Poultry Science, 2025），已经发现了槲皮素和染料木黄酮可以延缓蛋鸡衰老和改善蛋品质。
蛋清蛋白凝胶的二级结构和空间结构
为揭示蛋清的位点特异性N-糖基化图谱和黄酮类化合物改善老龄蛋鸡蛋清凝胶特性的机制，本研究采用了质地剖面分析、扫描电子显微镜观察、傅里叶变换红外光谱分析、荧光光谱分析以及定量位点特异性糖蛋白组学分析，对黄酮类化合物槲皮素和染料木素如何调节老龄蛋鸡蛋清蛋白中具有优良性能的热诱导凝胶的形成提供了重要的见解。结果表明，槲皮素和染料木黄酮通过增加ζ-电位绝对值和游离巯基含量增强了蛋清蛋白溶液的稳定性。荧光光谱结果表明，它们还展开了蛋清蛋白的三级结构。这些变化将会抑制蛋清蛋白的热聚集速率，防止形成大的蛋白聚集体，从而提高凝胶强度和WHC。此外，槲皮素和染料木素还促进蛋清蛋白二级结构从无序向有序转化，并增加了蛋清蛋白分子间的离子键、氢键和疏水相互作用，从而形成更致密的凝胶网络结构。此外，基于完整糖肽中心策略，阐明了40种蛋清糖蛋白的104个位点特异性N-糖型的宏观和微观异质性，其中，15个独特N-糖基化位点上的22个位点特异性N-糖型显著升高，8个独特N-糖基化位点上的8个位点特异性N-糖型（例如Mucin 5B N1957上的Hex4GlcNAc5）显著降低。总而言之，染料木黄酮通过改变特定糖蛋白（如粘蛋白 5B、卵清蛋白相关蛋白 X和卵转铁蛋白）的位点特异性N-糖型，调节蛋清蛋白的空间位阻和热聚集速率，从而改善老龄蛋鸡蛋清凝胶性能。
本研究利用定量无标记糖蛋白组学等技术揭示了蛋清蛋白的位点特异性N-糖基化图谱，并阐明了黄酮类化合物调控蛋清糖蛋白的位点特异性N-糖基结构来改善鸡蛋清凝胶性质的机制。这项研究将为鸡蛋清中功能性N-糖基化蛋白的结构-功能研究提供依据，并为通过修改N-糖基化结构来改善老龄蛋鸡蛋清蛋白的食品加工应用提供新策略。
蛋清蛋白的N型糖型结构
槲皮素和染料木黄酮改善老龄蛋鸡蛋清热诱导凝胶性能的机制流程图
中国农业大学为该论文的第一完成单位，动物科院博士后李光和浙江大学馥莉食品研究院博士后关博元为论文共同第一作者，呙于明教授与张炳坤教授为论文共同通讯作者。该研究工作获得了国家自然科学基金项目（32372895）、中国农业大学2115人才培育发展计划、国家资助博士后研究人员计划（GZC20241931和GZC20232334）等项目的共同资助。
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