Cyperus esculentus因其独特的虎纹外皮而被称为“虎坚果”，因其高油产率和多种用途而在全球广泛种植。提取油脂后，剩余的渣滓中含有Cyperus esculentus蛋白（CEP）等营养成分。目前，这种蛋白通常被用作动物饲料或被废弃，导致资源浪费和环境污染。因此，高效利用Cyperus esculentus蛋白是一个紧迫的任务[1]。Cyperus esculentus蛋白主要由白蛋白（82.23–91.93%）组成，还包括少量球蛋白、麦醇溶蛋白和谷蛋白（3–7.5%），具有很高的营养价值。作为一种新型蛋白质来源，CEP富含18种氨基酸，其中必需氨基酸占46.03%[2]。CEP的酶解产物可产生具有免疫调节活性的肽[3]。Ogunlade、Adeyemi-Bilikis和Aluko-Olanrewaju的研究报道了Cyperus esculentus的化学组成和抗氧化能力，表明虎坚果是营养和植物化学物质的宝贵来源[4]。蛋白质的乳化性能，尤其是植物蛋白，在食品加工领域面临巨大挑战。植物蛋白在乳化性能、溶解性和抗氧化能力等方面往往存在不足。在之前的研究中，我们探讨了酶解如何改善四种特定植物蛋白的功能特性：大豆蛋白分离物、Cyperus esculentus蛋白、小麦面筋蛋白和亚麻籽蛋白。其中，Cyperus esculentus蛋白在酶解后表现出最高的乳化活性指数。我们使用DPPH自由基清除实验评估了其抗氧化能力，发现Cyperus esculentus蛋白及其水解物具有最高的自由基清除率[5]。然而，酶解可能会产生苦味，因此需要进一步精炼和功能开发。因此，本研究采用TGase糖基化策略来保留和增强CEP的独特抗氧化和乳化性能，旨在开发出高性能的乳化系统。
糖基化是修饰蛋白质的重要方法，可以改变蛋白质的功能特性。目前，美拉德反应是制备蛋白质糖基化产物的主要方法，但它也有一些显著的缺点，包括（1）需要高温或长时间加热处理；（2）在反应后期会产生不希望出现的副产物。热量对于克服氨基酸和糖的低反应性至关重要。然而，Kraehenbuehl、Davidek和Devaud的研究表明，葡萄糖胺的反应活性高于普通糖类[6]。此外，Hrynets、Ndagijimana和Betti的研究表明，葡萄糖胺在37°C至40°C的温和温度下是蛋白质糖基化的有希望的候选物质[7]。酶交联法提供了一种替代方案，由于反应时间较短，产生的副反应较少。这使得酶促糖基化成为进一步研究的重点。
TGase是一种硫醇酶，可以促进蛋白质分子内部、蛋白质分子之间以及蛋白质与氨基酸之间的交联[8]、[9]。此外，含有氨基的多糖（如葡萄糖胺（GlcN）由于具有自由氨基，可以用作底物，在糖类和含有Gln的肽/蛋白质之间形成连接，从而使GlcN能够对某些常见蛋白质或水解物进行糖基化修饰，从而调整其功能和生物活性[10]。天然的CEP表面疏水性较低，大多数具有抗氧化潜力的疏水性氨基酸位于蛋白质的疏水核心内，这种结构限制了蛋白质的抗氧化活性。此外，蛋白质的高二级结构有序性限制了肽链的灵活性。TGase诱导的糖基化通过共价键引入亲水性糖链，使蛋白质展开并促进从有序二级结构向无序结构的转变，从而暴露出深埋在分子表面的疏水性氨基酸残基，显著提高了蛋白质作为自由基清除剂的能力。适度的糖基化可以在不导致过度聚集的情况下保持肽链的灵活性，避免影响活性位点。最新研究表明，转谷氨酰胺酶（TG）诱导的葡萄糖胺糖基化可以改善蛋白质的一些功能，如抗氧化活性、抗菌性和乳化性能[11]。然而，大多数研究都是在未水解的蛋白质上进行的。Song等人研究了糖基化和有限水解对大豆蛋白分离物的结构和功能特性的影响，但他们的方法是先制备糖基化产物，然后再进行酶解，而不是直接使用蛋白水解物在TG酶作用下制备葡萄糖胺糖基化产物。关于Cyperus esculentus蛋白水解物的研究则更少[12]。
本研究通过酶解和糖基化双重修饰，制备出了具有高乳化性能的Cyperus esculentus蛋白水解物糖基化产物，研究了其结构变化、紫外和荧光特性、热稳定性及抗氧化性能，为Cyperus esculentus蛋白在食品工业中的应用提供了理论基础。
