Proteiinien sekundäärirakenteen tutkiminen johtaa kokonaisproteiinin muodostavien komponenttien ymmärtämiseen, ja kokonaisproteiinin rakenteen ymmärtäminen on usein elintärkeää sen ruoansulatuskäyttäytymisen ja ravintoarvon ymmärtämiseksi eläimissä. Tärkeimmät proteiinien sekundäärirakenteet ovat alfahelix ja beetalehti. Näiden kahden rakenteen osuus proteiinin sekundäärirakenteista vaikuttaa proteiinin ravintoarvoon, laatuun ja ruoansulatuskäyttäytymiseen. Beta-lehtirakenteen suuri osuus voi osittain aiheuttaa sen, että ruoansulatuskanavan ruoansulatusentsyymit pääsevät huonosti käsiksi proteiiniin, jolloin proteiinin arvo on alhainen. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli käyttää kehittynyttä synkrotronipohjaista Fourier-muunnos IR (S-FTIR) -mikrospektroskopiaa uutena lähestymistapana, jonka avulla voidaan paljastaa rehukudosten proteiinien sekundäärirakenteiden molekyylikemiaa, johon lämpökäsittely vaikuttaa ehjässä kudoksessa solutasolla, ja määrittää proteiinien sekundäärirakenteiden määrä monikomponenttipiikkien mallintamisella Gaussin ja Lorentz’n menetelmiä käyttäen proteiinien ruuansulatuskäyttäytymiseen ja ravintoarvoon liittyvät proteiinien sekundäärirakenteet, jotka määritettiin rumenin Cornellin nettokilohiilihydraatti-valkuaisaine-järjestelmällä. Synkrotronipohjainen molekyylikemian tutkimuskoe suoritettiin Yhdysvaltain energiaministeriön Brookhavenin kansallisen laboratorion kansallisessa synkrotronivalolähteessä. Tulokset osoittivat, että S-FTIR-mikrospektroskopian avulla molekyylikemia, ultrakemiallinen rakenne ja ravitsemukselliset ominaisuudet voitiin paljastaa korkealla ultraspatiaalisella resoluutiolla ( noin 10 mikrometriä). S-FTIR-mikrospektroskopia paljasti, että proteiinin sekundäärirakenne erosi raa’an ja paahdetun kultaisen pellavansiemenen välillä alfa-heliksien ja beeta-levyjen prosenttiosuuksien ja suhteen osalta keski-IR-alueella solutasolla. Käyttämällä monikomponenttipiikkien mallintamista tulokset osoittavat, että paahtaminen vähensi (P<0,05) alfa-helixien prosenttiosuutta (47,1 prosentista 36,1 prosenttiin: S-FTIR-absorptiointensiteetti), lisäsi beetalevyjen prosenttiosuutta (37.2 %:sta 49,8 %:iin: S-FTIR-absorptiointensiteetti) ja pienensi alfahelixin ja beetalevyjen suhdetta (0,3:sta 0,7:ään) kultaisissa pellavansiemenissä, mikä viittasi paahtamisen kielteiseen vaikutukseen proteiinien arvoihin, hyväksikäyttöön ja biologiseen hyväksikäytettävyyteen. Nämä tulokset vahvistettiin Cornell Net Carbohydrate Protein System in situ -eläinkokeessa, joka osoitti myös, että paahtaminen lisäsi ligniiniin sitoutuneen proteiinin ja Maillardin reaktioon sitoutuneen proteiinin määrää (jotka molemmat ovat märehtijöiden huonosti käyttämiä) ja lisäsi märehtijöiden sulamattoman ja hajoamattoman proteiinin määrää. Nämä tulokset osoittavat, että synkrotronipohjaisella infrapunamikrospektroskopialla voidaan paikallistaa ”puhdas” proteiini rehukudoksissa ja paljastaa proteiinin sekundäärirakenteet ja ruoansulatuskäyttäytyminen, mikä on merkittävä edistysaskel proteiinien ravitsemustutkimuksessa. Lisätutkimuksia tarvitaan proteiinien sekundäärirakenteiden herkkyyden määrittämiseksi erilaisille lämpökäsittelyolosuhteille ja proteiinien sekundäärirakenteiden ja eri proteiinilähteiden ravintoaineiden saatavuuden ja ruoansulatuskäyttäytymisen välisen suhteen kvantifioimiseksi. Tässä tutkimuksessa saadut tiedot, jotka saadaan proteiinilähteiden proteiinien sekundäärirakenteiden synkrotronipohjaisesta IR-luotauksesta solutasolla, ovat arvokkaita oppaita proteiinien laadun ylläpitämiseksi ja ruoansulatuskäyttäytymisen ennustamiseksi.