Badanie struktury wtórnej białek prowadzi do zrozumienia składników, które tworzą całe białko, a takie zrozumienie struktury całego białka jest często kluczowe dla zrozumienia jego zachowania trawiennego i wartości odżywczej u zwierząt. Głównymi strukturami drugorzędowymi białka są alfa-helisa i beta-szkielet. Procentowy udział tych dwóch struktur w strukturze drugorzędowej białka wpływa na jego wartość odżywczą, jakość i zachowanie podczas trawienia. Wysoki udział struktury beta-szkieletowej może częściowo powodować niski dostęp enzymów trawiennych w przewodzie pokarmowym, co skutkuje niską wartością białka. Celem niniejszej pracy było zastosowanie zaawansowanej synchrotronowej mikrospektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera (S-FTIR) jako nowego podejścia do ujawnienia chemii molekularnej struktur drugorzędowych białek w tkankach paszowych, na które wpływ miało przetwarzanie termiczne w nienaruszonej tkance na poziomie komórkowym, oraz ilościowe określenie struktur drugorzędowych białek przy użyciu wieloskładnikowego modelowania pików metodami Gaussa i Lorentza, w odniesieniu do zachowań trawiennych białek i wartości odżywczej w żwaczu, która została określona przy użyciu Cornell Net Carbohydrate Protein System. Synchrotronowy eksperyment badawczy z zakresu chemii molekularnej przeprowadzono w National Synchrotron Light Source w Brookhaven National Laboratory, US Department of Energy. Wyniki pokazały, że dzięki mikrospektroskopii S-FTIR, chemia molekularna, ultrastrukturalny skład chemiczny i właściwości odżywcze mogą być ujawnione z wysoką rozdzielczością ultraprzestrzenną (około 10 mikrometrów). Mikrospektroskopia S-FTIR ujawniła, że struktura drugorzędowa białka różniła się pomiędzy surowymi i prażonymi nasionami lnu złocistego pod względem procentowego udziału i stosunku alfa-helis i beta-szkieletów w zakresie średniej podczerwieni na poziomie komórkowym. Przy użyciu wieloskładnikowego modelowania pików, wyniki pokazują, że prażenie zmniejszyło (P<0,05) procent alfa-helisy (z 47,1 % do 36,1 %: intensywność absorpcji S-FTIR), zwiększyło procent beta-szetów (z 37.2 % do 49,8 %: intensywność absorpcji S-FTIR) i zmniejszył stosunek alfa-helisy do beta-szkieletu (z 0,3 do 0,7) w nasionach lnu złocistego, co wskazuje na negatywny wpływ prażenia na wartość, wykorzystanie i biodostępność białka. Wyniki te zostały potwierdzone przez Cornell Net Carbohydrate Protein System w badaniach in situ na zwierzętach, które również wykazały, że prażenie zwiększyło ilość białka związanego z ligniną, jak również białka pochodzącego z reakcji Maillarda (oba te białka są słabo wykorzystywane przez przeżuwacze), a także zwiększyło poziom niestrawnego i nierozkładalnego białka u przeżuwaczy. Obecne wyniki pokazują potencjał synchrotronowej mikrospektroskopii w podczerwieni o wysokiej rozdzielczości przestrzennej do lokalizowania „czystego” białka w tkankach paszy oraz ujawniania struktur wtórnych białka i zachowania trawiennego, co stanowi znaczący krok naprzód i ważny wkład w badania nad odżywianiem białkowym. Konieczne są dalsze badania w celu określenia wrażliwości struktur drugorzędowych białek na różne warunki przetwarzania termicznego, a także w celu określenia ilościowego związku między strukturami drugorzędowymi białek a dostępnością składników odżywczych i zachowaniem trawiennym różnych źródeł białka. Informacje uzyskane w niniejszym badaniu, wynikające z opartego na synchrotronowej podczerwieni sondowania struktur drugorzędowych białek na poziomie komórkowym, będą cenne jako wskazówki do utrzymania jakości białek i przewidywania zachowań trawiennych.