大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白的富集分离研究.pdf

2016年8月
中国粮油学报
Vol 31. No 8
第31卷第8期
Journal of the Ch
d Oils Association
Aug.2016
大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白的富集分离研究
王昱婷王笑字许晶
(东北农业大学理学院,哈尔滨150030)
摘要以低温脱脂豆粕为原料,采用优化 Nagano法分离大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白。本文系统考
察提取过程中多个单因素对分离大豆球蛋白和B-伴大豆球蛋白的蛋白质含量和提取率的影响。并根据单
因素试验结果设计响应面试验,对浸提温度、浸提pH、沉淀剂用量进行优化,分别确定高提取率大豆球蛋白和
8-伴大豆球蛋白的分离条件。试验结果表明:大豆球蛋白的最佳提取条件为浸提温度44.4℃,漫提pH8.5,
CaCL20mol/L,提取率64.14%,纯度83.6%;β-伴大豆球蛋白的最佳提取条件为漫提温度49.5℃,漫提
pH8.6,CaCl20.00mmol/L,提取率40.15%,纯度82.9%。
关键词大豆球蛋白B-伴大豆球蛋白富集分离
中图分类号:TS209文献标识码:A文章编号:1003-0174(2016)08-0024-06
大豆蛋白作为一种重要的植物蛋白,具有优良取率的影响。在保证一定蛋白质含量的基础上,根据
的功能性质和较高的营养价值,被广泛应用于食品单因素试验结果设计响应面试验,对浸提温度、浸提
工业中。按照沉降模式,大豆蛋白可分为4个主要pH、沉淀剂用量进行优化,为分别得到高收率的大豆
的组分:2S、7S、11S和15S-2,其中1S的成分是大球蛋白和B-伴大豆球蛋白的分离方法提供依据
豆球蛋白,即11S球蛋白;7S的主要成分是β一伴大
豆球蛋白,即7S球蛋白。大豆球蛋白和β-伴大豆1材料与方法
球蛋白二者结构不同,在理化性质、营养价值和功能
材料与试剂
特性方面均有很大差异3。因此,如何从大豆蛋白
低温脱脂豆粕:哈高科;NaOH、SBS( NAHSO3)、
中高效分离这两种组分是研究者关注的重点。
NaCI、HCl、电泳试剂盒、Tris碱、甘氨酸、SDS(十二烷
目前, Thanh法、Saio法和 Nagano法?是分
基硫酸钠)、考马斯亮兰R250、冰乙酸、甲醇、溴酚
离大豆球蛋白和B-伴大豆球蛋白的3种主要方法
在这3种方法的基础上,王孝英等”、段春红等8
蓝、DTT、硫酸铜(CuS04)、硫酸钾(K2S02)、浓硫
朱晓烨等?、姜剑等?、宋佳等不断改进和完善(H2SO)、硼酸、碳酸钠、甲基红、溴甲酚绿,均为分
试验方法,简化了分离步骤,提高了产品的纯度。但析纯。
结合 Thanh法、Saio法、 Nagano法3种经典方法,在12仪器与设备
保证一定蛋白质含量的基础上,单独的分别确定大
FW100型高速万能粉碎机:天津市泰斯特仪器
豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白高提取率的系统优化有限公司;HSY2-SP电热恒温水浴锅:北京市水光
鲜见报道。
明医疗仪器厂;ZD-2型自动电位滴定仪:上海精密
本研究采用优化 Nagano法分离大豆球蛋白和科学仪器有限公司;LNK-872型多功能快速消化
B-伴大豆球蛋白,基于 Thanh法和Saio法加入沉淀
器:江苏省宜兴市科教仪器研究所制造;自动凯氏定
剂,系统考察浸提温度、浸提pH、沉淀剂用量对分离氮仪:济南海能仪器有限公司。
大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白的蛋白质含量和提
1.3试验方法
1.3.1脱脂大豆粉的制备
基金项目:国家自然科学基金(31301600),中国博士后特别资助
(20147170306),哈尔滨市应用技术研究与开发项目
将低温脱脂大豆粕经高速万能粉碎机粉碎,过
(2014RFQX23),黑龙江省教育厅科学技术研究项50目筛,得低温脱脂大豆粉
目(12541008)
收稿日期:2014-12-1
3.2大豆球蛋白和B-伴大豆球蛋白的分离方法
作者简介:王婷,女、1989年出生,预士,植物蛋白工程
通讯作者:许晶,女,1979年出生,副教授,粮食、油脂与植物蛋白
采用优化 Nagano法?分离大豆球蛋白和β-伴
程
大豆球蛋白,分离流程图见图1。
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第31卷第8期
王昱婷等大豆球蛋白和B-伴大豆球蛋白的富集分离研究
料:液=1:15,調pH8.5,
低温脱砦豆船、45℃境拌H、4℃放ミン江淀(二次浸提)ー离心一→沉淀(弃去)
上清液
上清液pH6.4
加一倍体积冰水稀释
4℃放置过夜
离心一上清液一4℃放置2h?离心一上清液
调pH4.8,4℃放置2h
离心一上清液
沉淀(大豆球蛋白)
杂蛋白(充去
沉淀(β伴大豆球蛋白)
调pH7.0真空冻干
调pH7.0真空冻干
图1大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白分离流程图
蛋白提取率=(冻干粉中蛋白含量x冻干粉质又会造成蛋白变性。 Riblett等?报道大豆球蛋白
量)/(脱脂豆粉中的蛋白含量×脱脂豆粉质量)メ和β-伴大豆球蛋白的最初变性温度接近82℃和
)%
68℃。因此本试验浸提温度选择25~65℃。随着
1.3.3单因素试验
温度升高大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白的蛋白质
通过3组单因素试验考察浸提温度(25、35、45、含量和提取率先増加后减少(除65℃β-伴大豆球
5565℃)、浸提pH(8.0、8.5、9.0)、沉淀剂用量(0、蛋白提取率),在45℃时最高。65℃B-伴大豆球
5、10、20、30mmol/L)对分离大豆球蛋白和β-伴大蛋自提取率又出现上升,这可能是由于浸提温度升
豆球蛋白的蛋白质含量及提取率的影响。
高蛋白质变性并产生热聚集导致的。
响应面试验
表2浸提温度对大豆球蛋白和β一伴大豆球蛋白的
根据单因素试验的结果,采用响应面分析以浸
蛋白质含量及提取率的影响
提温度、浸提pH、沉淀剂用量为试验因素,分别以大
浸提温度
大豆球蛋白B-伴大豆球蛋白
蛋白质质量提取率蛋白质质量提取率
豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白提取率为指标,设计三
分数/%
分数/%
%
因素三水平的Box- Behnken试验。
70.84
21.81
86.08
表1响应面试验因素水平表
87.51
水平浸提温度/℃浸提pH沉淀剂用量/mmol/L
96.80
19.71
8.0
11.33
1
9,0
2.1.2浸提pH的确定
.3.5SDS一聚丙烯酰胺凝胶电泳测定分析
Than法的浸提pH是8.0。但大豆球蛋白的基本
根据 Laemmli法2的SDsS-PACE不连续电泳亚基的等电点是8.0~8-5,较低的pH值(低于8.-0)
方法,分别配制5%的分离胶,12%的浓缩胶,上样量对于基本亚基的提取是不利的叫。因此,进一步考
为10L。开始电泳时电压为80V,样品到达分离胶察浸提pH是必要的,试验结果见表3。在pH8.5的
后改为