“隴藜1號”藜麥籽實清蛋白 提取工藝優(yōu)化及抗氧化性測定分析

焦斐 高娟 鄭煒 何發(fā)明

“隴藜1號”藜麥籽屬于偽谷物，含有豐富的蛋白質(zhì)。與其它谷類相比，“隴藜1號”藜麥籽的營養(yǎng)價值相對較高，因此得到了廣泛關(guān)注。為了準確測定“隴藜1號”藜麥籽的營養(yǎng)價值，就需要對其籽實清蛋白進行抗氧化測定，優(yōu)化其清蛋白的提取工藝，提升對“隴藜1號”藜麥籽的利用，助力企業(yè)獲得良好的經(jīng)濟效益。

一、藜麥基本情況

藜麥對氣候要求較為特殊，生長范圍大約在海拔4500m的高原上，在南美洲以外區(qū)域種植只有30年，在美國、加拿大的種植面積也維持在較小范圍，我國目前僅在西藏、山西、青海有少量種植，尚處于馴化栽培起始階段。為了擴大藜麥種植面積，助力鄉(xiāng)村振興，2011年，甘肅省農(nóng)業(yè)科學院選育而出國內(nèi)首個藜麥品種“隴藜1號”。

藜麥的穗部呈現(xiàn)紅、紫、黃等顏色，植株形狀與灰灰菜相似，成熟以后，其穗部與高粱穗相似。藜麥的莖部質(zhì)地相對較硬，可分枝也可不分，單葉互生，并且葉片呈鴨掌狀，葉緣呈現(xiàn)全緣型與鋸齒緣型。

在營養(yǎng)價值方面，藜麥屬于一種全谷物、全營養(yǎng)的蛋白堿性食物，營養(yǎng)價值很高。藜麥含有的氨基酸也相對較為豐富，不僅含有人體所需的必需氨基酸，還含有一些非必需氨基酸。藜麥中糖、脂肪的含量都相對較低，更有利于人體健康。

二、“隴藜1號”藜麥籽

實清蛋白提取工藝的優(yōu)化

測定“隴藜1號”藜麥籽實的清蛋白，主要是為了研究其蛋白的利用價值。但是其蛋白提取工藝較為復(fù)雜，考慮的因素也較多，所以需要對工藝進行優(yōu)化，具體可以按照下面的步驟進行操作。

在測定“隴藜1號”藜麥籽實清蛋白的時候，需要選取顆粒飽滿的藜麥籽，把表面清洗干凈，然后進行粉碎過篩、脫脂、烘干等環(huán)節(jié)。處理完成以后，根據(jù)情況適當添加去離子水，使pH處于中性值，通常情況下為7即可。另外，在提取中，還需要對液料比、超聲功率時間指標、溫度指標等進行嚴格控制，避免產(chǎn)生負面影響。

接下來，根據(jù)相關(guān)標準和實際情況對離心轉(zhuǎn)速和磁力攪拌時間進行調(diào)整，通常情況下浸泡時間為1h。另外，還需要根據(jù)不同溶劑，依次得到清蛋白、球蛋白、谷蛋白上清液等。得到蛋白質(zhì)液以后，可以采用Bradford 法測定蛋白質(zhì)含量。

蛋白質(zhì)提取完成后，將BSA濃度作為橫坐標，吸光度值作為縱坐標，以此得到標準曲線方程。根據(jù)標準曲線的情況，分析“隴藜1號”藜麥籽實清液中蛋白質(zhì)濃度。在提取時，還需要利用水溶磁力進行攪拌，時間為60min，攪拌完成后收集離心好的上清液。收集完成后，利用考馬斯亮藍法對清蛋白進行測定，根據(jù)測定結(jié)果，計算“隴藜1號”藜麥籽實的清蛋白含量。

得出計算結(jié)果后，利用專業(yè)軟件對清蛋白測定數(shù)值進行分析，判斷該提取工藝是否為最佳。根據(jù)相關(guān)標準，設(shè)置最佳的“隴藜1號”藜麥籽實清蛋白提取工藝參數(shù)，時間設(shè)置為40min、料液比為1：25，環(huán)境溫度為36℃左右。在這樣的條件下，需要測定3次，然后判斷結(jié)果是否一致，如果一致，即完成“隴藜1號”藜麥籽實清蛋白提取工藝。

對“隴藜1號”藜麥籽實清蛋白的抗氧化進行測定時，需取適量樣品溶液，加入乙醇溶液后均勻混合，避光處理，靜止一段時間后，計算DHHP自由基清除率。測定羥自由基清除率的時候，要取適量的清蛋白樣品溶液，根據(jù)情況依次添加磷酸鹽緩沖溶液、乙醇溶液，并適當調(diào)節(jié)環(huán)境溫度，隨即進行均勻混合，時間為1h，冷卻以后進行計算。

三、“隴藜1號”藜麥籽

實清蛋白測定結(jié)果分析

根據(jù)“隴藜1號”藜麥籽實清蛋白測定的情況，可以得到以下四個結(jié)果。

1.40℃是最佳提取溫度。在提取“隴藜1號”藜麥籽實清蛋白時，溫度對于籽實清蛋白的提取率有著一定的影響。首先，溫度的變化是先上升后下降。環(huán)境溫度為30℃-40℃時，提取率會顯著提升，在40℃時達到頂峰，當溫度達到40℃-50℃時，提取率會開始下降。其實，導(dǎo)致該現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是30℃-40℃的溫度可以刺激蛋白質(zhì)分子與水相互結(jié)合，提取率就會增加。然而，環(huán)境溫度大于40℃的話，溫度的提升反而會使部分籽實清蛋白產(chǎn)生變性和聚焦，促使提取率達到頂峰，所以可以肯定的是，“隴藜1號”藜麥籽實清蛋白提取的溫度以40℃為最佳。

2.合理設(shè)置料液比。料液比不同，“隴藜1號”藜麥籽實清蛋白的提取率也會不同。隨著料液比的增大，籽實清蛋白的提取率會顯著提升，但隨著料液比的繼續(xù)增加，提取率會開始下降。這是因為料液比繼續(xù)增加，溶劑就會相對較多，蛋白質(zhì)就會過度膨脹，與水的結(jié)合力就會下降，提取率也會隨之下降。因此，在提取“隴藜1號”藜麥籽實清蛋白時，要根據(jù)實際情況合理設(shè)置料液比。

3.30min是最佳超聲時間。超聲時間也是影響“隴藜1號”藜麥籽實清蛋白測定的一大因素。隨著超聲時間的延長，會呈現(xiàn)先升后降的趨勢，在持續(xù)30min時，籽實清蛋白的提取率會達到頂峰，但如果超聲時間繼續(xù)延長，提取率就會開始下降。這是因為作用時間相對較長，破壞了籽實的清蛋白結(jié)構(gòu)，分子在溶劑中會降低溶解度，提取率自然會降低。因此，提取“隴藜1號”藜麥籽實清蛋白的時候，要對超聲時間進行合理設(shè)置，30min為最佳。

4.氨基酸含量較高。“隴藜1號”藜麥籽實清蛋白中含有豐富的氨基酸，要利用酸水解法測定籽實清蛋白中氨基酸含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，“隴藜1號”藜麥籽實清蛋白含有的必需氨基酸與非必要氨基酸比值大概為27：50。根據(jù)相關(guān)的測定可以得知，谷氨基酸、天冬氨基酸、精氨基酸等含量相對較高，這說明“隴藜1號”藜麥籽實清蛋白的利用價值很高。

四、抗氧化性測定

測定“隴藜1號”藜麥籽實清蛋白的抗氧化性，主要是測定其DPPH自由基清除率、羥自由基清除率、溶解性、持水力等，下面對這些內(nèi)容進行分析和闡述。

1.DPPH自由基清除率。隨著“隴藜1號”藜麥籽實清蛋白提取率的增強，DHHP自由基清除作用也有所增強。當“隴藜1號”藜麥籽實清蛋白濃度為1.2mg/mL時，其清除率可以達到68%。

2.羥自由基清除率?！半]藜1號”藜麥籽實清蛋白中的羥自由基清除率，通常隨著提取濃度的增大而升高。如果蛋白濃度相對較低的話，羥自由基清除率的上升速率較為緩慢，但是隨著濃度的上升，羥自由基的清除率就會增加。當“隴藜1號”藜麥籽實清蛋白提取濃度為1.2mg/mL時，羥自由基清除率可以達到45%。

3.溶解性?！半]藜1號”藜麥籽實清蛋白的溶解度會呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，且pH為2.5時，溶解度就會降低，主要是因為等電點處藜麥籽實清蛋白表面所帶有的總負荷參數(shù)為零，并且分子之間的靜電排斥能力相對較小，所以很容易因為聚集產(chǎn)生沉淀。另外，在測定時，如果蛋白的等電點相對較遠的話，水化的作用也會相對較弱，這時，蛋白的分散作用也會有所提升，溶解度就會增加。

4.持水力。“隴藜1號”藜麥籽實清蛋白的持水力一般會隨著pH的變化而變化，通常情況下呈現(xiàn)V型曲線，如果pH逐漸靠近等電點，持水力就會呈現(xiàn)下降趨勢。但是，如果pH與等電點相對較遠的話，蛋白的持水力就會有所提升。

基金項目：甘肅省市場監(jiān)督管理局科技計劃項目（SSCJG-SP-202101）；甘肅省市場監(jiān)督管理局科技計劃項目（SSCJG-SP-202113）；甘肅農(nóng)業(yè)大學科研項目（GSAU-ZL2015-048）。

作者簡介：焦斐（1985-），女，漢族，甘肅金昌人，工程師，碩士研究生，研究方向為食品檢測。

高娟（1989-），女，漢族，甘肅金昌人，工程師，大學本科，研究方向為食品檢測。

鄭煒（1986-），男，漢族，甘肅金昌人，工程師，碩士研究生，研究方向為食品檢測。

何發(fā)明（1984-），男，漢族，甘肅金昌人，工程師，大學本科，研究方向為食品檢測。