大豆蛋白的制備及成分組成與二級(jí)結(jié)構(gòu)的研究

摘 要：大豆蛋白可分為兩類：清蛋白和球蛋白，清蛋白一般占大豆蛋白的5%左右，球蛋白約占90%。按照溶液在離心機(jī)中沉降速度來(lái)分，大豆球蛋白可分為4個(gè)組分，即2S、7S、11S和15S（S為沉降系數(shù)，1S=1×10-13 s=1 Svedberg 單位）。其中7S和11S最為重要，7S占總蛋白的37%，由三個(gè)亞基通過(guò)疏水作用締結(jié)而成；而11S占總蛋白的31%，由酸性亞基和堿性亞基組成。采用經(jīng)典的堿溶酸沉和離心分離法提取不同大豆蛋白組分，獲得大豆分離蛋白（SPI）、伴大豆球蛋白（7S）、以及大豆球蛋白（11S）共3種蛋白。

關(guān)鍵詞：大豆蛋白；制備；成分組成；二級(jí)結(jié)構(gòu)

大豆（Glycine max）是世界上最重要的食品原料之一，可以直接食用或加工成植物油，豆?jié){，嬰兒配方食物，豆腐，大豆粉等多種類型的食物；蛋白含量可達(dá)35-40%，可為人體的營(yíng)養(yǎng)提供所有必需氨基酸，是一種良好的動(dòng)物替代品[1]。大豆不僅為人類提供高品質(zhì)蛋白、低飽和脂肪和高膳食纖維，而且在預(yù)防心血管等慢性疾病中發(fā)揮了一定的作用。

本文主要比較研究制備得到的以上蛋白的物理化學(xué)特性、功能性質(zhì)及結(jié)構(gòu)差異，主要包括化學(xué)成分、二級(jí)結(jié)構(gòu)（FTIR）等，為研究大豆蛋白提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與儀器

1.1材料與試劑

普通大豆 江西南昌超市；石油醚、氫氧化鈉、鹽酸、過(guò)硫酸銨、溴酚藍(lán)、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、亞硫酸氫鈉、氯化鈉、冰醋酸等均為分析純

1.2儀器與設(shè)備

磁力攪拌器 德國(guó)IKA公司；離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠；紫外分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限公司；凱式定氮儀 廈門精藝興業(yè)科技有限公司；真空冷凍干燥機(jī) 北京神泰偉業(yè)儀器設(shè)備有限公司；傅里葉紅外光譜 美國(guó)Thermo Nicolet儀器公司。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 原料預(yù)處理

新鮮粉碎好的大豆中加入石油醚，室溫下攪拌脫脂4 h，重復(fù)多次，靜置沉淀，上清液回收，沉淀物置于通風(fēng)櫥中風(fēng)干。收集過(guò)篩的干燥脫脂大豆粉于4 ℃冰箱備用。

2.2 大豆分離蛋白（SPI）制備

大豆分離蛋白的制備采用的堿提酸沉法并稍作改動(dòng)，具體過(guò)程為：脫脂大豆粉按1：10（m/v）加入去離子水并攪拌，用NaOH溶液調(diào)pH至8.0，室溫下低速攪拌，離心，殘?jiān)貜?fù)提取，合并上清液用HCl調(diào)pH，靜置后再次離心分離，棄上清液，收集沉淀水洗兩次，加入適量水溶解，NaOH調(diào)pH，之后透析，每6 h換水一次，大豆分離蛋白經(jīng)冷凍干燥后保存?zhèn)溆谩?/p>

2.3 大豆蛋白7S和11S的分離

參照Nagano[2]方法對(duì)大豆7S和11S蛋白進(jìn)行提取和純化，制備過(guò)程為：將脫脂大豆粉用水分散，調(diào)pH至7.5于室溫下攪拌浸提，然后離心，取上清液加入亞硫酸氫鈉（SBS），調(diào)pH至6.4，冷沉過(guò)夜，離心，沉淀物即為11S，水洗2次。

2.4 基本成分的測(cè)定

參照AOAC[3]方法對(duì)樣品的水分、灰分、粗脂肪進(jìn)行測(cè)定。

2.5 大豆蛋白含量的測(cè)定

固體樣品采用自動(dòng)凱氏定氮法，溶液采用Lowry -酚試劑法。

2.6傅里葉紅外光譜（FTIR）分析

將過(guò)氧自由基氧化處理的蛋白樣品與KBr經(jīng)干燥處理后，取少量樣品粉末與KBr混合，研磨均勻，然后壓片，測(cè)定FTIR。掃描范圍4000-400 cm-1，分辨率4 cm-1，掃描次數(shù)32次。譜圖分析采用Omnic 8.0 software軟件和Peakfit 4.12軟件進(jìn)行分析。

3 結(jié)果與討論

3.1 大豆種子基本成分分析

如表1所示，普通大豆中粗脂肪為18.24%，蛋白質(zhì)為38.70%。大豆種子主要都是由蛋白質(zhì)和粗脂肪構(gòu)成，可見(jiàn)大豆?fàn)I養(yǎng)價(jià)值比較高，有一定的食用和研究?jī)r(jià)值。

3.2 大豆蛋白及其組分的蛋白含量分析

按照堿提酸沉和Nagano分離法提取的大豆分離蛋白（SPI）、伴大豆球蛋白（7S）、大豆球蛋白（11S）共3種蛋白，如表2所示其蛋白相對(duì)含量分別為85.67%，92.87%，91.17%，從而可知：大豆蛋白純度很高，平均達(dá)91%。

3.3 紅外光譜（FTIR）分析

4 結(jié)論

本研究采用經(jīng)典的堿溶酸沉提取大豆分離蛋白，同時(shí)采用離心分離法提取不同大豆蛋白組分，獲得大豆分離蛋白（SPI）、伴大豆球蛋白（7S）、大豆球蛋白（11S）共3種蛋白。主要比較研究制備得到的以上蛋白的物理化學(xué)特性、功能性質(zhì)及結(jié)構(gòu)差異，主要包括化學(xué)成分、二級(jí)結(jié)構(gòu)（FTIR）、等性質(zhì)。研究結(jié)果表明：大豆種子主要都是由蛋白質(zhì)和粗脂肪構(gòu)成，且大豆蛋白純度很高，平均達(dá)91%；FTIR結(jié)果表明α-螺旋和β-折疊是大豆蛋白的主要二級(jí)結(jié)構(gòu)。該研究對(duì)大豆?fàn)I養(yǎng)價(jià)值和二級(jí)結(jié)構(gòu)的研究具有積極意義。

參考文獻(xiàn)

[1]Chan，Q，J.A.Caruso.A metallomics approach discovers selenium-containing proteins in selenium-enriched soybean[J].Analytical and Bioanalytical Chemistry，2012，403：1311- 1321.

[2]劉燕燕，曾新安，陳曉東.FTIR分析脈沖電場(chǎng)和熱處理后的大豆分離蛋白結(jié)構(gòu)變化[J].光譜學(xué)與光譜分析.2010，30（9）：2340-2344.

作者簡(jiǎn)介：

范婷，女，出生于1989年8月，籍貫江西，碩士研究生，工作單位：江西工業(yè)貿(mào)易職業(yè)學(xué)院。