大麥芽發酵物蛋白質提取條件的探索

摘 要：目的 對大麥芽發酵物中蛋白質的提取條件探索；結果 用水溶液提取蛋白質的方法是可用的。

關鍵詞：大麥芽發酵物 蛋白質 分離工藝

中圖分類號：Q946 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）11（a）-0073-01

大麥營養豐富，有一定的醫用價值及醫療作用。《本草綱目》說，大麥性味甘咸涼，有熱利水，和胃寬腸之功效。《別錄》中說，“大麥主消渴、除熱、益氣、調中”。現代生物化學理學、臨床學對大麥營養成分、提取物及其藥理的研究成果，向人類揭示和證明了大麥籽粒大麥芽、大麥嫩苗具有很高的生物學價值。

值得注意的是大麥制成大麥芽后，其各種營養成分均大大提高，其中總能量提高0.06倍；蛋白質提高2倍：脂肪提高5倍；維生素提高4倍；礦物質提高3～4倍。大麥芽具有調制食品營養成分的作用[1]。

大麥不僅含有豐富的營養，而且具有特殊的食療功效和藥理作用，因此，應深入研究開發用高蛋白、高賴氨酸大麥或大麥芽面粉代替部分小麥面粉烘烤面包，精制掛面、通心粉、餅干等食品；或用大麥代替部分燕麥、混合制成各種即食或速溶食品，對于改善國人食物結構，強化營養互補，提高營養水平，促進身體健康，具有深遠意義[2]。

前人關于大麥芽的化學成分研究的文獻十分有限，且均發表于60～70年代。

己發現的化學成分包括酶類及生物堿類[3]。

酶類：α-及β-淀粉酶，轉化糖酶，催化酶，過氧化異構酶等。

生物堿類：大麥芽堿，腺嘌呤，膽堿，大麥芽胍堿A、B，麥芽毒素即白栝樓堿，甜菜堿。

其它類：α-科醌，蛋白質，氨基酸，維生素B、D、E，細胞色素C，α-生育三烯酚等。

此外，應用HPLC法建立了麥芽中麥黃酮的含量測定方法；考察了穩定性、重現性、精密度等條件；測定并比較了麥芽的不同炮制品中麥黃酮的含量，結果表明：大麥經發芽制成生麥芽后麥黃酮含量上升至原來的1.8倍左右：同時，生麥芽經炮制后，麥黃酮含量也顯著上升，炒麥芽中麥黃酮含量為生麥芽的1.2倍[4]。

此文的選題思想和主要研究意義。20世紀70年代，我所科研人員以大麥芽發酵物（簡稱發酵物）為主要原料，研制成功一種高原抗缺氧生物發酵劑—麥霉片經多年實驗及高原部隊現場應用結果表明：其對由缺氧導致急、慢性高原病均有較顯著的防治作用”，但它卻存在著藥物有效成分未知制備工藝原始，劑型粗糙，劑量過大，服用和攜帶不方便等不足為此，我們采用現代化中藥研發技術，對發酵物的成分組成行定性鑒別與分離，并對其抗缺氧效果進行了研究，旨在為建立抗缺氧有效成分提取分離工藝、提高藥效、降低服藥劑量和藥物新劑型的研制提供科學依據。

1 提取分離過程討論

從大麥芽發酵物中提取大分子物質蛋白質，首先要保證將得到的蛋白質必須高度純化并且具有生物活性，從大麥芽發酵物的提取實驗的過程中，發現了有蛋白質的存在，蛋白質是一種大分子物質，大多數蛋白質都溶于水、稀鹽、稀酸或稀堿溶液，基于蛋白質溶于水的特性，采用水溶液提取法，在提取分離過程應注意以下幾點。

提取溫度的控制：為了防止蛋白質和酶的失活、變性和降解，提取時溫度一般控制在30 ℃以下進行。

鹽濃度的選擇：鹽濃度的高低直接影響蛋白質和酶的溶解度，本實驗采用的是中性鹽硫酸胺，因為中性鹽對蛋白質的溶解度有顯著的影響，當鹽濃度升高時蛋白質溶解度不同程度的下降并先后析出，高濃度的鹽離子有很強的水化力，可奪取蛋白質分子的水化層，使之失水，于是蛋白質便沉淀析出。稀濃度可促進蛋白質的溶解，稱為鹽溶作用。緩沖液常采用0.02～0.05M的磷酸鹽和碳酸鹽的等滲鹽溶液。

pH值的選擇：蛋白質是具有等電點的兩性電解質，提取液的pH應選擇在偏離在等電點兩側的pH為6～7的范圍內。在鹽析時，大多數蛋白質在等電點時，在濃鹽溶液中的溶解度最低，所以鹽析時，溶液pH值在蛋白質等電點效果最好。

溫度的選擇：溫度的控制是蛋白質提取過程中最為重要的問題，應為高溫會使蛋白質和酶的失活，變性，所以在提取時溫度應控制在30℃以下。在鹽析時應把蛋白質溶Hs4gBonhm+1BkTmglJYSF7SEEzYeL8tMvdm4kbU+pBs=液放在冰水浴中放置，有些對溫度敏感的蛋白質應在低溫下操作，以保證蛋白質活性的穩定。

2 探討蛋白質提取時最適宜的提取溫度及其條件

實驗中采用水溶液提取法，提取時溫度控制在30℃以下，考慮到兩方面的因素：一方面多數蛋白質的溶解度隨著溫度的升高而增大，因此溫度高有利于溶解，縮短提取時間。但另一方面，溫度升高會使蛋白質變性，失活，實驗中從大麥芽發酵物中提取蛋白質的過程中，提取條件及溫度的選擇是尤為重要的。還可以采用有機溶劑如乙醇，丙酮，丁醇提取，因為它們具有一定的親水性，還有較強的親脂性，是理想的提脂蛋白的提取液。丁醇在其溶解度范圍內，不會引起酶的變性失活，而且丁醇提取法的pH及溫度選擇的范圍廣。

3 探討鹽析時采用硫酸銨的利與弊

蛋白質鹽析時常采用中性鹽硫酸銨、硫酸鎂等，其中應用最多的是硫酸銨，它的優點是溫度系數小而溶解度大（25 ℃時飽和溶液為4.1 M，即767 g/L；0 ℃時飽和溶解度為3.9 M即676 g/L），在這個溶解度范圍內，許多蛋白質可以鹽析出來，最主要的是硫酸銨不易引起蛋白質的變性。但是用硫酸銨鹽析時緩沖能力差，而且銨離子會干擾蛋白質的測定。

4 進一步研究的意義

因大麥在我國的栽種面積廣，其產量豐富，價格比較便宜，所以大麥芽發酵物在我國就有著穩定物質的來源。目前，對大麥芽發酵物的研究發現大麥芽發酵物有著抗缺氧作用，但其具體的抗缺氧有效成分尚不明確，需要進一步研究確定。通過大麥芽發酵物中蛋白質的提取和鑒別（提取得到蛋白質今后可對提取出的蛋白質做藥理實驗），可以確定其是否為抗缺氧的主要化學成分，為建立藥物有效成分提取分離工藝及減少服藥劑量提供科學依據。

參考文獻

[1] 白照熙，蔣明珠，謝紅，等.延胡索酸產生菌的篩選[J].食品與發酵工業，1988（04）：32-40.

[2] 李雁勤.大麥的利用價值及其開發前景[J].中國食物與營養，1997（4）：17-20.

[3] 王志超，安玉會.生物活性肽的研究進展[J].河南醫學研究，2000（4）：135-156.

[4] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典一部[M].北京：化學工業出版社，2000：附36-56.