大麥芽發(fā)酵物蛋白質(zhì)提取條件的探索

摘 要：目的 對(duì)大麥芽發(fā)酵物中蛋白質(zhì)的提取條件探索；結(jié)果 用水溶液提取蛋白質(zhì)的方法是可用的。

關(guān)鍵詞：大麥芽發(fā)酵物 蛋白質(zhì) 分離工藝

中圖分類號(hào)：Q946 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）11（a）-0073-01

大麥營養(yǎng)豐富，有一定的醫(yī)用價(jià)值及醫(yī)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(diào)中”。現(xiàn)代生物化學(xué)理學(xué)、臨床學(xué)對(duì)大麥營養(yǎng)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(xué)價(jià)值。

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

大麥不僅含有豐富的營養(yǎng)，而且具有特殊的食療功效和藥理作用，因此，應(yīng)深入研究開發(fā)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(duì)于改善國人食物結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化營養(yǎng)互補(bǔ)，提高營養(yǎng)水平，促進(jìn)身體健康，具有深遠(yuǎn)意義[2]。

前人關(guān)于大麥芽的化學(xué)成分研究的文獻(xiàn)十分有限，且均發(fā)表于60～70年代。

己發(fā)現(xiàn)的化學(xué)成分包括酶類及生物堿類[3]。

酶類：α-及β-淀粉酶，轉(zhuǎn)化糖酶，催化酶，過氧化異構(gòu)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(zhì)，氨基酸，維生素B、D、E，細(xì)胞色素C，α-生育三烯酚等。

此外，應(yīng)用HPLC法建立了麥芽中麥黃酮的含量測定方法；考察了穩(wěn)定性、重現(xiàn)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(jié)果表明：大麥經(jīng)發(fā)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(shí)，生麥芽經(jīng)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(jì)70年代，我所科研人員以大麥芽發(fā)酵物（簡稱發(fā)酵物）為主要原料，研制成功一種高原抗缺氧生物發(fā)酵劑—麥霉片經(jīng)多年實(shí)驗(yàn)及高原部隊(duì)現(xiàn)場應(yīng)用結(jié)果表明：其對(duì)由缺氧導(dǎo)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(xiàn)代化中藥研發(fā)技術(shù)，對(duì)發(fā)酵物的成分組成行定性鑒別與分離，并對(duì)其抗缺氧效果進(jìn)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(xué)依據(jù)。

1 提取分離過程討論

從大麥芽發(fā)酵物中提取大分子物質(zhì)蛋白質(zhì)，首先要保證將得到的蛋白質(zhì)必須高度純化并且具有生物活性，從大麥芽發(fā)酵物的提取實(shí)驗(yàn)的過程中，發(fā)現(xiàn)了有蛋白質(zhì)的存在，蛋白質(zhì)是一種大分子物質(zhì)，大多數(shù)蛋白質(zhì)都溶于水、稀鹽、稀酸或稀堿溶液，基于蛋白質(zhì)溶于水的特性，采用水溶液提取法，在提取分離過程應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

提取溫度的控制：為了防止蛋白質(zhì)和酶的失活、變性和降解，提取時(shí)溫度一般控制在30 ℃以下進(jìn)行。

鹽濃度的選擇：鹽濃度的高低直接影響蛋白質(zhì)和酶的溶解度，本實(shí)驗(yàn)采用的是中性鹽硫酸胺，因?yàn)橹行喳}對(duì)蛋白質(zhì)的溶解度有顯著的影響，當(dāng)鹽濃度升高時(shí)蛋白質(zhì)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(qiáng)的水化力，可奪取蛋白質(zhì)分子的水化層，使之失水，于是蛋白質(zhì)便沉淀析出。稀濃度可促進(jìn)蛋白質(zhì)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(zhì)是具有等電點(diǎn)的兩性電解質(zhì)，提取液的pH應(yīng)選擇在偏離在等電點(diǎn)兩側(cè)的pH為6～7的范圍內(nèi)。在鹽析時(shí)，大多數(shù)蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)時(shí)，在濃鹽溶液中的溶解度最低，所以鹽析時(shí)，溶液pH值在蛋白質(zhì)等電點(diǎn)效果最好。

溫度的選擇：溫度的控制是蛋白質(zhì)提取過程中最為重要的問題，應(yīng)為高溫會(huì)使蛋白質(zhì)和酶的失活，變性，所以在提取時(shí)溫度應(yīng)控制在30℃以下。在鹽析時(shí)應(yīng)把蛋白質(zhì)溶Hs4gBonhm+1BkTmglJYSF7SEEzYeL8tMvdm4kbU+pBs=液放在冰水浴中放置，有些對(duì)溫度敏感的蛋白質(zhì)應(yīng)在低溫下操作，以保證蛋白質(zhì)活性的穩(wěn)定。

2 探討蛋白質(zhì)提取時(shí)最適宜的提取溫度及其條件

實(shí)驗(yàn)中采用水溶液提取法，提取時(shí)溫度控制在30℃以下，考慮到兩方面的因素：一方面多數(shù)蛋白質(zhì)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(shí)間。但另一方面，溫度升高會(huì)使蛋白質(zhì)變性，失活，實(shí)驗(yàn)中從大麥芽發(fā)酵物中提取蛋白質(zhì)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(jī)溶劑如乙醇，丙酮，丁醇提取，因?yàn)樗鼈兙哂幸欢ǖ挠H水性，還有較強(qiáng)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(nèi)，不會(huì)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(shí)采用硫酸銨的利與弊

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

4 進(jìn)一步研究的意義

因大麥在我國的栽種面積廣，其產(chǎn)量豐富，價(jià)格比較便宜，所以大麥芽發(fā)酵物在我國就有著穩(wěn)定物質(zhì)的來源。目前，對(duì)大麥芽發(fā)酵物的研究發(fā)現(xiàn)大麥芽發(fā)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(jìn)一步研究確定。通過大麥芽發(fā)酵物中蛋白質(zhì)的提取和鑒別（提取得到蛋白質(zhì)今后可對(duì)提取出的蛋白質(zhì)做藥理實(shí)驗(yàn)），可以確定其是否為抗缺氧的主要化學(xué)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(xué)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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

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

[3] 王志超，安玉會(huì).生物活性肽的研究進(jìn)展[J].河南醫(yī)學(xué)研究，2000（4）：135-156.

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