榛蘑多糖提取液脱蛋白方法的研究

0引言
多糖也称多聚糖,是10个以上单糖残基用糖苷
键相连而成的聚合体,是构成生命的四大基本物质
之一[1]。在自然界中90%以上的碳水化合物都是以多
糖形式存在的,它直接参与生物体的基本代谢过程,
对生物体的代谢过程产生积极影响。中外医药学家
现已证实,多糖及多糖类产品对慢性疾病有着显著
ADAU1452的食疗效果。随着生活水平的提高和人口老龄化时
代的到来,人们将更加关注保健与养生,而多糖类
的广泛性与显著的生物学活性,正好契合这种需要。
而且,研究发现多糖对人体无毒副作用,被誉为
“21世纪”人类医学保健领域的救星。因其特殊的生
理作用,多糖现已成为国内外众多学科领域研究的
热点之一。但截至目前,人们对多糖的研究还远远
不如蛋白质和核酸那样深入。
榛蘑,学名蜜环菌,为白蘑科植物蜜环菌的子
实体,是我国一种十分重要的药食兼用真菌。榛蘑
营养丰富,含有人体必需的多种氨基酸和维生素。
现代药理学研究表明,榛蘑多糖具有抗辐射、促进
造血、抑制肿瘤生长和调节免疫等药理作用[2],相关
研究表明,在多糖的提取过程中,提取液中的部分
多糖会与一些游离蛋白质共存,并形成糖蛋白复合
物,使得蛋白质难以脱除。而脱除蛋白是多糖纯化
的一个重要步骤,纯化程度对研究多糖的生物功能
性尤为重要,如何在尽可能多地保留多糖的有效成
分的前提下将蛋白质除去,是多糖纯化试验的关键
部分。
1脱蛋白的方法
应用蛋白质沉淀、多糖不沉淀的原理,可将多
糖提取液中的蛋白质脱去。主要采用Sevage法、三
法、三氟三氯乙烷法等方法[3],在多糖的纯化
除杂中,将结合成糖蛋白形式的结构复杂、组成多
样的蛋白质和多糖分离开来。
根据氯仿等有机溶剂会导致蛋白质变性的特点,
将多糖提取液与Sevage试剂[氯仿∶正丁醇=5∶1
(V/V)]按照5∶1的比例混匀后,剧烈振摇20~
30min,蛋白质结构遭到破坏,变性形成凝胶,变性摘要:食用菌多糖虽然含量较低,却具有特异的生物学功能活性,近年来已经成为食品和制药领域重点研究课题。
榛蘑多糖是从优质榛蘑子实体中提取的有效活性成分。通过对多种多糖除蛋白的方法进行分析比较,从而为榛蘑多
糖的纯化提供理论基础。
关键词:多糖;榛蘑;脱蛋白
中图分类号:TQ461文献标志码:A doi:10.16693/jki.1671-9646(X).2018.08.022
(College of Foodstuff,Heilongjiang Bayi Agricultural University,Daqing,Heilongjiang163319,China)
Although the content of polysaccharide from edible fungi is low,it has special biological function,so it has become an important research topic in the field of food and pharmacy in recent years.Hazel mushroom polysaccharide is an
effective active component extracted from the fruiting body of high quality hazel mushroom.In order to provide theoretical basis
for the purification of hazel mushroom polysaccharides,this paper analyzed and compared the methods of removing proteins
from various polysaccharides.
polysaccharide;hazel mushroom;deproteinization
榛蘑多糖提取液脱蛋白方法的研究
侯越,*包鸿慧
(黑龙江八一农垦大学食品学院,黑龙江大庆163319)
收稿日期:2018-05-17
作者简介:侯越(1992—),男,硕士,研究方向为食品科学。
*通讯作者:包鸿慧(1982—),女,博士,副教授,研究方向为天然高分子产物化学。
文章编号:1671-9646(2018)08a-0069-02
的蛋白质存在于水层和有机溶剂层分层交界处,经离心可除去[4]。张立娟等人[5]通过研究Sevage试剂配比(氯仿∶正丁醇)、多糖提取液与Sevage试剂的体积比对多糖含量及蛋白脱除率的影响,通过试验得出Sevage试剂配比(氯仿∶正丁醇)5∶1,多糖提取液与Sevage试剂的体积比4∶1为最优配比,由此提取条件得出的多糖含量42.39%,蛋白质的脱除率82.07%。
此方法条件温和,虽不会引起多糖的变性,但只局限于将多糖提取液中游离的蛋白质去除,不适于脱除与多糖紧密结合的蛋白质,且需重复多次,效率也低,同时由于试验次数过多,也会造成少量的多糖流失。在试验操作过程中可以配合加入一些蛋白质水解酶,使脱除蛋白的效果更佳中俄边境
三除蛋白的原理是利用蛋白质会在有机
酸的作用下发生变性,形成不可逆的沉淀这一特性
除去提取液中的蛋白质,通常是于低温条件下将5%
等体积的三溶液滴加至多糖提取液中,充分
混匀后,于4℃条件下静置过夜,将胶状沉淀通过
离心后除去。反复多次试验至不再浑浊,最终得到
l6561除去蛋白的多糖溶液[6]。三体积分数越大,除
蛋白质效果越好,但对多糖的影响也越大,可能是
三对多糖结构具有破坏作用,使多糖降解,
结构受到影响,经该法脱蛋白的多糖复溶性变差,
而且这种破坏作用随着三体积分数增大而增
强[7]。赵师师等人[8]在三法脱除石榴皮多糖蛋
白质试验中采用三体积分数5%,振摇时间
10min,脱蛋白次数3次,在此条件下石榴皮多糖中
蛋白率脱除率达89.0%,多糖损失率为8.4%。陈湘[9]
在黄蘑除蛋白试验中直接向多糖溶液中加入三氯乙
酸晶体,通过不同TCA用量考查其吸光度和多糖质
量分数后发现,粗多糖与三质量比为1∶6时
除蛋白效果较好
三氟三氯乙烷法是将等体积的三氟三氯乙烷加入
到多糖提取液中,混合均匀后于低温下搅拌10min,
水层经离心后分离,重复处理2次,即可得到除去
蛋白质的多糖溶液[10]。杨景明等人[11]将制备的防风粗
多糖用水溶解,将等体积的三氟三氯乙烷加入到多
糖溶液中,低温搅拌10min,离心后分取水层,再
用上述溶剂处理2次,得到无蛋白质的防风多糖溶
液。三氟三氯乙烷法的优点是蛋白去除率较高,但
由于三氟三氯乙烷沸点较低、易挥发,不宜大量应
4m3用,同时搅拌时应注意在低温下进
行。
盐酸法就是利用蛋白质在等电点时溶解度最低
的这一特性,使多糖中的蛋白在酸性溶液中沉淀,
此方法是为了降低多糖在酸性条件下的分解[12]。张海
燕[13]在山药多糖除蛋白的相关试验中通过测定其蛋白
质含量和多糖含量,综合蛋白质脱除率和多糖保留
率,确定盐酸法除蛋白的最佳条件为pH值2.0,此
时脱蛋白率为93.95%,多糖保留率为67.74%。盐酸
脱蛋白法的优点是高效,但因其需要严格的试验条
件,如条件不足则会使得多糖被水解,从造成损失
酒精变性法的原理是利用蛋白质经有机溶剂变
性处理后难与水互溶,而多糖沉淀后可复溶于水这
一特点将蛋白去除。董宏平等人[14]在对水花微囊藻多
糖除蛋白试验中采用酒精变性法除蛋白。试验结果
表明,酒精可以有效去除蛋白,多糖提取液的蛋白
去除量可达64.8%~75.8%。该法的优点是操作简便、
试剂无毒无污染。但会降低多糖的回收率,原因是
部分多糖会与蛋白结合,导致复溶性变差,难以回
收。同时,在大量提取时会消耗大量的乙醇,成本
较高,不宜采用此方法。
2结语
每一种脱蛋白的方法,除蛋白效率都较高,但
却有各自的缺点。Sevage法作为最常用的除蛋白方
法,会消耗较多有机溶剂,容易造成多糖的损失,
应用时应着重考虑去蛋白的次数来减少损耗。三氯
乙酸法脱蛋白后多糖的复溶性明显减弱。三氟三氯
乙烷沸点较低、易挥发,不宜大量应用。盐酸法脱
蛋白率虽然高,但多糖的损失率也较高。酒精变性
法虽可获得较高的蛋白去除率且操作简便,但会降
低多糖的回收率,原因是部分多糖会与蛋白结合,
导致复溶性变差,难以回收。除以上几种常用方法
外,近年来人们还在不断探索其他有效的脱蛋白法,
如氢氧化钠法、氯化钙法、反复冻融法、阴离子交
换树脂法、径向流动谱法、蛋白酶法等[15]。在进行
榛蘑脱蛋白纯化试验中可以选择不同的方法进行联
用,以此达到最佳的脱蛋白效果。
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