摘要:综述了近几年来乳肽物质的分析方法,主要包括色谱、超滤等方法.
关键词:乳蛋白肽,分析方法
Abstract:This paper reviewed analysis methods of milk protein peptide , which includes Chromatography 、ultrafiltration and so on.
Key words: milk protein peptide;Analytical methods
随着基因工程技术的发展,一些具有生物活性的小分子肽如抗菌肽[1]等受到高度重视。近几年来综述了生物活性肽的生理功能,其中包括许多具有在体内功能的特定氨基酸序列(2-6)。至今,人们已从乳蛋白中获得了多种生物活性肽,如阿片肽,抗菌肽和抗高血压肽,抗高血压肽由于具有显著的降低血压的功能,且具有安全、营养及保健等功能,是近几年来国内外研究的热点课题,也是功能性生物产品的一个重要的研究方向.目前,分离多肽的方法有很多,由于它的分子量较小,通常采用灵敏度比较高的分离方法,如离子交换层析、凝胶过滤层析、超滤、毛细管电泳、高效液相色谱方法、综合分离纯化的方法等等[7]。乳肽的检
测方法越来越趋于成熟,但对于乳肽的分离检测未见系统的介绍。
1.乳肽分离方法
1.1超滤技术
超滤是借助于人工合成的、具有选择透过性的膜,在常温下以膜两侧的压力差为推动力,基于物质能否透过膜或透过膜的速率不同,使液体中各组分得以分离、分级、提纯和富集的技术[8 ]。超滤被广泛用于分离蛋白水解液。借助超滤膜,可进行间歇式水解或连续水解,替代了传统方法的缺点,如,利用超滤技术具有形态不变,无需加热,设备简单,占地面积小,能耗低及操作压力低,操作过程中无相变化,不会改变产品的性能和活性。不用添加任何化学药剂,特别适用于热敏性物质,对不稳定产品是安全的,超滤处理量大,处理时间短,样品残留小,产品收率高等明显特点,能快速实现对产物的粗分(王湛,2000)。它不仅能提高水解反应的效率和肽得率,而且能够获取比较均一的目标肽段。
操作步骤:将优化组合的蛋白水解液为处理对象,取一定体积的蛋白水解液,用超纯水稀释,选用一定分子量的几种超滤膜(分别对应相应的标准分子量)。对蛋白水解液进行超滤处理,使粗肽依次按分子量大小分离为几个组分。超滤时,考虑膜通透量的影响,确定温度、时间、压力等。对超滤后不同分子量范围的蛋白水解物,分组收集,冷冻干燥后保存,以备下一步试验所用。
1.2透析法
操作步骤:选用一定的分子量范围的透析袋,将透析袋一端用夹子夹好,用漏斗在另一端将优化组合的蛋白水解液缓慢倒入袋内,不可装满,应留一半左右的空间,以防止透析袋在透析时被胀破或由于膨胀引起膜的孔径大小改变。装完经排气后扎好或夹住另一端,放在装有透析缓冲液的容器中,容器中应放一个电磁搅拌子,在电磁搅拌器的搅拌下进行透析。比膜分子量小的透析出来,可以达到所需分子量的肽。
1.3综合提取法
1)酪蛋白提取:根据酪蛋白性质最终确定其提取方法如下:在40℃水浴中用1mol/L的HCL调节鲜乳pH到4.6,此时出现大量酪蛋白沉淀,然后3500r/min离15min,收集沉淀和上清夜A,沉淀即为酪蛋白提取物。
2)乳清蛋白提取:根据乳清蛋白的性质最终确定其提取方案如下:将离心后的上清夜A收集,然后100℃煮沸20min,有沉淀析出,再次3500r/min离心15min,分别收集沉淀和上清夜B,沉淀即为乳清蛋白。
3)透析:将上清夜B装入截留分子量1,000Da的透析袋中对纯水透析,其中每2~3h换一次水。在透析时间上,分别进行了48h透析试验和24h透析试验,并通过电泳来分析透析时间对电泳结果的影响,结果显示,48h和24h电泳结果并无明显差异,所以为了节约时间,选定透析时间为24h。
4)浓缩:透析结束后得到非常稀的蛋白溶液,所以再用聚乙二醇6000浓缩,尽量浓缩,最后至原体积的1/5,收集备用,即为鲜乳中的小分子蛋白及多肽物质。
1.4沉淀法
Morr C V 等于1988 年报道了一种三氯乙酸(TCA)沉淀法[9]。首先将5%(W/V)的乳清粉溶解于12%(V/V)的三氯乙酸中,5000 × g 离心去沉淀保留上清,上清于截流3.5kD 的透析袋中用去离子水透析2d,所得上清液中含有酪蛋白糖巨肽。Saito T 等于1991 年报道了一种冷乙醇沉淀的技术方法生产酪蛋白糖巨肽[10]。首先将5%(W/V)的乳清溶液调整pH 值到3.5,溶液加热到98℃后并保持1h,迅速冷却至4℃用50% 的冷乙醇沉淀,再用1mol/L NaOH 调节pH 值至9.0,3000r/min 离心去沉淀保留上清,上清液中含有所需的酪蛋白糖巨肽。
2.乳肽分离纯化方法
2.1凝胶色谱法(gel chromatcgraphy, GC)
GC又称凝胶排阻色谱、分子筛层析和凝胶过滤等。使用的凝胶种类主要有交联葡聚糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶和琼脂糖凝胶等。使用过程中因其设备简单,重复性好,结果处理方便,因此应用非常广泛。
原理:这是以多孔性凝胶填料为固定相,按分子大小顺序分离样品中各个组分的液相色谱法。当样品经凝胶层析后,凝胶过滤填料中含有大量微孔,只允许缓冲液和小分子量肽过,而大分子量肽则被阻挡在外。因此,大分子量的的在填料颗粒间隙中流动,比低分子量肽先下来,依次达到组分分离的目的。
步骤:1. 取己处理好的交联葡聚糖凝胶装柱,并用洗脱液洗脱处理2h 绘制标准曲线:选用不同已知相对分子量的标准品,溶解于lmL流动相中,进样20uL样品上柱于葡聚糖G-25柱,用流动相(pH=7.0,0.1mol/l的磷酸盐缓冲液)洗脱,每10min接1管(3mL),在280nm测定其吸光度,并记录所收集溶液体积,分别测定它们的洗脱体积(Ve)或时间(t),绘制吸光度-洗脱液体积曲线,这些参数存在一定的线性关系。并确定各种物质出现最大吸收峰时的洗脱体积(mL)。 取l.0ml样液在同样条件下洗脱,绘制洗脱曲线。由相应的洗脱峰体积与分子量对数作图。得到肽的分级图谱,能从上述关系中推测未知样品的各级分相对分子量分布范围。 2.2毛细管电泳法
电泳就是利用在电场作用下,由于待分离样品中各种分子带电性质,以及分子本身大小、形状等性质的差异,使带电分子产生不同的迁移速度,从而对样品进行分离鉴定或提纯的技术。20世纪80年代发展起来的新毛细管电泳技术,是化学和生化分析鉴定技术的重要新发展,受到人们的充分重视。较其它分离方法,毛细管电泳有如下优点:高效,效率为105~106 板/m;快速,几十秒至十几分钟就可完成分离;微量,进样所需体积可小到1μl,消耗体积在1~50nl 之间;可通过选用不同的分离模式来适用不同的分离对象;经济,操作费用低;洁净,通常使用水溶液,对环境无害;自动化程度较高等。
操作步骤:分别称取少量多肽分子量标准品、水解液冻干粉加入适量缓冲液(100 mmoL/L Tris/HCl+O.1%SDS+O.1%PEO.pH 8.5),沸水浴中加热溶解,离心分离,取上清液
经0.45μm滤膜过滤,超声脱气后在缓冲溶液中运行,于毛细管电泳中进样分析。