超滤技术分离初乳乳清蛋白质的研究

一 初黜，觋污 ． 20．Il9 年第l期 』 锻 恭。诲， ·； r ／5 ． 、 ● ■乳品lz萱 ● 一 ．薹 连甩不同孔径的越毫震时初乳乳清蛋白 质进行了分蠢研克，井咀蟪蛋首贡的奇蠢作为参腻律 摹。很好地说明了各种真空圩堆硅对朝乳乳清蛋白质 的分蠢效幂和作用机理。曩蚌囊定了用于初孔乳清蛋 白质瘫墙和分^曲起滤眭体系。 缩写：免疫球蛋白G(t )。乳过氧化物酶 (Lp)， a 一 乳白蛋白(a—La)。p一乳球蛋白(B—Lg)。血清白 蛋白(鹾 )，乳铁蛋白(I』)。 现阶段国内外的婴幼儿食品只是从宏观成份上摸 拟人乳，因其中块乏对婴幼儿生长发育和生理代谢有 重要作用的生物括性物质，如_ 、I』、Lp、鹾 、n—La、 P—Lg和多种刺激生长因子等。故导致食用代乳品的 婴幼儿免疫力低下。易惠呼吸道癖染、下痢、稀炎等疾 病，发育迟缓，营养不良(缺铁、锌等)，牛棚 台有极为 丰富的生物话性物质，将其用超滤技术分离。浓}宣。对 的母乳化食品具有十分 重要的意义 超溶技术被广泛地用于乳的浓缩“ ，近期人们更 着重于超滤法分离乳清蛋白质的研究 。本实验试 图用超持技术分离初乳乳清蛋白质．为实现其工业化 分离应用奠定基础 l_ 材料和方法 1．1 仪■设鲁 ①超滤装置： 一5型中空纤维超潦器(上海瑞丽 分离仪器厂生产)，噗的截留分子量分别为5000、l万、 3万、5万、10万、100万．最尢容量蛳 。 0操作情况 温度室温，乳清拌50【州 。操作后依 次用 1％胃蛋白酶+1％胰蛋白酶、蒸馏水反复冲洗。 ③数据处理 ：截留比(R)=( 一 )／ee，cc一 浓缩液蒗度．Q—诱过渡浓度。浓缩比(cF)=原液体 歃／壤缩液体积。 1．2 宴t方法 ①蛋白质的jjjI定：乳清蛋白质 (浓缩液和透过液) 山单一蛋白质的定量测定采用PAGE电泳法匍密度扫 描相结合进行测定。 ②IgG的测定}单向免疫扩散法jjjI定。 @化学试剂：单一纯的蛋白质 I1[一La、p—Lg． Bs^ 、l 的溶液制备方法如下 它们艘溶于0．o3∞I／ L的礴酸=氢钾中。以 1叫 L的}玎 谪N-r值至4 6。 峨 h、是7“。B 、 、 的缘蠹( 研 O．1％。上 述药品均赌于美国的si町】a公司。单一的纯蛋白质测 定采用753紫外分光度计法，每个纯样品均作它们纯 溶液的曲线。已查知未知溶液的浓度。 2． 培幂与讨论 2，l 单一垃叠白质舶—超尊●№ 我们用不同孔径的族对 a—La、p— 。氆 、 0 和Lp 5种蛋白质妁超赭特性进行了研究，它们的分子 1(略)所示。 对乎B—Lg而言。1万膜对其完全截留而100万 噗则完垒透过，故t述两种不能用于 p—Lg的分离。 对于 3万、5万、10万三种腠而言。它们均封 9 Lg有 一 定的截留作用，且随浓缩比的增加三种映自 裁留作 用均有增强。三种膜对 B—Lg的截留作脓 3万、5 万、10万嗅的顺序依次减少。 一 对于I1[一La。1万骥对其完全截留而100万嗅完全 透过，此特征和p—Lg的超游性质相同，就 ，万、5万、 lO万三种膜而言，均对 n—La有一定的截曾作用．}越 且截留作用3万睡> 5 万噗>10万膜，这种特性均和 p—Lg的特征棺似，二 者所不同的是 8一 和a—La相比。对于同一种稹其 截留比普遍高于n—La。这是园为 — 、n—LB的分 子量虽小(分别为18；3NI~和l舶∞＆)．但由于砖H．6 位于二者的等电点附近。故多以聚合体形式存桎。五=ee 簿硅实 B—Lg在pH<8．0时以多聚体的形式存在⋯， 故3种曦对它们均有较强的截留作用。透过的应是未 聚合的 p—Lg和 a—La．p—Lg的另—个特征是在 p} ～7时多以二倍体的形式存在 。故其分子量垮 36 6Ⅺ ， 体积远大千d—La，其喷的截留作甩亦 应较高，尤其是3万膜除以单体形式存扭的p—Lg外 其余形式的 B—Lg均不能通过 对于 I窖G而亩。其分子量为 t50阿 ．1万、'万、5 万、10万曦对其完全截留(R：100",6)，100万犊在CF <5以下无截留作用．cF：6—7。l0o万膜对其 瞬留 作用也在 5％以下。 对于鼬 和Lp，除 100万膜完全透过，l万、§万 5万完垒截留。这是因为它们的分子量分别为6鳅 和78Ⅺ 。毛法透过逸三种腠的缘故。10万曦对鹾 和Lp均有—定的截留作用．在cF<2时。 la 的加 截留百分比增加，Q 时麓于—稳定值，±者藏留曹 势比R蜣 细 左右 · ⋯ 维普资讯 http://www.cqvip.com 一 晶工盟特辑 《食品工业> 1’97年第1期 -21· 2．： 超蕾技木对初乳乳清蛋白质的分离 各种超瘟^膜对初乳乳清蛋白质分离结果如表1、 2。 溶菌酶、a—L丑形成分子量较大的络台物，故在乳清 蛋白质中它难以透 蚰万膜，同样Lf也因和BSA 的络台或自身结台使分子量增大⋯．难于通过10万 克毫球叠由 慕蕞蛋白 丘清白正白 一轧古 P一轧球 乳过氧 ( ) 壬白 蛋白 斗匕辄l} 1舶万 0．舶 0．00 0．00 0 ∞ n、00 0 00 10万 l呻．00 100．∞ 1呻 00 0 94 46．笠 l00．册 5万 l邶．00 100．00 l00．00 26．4 ∞ ．05 100．00 3万 1∞ ∞ 1∞ ∞ 1∞．∞ 31．鹋 59．了1 1舯．∞ l万 l呻．00 100．00 100．∞ 100．00 100．00 100．00 注}Nt=4．6．使用的为 36h时分泌的初乳乳清 从表1申可知，100万膜对初乳乳清中的蛋白质 无任何截留作用，1万膜对韧阐景l倩蛋白完全截留．故 可用于牛韧乳乳清的浓缩．但不能用于乳清蛋白质的 分离 l0万、5万、3万膜对B—Lg、 —L丑均有一定的 截留作用．二者比较而言．同一膜对 p—Lg的截留作 用爱远大于 n—L丑，啪 着膜孔径的增加n—La、 一 Lg的截留比显著降低，和纯的口一L丑、B—Lg的超癌情 况稻比．对于相同的麟均以纯的n—L丑和 B—Lg的截 留百分比为低，即说明韧乳乳清其它蛋白癀的存在对 q—L丑、8一Lg的透过性产生影响 寰2 超童—对韧I 乳清蛋白分膏的救嚣囊 说明了在韧乳乳清巷}i葺中 —L丑、 p—Lg的透过率低于纯 q—h、 p—Lg结果。Lp在透过液中未被 齄出的原因尚不十分清楚．一则可 能是由于自身含量低．加芝透过量 很少，PAGE电泳无法检出的缘 故，二则可能因为厂家对 1O万膜 的截留比采用糊精蝌试，壤对其它 相同分子最的球形蛋白质有更高的 排斥作用。 3． 结 论 ①对于纯蛋白质而言， 用，3万、5万、10万按膜孔 次减少．且三 l∞ 万对 p—Lg无截留作 La的截留特征和 口一Lg类似．但对于同一种蟆 一Lg 的截留比要普遍离于n—L丑。对BsA Lp1∞ 万膜完全 透过，≤5万膜完全截留，10万膜对Bs^、Lp的截留比 在20％左右。 。 ◎1(10万嚷对视乳乳清蛋白无截留作用．不能用 ＼ ＼ 妒 U 、 d—1 p—b 量 井‘ 61．卯 4．蕾 5．2l B．40 39．鼬 藏■洼 61．卯 4．28 5．2I 8．40 39．鼬 100万虞 鼍过重 61 ．蜘 4．2B 5．21 81∞ ∞．88 藏翁洼 t"．0 S． 10．42 8．蝤 5I．s7 1O石琏 连垃t 0 ．00 0．00 0．00 8．37 27．89 囊，．洼 123．O 8．56 10．42 9．秘 54 28 5万t 连过洼 0 00 0．00 口．00 7．12 25．48 藏■洼 1∞ ．0 8．56 10．42 9．蟠 56．鼯 3万t 违过连 0 ．00 0．00 0．00 6．彪 22．9l i万t 囊■洼 I∞ 0 S．s6 l0．蛇 l6．脚 79．76 注：*辑品为 l2II扎清 * ：透过液用电津法洲 定蛋由质寺量为掌，难瞎液为计算值。10万、5万、3万 虞的 n一乙|、8一 培果为啻度扫描培果计算值．蛔文 U、BsA据电泳蛄|I许算。 对BsA、Lf、Lp而言．100万嚷100％的透过．1万 3万、5万、10万则l∞％地哉留．1万、3万、5万膜对 Bs^ 、u、Lp的全部截留是不准理解的．因为膜的孔径 远大于分商分子自身的体积，故它们无法透过．但对于 m万膜为何在纯蛋白时(u来怍实验)能部分透过噗， 而初乳乳穗蛋白中为f 透过呢?’究其原嚣就在于 乳j夤蛋白质间存在着相互作用， ∞ 1、Lee等 于分离，1万膜对蛋白质完全截留 可用于它的浓缩，3万、5万 10万 膜对lgG、B趴 、LP、Ⅱ完全截留，对 n—L丑、B—Lg有一定的截留作用． 随着膜孔径的增加n—La、B—Lg 的截留比随之下降，邑对于同—膜 B—Lg的截留比远高于 a—b 的截 留百分数．若和纯的n—L丑，B—Lg 相比．相同的膜初乳乳滴中的 n— b、p—Lg的截留比明显俯低。 考文棘 I1l富田守荨 1985 日畜会报 56 (3)；2114 ‘2】Y．K∞删 哪 ．世 1993‰ t5 5efbd曲 48(5)：247 【3】s．h州帕。n al 1993 幽 seIbd珥h 48(5)：251 【4】乙D．V tklnd ．^H嘟曲幽耻 l986 【5lC．P． p呻 ，l992l 0 蜘 44：93 I61 R．J．F．} 帅n．1982 n ．opn 啦 in RDd却嘶 ns一1 娜 mⅫ 鲥％ p曲I lJ d∞ 91～130 【7】 ，D．N．etal(19"／5)J． sci 5B：658 】 谢 。R．L．J，19"／2 J．nⅡ{yR曙 39：279 【9 L轴 ，¨E．I．曲d&吣 ．j．c，19竹 Bi h日n．J．16"1：45 I10l k 、A．M．．1卯1Bioehln~ B_D舳 ；髓A出 251： 380 【l11 Bel嘲 ．础 M 吐II 1粥1 l商 al 维普资讯 http://www.cqvip.com