梅花鹿鹿茸蛋白多肽的提取工艺及其性质研究

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目的:在研究凯氏定氮法和福林酚法的基础下,采用酶解法提取梅花鹿鹿茸蛋白多肽,通过优化酶解工艺,以获得大量的鹿茸蛋白多肽,发挥出鹿茸中蛋白多肽的最大价值。再采用膜分离技术分离纯化鹿茸蛋白多肽,通过三(羟甲基)甲基甘氨酸-十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(Tricine-SDS-PAGE)分析技术、高效凝胶过滤色谱法(HPGFC)技术分别对蛋白多肽进行深层次的分子量分布情况研究,并采用柱前衍生化法测定蛋白多肽中氨基酸的种类和含量,为鹿茸多肽的性质研究提供实验依据,进而期望对鹿茸蛋白多肽的质量标准研究奠定理论基础。材料与方法:本实验以梅花鹿鹿茸为研究对象,首先采用自动凯式定氮仪法对梅花鹿鹿茸粉末中蛋白质的含量进行测定,以确定鹿茸中蛋白质的总含量;随后考察三氯乙酸(TCA)溶液沉淀大分子蛋白后采用福林酚法测定酶解液中蛋白多肽方法的适用性;再采用Alcalase AF 2.4L碱性蛋白酶酶解鹿茸粉,以水解度和多肽含量为评价指标进行L9(34)正交设计试验,其中分别以甲醛滴定法和福林酚法测定水解度和蛋白多肽含量,考察酶解温度、PH、加酶量和底物浓度四个因素对酶解工艺的影响,以获得鹿茸蛋白多肽的最优提取工艺,为后续实验的研究奠定基础;利用膜分离技术,采用5KDa的超滤膜对酶解液进行分离纯化,再采用Tricine-SDS-PAGE法,通过考察不同分离胶浓度以确定最佳电泳条件,对分离纯化后的蛋白多肽分子量的分布进行检测,同时运用HPGFC通过COSMOSIL 5DioL-300-II凝胶过滤色谱柱,利用牛血清白蛋白(五组份)、卵清蛋白、细胞色素C、胰岛素和杆菌肽五种标准品的相对分子质量对数与色谱峰的保留时间的关系,绘制标准曲线,计算分子量大小,确定鹿茸蛋白多肽分子量的分布情况;最后采用柱前衍生化法处理分离纯化后蛋白多肽样品,运用高效液相色谱法(HPLC)通过氨基酸专用ODS柱测定蛋白多肽中水解和游离氨基酸的种类和含量。结果:1.自动凯式定氮仪法测定梅花鹿鹿茸蛋白质总含量为56.48%。TCA溶液沉淀大分子蛋白后采用福林酚法测定鹿茸蛋白多肽方法的标准曲线的r为0.9990,其精密度、稳定性、重复性试验考察结果的RSD值均小于2.0%,回收率为96%±1%,RSD值小于2.0%。2.Alcalase AF 2.4L碱性蛋白酶酶解提取鹿茸蛋白多肽的最佳工艺为:在温度55℃,PH7.5条件下,以底物浓度为2%(m/v),加入8%(v/m)的酶反应2h。采用最佳酶解工艺,批量提取后经5KDa的超滤膜得到了澄清透明的蛋白多肽溶液。3.Tricine-SDS-PAGE法分析的鹿茸蛋白多肽分子量的分布情况,得到鹿茸酶解后的蛋白多肽分子量分布在250kDa范围内,主要集中在15kDa以下,过膜后少了一条在50kDa的条带,蛋白多肽分子量分布在237kDa范围内。4.HPGFC测定鹿茸酶解液中蛋白多肽分子量大多集中于11.9kDa左右,过5kDa超滤膜分离纯化后的蛋白多肽分子量集中在11.6kDa左右,与酶解样品比分子量变小纯度更高。5.HPLC检测出分离纯化后蛋白多肽的色谱图中含有17个峰(除去溶剂峰),其中有16个已知氨基酸峰和1个未知氨基酸峰。此检测方法中各氨基酸标曲的r均大于0.9985;精密度、稳定性和重复性试验考察结果的RSD均小于2.5%;平均回收率大于96.0%,RSD小于2.5%。结论:1.梅花鹿鹿茸蛋白质含量为56.48%,说明鹿茸中主要物质为蛋白质类,为本论文实验研究提供了物质基础。TCA溶液沉淀大分子蛋白后采用福林酚法测定鹿茸蛋白多肽的方法稳定、合理、可行,适用于鹿茸酶解液中蛋白多肽的含量测定。2.采用Alcalase AF 2.4L碱性蛋白酶,按最佳工艺酶解鹿茸,测得蛋白多肽含量为36.28%,较大的提高了鹿茸蛋白多肽的提取率。而超滤膜分离技术具有易操作、成本低、批量化处理、保护热敏性物质的优点,适用于对鹿茸蛋白多肽的分离纯化。3.Tricine-SDS-PAGE法考察蛋白多肽的分布情况,从结果中可以直观的看出分子量的分布情况,且其分离率和准确性较好。4.HPGFC法具有方便快捷、省时省力的特点,可为鹿茸药材中蛋白多肽分子量的检测提供一个简易、快捷、可靠的方法。5.采用柱前衍生化法处理样品,经HPLC测得氨基酸的种类和含量的方法稳定、可靠,且准确度较高,说明此法可应用于鹿茸中氨基酸的含量测定。
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