麻竹笋干提取L酪氨酸实验

涂 佳， 艾文胜， 刘翔博， 杨 明， 孟 勇， 李美群

(湖南省林业科学院， 湖南 长沙 410004)

麻竹笋干提取L酪氨酸实验

涂 佳， 艾文胜， 刘翔博， 杨 明， 孟 勇， 李美群

(湖南省林业科学院， 湖南 长沙 410004)

采用水解法提取麻竹笋干中的L-酪氨酸，研究料液比、pH值、脱色时间等因素对提取效果的影响。结果表明：麻竹笋干提取L-酪氨酸的最佳工艺参数为：料液比1∶7，pH值为5.6，脱色时间60min。在此条件下，麻竹笋干提取L-酪氨酸的提取率为0.109%。

麻竹笋干； 提取工艺； 水解法

酪氨酸是一种非必需氨基酸，它具有刺激神经系统，提高神经兴奋的作用，此外还具有加快新陈代谢，排除机体废物，缓解慢性疾病的作用。人体需要足够的酪氨酸来维持大脑的功能运作，正常的甲状腺、垂体和肾上腺功能也需要酪氨酸。如果酪氨酸水平低下，那么甲状腺功能就会减退，血压降低，新陈代谢减慢[1-3]。

竹笋中含有大量酪氨酸，我国是竹资源大国，每年加工竹笋产生的废料不计其数，如果将加工废料回收生产酪氨酸将增加竹笋产业链，增加竹笋附加值。目前L-酪氨酸主要从动物组织中水解提取，但存在原料价格高等问题，如果能从竹笋加工废料中提取L-酪氨酸，将突破只使用动物为原料加工L-酪氨酸的先例[4-6]。

1 材料和方法

1.1 材料与仪器

麻竹笋干， 由湖南省林业科学院竹类所提供。

旋转蒸发仪(上海耀裕仪器有限公司)；真空抽滤机(上海耀裕仪器有限公司)。

盐酸；浓氨水分析纯；活性炭。

1.2 工艺流程[1-3]

笋干→粉碎→盐酸水解→过滤→浓缩→加水稀释→调pH值→脱色→结晶→纯化→酪氨酸

1.3 操作要点[7-13]

(1) 预处理: 将笋干切成片状，然后粉碎待用。

(2) 水解: 分别按1∶3、1∶5、1∶7和1∶9的料液比加入6mol/L盐酸于烧瓶中，125℃常压油浴回流22～24h。采用双缩脲法取样检测水解是否完成。

(3) 赶酸: 将水解液真空抽滤后，采用旋转蒸发仪将过滤后的水解液浓缩至糖浆状。

(4) 调pH值: 将水解物质加蒸馏水稀释后调pH值分别到pH 3.5、pH 4.5和pH 5.6。

(5) 脱色: 将中和后的水解液加入5%活性炭搅拌均匀，置于100℃水中保持10min，然后于90℃下保持60min，期间不停搅拌。趁烫过滤，用沸水洗涤活性炭数次。

(6) 浓缩: 将脱色后的水解液减压浓缩至液面有晶体析出时停止。

(7) 结晶: 将水解液置于1～4℃下冷藏24h析出结晶，过滤并用冰水冲洗，60℃烘干得到粗品。

(8) 精制: 将粗品用热水溶解后，加入10%活性炭置于100℃水中保持10min，然后于90℃下分别保持20min、40min、60min和80min，期间不停搅拌。趁烫过滤，用沸水洗涤活性炭数次。此过程重复数次，直到水解液变成淡黄色为止。将粗品液减压浓缩至液面有晶体析出时停止，置于1～4℃下冷藏24h结晶析出，过滤并用冰水冲洗，60℃烘干得到纯品。

1.4 测定方法[14]

酪氨酸的测定采用电位滴定法。精确称取干品30mg，移置100mL的烧杯中，以甲酸3mL冰醋酸50mL的混合液溶解，采用电位滴定法，用0.01mol/L的高氯酸溶液滴定至终点，滴定结果以空白试验校正。1mL高氯酸液相当于1.81mg酪氨酸。

2 结果与分析

2.1 不同料液比对水解率的影响

由表1和图1可知，无论加入多少盐酸，只要水解结束时用双缩脲法检测不出未分解的蛋白质，那么最终所得粗产品含量是没有差别的。

表1 不同料液比对水解率的影响Tab.1 Theeffectofdifferentsolid-liquidratioonthehy-drolysisrate水解时间(h)不同料液比的水解率(%)1∶31∶51∶71∶90000025121718415203230626305254839477070105062828412657890921477899697168595100100189110010010020961001001002210010010010024100100100100

图1 料液比对水解率的影响Fig.1 The effect of different solid-liquid ratio on the hydrolysis rate

在料液比1∶7和1∶9的比例条件下，16h即可水解完成，能大大减少生产时间。1∶3料液比组中，由于竹笋在酸浸泡后会吸水体积增大，水解过程中液体成分相对较少不利于水解也不利于后期过滤操作，因此料液比1∶3不宜选择。1∶9料液比组中，竹笋泡发后还有大量液体盐酸，考虑到节约生产成本，1∶9料液比组也不宜选择。因此，作为开发应该选择1∶7的料液比进行水解。

2.2 不同pH值对水解液结晶的影响

在水解液中，酪氨酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度是相等的[15-17]。从图2可以看出，当pH 3.5时，酸性环境下酪氨酸溶解度大析出晶体少；当pH逐渐升高，越来越接近等电点时，晶体析出逐渐增多；当pH 5.6时，水解液中酪氨酸溶解度最小。由此可知，等电点时水解液中结晶含量最多。

图2 不同pH值对水解液结晶的影响Fig.2 The effect of different pH on the crystallization of hydrolyzate

2.3 不同脱色时间对纯化的影响

活性炭对水解液有较好的脱色作用，但是活性炭对L — 酪氨酸也有吸附作用[6]，为了减少活性炭对L — 酪氨酸的吸附必须趁热过滤和用沸水冲洗。从图3可以看出，随着脱色时间的延长脱色率会逐渐增加，但是脱色时间超过60min后，脱色效果不再提升。因此，在实际生产中纯化脱色时间宜选为60min。

图3 不同脱色时间对纯化率的影响Fig.3 The effect of different bleaching time on the purified rate

3 结论与讨论

麻竹笋干提取L — 酪氨酸的最佳工艺参数为：料液比1∶7，pH值为5.6，脱色时间60min。在此条件下，麻竹笋干提取L — 酪氨酸的提取率为0.109%，纯度为90.6%。应用此方法提取L — 酪氨酸，原料廉价易得，生产过程简便，能有效的提高竹笋的经济价值，推动竹产业发展。

从麻竹笋干中提取L — 酪氨酸的提取率较动物类材料中低，这可能与麻竹笋干加工过程中杀青有关。每年竹笋加工都有大量的笋尾被丢弃，造成环境污染和资源浪费，如果在加工基地将废料晒干，直接用来提取L-酪氨酸，可使废料延长储存时间，减少L — 酪氨酸因加工和腐败而流失。这样既可以使大量竹笋废料利用，提高经济效益，还能减少环境污染，适合工业生产。

从麻竹笋干中提取L — 酪氨酸的关键在于纯化过程中对酪氨酸物理性质的利用，L — 酪氨酸溶于酸微溶于水，溶于热水不溶于冰水，能被冷的活性炭吸附，不吸附于热的活性炭。利用好L — 酪氨酸的这些物理性质，即可得到高纯度的L — 酪氨酸。

[1] 陈诗书,孔良曼,章有章.医学生物化学[M].上海:复旦大学出版社,1999.

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[14] 吴祖道,陈再成,李丽莉,等.常用的两种脱色剂对氨基酸定量分析的影响[J].氨基酸杂志,1986(1):28-30.

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[16] 大连轻工业学院.生物化学[M].北京:中国轻工业出版社,1991.

[17] 沈同.生物化学[M].北京:高等教育出版社,1994.

(文字编校：张 珉)

ExtractionofL-tyrosinefromdriedbambooshootsofDendrocalamuslaliflorus

TU Jia， AI Wensheng， LIU Xiangbo， YANG Ming, MENG Yong, LI Meiqun

(Hunan Academy of Forestry, Changsha 410004, China)

The L-tyrosine from dried bamboo shoots ofDendrocalamuslalifloruswas extracted by hydrolysis. Factors which may influence the effects of extraction were studied including the solid-liquid ratio, pH and bleaching time. The results showed that the optimal parameters of the extraction technology of L-tyrosine from dried bamboo shoots ofDendrocalamuslalifloruswere: solid-liquid ratio of 1∶7, pH 5.6 and bleaching time of 60min. Under these conditions, the extraction rate of L-tyrosine was 0.109%.

dried bamboo shoots ofDendrocalamuslaliflorus; extraction technology; hydrolysis

2013 — 08 — 07

国家林业公益类项目(200904047)。

TS 209

A

1003 — 5710(2013)05 — 0048 — 03

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2013. 05. 013