大豆蛋白的制备及成分组成与二级结构的研究

摘 要：大豆蛋白可分为两类：清蛋白和球蛋白，清蛋白一般占大豆蛋白的5%左右，球蛋白约占90%。按照溶液在离心机中沉降速度来分，大豆球蛋白可分为4个组分，即2S、7S、11S和15S（S为沉降系数，1S=1×10-13 s=1 Svedberg 单位）。其中7S和11S最为重要，7S占总蛋白的37%，由三个亚基通过疏水作用缔结而成；而11S占总蛋白的31%，由酸性亚基和碱性亚基组成。采用经典的碱溶酸沉和离心分离法提取不同大豆蛋白组分，获得大豆分离蛋白（SPI）、伴大豆球蛋白（7S）、以及大豆球蛋白（11S）共3种蛋白。

关键词：大豆蛋白；制备；成分组成；二级结构

大豆（Glycine max）是世界上最重要的食品原料之一，可以直接食用或加工成植物油，豆浆，婴儿配方食物，豆腐，大豆粉等多种类型的食物；蛋白含量可达35-40%，可为人体的营养提供所有必需氨基酸，是一种良好的动物替代品[1]。大豆不仅为人类提供高品质蛋白、低饱和脂肪和高膳食纤维，而且在预防心血管等慢性疾病中发挥了一定的作用。

本文主要比较研究制备得到的以上蛋白的物理化学特性、功能性质及结构差异，主要包括化学成分、二级结构（FTIR）等，为研究大豆蛋白提供一定的理论依据。

1 材料与仪器

1.1材料与试剂

普通大豆 江西南昌超市；石油醚、氢氧化钠、盐酸、过硫酸铵、溴酚蓝、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、亚硫酸氢钠、氯化钠、冰醋酸等均为分析纯

1.2仪器与设备

磁力搅拌器 德国IKA公司；离心机 上海安亭科学仪器厂；紫外分光光度计 北京普析通用仪器有限公司；凯式定氮仪 厦门精艺兴业科技有限公司；真空冷冻干燥机 北京神泰伟业仪器设备有限公司；傅里叶红外光谱 美国Thermo Nicolet仪器公司。

2 实验方法

2.1 原料预处理

新鲜粉碎好的大豆中加入石油醚，室温下搅拌脱脂4 h，重复多次，静置沉淀，上清液回收，沉淀物置于通风橱中风干。收集过筛的干燥脱脂大豆粉于4 ℃冰箱备用。

2.2 大豆分离蛋白（SPI）制备

大豆分离蛋白的制备采用的碱提酸沉法并稍作改动，具体过程为：脱脂大豆粉按1：10（m/v）加入去离子水并搅拌，用NaOH溶液调pH至8.0，室温下低速搅拌，离心，残渣重复提取，合并上清液用HCl调pH，静置后再次离心分离，弃上清液，收集沉淀水洗两次，加入适量水溶解，NaOH调pH，之后透析，每6 h换水一次，大豆分离蛋白经冷冻干燥后保存备用。

2.3 大豆蛋白7S和11S的分离

参照Nagano[2]方法对大豆7S和11S蛋白进行提取和纯化，制备过程为：将脱脂大豆粉用水分散，调pH至7.5于室温下搅拌浸提，然后离心，取上清液加入亚硫酸氢钠（SBS），调pH至6.4，冷沉过夜，离心，沉淀物即为11S，水洗2次。

2.4 基本成分的测定

参照AOAC[3]方法对样品的水分、灰分、粗脂肪进行测定。

2.5 大豆蛋白含量的测定

固体样品采用自动凯氏定氮法，溶液采用Lowry -酚试剂法。

2.6傅里叶红外光谱（FTIR）分析

将过氧自由基氧化处理的蛋白样品与KBr经干燥处理后，取少量样品粉末与KBr混合，研磨均匀，然后压片，测定FTIR。扫描范围4000-400 cm-1，分辨率4 cm-1，扫描次数32次。谱图分析采用Omnic 8.0 software软件和Peakfit 4.12软件进行分析。

3 结果与讨论

3.1 大豆种子基本成分分析

如表1所示，普通大豆中粗脂肪为18.24%，蛋白质为38.70%。大豆种子主要都是由蛋白质和粗脂肪構成，可见大豆营养价值比较高，有一定的食用和研究价值。

3.2 大豆蛋白及其组分的蛋白含量分析

按照碱提酸沉和Nagano分离法提取的大豆分离蛋白（SPI）、伴大豆球蛋白（7S）、大豆球蛋白（11S）共3种蛋白，如表2所示其蛋白相对含量分别为85.67%，92.87%，91.17%，从而可知：大豆蛋白纯度很高，平均达91%。

3.3 红外光谱（FTIR）分析

4 结论

本研究采用经典的碱溶酸沉提取大豆分离蛋白，同时采用离心分离法提取不同大豆蛋白组分，获得大豆分离蛋白（SPI）、伴大豆球蛋白（7S）、大豆球蛋白（11S）共3种蛋白。主要比较研究制备得到的以上蛋白的物理化学特性、功能性质及结构差异，主要包括化学成分、二级结构（FTIR）、等性质。研究结果表明：大豆种子主要都是由蛋白质和粗脂肪构成，且大豆蛋白纯度很高，平均达91%；FTIR结果表明α-螺旋和β-折叠是大豆蛋白的主要二级结构。该研究对大豆营养价值和二级结构的研究具有积极意义。

参考文献

[1]Chan，Q，J.A.Caruso.A metallomics approach discovers selenium-containing proteins in selenium-enriched soybean[J].Analytical and Bioanalytical Chemistry，2012，403：1311- 1321.

[2]刘燕燕，曾新安，陈晓东.FTIR分析脉冲电场和热处理后的大豆分离蛋白结构变化[J].光谱学与光谱分析.2010，30（9）：2340-2344.

作者简介：

范婷，女，出生于1989年8月，籍贯江西，硕士研究生，工作单位：江西工业贸易职业学院。