不同方法提取车前草蛋白质效果比较
2019-04-12李蒙
李 蒙
(西安文理学院 生物与环境工程学院, 陕西 西安 710065)
车前草(PlantagoasiaticaL.)属于车前科多年草本植物,在自然界分布广泛,主要生长于山野或路旁等处,其种子和全草均可入药,民间采集幼苗经加工成美味而食用,能调节胃肠功能,具有解毒、清热利尿、治疗痰热咳喘等功效[1-2]。
蛋白质资源紧缺成为世界性问题,由于我国人口众多,资源缺乏尤为严重,几乎每年都进口大量的蛋白质饲料原料,因此,蛋白质资源的开发利用具有重要的意义[3]。具有药食两用的车前草是一种极具开发潜力的植物蛋白质资源,目前关于蛋白质提取方法有很多[4],不同植物中各种成分的差异,故采取不同的提取方法,而从车前草中提取蛋白的方法至今鲜见报道。因此,本研究由必要对车前草叶片的蛋白质的提取方法进行探索,以期为今后车前草蛋白质的开发利用提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
前草种子(采摘于陕西省商洛市商州区黑龙口镇山野车),种植于西安文理学院植物繁育单元温室中,四十天后,采摘新鲜车前草叶片洗净晾干后,研成粉末,作为实验材料。
1.2 试剂与仪器设备
试剂:三羟甲基氨基甲烷(Tris,分析纯),氯化钠(分析纯),考马斯亮蓝G250( 超纯,Amresco)等实验所用分析纯试剂。
仪器: 紫外·可见分光光度计(型号:UV-2450,岛津公司),全自动鼓风干燥箱(型号:ZFD-5250A,陕西天美),电子天平(型号:BSA223S,上海智泰电子科技),恒温水浴锅(型号:HH-S,北京科伟),台式高速冷冻离心机(型号:H1850R,湘仪)。
1.3 方法
1.3.1 蛋白质的提取方法 碱、盐、Tris-HCl提取方法:准确称取约1 g实验材料,按表1和表2进行试验,经浸提时间、浸提温度,离心去除残渣,上清用纱布过滤,然后用2 mol·L-1的稀盐酸调节pH(Tris-HCl提取:加入饱和硫酸铵充分搅拌1 h)有大量沉淀,再12 000 r·min-1离心10 min,再透析得到粗蛋白,再50~60 ℃下烘干至恒重。
表1 正交试验因素与水平
表2 不同方法测定因素与水平
1.3.2 测定蛋白质含量 根据文献[5]Bradford法,以牛血清蛋白标准溶液(浓度为6%),加入G-250试剂,在波长595 nm下测定吸光度,绘制标准曲线。
计算方法:蛋白质得率(%)=(粗蛋白提取质量/称取叶片样品质量)×100%。运用Excel数据处理与分析。
2 结果与分析
2.1 碱法提取蛋白结果分析
从表3正交试验分析可知,四种因素影响蛋白提取效果为B>D>C>A,碱提取车前草蛋白质最佳工艺为A3B1C2D2,即碱液浓度为1.5 %,浸提温度为60 ℃,抽提60 min,固液体积比1∶ 10。
2.2 盐法提取蛋白结果分析
从表4正交试验分析可知,四种因素影响蛋白提取效果为A>B>D>C,盐提取车前草蛋白质最佳工艺为A3B1C2D1,即盐浓度为1.5 %,浸提温度为60 ℃,抽提时间为60 min,固液体积比为1∶ 5。
2.3 Tris-HCl法提取蛋白结果分析
从表5正交试验分析可知,四种因素影响蛋白提取效果为B>A>D>C,Tris-HCl提取车前草蛋白质最佳工艺为A3B1C3D3,即Tris-HCl缓冲液pH值为8.0,浸提温度为20 ℃,抽提时间为90 min,固液体积比为1:15。
表3 碱法的正交试验结果
表4 盐法的正交试验结果
表5 Tris-HCl法的正交试验结果
3 讨论
研究不同方法对车前草叶片蛋白的提取效果,及其工艺条件的优化,筛选每种提取方法的最佳条件。结果表明,碱提取车前草叶片蛋白的效果要优于盐提取法、Tris-HCl提取法。关于车前草蛋白质的提取鲜见报道,此研究有助于车前草蛋白资源的研究与开发。
统计显示,世界上有2/3的人缺乏蛋白质,寻找蛋白质资源对未来粮食的补充及畜牧业的饲用蛋白的弥补,具有重要意义[6-7]。本结果所得蛋白得率不高,可能原因是车前草中含有大量的多糖类物质[8],影响提取效果,还有在提蛋白过程中,组织中的蛋白酶活性较高,直接将蛋白质水解,Tris-HCl缓冲液为蛋白酶活性提供了合适的反应体系,或者实验过程中其它影响因素,如原料的破碎程度、杂质等,因此,提取车前草蛋白还有待进一步深入研究。