大豆蛋白范文
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篇1
關鍵詞:大豆蛋白;大豆分離蛋白;大豆組織蛋白
中圖分類號:C93文獻標志碼:A文章編號:1673-291X(2010)15-0207-02
大豆蛋白是以低溫豆粕為原料,分離提取的大豆分離蛋白、大豆組織蛋白等新型大豆制品,是目前市場上的主導型蛋白產品,大豆分離蛋白的蛋白質量高達90%以上,具有良好的乳化性、溶解性、起泡性、吸油性、持水性,因此其廣泛應用于魚制品、肉制品、面制品、冷食制品和糖制品中。大豆組織蛋白是將脫脂豆粕中的球蛋白轉化為絲蛋白、纖維蛋白,蛋白質含量在55%以上,由于其有良好的吸水性和保油性,是理想的肉制品添加物。組織蛋白良好的顆狀結構,經過浸泡可以制成各種風味的素食品,在加工組織蛋白的過程中,可以添加不同風味調味劑,然后再添加到方便食品和休閑食品中,可以制得不同風味的食品。
一、大豆蛋白在食品中的應用
1.大豆蛋白用于肉制品。大豆蛋白用量最大的是肉制品。香腸中加入大豆蛋白,可提高肉類中水分和脂肪的固著力,并與淀粉凝在一起穩定劑存在于脂肪乳化液中。午餐肉里把大豆蛋白加入肉末中與其他成分能較好的混合,并膨脹成一個完整的塊裝。在肉末制品中加放的大豆蛋白使肉汁不至于很快失去水分和脂肪。在熟火腿中使用大豆蛋白作熏烤液,不僅可增加蛋白質含量,而且還改進了持水能力,使產品含汁、鮮嫩。從營養學角度看,大豆蛋白的氨基酸含量低,添加到肉制品中,可以起互補作用,成為更為理想的高級蛋白質。
2.大豆蛋白用于烘烤制品。適量的將脫脂大豆蛋白添加到面粉中去,加工成營養面包、營養餅干等,可提高制品風味,減少脂肪、提高蛋白質含量和改善烘烤的質量,并有助于調節面團性質、改善皮色和面包心質構和蛋糕彈性。大豆蛋白作為食品的添加劑,有較好的保濕性、抗衰老性和延長產品的貨架期。
3.大豆蛋白飲料。近年來,美國已有食品公司開始投產大豆蛋白飲料,豆奶產品有:巧克力、香草、水果香型等,除直接飲用外,還可加入到其他產品(如咖啡、湯、早餐谷物等)中而不會對風味產生負影響,美國一大豆蛋白公司采用膜分離技術生產出膜工藝分離蛋白,飲用于冰淇淋中,使冰淇淋很快占領了美國市場,大豆蛋白近來一個很大用途是做牛奶的替代品,尤其是針對牛奶蛋白過敏和乳糖不耐癥的嬰兒,大豆蛋白配方是最佳的選擇。
4.大豆蛋白在乳品行業中的應用 可分為豆乳類、發酵豆乳、速溶豆粉、嬰幼兒配方食品、其他含大豆蛋白乳制品(大豆煉乳、植物性干酪、大豆冰淇淋)等。
5.大豆蛋白在水產制品中的應用。大豆蛋白用于水產制品,可提高其蛋白質含量,改善產品的品質和口感,降低成本,延長保存期。近年來,已制成了多種水產仿生食品(人造水產品),特別是各種水產珍味食品,這些食品以其豐富的營養價值和獨特的色、香、味而膾炙人口。
6.大豆蛋白在面糖制品及其他食品中的應用。在面制品中添加大豆蛋白,可增加產品中的蛋白質含量,并可利用蛋白質的互補作用,提高蛋白質的生物價(BV),從而提高面制品的營養價值。其黏度要小,分散度快,不易結團的特點,更適用于烘焙食品、方便面、掛面等。
7.大豆蛋白在糖果中的應用。利用大豆蛋白粉生產糖果,如生產砂性奶糖,可全部代替奶粉。如生產膠質奶糖,可代替50%的奶粉。
8.大豆蛋白在其他食品中的應用。方便食品(大豆蛋白膨化食品,大豆蛋白涂抹食品等等);仿生食品(大豆蛋白杏仁,大豆蛋白核桃仁,大豆蛋白羊羹等等)。
二、大豆蛋白在各種食品中的應用比例
其利用比例(如下頁圖)。
從這種比例可以看出,現今大豆蛋白在食品中的應用,還沒有達到平均利用的程度。利用的比例在各種類的食品中,有輕有重,以干粉類最廣泛和迅速。因此,我們也要注意大豆蛋白在其他制品中的應用,做到不要偏重,要同步發展。所以,現今的主要任務除了繼續發展干粉類制品以外,還要大力發展其他制品,這樣才能使大豆蛋白應用的前景更加美好。
三、大豆蛋白在食品應用中的現狀及應用的目的、作用以及意義
中國大豆蛋白的應用雖然剛剛起步,但市場前景廣闊。跨入21世紀,中國的科技人員會充分發揮中國大豆資源的優勢,借鑒消化吸收國外先進技術和經驗,大力開發、利用、推廣更多、更好的大豆蛋白食品。為改善人們的膳食結構,提高人民的健康水平作出貢獻。
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篇2
摘要:
研究了交聯改性前大豆蛋白基膠黏劑的NaHSO3改性處理工藝對大豆蛋白基膠黏劑性能的影響。結果表明:當反應溫度為30℃、反應時間為0.5h、加入4%NaHSO3處理大豆蛋白,再經交聯劑改性制備的大豆蛋白基膠黏劑膠合板干、濕強度滿足GB/T9846.3-2004中有關I類膠合板的強度要求。動態熱機械性能(DMA)分析結果表明,NaHSO3改性處理后大豆蛋白基膠黏劑的機械性能和熱穩定性都有所提高,固化起始溫度略降低。差示掃描量熱(DSC)和傅里葉紅外光譜(FTIR)分析表明,經NaHSO3處理后蛋白質分子中的二硫鍵有明顯的斷裂,且有明顯的DSC固化放熱峰。交聯改性前,大豆蛋白通過NaHSO3改性處理,可以降低大豆蛋白基膠黏劑的交聯劑使用量,從而在不影響使用性能的前提下,進一步降低大豆蛋白膠黏劑的制作成本。
關鍵詞:
NaHSO3改性;交聯劑;大豆蛋白;膠合板
近年來,隨著人們環保意識的不斷提高,可再生的、環境友好型膠黏劑越來越受到人們的重視。大豆蛋白質以其來源豐富、性能優良、反應活性高和操作簡單及膠接產品無游離甲醛釋放等特點,日益受到人們的重視和青睞,成為天然膠黏劑研究中的熱點[1-4]。課題組前期在堿降解改性基礎上通過交聯改性制備了耐水性能較好的大豆蛋白膠黏劑[5-8]。研究中,堿的作用主要在于破壞蛋白質分子間的氫鍵,降低膠黏劑的黏度。在實際研發過程中,為了達到具有可操作性的黏度,所使用的堿量通常較高,達固體豆粉量的8%甚至更高。而事實上,過多堿的使用在一定程度上導致了大豆蛋白分子化學結構的大量破壞,從而增加了交聯劑用量,進而增加了大豆蛋白膠黏劑成本。同時,堿還有可能導致蛋白分子上具有反應活性的氨基的釋氨現象,降低大豆蛋白交聯反應的活性。在堿降解改性大豆蛋白膠黏劑的實際使用過程中,過多堿的使用也將導致木材的“堿傷”,影響木質復合材料的強度性能。大豆蛋白分子是球形結構,分子中的主要連接方式包括肽鍵、鹽鍵、二硫鍵、氫鍵及分子間的范德華力。為降低大豆蛋白膠黏劑的黏度,除使用堿降解處理破壞分子間的氫鍵外,還可考慮利用其它處理方式破壞大豆蛋白分子中其它連接鍵。KALAPATHYetal[9]等利用Na2SO3處理大豆蛋白,使大豆蛋白分子中二硫鍵數量下降28%,大豆蛋白黏度降低,同時暴露出更多隱藏在分子內部的疏水基團,提高大豆蛋白膠的疏水性。本研究以弱酸性鹽NaHSO3代替堿處理大豆蛋白,旨在借助弱酸作用破壞大豆蛋白分子間的氫鍵作用,同時,通過鹽的作用破壞蛋白分子間的二硫鍵,得到黏度適中的膠黏劑。較之堿處理,NaHSO3處理條件相對柔和,將盡可能地保留大豆蛋白大分子結構,降低交聯改性時交聯劑用量,期望進一步降低成本。
1材料與方法
1.1試驗材料脫脂大豆粉(200目,蛋白質含量53.4%),購自山東御馨豆業蛋白有限公司;亞硫酸氫鈉(NaHSO3),分析純;交聯劑為實驗室自制,固體含量為38%,黏度50mPa•s;楊木(Populusspp.)單板幅面300mm×220mm,厚度1.5mm,含水率8%-10%,購自江蘇。
1.2膠黏劑的制備及性能測試向配有機械攪拌棒、溫度計和冷凝管的圓底三口燒瓶中加入250g水、一定量的NaHSO3,啟動機械攪拌棒攪拌,升溫至反應溫度后,加入80g脫脂大豆粉,反應一定時間后,冷卻得到預處理的大豆蛋白。其中,NaHSO3加入量、反應時間和反應溫度為可變因子。在制備膠合板之前,將大豆蛋白膠黏劑與自制交聯劑共混均勻,直接作為膠合板的膠黏劑,交聯劑的添加量為大豆蛋白膠黏劑固體含量的10%。大豆蛋白膠黏劑的黏度測試方法參照國標GB/T14074-2006[10]進行,添加交聯劑前、后大豆蛋白膠黏劑的黏度分別以η1、η2表示。
1.3膠合板的制備及性能測試在實驗室中制備3層楊木膠合板。以雙面施膠量為380g•m-2對單板進行施膠,流平后開口陳放15-20min后熱壓。熱壓工藝為:時間8min;溫度180℃;壓力1.5MPa。膠合板干狀膠合強度的測試方法參照GB/T9846.7-2004[11],濕狀膠合強度的測試方法參照國標GB/T17657-1999中4.15[12]的Ⅰ類膠合板的快速檢驗方法,將試件在沸水中煮3h,之后在室溫下放置10min,測量的結果乘以系數0.9作為試樣的濕狀剪切強度。
1.4動態熱機械性能分析測試儀器用NETZSCHDMA-242;分析軟件用NETZSCHProteus;試驗采用三點彎曲模式,升溫速率5K•min-1,溫度范圍40-300℃,頻率50Hz,動態力1.5N;試件規格為50mm×10mm×3mm(楊木片),涂膠量0.125g。
1.5紅外光譜分析儀器用美國瓦里安傅立葉變換紅外光譜儀Varian1000,樣品經冷凍干燥后再用KBr壓片法測試,掃描范圍400-4000cm-1;掃描32次。1.6差示掃描量熱分析儀器用德國NETZSCH差示掃描量熱儀PerkirrElmerDSC,氮氣保護,測試溫度范圍50-230℃,升溫速率10K•min-1;分析軟件用PYRISTMVersion4.0。
2結果與討論
2.1處理工藝對大豆蛋白膠黏劑性能的影響
2.1.1改性劑添加量對大豆蛋白膠黏劑性能的影響表1是反應時間2h,反應溫度60℃時,NaHSO3添加量對大豆蛋白膠黏劑性能的影響。從由表1可知,隨著NaHSO3的增加,添加交聯劑前豆膠的黏度η1先減小后增加,原因在于NaHSO3能夠打斷連接蛋白質分子間的二硫鍵,二硫鍵的斷裂使蛋白分子之間作用力減弱,表現為黏度的下降,但隨著NaHSO3的繼續增加,被破壞的二硫鍵增多,豆粉更為緊湊的體型分子結構被破壞,導致體系的黏度增加。添加交聯劑后豆膠的黏度η2隨著NaHSO3的增加總體呈下降趨勢,當不添加NaHSO3時,體系中為體型結構的大豆蛋白分子,與交聯劑混合后的高黏度可能是由交聯劑與少量蛋白分子活性基團的反應所致,大豆蛋白質組成成分中,含二硫鍵的11S分子量高達30余萬,即使僅有極少量交聯劑在常溫條件下與大豆蛋白分子發生了反應,也將使體系中部分組分分子量實現大幅增加,而由此導致黏度的大幅提高。當NaHSO3添加量為2%時,蛋白分子二硫鍵的破壞有限,因此,添加交聯劑后體系的黏度仍然較大。當NaHSO3添加量為4%和6%時,黏度較為適宜,且兩者區別不大。當添加量為4%時,添加交聯劑前后的黏度區別不大,說明在常溫條件下,交聯劑與豆膠分子的反應較少,對保證膠黏劑的適用期有利。當NaHSO3添加量為6%時,添加交聯劑后的黏度甚至比添加交聯劑前的黏度低,主要是由低黏度的交聯劑對豆膠黏度的稀釋作用所致。NaHSO3改性大豆蛋白膠黏劑膠合板的干、濕強度基本可以滿足國家標準GB/T9846.3-2004[13]要求(≥0.70MPa),說明本研究中的交聯劑能有效改善大豆蛋白膠黏劑的耐水性能,僅當添加量為最低值時略顯不足。NaHSO3添加量對本工藝條件下膠黏劑濕狀強度的影響規律不明顯,未加NaHSO3時的濕狀強度甚至比添加時高,說明在體系中保留一定的蛋白高分子結構對蛋白膠黏劑的強度有利。但結合黏度考慮,為保證膠黏劑使用上的可操作性,NaHSO3的添加量以4%-6%為宜。
2.1.2處理溫度對大豆蛋白膠黏劑性能的影響溫度是蛋白質良好的變性劑,而NaHSO3在溶液中顯弱酸性,高溫和有限的酸性有助于部分大豆蛋白主鍵的水解,不充分的水解使得水解產物堆積導致黏度很高。由表2可知,溫度對大豆蛋白基膠黏劑改性前后的黏度影響非常明顯。在同等處理時間內,體系黏度隨著反應溫度的升高而升高。加入交聯劑后的黏度(η2)與加入之前的黏度(η1)變化一致,但當反應溫度為90℃時,體系黏度過大而不易施膠。隨著處理溫度的升高,大豆蛋白基膠黏劑膠合板干、濕強度均有下降趨勢,結合膠黏劑的黏度性能考慮,處理溫度以30℃為最佳。
2.1.3處理時間對大豆蛋白膠黏劑性能的影響從表3可知,處理時間為2.0-2.5h時,大豆蛋白膠的黏度η1變化不大;處理時間為1.0-2.5h時,大豆蛋白膠的黏度η2波動不大。說明NaHSO3在較短處理時間內即對大豆蛋白的二硫鍵降解產生作用,但延長時間并不會對降解產生明顯作用。當處理時間為0.5h時,膠合板的干、濕強度值最大。綜合黏度和膠合性能,處理時間以0.5h為最優。
2.2驗證試驗選取處理工藝NaHSO3加入量4%、處理溫度30℃、處理時間0.5h制備大豆蛋白膠黏劑。驗證試驗結果如表4所示。未經交聯劑改性的大豆蛋白膠黏劑干強度為1.64MPa,遠遠高于GB/T9846.3-2004[13]的要求,但未經改性的大豆蛋白膠黏劑幾乎無耐水性。以本研究的方法即先用NaHSO3處理后再交聯改性大豆蛋白并壓制膠合板,膠合板干、濕強度值均滿足標準要求。采用8%的堿處理大豆蛋白,添加14%的交聯劑改性的大豆蛋白膠黏劑壓制膠合板,并對膠合板干、濕強度值進行對比。由表4可知,以堿降解處理大豆蛋白,最終制備的大豆蛋白膠黏劑具有相對低的施膠黏度,但需要消耗14%交聯劑才能接近以NaHSO3處理的大豆蛋白添加10%交聯劑的效果。由此說明,交聯改性前,大豆蛋白通過NaHSO3改性處理,可以降低大豆蛋白膠黏劑的交聯劑使用量,從而進一步降低大豆蛋白膠黏劑的制作成本而又不影響使用性能。
2.3動態熱機械性能分析圖1為NaHSO3處理和加入交聯劑后大豆蛋白膠的動態熱機械性能分析。交聯改性前后大豆蛋白膠黏劑DMA圖的變化趨勢一致,說明交聯改性對大豆蛋白膠黏劑固化反應速率影響不大。從圖1可以看出,交聯改性后大豆蛋白膠黏劑的起始彈性模量較未改性的高,但總體差值并不大,起始彈性模量的不同主要是由于交聯改性前后大豆蛋白膠黏劑不同的黏度和初黏性所導致的。交聯改性后的大豆蛋白膠黏劑在80℃開始出現儲能模量的增加,說明此時由于大豆蛋白膠黏劑固化所致的試樣強度的增加量大于由于加熱試樣軟化導致的試樣強度的減少量。與交聯改性前的大豆蛋白膠黏劑相比較,固化起始溫度約提前10℃。隨著溫度的繼續升高,大豆蛋白膠黏劑迅速固化,表現為儲能模量的迅速增加,交聯改性前在140℃、改性后在150℃達到最大值,儲能模量值在一定程度上反映體系的強度性能[14],說明此時膠黏劑固化完全。交聯改性之前,體系的儲能模量在最大值處穩定一段時間后,于170℃附近開始下降,交聯改性后于210℃開始下降。由此說明,交聯改性后的豆膠熱穩定提高。總體而言,交聯改性后的大豆蛋白膠黏劑固化溫度較未改性的略有提前,同時,交聯改性也有利于膠黏劑體系強度性能的提高。儲能模量在140、150℃達到最大,也說明為了保證大豆蛋白膠黏劑的在熱壓過程中迅速固化,熱壓溫度宜高于140℃或150℃。
2.4紅外光譜分析大豆蛋白主要含有-NH2、-OH、-COOH等活性基團。波長在1250-1700cm-1為大豆蛋白紅外光譜特征吸收峰譜帶。大豆蛋白具有明顯特征吸收峰,波數在1600-1700cm-1為酰胺Ⅰ區C=O伸縮峰,波數在1500-1600cm-1為酰胺Ⅱ區N-H彎曲振動峰或C-N伸縮振動峰,波數在1250cm-1左右為酰胺Ⅲ區C-N伸縮振動峰,1390cm-1是COO-的特征峰,1055cm-1為二硫鍵或者伯醇吸收帶[15]。NaHSO3處理大豆蛋白的紅外光譜在1050cm-1左右的特征峰的變化反映的是二硫鍵的斷裂情況[16],峰強度的降低說明在NaHSO3的作用下蛋白質分子中的二硫鍵含量明顯降低(圖2)。
2.5差示掃描量熱分析為了探究NaHSO3改性處理對大豆蛋白膠黏劑熱性能的影響,本研究利用DSC對強堿降解大豆蛋白(NaOH)、強堿降解大豆蛋白后交聯改性(NaOH/CRO)、NaHSO3改性處理對大豆蛋白(NaHSO3)、NaHSO3改性處理對大豆蛋白后交聯改性(NaHSO3/CRO)4種膠黏劑進行分析。從圖3可知,強堿降解大豆蛋白膠黏劑的DSC曲線沒有明顯的放熱峰,說明在沒有交聯劑存在的情況下,豆粉自身在高溫下沒有明顯的化學反應。單純NaHSO3處理的大豆蛋白膠黏劑在110℃左右出現一個很明顯的蛋白質變性峰。大豆蛋白中二硫鍵多數存在11S球蛋白亞基內,少數存在7S球蛋白亞基間,NaHSO3處理主要是破壞7S球蛋白亞基間的二硫鍵,還有相當部分的11S球蛋白亞基內的二硫鍵沒有斷裂[17]。11S球蛋白內的二硫鍵有提高熱穩定性的作用,表現為變性時需要高的溫度和熱量,單純NaHSO3處理的大豆蛋白膠黏劑在110℃左右出現一個很明顯的蛋白質變性峰可能與大豆蛋白11S球蛋白亞基內部的二硫鍵斷裂有關。加入交聯劑以后,NaOH處理的大豆蛋白基膠黏劑在150℃左右有明顯的放熱峰,NaHSO3處理的大豆蛋白基膠黏劑在160℃左右有明顯的放熱峰,說明NaOH/CRO膠黏劑的固化活化能比NaHSO3/CRO低,可能是由于NaHSO3處理大豆蛋白暴露出的活性官能團較NaOH處理的少,反應活性點少。
3結論
篇3
Based on analysis the chemical properties of blended fiber with soybean protein, under the conditions of using 40% (V / V) nitric acid solution, temperature 70 ℃ in water bath, shaking time 40 min, for soybean protein fiber content, the difference between the value of experimental measure and theoretical analysis is less than 1% by this nitric acid test method. That completed the content test method of blended fiber with soybean protein.
對大豆蛋白復合纖維成分的定量分析,已有很多研究。在GB/T 2910.1 ― 2009 《紡織品 定量化學分析》和GB/T 2910.101 ― 2009 《大豆蛋白復合纖維與某些其他纖維的混合物》標準中,規定了采用次氯酸鈉/鹽酸、二甲基甲酰胺等溶解方法實現對大豆蛋白復合纖維的混紡含量檢測。 本文通過對大豆蛋白復合纖維化學性能的分析,提出以硝酸為溶解試劑,通過實驗條件優化,找出最佳的濃度、溫度和時間等試驗條件,建立了一種新的大豆蛋白復合纖維定量分析方法。
1試驗方法
1.1定量試驗方法的建立
硝酸是三大強酸之一,對大多數物質都有很好的溶解性能。濃度 65% ~ 68% 的硝酸在室溫下即可將大豆蛋白復合纖維溶解,而對其它纖維如棉、粘膠、滌綸等溶解性較差,因此可根據硝酸對不同纖維有不同溶解性能的特點,選它作為溶解試劑。
因硝酸系強酸,在溶解大豆蛋白復合纖維同時,對其它纖維也有一定的溶解性,且高濃度的硝酸具有很強的腐蝕性,對實驗操作人員存在危害,所以需建立一種較為溫和的反應條件,以實現方法的可操作性。
1.2試驗條件
通過多次試驗可知,降低硝酸濃度,需提高水浴溫度及振蕩時間才可將大豆蛋白復合纖維溶解。
實驗反應條件相對溫和,且反應結果令人較為滿意,考慮到節約實驗成本及降低實驗人員的危險性,選定2#實驗條件作為后續實驗的反應條件并對之進行優化。
硝酸與水體積比為 4∶6,水浴溫度為 70 ℃,振蕩時間為 40 min時可以將大豆蛋白復合纖維完全溶解,且此試驗時間較短,符合設計初衷。
1.3大豆蛋白復合纖維與幾種常見纖維混紡含量測試結果及分析
1.3.1試樣組成
選取不同比例的大豆蛋白復合纖維與棉、粘膠、滌綸、腈綸、氯綸混合,作為本次試驗樣品。
1.3.2設備
1.3.3試劑
(1)濃度 40%(V/V)硝酸溶液:將 400 mL、65% ~ 68% 的硝酸(分析純)緩慢加入 600 mL蒸餾水中。
(2)濃度 1% 稀硝酸溶液:將 10 mL、65% ~ 68% 的硝酸(分析純)緩慢加入 900 mL蒸餾水中。
(3)濃度 10% 稀氨水溶液:將 100 mL、25% ~ 28% 的氨水(分析純)用蒸餾水稀釋至總體積為 1 L。
1.3.4試驗方法
先按GB/T 2910.1 ― 2009的規定,預處理試樣。稱取 1.0 g(精確至 1 mg)預處理后的試樣放入三角燒瓶中,加入 100 mL、40%(V/V)硝酸溶液,蓋上瓶塞,搖動燒瓶以浸濕試樣,在恒溫振蕩水浴鍋中,在溫度 70 ℃下,持續振蕩 40 min。將不溶纖維轉移到已干燥至恒重的玻璃砂芯坩堝中,真空抽吸排液。然后依次用 1% 稀硝酸溶液、10% 稀氨水溶液、蒸餾水洗滌至清洗液呈中性。每次清洗液先靠重力排液再用真空抽吸排液。將玻璃砂芯坩堝和其中不溶纖維按照GB/T 2910.1 ― 2009所述方法烘干、冷卻、稱重,計算纖維含量。
1.3.5試驗結果及分析
筆者分別對大豆蛋白復合纖維與棉、粘膠、滌綸和腈氯綸不同混紡比的試樣進行了測試。試驗項目包括試樣“溶解后剩余纖維質量”、“理論含量”、“實測含量”以及“實測與理論值間絕對誤差”等。
從試驗結果可看出,利用 40%(V/V)硝酸溶液,在水浴溫度 70 ℃、振蕩時間 40 min的條件下,對大豆蛋白復合纖維與棉、滌綸和腈氯綸的混紡比測試結果與理論值之間的絕對誤差均小于 1%;而對于粘膠纖維,從試驗結果看,隨著粘膠纖維含量比例的增加,有一定的溶解損失,這需要通過大量試驗得出合適的修正系數來校正試驗結果。
2方法精密度
稱取 3 份剪碎后的大豆蛋白復合纖維混紡面料,每份 1 g(精確至 0.01 g),在相同實驗條件下測定大豆蛋白復合纖維的含量百分比,計算置信度為 95% 的置信區間和置信界限。
對于混紡均勻的紡織材料,本方法置信度為 95% 時,置信界限不超過±1%。
3結論
本方法利用 40%(V/V)硝酸溶液在 70 ℃水浴中振蕩 40 min的條件下將混紡產品中的大豆蛋白復合纖維溶解,剩余其它纖維。 本方法是對現有標準GB/T 2910.101 ― 2009標準的有效補充,使大豆蛋白復合纖維的定量分析方法更為完善。
采用本方法的優點是僅使用一種試劑、在同一試驗條件下即可將大豆蛋白復合纖維與棉、粘膠、滌綸、腈氯綸等纖維區分開,減少了所用試劑的種類,簡化了操作過程,方法精度滿足纖維混紡定量測定要求,同時提高了檢測工作效率。
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篇4
大豆是和我們息息相關的一類食品,我們每天都會吃豆腐、豆漿、豆奶這些豆類食品。大豆中的蛋白質含量豐富,營養價值很高。現在很多專家都提倡人們,特別是中老年人,在日常的飲食中增加大豆蛋白的攝入量。科學家用一個叫做“蛋白消化吸收校正系數”(英文縮寫為PDCAAS)的指標來評價蛋白質的營養價值,得分越高說明蛋白的營養價值越高。下圖是對不同食物來源的蛋白進行評價,可以看出,大豆蛋白是世界上公認的營養價值可以與牛奶蛋白和雞蛋蛋白媲美的優質蛋白質。
我們今天要重點談到的大豆蛋白肽就來源于大豆中的蛋白質。所謂肽,就是將大分子的蛋白質利用生物酶降解的方法,制成低分子物質,由2~10個氨基酸組成,其大小介于氨基酸和蛋白質之間,所以肽也被叫做小分子蛋白,或者被稱為氨基酸的聚合體。
這里提到了“酶”的概念,其實它和我們經常聽到的“酵素”是一回事兒。我們可以把“酶”比喻成一把“剪刀”,我們人體每天攝入的油脂、蛋白質和淀粉,都要經過不同種類的“酶”把這些營養物質“剪”成更小的分子,通過胃腸道的吸收進入血液。例如,我們身體中的“脂肪酶”會把油脂“剪短”成為脂肪酸;“淀粉酶”會把吃進去的淀粉分解成為麥芽糖等更小分子的糖類;而我們的“蛋白酶”會把大分子的蛋白“剪短”成為小分子的肽。
大豆蛋白肽,就是我們通過“酶”把大豆蛋白質“剪短”,形成一種分子更小,更易吸收,營養價值更全面的蛋白;更為重要的是,它還具有對中老年人特定的保健功效,被國際公認為二十一世紀最適合中老年人的健康食品。
大豆蛋白肽是如何生產出來的?
大豆蛋白肽的生產過程,其實很類似于人體的消化過程。我們也應用了不同種類的“蛋白酶”,把大分子的、不能馬上被人體消化的大豆蛋白質,轉化為小分子的、可以直接被人體吸收的“肽”。大豆蛋白肽的生產通常要經過如下的工藝:
大豆蛋白生物酶分解分離精制干燥小分子蛋白肽
大豆蛋白肽區別于大豆蛋白最顯著的特點就是它特別易于溶解,在人體內的吸收特別快,作為營養源能夠直接、快速進入人體的血液中發揮作用。從下面的圖片中,我們可以清楚地看到,大豆蛋白肽已經被酶消化分解為小分子,溶解在水中是澄清透明的,省去了在人體內的消化過程,可以直接被吸收。
氨基酸、肽、蛋白質,哪個更好吸收?
我們剛剛談到了氨基酸、肽、蛋白質三個概念,那么大家肯定會問,哪個更好吸收呢?如果從分子大小來看,氨基酸最小,大豆蛋白肽居中,蛋白質的分子最大。但是通過研究告訴我們,并不是分子最小的氨基酸最好吸收。這是因為,氨基酸在人體的腸道中是一個一個被吸收的,速度很慢;而大豆蛋白肽是由幾個氨基酸組成的,可以一次性被吸收。我們喝了一杯大豆肽,通常半個小時左右,就可以作為營養物質通過腸道的吸收進入到我們的血液中,非常迅速地發揮功效。
大豆蛋白肽對于中老年人的營養價值
中國自1978年改革開放35年以來,人民生活水平快速提高,物質極大豐富,這也同時造成了上世紀40~60年代出生的中國人從青年時期的“營養不良”一下子跨步到了中年時期的“營養過剩”,這種飲食結構的巨變,熱量攝入的過量,導致這一代中國人普遍受到“三高”疾病的困擾。在他們步入中老年以后,由于吃的不科學普遍引發了“富貴病”,給個人和家庭造成了極大的痛苦。
對于中老年朋友來說,隨著年齡的增長,我們的消化系統中各種酶的活力不斷衰退。從下圖的研究中可以看到,假設我們在20歲時,身體中各種消化酶活力都是100%,隨著年齡的增長,從40歲開始,人體內的酶活力就會迅速的降低;當我們到了60~80歲時,我們體內的淀粉消化酶的活力降到了40%;脂肪消化酶降低的不多,降到了大約60%;降低最多的正是我們的蛋白消化酶,酶的活力降到了年輕時的20%。當老年人吃了大魚大肉后,油脂被消化吸收的比較多,變成了身體的脂肪堆積起來,所以很多老年人都會肥胖,而食物中的蛋白質并沒有多少被真正利用。我們身體里的肌肉以及免疫系統中的各種細胞和酶都是由以蛋白質為主的營養成分構成的,由于蛋白質的補充跟不上,到了中老年以后,我們的肌肉會逐漸出現萎縮,肌體的免疫力會下降。
所以,由于中國家庭飲食中肉類、油脂攝入量大,以及老年人對蛋白質、淀粉等營養物質消化代謝能力急劇降低等因素,導致中國的老年人實際上是處于蛋白質營養不良的狀態。老年人的身體缺乏優質的蛋白質,身體中肌肉的成分不斷地減少,行動能力降低得很快,同時還會伴隨高血糖、高血壓、高血脂癥等“三高”問題的困擾。
篇5
2013-07-25 08:08閱讀:
隨著人們生活水平的提高, 人們的膳食結構發生了很大的變化, 人均蛋白質的攝取量有所提高, 又因動物蛋白中含有膽固醇,長期食用易誘發心腦血管、肥胖等疾病, 所以人們對植物蛋白更加重視。我國富產大豆, 隨著科技發展, 豆制品加工已不再是傳統的豆腐制品了,而是向著高蛋白質、多功能性的蛋白產品發展。所以大豆分離蛋白、濃縮蛋白、組織蛋白的生產越來越引起人們的關注。
目前在國內, 上述幾種蛋白的生產只是剛剛起步,生產廠家還不多,生產技術還有待于提高。采用乙醇法生產大豆濃縮蛋白的有上海青浦煉塘蛋白廠、大慶植物蛋白廠, 此法與蛋白質濃縮分離生產工藝(酸堿法) 相差較大,用同一套生產設備生產分離、濃縮兩種蛋白,目前只有一、二家。從生產工藝和加工手段看, 借助于國內現有的堿浸酸沉法生產分離蛋白的設備,再吸收各廠家尤其是美國的生產技術, 采用合適的生產工藝。即可生產出合格的大豆濃縮蛋白產品, 并有較好的社會經濟效益。
大豆分離蛋白與濃縮蛋白的比較
1、大豆分離蛋白是低溫脫脂白豆片經過堿液萃取、酸聚改性、噴霧干燥等工序將白豆片中可溶性蛋白質提取出來, 使蛋白質含量達90%以上。大豆分離蛋白是大豆蛋白中的最尖端產品, 具有最好的功能特性;豆濃縮蛋白是將脫脂白豆粉用酸法浸提經噴霧干燥,除去可溶性糖而制得。蛋白含量大于70% , 也具有良好的功能性。
2、大豆分離蛋白蛋白質含量最高, 可達90% 以上,但加工工藝較復雜、成本高、效率低, 平均310 噸白豆片能生產出1噸高質量的分離蛋白, 并對白豆片的N S I指標要求較高(大于75% )。大豆濃縮蛋白的蛋白質含量大于70% ,成本僅是分離蛋白的一半, 并且得率高,平均116 噸白豆片就能生產出1 噸濃縮蛋白, 并且營養價值僅次于分離蛋白,但要高于組織蛋白等其它大豆蛋白產品。由于大豆濃縮蛋白成本較低, 功能性又與分離蛋白相似, 具有良好的分散性、乳化性、凝膠性、持油性等,在一般食物制品中可替代分離蛋白, 所以它同分離蛋白一樣有著廣泛的發展前景。
大豆分離蛋白與濃縮蛋白的生產工藝比較
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1、分離蛋白的生產流程:
低溫脫脂豆片—堿液浸出—豆渣分離—酸沉—凝乳和乳清分離—凝乳水洗—次級凝乳和乳清分離—老化—中和殺菌—噴霧干燥。
2、濃縮蛋白的生產流程:
脫脂豆粉—酸浸—一次凝乳和乳清分離—乳清的二次分離—老化—中和殺菌—噴霧干燥。
3、以上可以看出只需將老化之前濃縮蛋白生產工藝排列如下, 而老化后的中和、殺菌、干燥與大豆分離蛋白沒有大的區別。
4、濃縮蛋白的水浸是將脫脂豆粉和酸水高速混拌,而分離蛋白堿浸是水、白豆片及堿液一起攪拌(因分離蛋白是將原料中可溶性蛋白質溶解在堿液中,再經臥式離心機將不溶性豆渣分離出來)。濃縮蛋白沒有將不溶性蛋白質除去, 所以它不需要堿浸, 只需酸浸。有時豆粉和水混拌時易結塊,影響水浸效果, 一般生產濃縮蛋白時需一臺混合器, 使豆粉和水充分混合成為豆漿溶液, 這樣可以提高產品得率。
5、與生產分離蛋白相比, 濃縮蛋白的生產控制要點是酸浸和一次分離。做為一次分離的設備, 一般用臥式分離機,此設備是螺旋滾筒式分離機, 經高速旋轉(要求轉速3500、分離因數3500、差數比可調小) 產生離心作用,使固液分離。生產分離蛋白時液體部分含有大量蛋白質是半成品,固體部分是殘渣被排出。生產濃縮蛋白時稀的溶液中含有無機鹽、糖、灰分、雜質等, 較濃的分離物是我們所要的蛋白液,因此生產分離、濃縮兩種蛋白產品時, 所要的蛋白液從臥式分離機的兩個不同口出來, 操作時要嚴格區分開來。
6、生產濃縮蛋白的工藝參數如下(以5000 噸產品?年計算) :酸水浸: 溫度: 50℃, 水料比為10∶1,物料23kg?分鐘; 酸水230kg?分鐘, 混合成均勻的蛋白漿; 酸沉: PH
控制在414—415;
老化: 根據產品品種不同, 添加不同的添加劑, 如
生產粘結性好的濃縮蛋白, 添加H2O , 保持4 小時;
中和: PH 為618—710;
殺菌: 高溫瞬間滅菌, 即135℃保持1 秒鐘;噴霧: 干燥塔的進口溫度180℃, 出口溫度85℃。
用分離蛋白的設備生產濃縮蛋白的實例研究
1、從凝膠固形物的含量和乳清固形物含量來看:用生產分離蛋白的離心機生產濃縮蛋白,在調小差數比、增大分離時間的情況下效果是不錯的
2、以物料流程的生產能力匹配來看: 用15 噸?天分離蛋白設備(分離設備、輸送泵及干燥設備) 能生產濃縮蛋白16 噸?天,并且生產分離蛋白所消耗的水、電、汽及化工輔料要高于生產濃縮蛋白的用量。所以用此套設備生產濃縮蛋白是可行的。下面是生產兩種蛋白的水、電、汽及酸、堿消耗情況(按每噸原料計算), 其它輔料用量基本相同。
大豆濃縮蛋白的應用
大豆濃縮蛋白的蛋白質含量大于70% , 并且具有較好的凝膠性、持水性、持油性、乳化性等大豆分離蛋白所具有的功能性,同分離蛋白一樣可廣泛用于肉類加工、保健食品、調味料及飲料等方面。但目前國內的
特種分離濃縮蛋白產量還很少, 它的開發應用還有待于進一步發展。
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篇6
關鍵詞大豆;高蛋白;高油;高產;品種,篩選
富錦市位于黑龍江省東北部三江平原的腹部,處在北緯46°45′~47°37′、東經131°21′~133°26′之間。地處松花江下游南岸,佳木斯市東150km處。屬我省第二、第三積溫帶,年10℃以上的活動積溫為2 539℃,無霜期157d左右,農作物生長期130d左右,年平均溫度為3.6℃左右,年降雨量530mm。現有耕地26.2萬公頃,其中89.5%的耕地為平原和低平原,平均海拔60m左右,耕地平坦,土壤以草甸土、黑土為主,其次為白漿土,占耕地總面積的86.6%。60%的耕地有機質含量為3%~5%,40%的耕地有機質含量為6%~8%,是全國平均數的6倍,是全省平均數的2倍。有效氮含量一般為80~230mg/kg,速效磷含量為7.62~105mg/kg,速效鉀含量為111~396mg/kg。
富錦市是中國大豆之鄉,大豆播種面積18萬公頃以上。為建立優質大豆生產基地,把資源優勢、生產優勢變成大豆的效益優勢、經濟優勢,以高脂肪品種為核心,以科技為先導,通過本試驗篩選出適合富錦市區域內種植的高油、高蛋白、高產、優質的大豆新品種,為今后大面積推廣種植高油、高蛋白、高產大豆新品種提供依據。
1材料與方法
1.1供試材料
試驗品種:墾豐16、黑農48、黑農44、綏99-5069、綏98-7035、綏02-336、綏02-339、綏14-3、綏農10、綏農11、綏農14、綏農15、綏農17、綏農18、綏農19、綏農20、綏農21、綏農22、綏農23等19個品種。
1.2試驗地基本情況
試驗設在富錦市農業科技示范園區內,該園區位于錦山鎮東2km,同三公路道南,面積40hm2,其中水稻6.67hm2,旱田33.3hm2,黑粘土,肥力中等,地勢平坦,有機質含量2.8%,堿解氮127mg/kg,速效磷11mg/kg,速效鉀186mg/kg,前茬大豆,秋深耕、秋起壟、秋鎮壓達待播狀態,施二銨105kg/hm2,尿素45kg/hm2,硫酸鉀75kg/hm2,5月4日播種,田間三鏟三趟,除2次大草。
1.3試驗處理及方法
處理共27個,每個處理15.6m2;采用壟三栽培,隨機區組設計,3次重復,4行區,6m長,壟距65cm。
2結果與分析
2.1生育期調查
從田間調查可以看出,除了綏02-339和綏02-336兩品系未能正常成熟外,所有品種均在9月22日正常成熟,生育期間各品種(品系)未有倒伏現象發生,抗性均可。
2.2室內考種情況
小區兩端各去1m實收脫粒,測平方米株數和小區產量,取10株室內考種測株高、莢數/株、粒數/株、百粒重。由表1可以看出,考種產量順序為:綏02-339>綏99-5069>黑農48>綏農14>綏02-336>墾豐16>綏農23>黑農44>綏農17>綏14-3>綏農22>綏農21>綏農20>綏農10>綏98-7035>綏農19>綏農18>綏農11>綏農15。
2.3產量綜合分析
對表2進行產量方差分析(見表3),由表3可以看出,各品種間產量存在明顯差異,F0.05<F值,進一步新復極差分析產量間差異見表4,在所有品種中表現最佳的是綏02-339、綏99-5069、黑農48、綏14-3和綏02-336,與所有品種相比產量差異都達到極顯著程度,而墾豐16產量綜合表現較好;其次是綏農23、黑農44、綏農17產量表現中等;綏農14、綏農22、綏農21、綏農20、綏農10品種產量表現較差;而表現最差的是綏98-7035、綏農19、綏農18、綏農11和綏農15。
3結論
通過生產上對有前途的高產、高油、高蛋白品種的篩選表明,黑農48、綏農14-3、墾豐16綜合生產能力最佳,產量高,抗性好,可大面積在我市推廣;綏農23、黑農44和綏農17可以做搭配品種,其他品種建議明年再進行試驗。
篇7
Differentially expressed proteins in renal tissues of rat models of chronic aristolochic acid nephropathy
【Abstract】 AIM: To establish the 2dimensional polyacrylamide gel electrophoresis (2D PAGE) profiles from aristolochic acid nephropathy (AAN) rat renal tissues and normal renal tissues and to identify the differentially expressed proteins. METHODS: Establish chronic renal interstitial fibrosis model in rats by peritoneal injection with aristolochic acid (AA). The total proteins from AAN models and normal rat renal tissues were separated by 2D PAGE. The differentially expressed proteins in 2DPAGE maps were analyzed using image analysis software. RESULTS: The rat models of AAinduced chronic renal interstitial fibrosis were established successfully. Clear, wellresolved and reproducible 2D PAGE patterns of AAN models and normal rat renal tissues were obtained and many differentially expressed proteins were found. CONCLUSION: The differentially expressed proteins of renal tissues can be induced by AA in Wistar rats. These proteins maybe mediate the toxicity of aristolochic acid to renal tissues.
【Keywords】 aristolochic acid; rats; renal tissues; 2D PAGE; proteome
【摘要】 目的: 制備慢性馬兜鈴酸腎病的大鼠模型,建立馬兜鈴酸腎病大鼠腎組織和正常大鼠腎組織的雙向電泳圖譜,從而展示差異表達的蛋白質,為進一步篩選介導馬兜鈴酸毒性作用的蛋白質分子奠定基礎. 方法:應用馬兜鈴酸腹腔注射制備大鼠慢性馬兜鈴酸腎病模型,提取其腎組織中總蛋白質,采用雙向聚丙烯酰胺凝膠電泳技術,對模型組和正常組腎組織中蛋白質進行差異展示. 結果:成功制備了慢性馬兜鈴酸腎病大鼠模型,并建立了模型組和正常組大鼠腎組織的雙向電泳圖譜,發現了差異蛋白質. 結論:馬兜鈴酸導致大鼠腎組織中蛋白質差異表達,這些差異表達的蛋白質可能介導了馬兜鈴酸的毒性作用.
【關鍵詞】 馬兜鈴酸;大鼠;腎組織;雙向聚丙烯酰胺凝膠電泳;蛋白質組
【中圖號】 R587.1
0引言
自Vanhrweghem等[1]報道了因減肥藥引起“中草藥腎病(Chinese herbs nephropathy,CHN)”以來,含馬兜鈴酸成分的中草藥所致的腎損害馬兜鈴酸腎病(aristolochic acid nephropathy,AAN)越來越受到了國內外學者的廣泛重視. 由于一些常用中草藥及中成藥都含有馬兜鈴酸,因而由馬兜鈴酸引起的腎損害在臨床上十分常見[2]. 急性AAN主要表現為急性腎小管壞死,慢性AAN表現為寡細胞性腎間質纖維化[2-3],病情多為不可逆性,而且即使停服藥物,其腎損害仍然繼續進展[4-5]. 絕大多數患者很快或逐漸進入終末期腎衰,需要腎臟替代治療. 因此闡明馬兜鈴酸腎損害的分子機制,以進行早期的診斷和治療(在蛋白質或基因水平進行干預和阻斷)將是緩解馬兜鈴酸腎損害的關鍵. 為此,我們建立慢性馬兜鈴酸腎病模型,用雙向聚丙烯酰胺凝膠電泳篩選和比較馬兜鈴酸誘導的差異蛋白質分子,為馬兜鈴酸導致腎損害的分子靶點研究奠定基礎.
1材料和方法
1.1材料雌性Wistar大鼠,20~24 wk齡,體質量190~210 g(第四軍醫大學實驗動物中心);馬兜鈴酸制劑:用馬兜鈴酸標準品(中國生物制品研究所提供)配制成0.5 g/L的溶液,高壓滅菌, 置冰箱4℃下保存備用. 丙烯酰胺、甲叉雙丙烯酰胺、SDS、三(羥甲基)氨基甲烷、苯甲基磺酰氟(華美生物工程公司);超純尿素(上海生物工程公司產品);兩性電解質pH 5~8(上海麗珠東風技術有限公司);DYYⅢ26型雙向電泳槽和梯度混合器(北京六一廠);電泳儀(BioRad公司).
1.2方法
1.2.1慢性馬兜鈴酸腎病動物模型的建立根據文獻[6]進行,將Wistar大鼠隨機分為2組. 馬兜鈴酸組(n=30):每只大鼠腹膜內注射馬兜鈴酸,劑量為5 mg/(kg?d),共16 wk. 在用藥開始后第8,12,16,20,24 wk分別處死6只大鼠. 正常對照組(n=5):每只大鼠腹膜內注射生理鹽水2 mL/d,共16 wk,在第24 wk實驗結束時處死. 大鼠在處死時留取腎臟標本,-70℃冰箱保存,用以作腎臟病理檢查.
1.2.2蛋白質樣品的準備在用藥開始后第12 wk處死大鼠,取其腎臟,具體方法為:將大鼠乙醚麻醉,開腹,分離出鼠雙側腎臟,自腎動脈用冰生理鹽水在體對腎臟進行灌注直至腎臟發白,取出腎臟用濾紙吸去多余液體,然后用電子天平稱質量后,按照比例加入組織裂解液,冰浴上勻漿,靜置,離心,用Lowry法測定上清液中總蛋白含量,吸取上清液分裝,-70℃凍存.
1.2.3雙向電泳(2D PAGE)首先進行等電聚焦(IEF):取17 cm IPG膠條(pH 5~8)在加有樣品的泡漲液中以被動式泡漲12~16 h,用PROTEAN IEF Cell等點聚焦儀進行第一向電泳. IEF結束后,IPG膠條置含有DTF的平衡液中;然后進行SDSPAGE電泳:預先制備垂直電泳用凝膠,將進行完IEF并平衡后的膠條轉移至凝膠的上方,用10 g/L熱瓊脂糖溶膠封固. 在PROTEAN II Xi垂直電泳槽的上下槽中加入電極緩沖液后按照預設程序進行電泳,直至溴酚藍前沿距下緣0.5 cm時停止電泳. 最后參照BioRad推薦的硝酸銀染色方法進行染色. 凝膠通過Imagescanner掃描儀以及LabScan掃描軟件進行掃描獲取圖像,利用PDQUEST圖像分析軟件對電泳結果進行分析,圖像分析包括蛋白質斑點的檢測、編輯、背景扣除和點的匹配等.
統計學處理: 所有數據的統計分析在SPSS 10.0軟件和Excel上進行.
2結果
2.1慢性馬兜鈴酸腎病模型的鑒定馬兜鈴酸組用藥后8 wk,腎小球、腎小管間質、腎血管均未見損害;用藥后12 wk,腎小球未見改變,部分腎小管上皮細胞發生空泡變性;用藥后16 wk,腎臟近曲小管上皮細胞明顯腫脹,管腔縮小,并伴有部分腎小管上皮細胞壞死及凋亡;20 wk時腫脹的小管上皮細胞逐漸縮小,部分遠曲小管出現擴張,個別腎小管萎縮,但未見間質出現纖維化;24 wk時可見較多腎小管出現萎縮,腎間質出現多灶性纖維化(圖1).
2.2馬兜鈴酸誘導的大鼠腎組織中蛋白質組的差異表達根據馬兜鈴酸處理后大鼠不同時間腎組織病理改變的結果提示,腎臟于12 wk開始出現早期的病變,因此取12 wk時的腎組織進行雙向電泳. 在二維平面上將小鼠腎臟組織蛋白質進行分離,得到2D電泳圖譜(圖2),正常對照組和馬兜鈴酸腎病模型組的匹配率為83.4%,有大量蛋白質點相對含量增加或降低,或新出現,其中87個蛋白質點在模型組比正常組上調2倍,18個蛋白質點上調5倍以上,73個蛋白質點下調2倍. 部分表達差異的蛋白點數據見表1,其中蛋白質點1271,1823和2001在正常組弱表達,而在模型組高表達;蛋白質點1567和1789在正常組中無表達,而在模型組出現表達;蛋白質點1398在模型組中表達低于正常組.
圖1正常對照組和馬兜鈴酸組大鼠腎組織Masson ×400(略)
圖2馬兜鈴酸大鼠腎組織的雙向電泳圖(略)
表1正常組和馬兜鈴酸腎病模型組部分差異蛋白質點(略)
3討論
我國學者早在1964年就發現了木通致急性腎衰(ARF)的病例,但由于僅為個例報道,無臨床與病理分析,故未引起重視. 由于一些常用中草藥及中成藥都含有馬兜鈴酸,如關木通、廣防己、青木香、天仙藤、馬兜鈴、尋骨風、朱砂蓮及龍膽瀉肝丸、二十五味松石丸、十香返生丸、大黃清胃丸、小兒金丹片、止咳化痰丸、分清五淋丸、安陽精制膏、導赤丸、婦科分清丸、純陽正氣丸、冠心蘇合丸、排石顆粒、跌打丸等,因而由馬兜鈴酸引起的腎損害在臨床上十分常見. 北京中日友好醫院報道,由馬兜鈴酸引起的慢性AAN占其全科慢性腎小管間質疾病的80%,此病很可能是我國最常見的慢性腎小管間質疾病[2], 目前尚無有效的治療. 因此,尋找出馬兜鈴酸導致腎臟損害的始動分子,進而早期診斷和治療(在蛋白質或基因水平進行干預和阻斷)將是解決馬兜鈴酸腎損害的關鍵,也正是我們的研究目標.
差異蛋白質組學是蛋白質組學研究的重要方面,它是著重于尋找和篩選多個樣本之間的差異蛋白質譜,揭示細胞生理和病理狀態的進程與本質、對外界環境刺激的反應途徑以及細胞調控機制,同時獲得對某些關鍵蛋白的定性和功能分析,因此差異蛋白質組學為一些疾病的病因學和治療學的研究提供了很好的思路. 雙向凝膠電泳和質譜技術是當前分離鑒定蛋白質的兩大支柱技術. Kennedy[7]利用蛋白質組學技術研究了慶大霉素處理組蛋白質所發生的特異性的變化,結果得到了一些新的蛋白質標志物. Aicher等[8]利用該技術分析了環孢菌素A處理后鼠的腎臟,鑒別出一種新的鈣結合蛋白,而該蛋白可能作為腎臟毒性的一個新的標志物. 差異蛋白質組學的研究同樣也適用于中藥毒性分子靶點的篩選和鑒定. 為此,我們在建立慢性馬兜鈴酸腎病模型的基礎上用雙向電泳技術篩選和比較模型動物腎組織中馬兜鈴酸誘導的差異蛋白質分子,為進一步尋找馬兜鈴酸導致腎損害的分子靶點奠定基礎.
我們利用雙向電泳系統,對馬兜鈴酸誘導腎間質纖維化早期(12 wk)大鼠模型的腎組織和正常大鼠腎組織進行蛋白差異展示,軟件分析顯示雙向電泳圖譜的匹配率可達83.4%,同時出現差異明顯的蛋白質點,提示這些差異表達的蛋白質可能參與馬兜鈴酸腎損害早期過程,可能是毒性作用的始動分子. 我們還需對這些差異蛋白質分子進行質譜鑒定及功能研究,才能尋找出真正介導馬兜鈴酸毒性作用的蛋白質分子.
參考文獻
[1] Vanherweghem JL, Depierreux M, Tielemans C, et al. Rapidly progressive interstitial renal fibrosis in young women: association with slimming regimen including Chinese herbs[J]. Lancet, 1993,341(8842):387-391.
[2] 陳文, 諶貽璞, 李安, 等. 馬兜鈴酸腎病的臨床與病理表現[J]. 中華醫學雜志, 2001,81(18): 1101-1105.
[3] 陳文, 諶貽璞. 馬兜鈴酸腎病[J]. 中華內科雜志,2001,40:426-427.
[4] 尹廣, 胡偉新, 黎磊石. 木通中毒的腎損害[J]. 腎臟病與透析腎移植雜志, 1999,8:10-14.
[5] Strihou C, Vanherweghem JL. The tragic paradigm of Chinese herbs nephropathy[J]. Nephrol Dial Transplant,1995,10(2):157-160.
[6] 鄭法雷,張曉明,黃慶元. 慢性馬兜鈴酸腎病動物模型的建立及其意義[J]. 中華醫學雜志, 2001,81:1095-1100.
篇8
大豆蛋白質含有人體所需要的所有氨基酸,其中谷氨酰胺的含量非常豐富。由于谷氨酰胺具有明顯的抵抗放射線對腸屏障損害的作用,促使受放射損傷的腸黏膜再生,所以,可用于防治放射性腸炎。
腫瘤患者腹部接受放療后,放射線會損傷腸道,引起放射性腸炎。此時,患者體內對谷氨酰胺的需要量大大增加,是自身合成谷氨酰胺量的若干倍。谷氨酰胺不足,蛋白質合成減少,小腸黏膜萎縮,免疫功能低下,腸屏障受到破壞,細菌或毒素就會乘虛而入,導致胃腸功能減退。為此,腫瘤患者在接受腹部放療前,應及早食用比平時更多的大豆蛋白質,給機體提供足夠的谷氨酰胺。
此外,多食大豆蛋白質還有保護肝功能、預防和治療肝昏迷的作用。因為大豆蛋白質中的支鏈氨基酸有保護肝臟功能的作用,在腸道內所產生的氨(是一種代謝產物,在體內堆積有害健康)比動物蛋白低。
那么,接受放療的患者,每天應吃多少大豆蛋白質呢?
中國營養學會制訂的《中國居民膳食指南》規定,正常人每天應吃豆類及豆制品50克,數量占總蛋白質量的10%以上。而接受放療的腫瘤患者最好吃正常量的2倍或2倍以上,即每天吃100克以上的豆類和豆制品,數量應占總蛋白的20%以上。
篇9
大豆蛋白纖維。大豆纖維被是用大豆蛋白纖維制成的被子。大豆蛋白纖維屬于再生植物蛋白纖維類,是以榨過油的大豆豆粕為原料,利用生物工程技術,提取出豆粕中的球蛋白,通過添加功能性助劑,與腈基、羥基等高聚物接枝、共聚、共混,制成一定濃度的蛋白質紡絲液,改變蛋白質空間結構,經濕法紡絲而成。
大豆蛋白纖維是由我國紡織科技工作者李官奇自主開發,并在國際上率先實現了工業化生產的高新技術,也是迄今為止我國獲得的唯一完全知識產權的纖維發明。經過工業化規模生產,大豆纖維從紡紗到織造到染整的相關生產技術均已相對成熟,其價格已從初期的每噸7萬多元,降至3.5萬元左右,已被下游應用企業所認可,產業鏈結構也逐步形成。
(來源:文章屋網 )
篇10
1.1理化性質
大豆肽氨基酸的組成成分與大豆蛋白大致相同,富含各種水產動物所需的必需氨基酸,其分子質量和肽鏈長短主要是由所采用的制備工藝決定的。與大豆蛋白相比,大豆肽具有以下幾個特點:
(1)水溶性好。大豆肽在水中可以完全溶解,具有良好的溶解性。
(2)良好的熱穩定性。在一定的溫度范圍內,大豆肽的溶解性不受溫度影響,在加熱情況下,也可保持良好的溶解性,不易產生沉淀,是一種很好的蛋白質補充劑。
(3)高濃度狀態下的低粘度。由于大豆肽分子量較小,隨著大豆肽的濃度增加,其粘度變化情況不大。
(4)良好的耐酸性。在酸性和中性條件下,大豆肽的流動性沒有很大的差異。
1.2生理活性
1.2.1易消化吸收
傳統的蛋白質消化、吸收理論認為,蛋白質進入腸道后,在腸道分解成多種氨基酸,之后通過腸壁進入體內被利用于所需的新陳代謝。而現代研究表明,蛋白質進入體內,主要是在胃和小腸中通過多種蛋白酶水解之后以多肽的形式被腸道直接吸收利用,且對于小分子大豆肽的吸收速率要高于氨基酸和蛋白質。
1.2.2良好的降血壓作用
血管緊張素轉換酶(ACE)可以催化血管緊張素I生產升血壓活性肽血管緊張素II,血管緊張素II可以作用于血管平滑肌,造成血管緊縮,血壓升高。研究發現,從大豆肽中分離出來的幾種短肽能夠很好的抑制ACE的活性,從而防止血管緊縮,有效的降低血壓。
1.2.3促進脂肪和礦物質的吸收
大豆肽能夠促進脂肪的代謝。高長城等實驗證實,喂食大豆肽的小白鼠體內產熱的褐色脂肪組織BAT活性高于其他沒有喂食大豆肽的小白鼠,而且隨著喂食量的增加,血液中甲狀腺的濃度也會隨之提高。研究發現,大豆蛋白中所含的單寧、草酸、植酸等多酚物質會抑制機體對于微量元素的吸收。而大豆肽在制作過程中已去除了這些物質,同時大豆肽中所含的磷酸絲氨酸殘基能夠與鐵、鈣、鎂、銅、鋅等離子結合形成絡合物,保證微量元素處于可溶狀態,有利于被機體所吸收。
1.2.4調節血糖濃度
大豆肽可以作為穩定的血糖調節劑,α-葡萄糖苷酶可以迅速的分解糖供體,為機體提供大量的葡萄糖,其主要分布在腸微絨毛上。陳曉光等證實大豆肽能夠有效的抑制α-葡萄糖苷酶,大豆肽與碳水化合物一起用時,能夠減慢葡萄糖的生成,從而減緩腸道內葡萄糖的吸收,避免血糖濃度急速上升。
1.2.5低過敏原性
過敏是一種異常的免疫應答反應,它是由于過敏原的存在而引起的。研究發現,在大豆蛋白中存在3種主要的過敏原:GlymBd28K、GlymBd30K、β-伴大豆球蛋白。只有有效地去除過敏原,才能夠避免因為食物而引起的過敏反應。大豆肽的制作需要對大豆蛋白進行降解,而在這一過程中就能夠有效去除這些過敏原。青山敏明用ELISA對除去不溶性組分的大豆肽進行測定,結果發現大豆多肽中的過敏原是大豆蛋白的1/100~1/1000。
2大豆肽制備工藝探索
大豆肽的制備技術方法主要包括:化學水解法、酶解法和微生物發酵法。
2.1化學水解法
化學水解法包括酸水解和堿水解兩種方法,它是在一定溫度下利用化學試劑使得大豆蛋白分子中的肽鍵斷裂,從而形成小分子物質。酸水解法方法簡單、生產成本低,但是整個工藝過程很難控制,生產的大豆肽分子分布不均勻、生理功能差異大。而堿水解法則會破壞蘇氨酸、絲氨酸等大量氨基酸,而且發生消旋作用,使得營養大量流失。所以,化學水解法一般使用于試驗,而很少在生產實踐中使用。
2.2酶解法
酶水解主要是利用蛋白酶在特定的溫度和pH條件下,能夠對大豆蛋白分子進行高效的水解,將大豆蛋白分子降解成小分子肽類。酶解法根據使用酶的情況分成單酶解法、雙酶解法、多酶解法。單酶解法就是用一種單一的酶對大豆蛋白進行水解,可以是植物蛋白酶、動物蛋白酶,還有微生物蛋白酶。不過單酶解法存在水解度不高、水解過程易產生苦味、大豆肽得率低等問題。相較于單酶解法,雙酶解法具有得率高、水解度高等特點,添加風味蛋白酶還可以改善大豆肽的風味。劉靜等利用堿性蛋白酶和胰蛋白酶對大豆分離蛋白進行水解,制得的大豆肽分子量主要集中在6000以下,優于單酶解法。多酶解法比前兩者更加復雜,不僅要考慮水解的常規因素,而且還要考慮酶的配比等因素,目前研究還在起步階段。酶水解法具有生產條件溫和、反應時間短、工藝容易控制及產物主要為肽而非氨基酸等優點。但大豆蛋白分子具有致密的立體結構,在酶解前必須進行適當的預處理,加上酶的價格昂貴,使得酶解法的生產成本過高限制了其在飼料行業中的應用。
2.3微生物發酵法
微生物發酵法是利用發酵過程中微生物所產的酶將大豆蛋白分子降解成小蛋白分子。這種方法有機地將蛋白酶的發酵生產和大豆肽的生產結合起來,大大降低了生產成本。根據菌種不同,可以將微生物發酵法分為細菌發酵法和真菌發酵法。戚薇等利用凝結芽孢桿菌TQ33和納豆芽孢桿菌對豆粕進行固體發酵,最終蛋白水解度為20.14%,TI降解率達95%。微生物發酵法制備大豆肽,較酶解法生產成本較低。宋文新等研究表明,與酶法相比,微生物發酵法可以去除豆粕中的幾乎所有的抗營養因子,產生的小肽種類更加多樣化,同時增加了微生物的菌體,幫助維持動物腸道菌群的平衡。但微生物發酵法具有產品穩定性不如酶解法,生產時間長,過程不宜控制等缺點。
3大豆肽蛋白飼料在水產養殖中的應用
由于水產動物的生理特點,使得水產動物對于蛋白質的數量和質量的要求很高。大豆肽蛋白飼料中富含易被水產動物消化吸收的氨基酸、寡肽、多肽等小分子物質,而且還含有多種維生素,礦物質等特殊營養成分,是替代魚粉的最佳選擇。
3.1對于水產動物的生產性能的影響
國內外有不少研究已經證明大豆肽適量替代飼料中的魚粉,可以提高水產動物的生產性能,促進水產動物的生長。趙麗梅分別用13%、24%、34%、44%的發酵豆粕替代日糧配方中的部分魚粉,結果發現當用34%的發酵豆粕替代23%的魚粉時,金鯧魚的生產性能達到最佳,而添加到用44%的發酵豆粕的替代31%的魚粉時,金鯧魚的生產性能有了顯著的下降,這說明適量添加發酵豆粕是可以替代部分魚粉,從而使金鯧魚達到最佳生產性能;宮修清等[9]在對照池和試驗池中養了相同數量和種類的魚類,在飼料方面,試驗組比對照組多添加了5%的大豆活性肽,其他養殖條件相同,試驗結果發現試驗組比對照組多生產各類魚種568kg,其中草魚多生產了274.5kg;李惠等用發酵了42天的發酵豆粕替代部分魚粉對斑點叉尾鮰進行喂食,結果發現當發酵豆粕替代25%~75%的魚粉時,斑點叉尾鮰的特定生長率和增重率有了顯著的提高;李祖華等對于鰻魚的養殖研究中發現,在高比例魚粉的飼料中,用大豆多肽等量替代3%~5%的紅魚粉同樣可以獲得相同的生產性能,而且降低了生產成本,提高了經濟效益。
3.2對于水產動物機體免疫力的影響
研究發現大豆肽能夠有助于體內有益菌的繁殖,其中的活性小肽能夠參與機體的免疫系統調節,提高機體免疫能力。宋文新等用發酵豆粕替代部分魚粉喂食黑鯛幼魚,結果表明當發酵豆粕替代10%的魚粉時,黑鯛幼魚機體內的過氧化物歧化酶活性提高,血清溶菌酶活性有了明顯提高,而當發酵豆粕替代水平提高到30%、40%和50%時,過氧化物歧化酶和血清溶菌酶的活性明顯低于對照組。這表明過量添加發酵豆粕影響黑鯛幼魚的免疫能力,而適當添加發酵豆粕才能提高黑鯛幼魚的免疫能力;宮修清等發現喂食含有5%大豆活性肽飼料的魚池中并沒有發生過魚病,魚類成活率高達92.2%,而對照池發生過一次魚病,其成活率僅為85.2%,低于試驗池7個百分點;陳萱等在飼料當中添加不同比例的發酵豆粕喂食異育銀鯽,結果發現供試魚不僅體重增加,而且其體內的各項非特異性免疫指標都有所改善,谷丙轉氨酶的活性下降。這說明在飼料中添加適量的發酵豆粕是有利于改善異育銀鯽的免疫功能的。
3.3對于水產生物消化功能的影響
由于水產動物特殊的生理結構,使得水產動物對飼料蛋白的質量要求很高。大量試驗證實,大豆肽能夠有效刺激水產動物腸道的消化酶活性,促進動物的生長繁殖。李惠等在研究斑點叉尾鮰的生長和消化酶活性的研究中發現,當發酵豆粕替代魚粉的水平達到25%~100%時,供試魚體內的肝胰蛋白酶和淀粉酶的活性比對照組有了提高;付生慧]用不同的大豆蛋白源飼料(豆粕、膨化豆粕、大豆濃縮蛋白和大豆酶解蛋白)替代魚粉喂食草魚,結果發現大豆酶解蛋白與對照組相比,喂食大豆酶解蛋白的草魚生長速度和飼料系數有了顯著的改善,并且其蛋白質消化率也有了顯著的提高。
4目前大豆肽蛋白飼料存在的問題
4.1抗營養因子含量較高
抗營養因子是一種能夠對營養物質的消化、吸收和利用產生影響的,使人和動物產生不良反應的物質。研究表明,大豆中富含多種抗營養因子,如β-伴大豆球蛋白、大豆凝集素、大豆球蛋白、抗維生素因子、胰蛋白酶抑制因子(TI)、植酸、皂甙、異黃酮、單寧等。雖然在大豆肽的加工過程中可以去除大部分抗營養因子,但是仍有部分抗營養因子存在其中,從而影響水產動物對于營養物質的吸收利用。陳偉等發現隨著大豆皂苷含量的提高,牙鲆的攝食量呈線性下降趨勢;研究表明大豆凝集素可與大西洋鮭的腸道刷狀緣黏膜結合,從而導致腸道組織的結構發生病變,影響對蛋白質的消化吸收。
4.2大豆肽分子量偏大
在大豆肽蛋白飼料中,肽含量反映的是產品飼用品質的一個重要技術指標。目前,測定大豆肽蛋白飼料中小分子蛋白所采用的三氯乙酸(TCA-N)法,其測定結果所反映的是分子量小于10000Da的可溶性肽。而大豆肽蛋白飼料中的肽含量應指分子量小于2000Da的寡肽(含2~20個氨基酸),寡肽含量指標才能真實反映大豆肽蛋白飼料的品質。此外,分子量分布是肽產品的重要特性指標,直接反映產品中不同分子量肽的構成特征。由于技術手段不足,目前市場中大豆肽蛋白飼料中大豆肽的質量大部分都大于2000Da,分子質量偏大,直接影響水產生物的生理狀態和生長性能。
4.3大豆肽添加量的限制因素
影響大豆肽蛋白添加量的因素主要有3點:
(1)抗營養因子。Huisman指出抗營養因子主要影響動物對飼料中營養成分的利用,從而降低其生長速率和健康水平。往水產飼料中添加過多大豆肽蛋白往往容易造成飼料中抗營養因子過量,從而導致水產動物的不良生長狀態。
(2)氨基酸組成。大豆肽蛋白與魚粉相比,雖然大豆肽蛋白中的粗蛋白含量豐富,甚至高于魚粉,但是某些必需氨基酸的缺失,氨基酸的不平衡往往容易導致水產動物生產性能的降低。
(3)適口性。適口性是影響大豆肽蛋白在飼料中添加量的主要因素之一,與魚粉相比,大豆肽蛋白的適口性就比較差,因為大豆肽蛋白中含有會抑制水生動物食欲的抗營養因子,隨著大豆肽蛋白含量的增加,必然導致水生動物的攝食量減少。
5大豆肽蛋白飼料在水產養殖中的應用前景
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