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大豆分离蛋白酶法改性及其在培养基中的应用

李玉珍

   本文系统研究了大豆分离蛋白的酶法水解,对其酶解产物进行了SDS-PAGE凝胶电泳分析,之后进行了酶解前后起泡性和乳化性的比较分析并将改性制品应用于微生物培养基中。 本论文主要包括四个方面的内容: 1大豆分离蛋白的酶解研究 对大豆分离蛋白进行单、双酶酶解,以水解度作为综合评价指标。用AS1.398中性蛋白酶进行酶解试验,结果表明:最佳预处理条件为80℃、15min。单因素试验研究结果表明,以4%(w/v)SPI、4 000U/gSPI、50℃酶解4.5h时水解度较高,同时进行正交试验优化酶解条件,结果显示,最佳酶解条件为4%SPI、6000 U/gSPI、55℃酶解4.5h;方差分析证实加酶量与温度对酶解影响极为显著(P<0.01);酶解时间对酶解影响显著(P<0.05),而底物浓度对酶解影响不显著(P>0.05)。用2709碱性蛋白酶进行酶解试验,结果表明大豆分离蛋白经70℃预处理10 min水解度明显提高。单因素试验表明以3%(w/v)底物浓度、4000U/gSPI、50℃酶解4.5h水解度较好,并对底物浓度、酶解温度和时间、加酶量等4因素进行正交试验和方差分析,方差分析结果表明,加酶量和温度对酶解影响显著(P<0.05),酶解时间与底物浓度影响不显著(P>0.05)。为了提高酶解效率,进行双酶配比、酶解pH值、温度和时间4个单因素试验和正交试验,单因素结果表明以双酶配比为1∶3(AS1.398∶2709)、pH 9.5、60℃和酶解3.5 h时对水解最为有利。正交试验和极差分析结果表明:双酶配比(AS1.398∶2709=1∶1)对酶解影响最为显著,其次为酶解温度和pH值,酶解时间对酶解影响最不显著。通过将三种不同的酶处理方法水解度进行比较,以双酶复合酶解最好。 2酶解产物SDS-PAGE凝胶电泳分析 低分子量蛋白质标样标准曲线经回归分析得到方程为:y=-0.9446x+4.9637,相关性R~2=0.9986。大豆分离蛋白经AS1.398酶解并进行SDS-PAGE凝胶电泳分析显示,随着酶解时间的延长,色谱条带会有所增加,在这部分条带中,分子量一般聚集在14.4~60KD之间。2709碱性蛋白酶酶解液经凝胶电泳分析显示,相对于中性蛋白酶解液,色谱条带有所增加,酶解后小分子物质分子量聚集在14.4~31KD之间。大豆分离蛋白双酶酶解产物经SDS-PAGE凝胶电泳分析显示,随着酶解时间的延长,蛋白质谱带增加,且在水解6h可以从产物图谱中看到有31.8 KD和27.8KD两条特征性谱带。为了充分了解酶解过程,将单、双酶酶解产物在同一图谱中进行SDS-PAGE电泳分析,研究结果证实,双酶图谱中条带相对于单酶稍多,2709酶解产物SDS-PAGE凝胶图谱中条带相对于AS1.398稍多,这与水解能力有关。 3大豆分离蛋白酶解产物乳化和起泡特性研究 大豆分离蛋白经酶解后,进行乳化和起泡性研究。从水解度与起泡性关系可以得出,以双酶复合酶解液的起泡性最强,其次为2709碱性蛋白酶酶解产物,再次为AS1.398酶解产物,以大豆分离蛋白的起泡性最差。从水解度与乳化关系可以得出,未经酶解的大豆分离蛋白(CK)的乳化活性最高,其次为AS1.398和2709酶解产物,以双酶复合酶解液的乳化活性最差。以最佳酶解条件下制备得到的酶解产物进行乳化性和起泡性研究(以未经酶解的大豆分离蛋白作对照),结果表明,起泡性随水解度的增加而增加,而乳化性随水解度的增加而减少。 4蛋白胨在微生物培养基中的应用 将双酶酶解产物用不同的干燥方式进行干燥处理,发现以冷冻干燥得到的蛋白胨结构比较疏松,孔隙较大,水溶性较好,而红外干燥和电热干燥产品结构较为紧密,水溶性较差。将单酶、双酶复合酶解得到的产物应用于培养基中并进行微生物生长测定,研究结果显示,对于Bacillus subtilis 1398的生长,双酶复合酶解液制备得到的蛋白胨(以下简称自制蛋白胨)最好;醋酸菌培养2~8h时,自制蛋白胨稍优于购买的蛋白胨,培养8h之后,自制蛋白胨与购买的蛋白胨对微生物生长的影响区别不大;乳酸菌生长的2~6h时,自制蛋白胨要优于购买的蛋白胨,6h之后购买的蛋白胨对微生物生长情况要好;对于Bacillus subtilis NTG_(14)的生长,自制蛋白胨对生长有利。 以不同水解度(双酶酶解产物)制备得到的蛋白胨分别配制培养基进行微生物生长的研究,结果表明,对于Bacillus subtilis 1398来说,培养4h时,以15%水解度生长要好,6h及以后均以20%水解度最好;醋酸菌和NTG_(14)培养4~12h过程中均以15%的水解度制得的蛋白胨最好。乳酸菌在培养4~8h和10~12h分别是以15%和20%水解度制备得到的蛋白胨最好。……   
[关键词]:大豆分离蛋白;酶法改性;中性蛋白酶;碱性蛋白酶;培养基
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:湖南农业大学2007年