大麦芽发酵物蛋白质提取条件的探索

摘 要：目的 对大麦芽发酵物中蛋白质的提取条件探索；结果 用水溶液提取蛋白质的方法是可用的。

关键词：大麦芽发酵物 蛋白质 分离工艺

中图分类号：Q946 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（a）-0073-01

大麦营养丰富，有一定的医用价值及医疗作用。《本草纲目》说，大麦性味甘咸凉，有热利水，和胃宽肠之功效。《别录》中说，“大麦主消渴、除热、益气、调中”。现代生物化学理学、临床学对大麦营养成分、提取物及其药理的研究成果，向人类揭示和证明了大麦籽粒大麦芽、大麦嫩苗具有很高的生物学价值。

值得注意的是大麦制成大麦芽后，其各种营养成分均大大提高，其中总能量提高0.06倍；蛋白质提高2倍：脂肪提高5倍；维生素提高4倍；矿物质提高3～4倍。大麦芽具有调制食品营养成分的作用[1]。

大麦不仅含有丰富的营养，而且具有特殊的食疗功效和药理作用，因此，应深入研究开发用高蛋白、高赖氨酸大麦或大麦芽面粉代替部分小麦面粉烘烤面包，精制挂面、通心粉、饼干等食品；或用大麦代替部分燕麦、混合制成各种即食或速溶食品，对于改善国人食物结构，强化营养互补，提高营养水平，促进身体健康，具有深远意义[2]。

前人关于大麦芽的化学成分研究的文献十分有限，且均发表于60～70年代。

己发现的化学成分包括酶类及生物碱类[3]。

酶类：α-及β-淀粉酶，转化糖酶，催化酶，过氧化异构酶等。

生物碱类：大麦芽碱，腺嘌呤，胆碱，大麦芽胍碱A、B，麦芽毒素即白栝楼碱，甜菜碱。

其它类：α-科醌，蛋白质，氨基酸，维生素B、D、E，细胞色素C，α-生育三烯酚等。

此外，应用HPLC法建立了麦芽中麦黄酮的含量测定方法；考察了稳定性、重现性、精密度等条件；测定并比较了麦芽的不同炮制品中麦黄酮的含量，结果表明：大麦经发芽制成生麦芽后麦黄酮含量上升至原来的1.8倍左右：同时，生麦芽经炮制后，麦黄酮含量也显著上升，炒麦芽中麦黄酮含量为生麦芽的1.2倍[4]。

此文的选题思想和主要研究意义。20世纪70年代，我所科研人员以大麦芽发酵物（简称发酵物）为主要原料，研制成功一种高原抗缺氧生物发酵剂—麦霉片经多年实验及高原部队现场应用结果表明：其对由缺氧导致急、慢性高原病均有较显著的防治作用”，但它却存在着药物有效成分未知制备工艺原始，剂型粗糙，剂量过大，服用和携带不方便等不足为此，我们采用现代化中药研发技术，对发酵物的成分组成行定性鉴别与分离，并对其抗缺氧效果进行了研究，旨在为建立抗缺氧有效成分提取分离工艺、提高药效、降低服药剂量和药物新剂型的研制提供科学依据。

1 提取分离过程讨论

从大麦芽发酵物中提取大分子物质蛋白质，首先要保证将得到的蛋白质必须高度纯化并且具有生物活性，从大麦芽发酵物的提取实验的过程中，发现了有蛋白质的存在，蛋白质是一种大分子物质，大多数蛋白质都溶于水、稀盐、稀酸或稀碱溶液，基于蛋白质溶于水的特性，采用水溶液提取法，在提取分离过程应注意以下几点。

提取温度的控制：为了防止蛋白质和酶的失活、变性和降解，提取时温度一般控制在30 ℃以下进行。

盐浓度的选择：盐浓度的高低直接影响蛋白质和酶的溶解度，本实验采用的是中性盐硫酸胺，因为中性盐对蛋白质的溶解度有显著的影响，当盐浓度升高时蛋白质溶解度不同程度的下降并先后析出，高浓度的盐离子有很强的水化力，可夺取蛋白质分子的水化层，使之失水，于是蛋白质便沉淀析出。稀浓度可促进蛋白质的溶解，称为盐溶作用。缓冲液常采用0.02～0.05M的磷酸盐和碳酸盐的等渗盐溶液。

pH值的选择：蛋白质是具有等电点的两性电解质，提取液的pH应选择在偏离在等电点两侧的pH为6～7的范围内。在盐析时，大多数蛋白质在等电点时，在浓盐溶液中的溶解度最低，所以盐析时，溶液pH值在蛋白质等电点效果最好。

温度的选择：温度的控制是蛋白质提取过程中最为重要的问题，应为高温会使蛋白质和酶的失活，变性，所以在提取时温度应控制在30℃以下。在盐析时应把蛋白质溶Hs4gBonhm+1BkTmglJYSF7SEEzYeL8tMvdm4kbU+pBs=液放在冰水浴中放置，有些对温度敏感的蛋白质应在低温下操作，以保证蛋白质活性的稳定。

2 探讨蛋白质提取时最适宜的提取温度及其条件

实验中采用水溶液提取法，提取时温度控制在30℃以下，考虑到两方面的因素：一方面多数蛋白质的溶解度随着温度的升高而增大，因此温度高有利于溶解，缩短提取时间。但另一方面，温度升高会使蛋白质变性，失活，实验中从大麦芽发酵物中提取蛋白质的过程中，提取条件及温度的选择是尤为重要的。还可以采用有机溶剂如乙醇，丙酮，丁醇提取，因为它们具有一定的亲水性，还有较强的亲脂性，是理想的提脂蛋白的提取液。丁醇在其溶解度范围内，不会引起酶的变性失活，而且丁醇提取法的pH及温度选择的范围广。

3 探讨盐析时采用硫酸铵的利与弊

蛋白质盐析时常采用中性盐硫酸铵、硫酸镁等，其中应用最多的是硫酸铵，它的优点是温度系数小而溶解度大（25 ℃时饱和溶液为4.1 M，即767 g/L；0 ℃时饱和溶解度为3.9 M即676 g/L），在这个溶解度范围内，许多蛋白质可以盐析出来，最主要的是硫酸铵不易引起蛋白质的变性。但是用硫酸铵盐析时缓冲能力差，而且铵离子会干扰蛋白质的测定。

4 进一步研究的意义

因大麦在我国的栽种面积广，其产量丰富，价格比较便宜，所以大麦芽发酵物在我国就有着稳定物质的来源。目前，对大麦芽发酵物的研究发现大麦芽发酵物有着抗缺氧作用，但其具体的抗缺氧有效成分尚不明确，需要进一步研究确定。通过大麦芽发酵物中蛋白质的提取和鉴别（提取得到蛋白质今后可对提取出的蛋白质做药理实验），可以确定其是否为抗缺氧的主要化学成分，为建立药物有效成分提取分离工艺及减少服药剂量提供科学依据。

参考文献

[1] 白照熙，蒋明珠，谢红，等.延胡索酸产生菌的筛选[J].食品与发酵工业，1988（04）：32-40.

[2] 李雁勤.大麦的利用价值及其开发前景[J].中国食物与营养，1997（4）：17-20.

[3] 王志超，安玉会.生物活性肽的研究进展[J].河南医学研究，2000（4）：135-156.

[4] 国家药典委员会.中华人民共和国药典一部[M].北京：化学工业出版社，2000：附36-56.