“陇藜1号”藜麦籽实清蛋白 提取工艺优化及抗氧化性测定分析

焦斐 高娟 郑炜 何发明

“陇藜1号”藜麦籽属于伪谷物，含有丰富的蛋白质。与其它谷类相比，“陇藜1号”藜麦籽的营养价值相对较高，因此得到了广泛关注。为了准确测定“陇藜1号”藜麦籽的营养价值，就需要对其籽实清蛋白进行抗氧化测定，优化其清蛋白的提取工艺，提升对“陇藜1号”藜麦籽的利用，助力企业获得良好的经济效益。

一、藜麦基本情况

藜麦对气候要求较为特殊，生长范围大约在海拔4500m的高原上，在南美洲以外区域种植只有30年，在美国、加拿大的种植面积也维持在较小范围，我国目前仅在西藏、山西、青海有少量种植，尚处于驯化栽培起始阶段。为了扩大藜麦种植面积，助力乡村振兴，2011年，甘肃省农业科学院选育而出国内首个藜麦品种“陇藜1号”。

藜麦的穗部呈现红、紫、黄等颜色，植株形状与灰灰菜相似，成熟以后，其穗部与高粱穗相似。藜麦的茎部质地相对较硬，可分枝也可不分，单叶互生，并且叶片呈鸭掌状，叶缘呈现全缘型与锯齿缘型。

在营养价值方面，藜麦属于一种全谷物、全营养的蛋白碱性食物，营养价值很高。藜麦含有的氨基酸也相对较为丰富，不仅含有人体所需的必需氨基酸，还含有一些非必需氨基酸。藜麦中糖、脂肪的含量都相对较低，更有利于人体健康。

二、“陇藜1号”藜麦籽

实清蛋白提取工艺的优化

测定“陇藜1号”藜麦籽实的清蛋白，主要是为了研究其蛋白的利用价值。但是其蛋白提取工艺较为复杂，考虑的因素也较多，所以需要对工艺进行优化，具体可以按照下面的步骤进行操作。

在测定“陇藜1号”藜麦籽实清蛋白的时候，需要选取颗粒饱满的藜麦籽，把表面清洗干净，然后进行粉碎过筛、脱脂、烘干等环节。处理完成以后，根据情况适当添加去离子水，使pH处于中性值，通常情况下为7即可。另外，在提取中，还需要对液料比、超声功率时间指标、温度指标等进行严格控制，避免产生负面影响。

接下来，根据相关标准和实际情况对离心转速和磁力搅拌时间进行调整，通常情况下浸泡时间为1h。另外，还需要根据不同溶剂，依次得到清蛋白、球蛋白、谷蛋白上清液等。得到蛋白质液以后，可以采用Bradford 法测定蛋白质含量。

蛋白质提取完成后，将BSA浓度作为横坐标，吸光度值作为纵坐标，以此得到标准曲线方程。根据标准曲线的情况，分析“陇藜1号”藜麦籽实清液中蛋白质浓度。在提取时，还需要利用水溶磁力进行搅拌，时间为60min，搅拌完成后收集离心好的上清液。收集完成后，利用考马斯亮蓝法对清蛋白进行测定，根据测定结果，计算“陇藜1号”藜麦籽实的清蛋白含量。

得出计算结果后，利用专业软件对清蛋白测定数值进行分析，判断该提取工艺是否为最佳。根据相关标准，设置最佳的“陇藜1号”藜麦籽实清蛋白提取工艺参数，时间设置为40min、料液比为1：25，环境温度为36℃左右。在这样的条件下，需要测定3次，然后判断结果是否一致，如果一致，即完成“陇藜1号”藜麦籽实清蛋白提取工艺。

对“陇藜1号”藜麦籽实清蛋白的抗氧化进行测定时，需取适量样品溶液，加入乙醇溶液后均匀混合，避光处理，静止一段时间后，计算DHHP自由基清除率。测定羟自由基清除率的时候，要取适量的清蛋白样品溶液，根据情况依次添加磷酸盐缓冲溶液、乙醇溶液，并适当调节环境温度，随即进行均匀混合，时间为1h，冷却以后进行计算。

三、“陇藜1号”藜麦籽

实清蛋白测定结果分析

根据“陇藜1号”藜麦籽实清蛋白测定的情况，可以得到以下四个结果。

1.40℃是最佳提取温度。在提取“陇藜1号”藜麦籽实清蛋白时，温度对于籽实清蛋白的提取率有着一定的影响。首先，温度的变化是先上升后下降。环境温度为30℃-40℃时，提取率会显著提升，在40℃时达到顶峰，当温度达到40℃-50℃时，提取率会开始下降。其实，导致该现象发生的主要原因是30℃-40℃的温度可以刺激蛋白质分子与水相互结合，提取率就会增加。然而，环境温度大于40℃的话，温度的提升反而会使部分籽实清蛋白产生变性和聚焦，促使提取率达到顶峰，所以可以肯定的是，“陇藜1号”藜麦籽实清蛋白提取的温度以40℃为最佳。

2.合理设置料液比。料液比不同，“陇藜1号”藜麦籽实清蛋白的提取率也会不同。随着料液比的增大，籽实清蛋白的提取率会显著提升，但随着料液比的继续增加，提取率会开始下降。这是因为料液比继续增加，溶剂就会相对较多，蛋白质就会过度膨胀，与水的结合力就会下降，提取率也会随之下降。因此，在提取“陇藜1号”藜麦籽实清蛋白时，要根据实际情况合理设置料液比。

3.30min是最佳超声时间。超声时间也是影响“陇藜1号”藜麦籽实清蛋白测定的一大因素。随着超声时间的延长，会呈现先升后降的趋势，在持续30min时，籽实清蛋白的提取率会达到顶峰，但如果超声时间继续延长，提取率就会开始下降。这是因为作用时间相对较长，破坏了籽实的清蛋白结构，分子在溶剂中会降低溶解度，提取率自然会降低。因此，提取“陇藜1号”藜麦籽实清蛋白的时候，要对超声时间进行合理设置，30min为最佳。

4.氨基酸含量较高。“陇藜1号”藜麦籽实清蛋白中含有丰富的氨基酸，要利用酸水解法测定籽实清蛋白中氨基酸含量，结果发现，“陇藜1号”藜麦籽实清蛋白含有的必需氨基酸与非必要氨基酸比值大概为27：50。根据相关的测定可以得知，谷氨基酸、天冬氨基酸、精氨基酸等含量相对较高，这说明“陇藜1号”藜麦籽实清蛋白的利用价值很高。

四、抗氧化性测定

测定“陇藜1号”藜麦籽实清蛋白的抗氧化性，主要是测定其DPPH自由基清除率、羟自由基清除率、溶解性、持水力等，下面对这些内容进行分析和阐述。

1.DPPH自由基清除率。随着“陇藜1号”藜麦籽实清蛋白提取率的增强，DHHP自由基清除作用也有所增强。当“陇藜1号”藜麦籽实清蛋白浓度为1.2mg/mL時，其清除率可以达到68%。

2.羟自由基清除率。“陇藜1号”藜麦籽实清蛋白中的羟自由基清除率，通常随着提取浓度的增大而升高。如果蛋白浓度相对较低的话，羟自由基清除率的上升速率较为缓慢，但是随着浓度的上升，羟自由基的清除率就会增加。当“陇藜1号”藜麦籽实清蛋白提取浓度为1.2mg/mL时，羟自由基清除率可以达到45%。

3.溶解性。“陇藜1号”藜麦籽实清蛋白的溶解度会呈现先下降后上升的趋势，且pH为2.5时，溶解度就会降低，主要是因为等电点处藜麦籽实清蛋白表面所带有的总负荷参数为零，并且分子之间的静电排斥能力相对较小，所以很容易因为聚集产生沉淀。另外，在测定时，如果蛋白的等电点相对较远的话，水化的作用也会相对较弱，这时，蛋白的分散作用也会有所提升，溶解度就会增加。

4.持水力。“陇藜1号”藜麦籽实清蛋白的持水力一般会随着pH的变化而变化，通常情况下呈现V型曲线，如果pH逐渐靠近等电点，持水力就会呈现下降趋势。但是，如果pH与等电点相对较远的话，蛋白的持水力就会有所提升。

基金项目：甘肃省市场监督管理局科技计划项目（SSCJG-SP-202101）；甘肃省市场监督管理局科技计划项目（SSCJG-SP-202113）；甘肃农业大学科研项目（GSAU-ZL2015-048）。

作者简介：焦斐（1985-），女，汉族，甘肃金昌人，工程师，硕士研究生，研究方向为食品检测。

高娟（1989-），女，汉族，甘肃金昌人，工程师，大学本科，研究方向为食品检测。

郑炜（1986-），男，汉族，甘肃金昌人，工程师，硕士研究生，研究方向为食品检测。

何发明（1984-），男，汉族，甘肃金昌人，工程师，大学本科，研究方向为食品检测。