米糠蛋白的研究进展
研 究 生 课 程 论 文
(2014-2015学年第二学期)
米糠蛋白的研究进展
研究生：刘玲玲 提交日期： 2015/6/30
研究生签名：
学 号
201420123151 学 院 轻工与食品学院 课程编号
课程名称 蛋白质科学与工程 学位类别 硕士 任课教师 杨晓泉、王金梅
教师评语：
成绩评定： 分 任课教师签名： 年 月 日
米糠蛋白的研究进展
摘要：中国米糠资源的年产量约为1.4×107t,其中米糠蛋白约为2×106t,米糠蛋白的高营养性和低过敏性使它成为不可多得的优质蛋白资源。但米糠蛋白的提取和分离纯化难度高，其工业化生产仍未实现。本文对米糠蛋白的提取方法、功能性影响因素以及在食品中的应用情况进行了综述。旨在推动我国米糠蛋白的精深加工产业的发展。
关键词：米糠蛋白；提取；应用
Abstract：The annual output of Chinese rice bran resources is about 1.4×107t, and the rice bran protein is about 2×106t, the high nutrition and low allergy of rice bran protein make it a rare quality protein resource. However, the extraction and purification of rice bran protein is difficult, and the industrial production has not been realized. In this paper, the extraction method of rice bran protein, functional factors and the application in food were summarized. In order to promote the development of deep processing industry in China's rice bran protein.
Key word: rice bran protein ；extraction；application
米糠中含有约12%-16%的蛋白质，米糠蛋白的氨基酸组成与FAO/WHO推荐模式相似，其生物效价为2. 0 ~2. 5,消化率可达到90%。从营养效价上看，米糠蛋白的重量虽然仅为米糠总量的6%~8%，但却含有米糠中64%的营养成分以及90%以上的人体必需元素。同时，是已知的谷物中过敏性最低的蛋白质，可以用来作为特殊人群特别是婴儿配方食品的食物原料，是不可多得的优质蛋白资源。
虽然早在20世纪70年代就己开展米糠蛋白提取和纯化方法的研究，然而历经40年米糠蛋白的商业化生产及应用仍然没有实现，原因可能是因米糠蛋白的溶解性质复杂。文章综述了米糠蛋白的提取方法及在功能性食品、食品添加剂等领域的应用现状，以期为米糠蛋白的工业化生产与应用提供理论参考。
一、米糠蛋白的提取方法
尽管米糠蛋白的营养和保健功能已得到公认，但是目前各国还没有工业化的米糠蛋白产品。米糠蛋白缺乏实用性的主要原因是由其提取的难度造成的。早在
1966年，Cagampanget[1]等人就采用碱法从米糠中提取蛋白质，Betschartet, Gnanasambandam和Hettiarachehy采用同样的方法提取米糠蛋白[2]。随着酶技术
的发展，人们开始采用不同的酶来提取蛋白质，从使用单一酶到多种复合酶进行
提取，米糠蛋白的得率不断得到提高(国外有的高达92%)[3]。由于生活水平逐渐
提高，人们对蛋白质的要求发生了从量到质的变化，所以现在研究人员正致力于
蛋白提取物的高纯度化和高营养化。
米糠蛋白的提取主要有三种方法，酶法、碱法、以及物理法。三种提取方法的
工艺流程分别如下[4]：
酶法：米糠+水搅拌调节适当pH, T(依据各种酶而定) 加
酶反应一定时间离心收集上清液(蛋白质浓缩物) 调pH 值
离心干燥米糠蛋白
碱法:米糠+水调节pH和温度离心过滤取上清液
调节等电点离心过滤干燥米糠蛋白
物理法：米糠浆胶体磨研磨均质离心取上清液
浓缩干燥米糠蛋白
目前，美国农业部南部地区研究中心的研究人员。正在寻找合适的方法来实
现米糠蛋白的工业化生产。Hamada[5]等人利用酶制剂、超滤、HPLC等技术对米糠
蛋白的提取、纯化做了许多深入的研究工作。用食品级蛋白酶制剂将米糠蛋白部
分水解，可以增加米糠蛋白的回收率(从60％增至93％)。蛋白酶的作用可使米
糠蛋白的提取率增加，但水解过度会降低米糠蛋白的功能性质，在蛋白质功能性
质的优化上，建议水解度小于5％。经过如此改性的米糠蛋白，溶解性显著增加(最高达83％)，乳化活性及稳定性也得以提高[6]。利用风味蛋白酶Flavourzyme
则能够解决水解产品的苦味问题。经此酶法改性的米糠蛋白不仅可作为营养强化剂，还可作为食品的风味增强剂[7]。用于许多食品中，如肉制品、快餐食品、焙
烤制品、小吃、汤料、酱料以及其它调味品等。韩国的研究者也曾采用碱溶酸沉
的方法从米糠中获得米糠蛋白，然后用酶法获得蛋白水解物，经过10 KDa超滤
和柱层析。获得的2～10 KDa和0.2～0.6 KDa的多肽组分．具有结合胆酸的功
能，是开发功能食品的良好基料。
纤维素和半纤维素(主要是木聚糖)是构成植物细胞壁中的最基本成分．纤维素酶和木聚糖酶可将纤维素和木聚糖切成短链寡聚糖．这有助于切断多糖基质中的连接，释放出更多的分子内物质．如蛋白质。Ansharullah利用纤维素酶和复合糖酶(Vis-cozyme L)的作用，将米糠蛋白的得率从25％提高到54％。Wang M．[8]等删除了利用木聚糖酶外。还使用了植酸酶。植酸酶水解植酸盐中的磷酸基团，由此切断蛋白质与植酸的连接。使米糠蛋白的溶解性和纯度增加。试验结果表明，在这两类酶的作用下．米糠蛋白的提取率达到74.6％，蛋白质纯度为92.0％。米糠的粒度对蛋白质的提取率也有一定影响。米糠被磨细后，提取液中蛋白质的含量会略微增加，均质后还会进一步增加。对于不同的米糠原料。蛋白质的最大沉淀量在pH 4～5之间，CaCl
2
对蛋白质的沉淀程度没有影响。六偏磷酸盐可使
米糠蛋白的提取率提高4倍。Na
2S0
3
、半胱氨酸以及SDS的存在也会使蛋白质的
提取率增加[9]。值得注意的是,米糠蛋白的提取受到米糠稳定化处理条件、米糠油的提取工艺的影响。在米糠的挤压稳定化处理中，由于受热的时问较短，蛋白质变性可能还不十分严重，但是如果采取的是高温提油或脱溶工艺，米糠粕中的蛋白质会发生严重变性而难以提取。为了开发利用脱脂米糠中的蛋白质以及减少油中溶剂残留，国外已改进了米糠油的提取工艺．采用了以短链烷烃类化合物(丙烷、正丁烷)为溶剂的高压低温浸油技术[10]。把过去单一的油脂提取发展到蛋白质和油脂提取并重的生产工艺上来。
二、米糠蛋白的功能性质
米糠蛋白的功能性质是指米糠蛋白在加工、处理、贮藏、制备和消费过程中影响其在食品体系中应用的某些物理、化学特性的总称。可概括为水溶性、乳化性及乳化稳定性、起泡性及起泡稳定性。
2. 1 乳化性和乳化稳定性
Beuchat]等曾经定义乳化性为每克蛋白质乳化的油脂的毫升数。牛血清蛋白是良好的乳化剂，一般作为评价乳化特性的标准。米糠蛋白的乳化能力低于牛血清蛋白，表面疏水性是影响蛋白质的重要因素，米糠分离蛋白表面的疏水基团较少，与油脂结合性比牛血清蛋白低。而适度的水解和脱氨能够增加蛋白质的乳化能力和乳化稳定性[11]。
2.2起泡性和泡沫稳定性
蛋清蛋白具有良好的起泡性，常作为评价起泡性的标准。米糠分离蛋白的起泡性和泡沫稳定性分别为(18.9±1.04)min和(108±1.3)min，其起泡性与蛋清蛋白相近(20.5±0.3)min，泡沫稳定性略低于蛋清蛋白(120±1.4)min[12]。
2.3溶解性
由于米糠蛋白中存在大量的二硫键和聚集体。大部分蛋白质不能溶解于一般水溶液中。Bera M．B等采用200 mg样品分散在0.1mo/L NaCl溶液(低盐)和1.0mol/L NaCl溶液(高盐)中，调整pH值(2～10.5)，另一组实验是在各种离子的CaCl2溶液中，分散样品振荡30 min后离心(1 000 r/min，20min)分析上清液中蛋白质含量。这样总氮和可溶性氮可以评价出来。米糠蛋白的可溶性较差，碱法提取后其溶解度在pH值2.0、4.0、6.0、8.0、10.0时分别为38％、5％、8％、46％、58％。Wang．M[13]等报道采用木糖酶和植酸酶提取的分离蛋白，其溶解度在上述pH值条件下为53％、8％、60％、78％、82％。Hamada[8]采用exoprotease和endoproteases处理米糠蛋白达到水解度8％～9％时，在pH 5.0、7.0、9.0溶解度为53％、61％、70％，而用Flavourzyme处理后可达到56％、73％、86％，经过改性后能较好地提高蛋白质的溶解度。Hamada[8]也利用蛋白酶来提高米糠蛋白的可溶性，在10％的水解度溶解性可达到92％，在限制水解到2％的水解度，蛋白质复水可溶性从74％增加到80％，在Na2CO3，或SDS的存在或者两者同时存在时可达84％。
三、米糠蛋白的深加工
3.1生产婴儿配力食品
米糠蛋白作为一种必需氨基酸齐全、生物效价高、低过敏性、良好消化性优质植物蛋白资源，可作为生产婴儿食品蛋白原料日前我国婴幼儿食品发展较快，市售母乳化奶粉或其他一些具有生理活性的婴儿配力奶粉，其主要用途是添加免疫球蛋白和乳铁蛋白，以期望达到提高婴儿免疫日的然而，绝大多数婴儿食品忽略了一些敏感体质婴儿由于摄入某种蛋白质而引起过敏现象，开发和利用米糠蛋白作为婴儿食品低过敏性蛋白源具有十分重要的意义[14]。
Khan[15]用植酸酶与纤维素酶从微波稳定化及干热稳定化的米糠中提取米糠蛋白，再将米糠蛋白与地瓜粉、面粉、米粉、玉米粉、全脂乳粉等混合制备婴儿
配方食品，其营养成分能满足婴幼儿补充食品的标准，热值高达 1 697-1 739 kJ/100g，体外消化率为80. 90%一84.45%短期婴儿喂养试验证明该配方具有良好的可接受性。刘颖[16]以乳粉和米糠蛋白粉为原料，按40:60比例将乳粉与米糠蛋白粉混合，且比较了复合米糠蛋白粉与市售乳粉和酪蛋白的营养价值，发现米糠蛋白粉与乳粉复配可有效提高其营养价值，复合米糠蛋白粉的蛋白质功效比为2.45，其他蛋白质相关生物学价值如真消化率、生物效价及净利用率分别为89.12%,79.34%,67.53%,皆比市售乳粉(真消化率、生物效价及净利用率分别为81.53%,71.48%,58.28%优异。
3.2功能性多肽开发
功能性多肽是具有调节生理节律、增强机体防御功能、预防疾病等功能的生物活性分子，蛋白质水解可产生某些活性肽，这已成为日前蛋白质水解研究的热门课题，据资料报道，在一定条件下米糠蛋白经酶解，可获得具有镇痛作用类阿片拮抗肽和具有降血压、增强免疫功能活性肽。据日本研究报道，以大米中清蛋白为原料，通过酶解生成有增强免疫功能活性肽(八肽);而米糠中清蛋白含量是大米的6-7倍若能利用米糠中清蛋白开发活性肽.从理论上讲则更为经济可行[17-19]。
3.3营养强化剂及改善食品功能特性
米糠蛋白营养价值可与大米内胚层蛋白质相当，是制作高蛋白保健、营养食品理想强化剂米糠蛋白及其系列水解物，可应用于很多食品，如焙烤食品、咖啡伴侣、搅打奶油、糖果、填充料、强化饮料、小吃、汤料、酱料、肉卤及其它调味品[20]。
天然植物蛋白物化功能性普遍较差用蛋白酶提取米糠蛋白即可改善蛋白质溶解性、起泡性等功能性质酶法水解或改性后米糠蛋白在食品生产中具有广泛用途，如在焙烤食品和糖果中起发泡作用，在肉制品中起增稠和粘合作用，在液体或半固体食品中起稳定、增稠作用等[21]。
3.4生产替代谷氨酸钠风味肽
长期以来，谷氨酸及其钠盐作为调味剂在食品中广泛使用，但过量使用会有一定的毒副作用米糠蛋白含有丰富谷氨酰胺和天门冬酰胺，通过蛋白酶水解和脱酰胺作用，使7.6%肽键水解，生产谷氨酰胺风味增强剂，可开发将取代可能对
人体有害的味精风味增强剂[22]。
3.5蛋白饮料保健食品
米糠经高温处理，然后用香术瓜蛋白酶使米糠蛋白成为可溶性物质[23]，经过加酸味剂分离出固体物质，即能制成一种呈透明状、大众化米糠蛋白饮料另外，酶水解可制成功能性饮品如Rice Choice和Rice X等产品，具有柔和风味、良好营养性和一定保健功能。
3.6通作为可食性膜的应用
可食性膜的基质可以是蛋白质类、多糖类、脂质类及其复合物，可食性膜不仅具有保护食品品质的包装功能，还可以与食品一起食用。Adebiyi A P,[24]研究发现米糠蛋白可以用来制备可降解的蛋白质膜，将碱提酸沉得到的米糠蛋白和甘油在pH 8的条件卜制作出的膜强度较大，与采用大豆蛋白制备的可食用膜的功能性质相近。Yu. J[25]用脱脂米糠制备的米糠蛋白制作可食性膜，发现通%米糠蛋白与通%明胶复合膜的物理性质较理想，具有较高的抗拉强度，可达23. 90 MPao Shin等，门还研究了采后处理中米糠蛋白膜对草每质量的影响，发现草每样品分别用50 ug/g的二氧化氯溶液处理,5 kJ/m`紫外光照射，并用含100葡萄袖籽提取物的米糠蛋白膜包装，可较好地保持草巷的品质。
四、展望
目前，国内稻谷加工企业不计其数，米糠总产量很大，但加工企业生产规模小且分散，米糠产量相对比较小，再加上新鲜米糠稳定性差，不容易储存和运输等诸多原因，米糠难以集中处理，因而，在我国尚未实现规模化米糠蛋白的综合利用。与来自动物的蛋白资源相比，来自植物的蛋白资源价格低廉，随着对相对价廉并具备多种功能活性[26]的植物蛋白资源需求的增长，米糠蛋白的工业化生产及应用变得越来越迫切。中国虽然拥有大量的米糠资源，但对米糠的深加工利用比例仅为10%-15%，中国食品工业“十二五”发展规划明确提出将集中利用米糠资源生产米糠油、米糠蛋白、谷维素、糠蜡、肌醇等产品作为稻谷加工业的发展方向和重点，以加大对米糠资源的综合利用。米糠蛋白氨基酸组成与FAO/WHO 推荐模式相似，生物效价、消化率皆较高，其开发利用对稻米资源的深加工及解决粮食危机皆具重要意义。米糠蛋自的用途很多，能够添加到很多的食品中从全脂米糠不脱脂米糠中得来的蛋白质浓缩物可以应用于很多方面，比如面包、饮料、
粘连剂、蜜饯以及婴儿食品。作为大米主产国的我们 .则应该好好利用这一资源优势，积极进行技术创新，提高米糠蛋白的产量和进一步加强对其功能性研究，让米糠蛋白成为我国的特色优势产品。
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大米蛋白研究与利用概述
大米蛋白研究与利用概述 摘要：本文从大米蛋白组成成分、结构和性质出发，以研究开发和利用大米促进精深加工为支撑，阐述大米蛋白分离提取方法，概述国内外大米蛋白产品研究及开发利用现状，并对其前景进行展望。 关键词：大米；大米蛋白；提取工艺；制备；利用 农业是国民经济的基础，粮食是基础的基础，是人类赖以生存、繁衍和发展的必要条件，也是食品工业的基础，是所有食品工业的基本原料的来源。稻谷（Oyaza sativa）是人类重要的粮食种类之一，尤其是在亚洲地区。2007年国际水稻研究所统计数据显示，近年来世界年生产稻谷总产量约为5.33亿t，中国的稻谷总产量达到1.865亿t，占35％，居世界首位。稻谷生产和消费集中在亚洲地区，尤其以中国、印度尼西亚、孟加拉、越南和泰国为主［1］。长期以来，稻谷生产和稻谷加工产品及副产品的深加工一直倍受食品科学家高度关注。大米蛋白的开发和利用研究正是基于丰富稻米加工产品和合理利用稻米加工副产品的研究和综合利用。因此，提取和合理利用大米中蛋白质具有重要社会和经济意义。 1 大米蛋白的组成和理化特性 1.1 大米蛋白的组成 大米蛋白具有优良营养品质，是公认的谷类蛋白中的优质植物蛋白。按Osborne分类方法［2］，大米蛋白可粗分为4类：清蛋白（albumins），可溶解于水的蛋白质，占总量2%～5％；球蛋白（globulins），溶于0.5mol／L的NaCl溶液，占总量2%～10％；谷蛋白（glutelin），溶于稀酸或稀碱，占总量80％以上；醇溶蛋白（prolamins），溶于70%～80％乙醇溶液，占总量1%～5％。其中谷蛋白和醇溶蛋白成为贮藏性蛋白，它们是大米蛋白的主要成分。而清蛋白和球蛋白含量较低，是大米中的生理活性蛋白。大米蛋白因赖氨酸含量较高、必需氨基酸含量与其他谷类蛋白中必须氨基酸含量比较具有一定优势和生物价（BV）及蛋白质效用比率（PER）较高而具有良好得营养价值。
米糠蛋白的研究现状
米糠蛋白的研究综述 摘要：廉价的米糠是稻谷加工的副产物是丰富的蛋白质来源，并且米糠蛋白的氨基酸组成丰富，具有低过敏性。所以米糠蛋白的提取越来越受到关注，米糠蛋白的提取方法主要有碱法提取、酶法提取和物理法，复合法提取，本文主要就米糠蛋白的提取方法进行综述，针对米糠蛋白的改性后的功能进行阐述。 关键词：米糠蛋白碱法酶法 Abstract:Cheap rice bran is a by-product of rice processing，which is a rich source of protein, and its amino acid composition is rich, hypoallergenic. So the extraction of rice bran protein is more and more attention, the extracting method of rice bran protein mainly alkali distillation, enzymatic method and physical method, the complex legal extraction, this paper mainly summarized the extracting method of rice bran protein, elaborates the functions of rice bran protein modification . Key words:rice bran protein alkaline enzyme hydrolysis 前言 米糠是一种廉价易得、营养丰富的稻米加工副产品。米糠中含有丰富的营养物质，全脂米糠一般含有12%~18%的蛋白质、16%~20%脂肪、12%左右灰分、14%膳食纤维，碳水化合物总量约为50%左右，包括淀粉、半纤维素等，具有较高利用价值[1]。米糠主要运用于饲料中，利用率较低，目前人们对于植物蛋白的需求不断增加，因此从米糠中寻求新的植物蛋白资源具有重要的现实意义。 1 米糠蛋白 米糠蛋白中有清蛋白、球蛋白、醇蛋白以及谷蛋白。这四种蛋白质质量比例为37:36:22:5，其中可溶性蛋白质约占70%，与大豆蛋白接近[1]。米糠蛋白质中必需氨基酸齐全，生物效价较高。将米糠与大米中的蛋白质相比较，前者的氨基酸组成更接近FAO / WHO的推荐模式，营养价值可以和鸡蛋相媲美[2-3]。尤其是赖氨酸含量高于大米蛋白的含量，这补偿了谷物蛋白中氨基酸不足的缺陷，大大提高了米糠蛋白的营养价值，使其成为可与动物蛋白相比拟的优质蛋白质。 从营养的角度看，清蛋白和球蛋白有很好的氨基酸平衡，赖氨酸、色氨酸的含量较高，高于大米以及其他谷物中的含量。而大米中蛋白质的主要成分是谷蛋白和醇溶蛋白，清蛋白和球蛋白的含量较低，致使赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸含量极低，由于限制氨基酸的存在，使大米中蛋白质的营养价值偏低。米糠蛋白的生物效价(PER)为2.0~2.5，与牛奶中酪蛋白相近(PER为2.5)[4]，而且，米糠蛋白是低过敏性蛋白，不含致敏因子。因此米糠蛋白非常适合作为婴幼儿和特殊人群的营养食品，国内外高度重视米糠蛋白的研究和产品开发。 2 米糠蛋白的提取
乳清蛋白与老年肌肉衰减征研究进展1
乳清蛋白与老年肌肉衰减征研究进展 蒋与刚1，杨亚丹2，李 静1 （1军事医学科学院卫生学环境医学研究所，天津 300050；2天津市干部疗养院，天津 300191） 基金项目：天津市应用基础及前沿技术研究计划面上项目（项目编号：09JCYBJC12900）。 作者简介：蒋与刚（1967— ），男，河南信阳人，研究员，主要从事营养神经科学和老年营养研究。 肌肉衰减综合征(Sarcopenia)是一种以骨骼肌肌纤维质量下降、肌肉力量减小、肌肉耐力及代谢能力下降、结缔组织和脂肪增多等为主要特征的增龄性退行性病征[1]。研究表明，肌肉减少30％将影响肌肉的正常功能，可出现肌肉松弛、皮肤皱褶增多、体重下降、身体虚弱、抵抗力下降等症状；同时，老年人的活动能力也降低，完成行走、登高、坐立、举物等各种日常动作困难，并逐步发展到难以站起、下床困难、步履蹒跚、平衡障碍、极易摔倒骨折，增加了残疾和丧失生活自理能力的风险，也给社会与家庭带来沉重的经济负担[2]。流行病学调查结果显示，60岁以上的老年人约3成罹患肌肉衰减综合征。随着我国步入老龄化社会，老年肌肉衰减征已成为威胁老年人健康的重要公共卫生问题。 肌肉衰减征的发病机制主要涉及以下几个方面[3]：(1)神经元数量及传导速度下降；(2)肌纤维变化；(3)兴奋-收缩耦连减少；(4)氧化损伤；(5)卫星细胞激活/增殖减少；(6)收缩蛋白基因表达减少；(7)收缩蛋白mRNA 转录减少；(8)肌肉代谢变化；(9)胞质分裂增加；(10)内分泌变化和/或组织对激素的反应下降；(11)对营养和/或代谢反应下降，等。大量研究显示，抗阻力运动和适量优质蛋白质摄入是防治老年肌肉衰减征的有效途径。本文综述膳食蛋白质与肌肉衰减综合征关系的研究进展，重点介绍乳清蛋白在防治肌肉衰减征中的作用及相关机制。 1 膳食蛋白质与老年肌肉衰减征的关系 蛋白质是生命的物质基础。老年人发生蛋白质摄入 不足的危险性高[4]。Kerstetter等报道，在50岁以上的老人中，32％—41％的女性、22％—38％的男性蛋白质摄入量低于膳食供给量标准RDA（0.8g/kg·d）[5]。2002年中国居民营养与健康状况调查报告显示[6]，我国60岁以上老年人平均每人每天蛋白质摄入量仅为59.33g，明显低于膳食营养素参考摄入量(DRI) 的要求，即男性75g、女性65g。 老年人膳食蛋白质摄入不足可导致机体负氮平衡，加速肌肉萎缩、器官功能退化。因此，经常摄入富含蛋白质的食物对于增加肌肉蛋白质是必需的。一些研究发现，蛋白质摄入与肌肉质量呈正相关关系[7,8]。多位学者认为蛋白质的RDA虽然对健康人而言是充足的，但不能阻止衰老伴随的肌肉丢失[9]。另外，有学者建议每天摄入的蛋白质总量应平均分配到一日三餐中去[10]。如果需要额外补充蛋白质，应在三餐之间进行[11]。研究表明，每天每kg体重摄入1.6g蛋白质可增加老人运动诱导的肌肉增多[12]。另一项研究表明，维持肌肉质量所需蛋白质的最低需要量为1.0g/kg·d [13]。Jones的研究结果表明，老年人的膳食蛋白质摄入量增至1.0—1.3g/kg·d 有助于维持氮平衡，并有可能减缓因能量摄入减少所致的蛋白质合成能力的下降。因此，老人摄入蛋白质推荐量为1.0—1.5g/kg·d。 由于代谢的改变，老年人与年轻人相比从等量膳食蛋白质中产生的肌肉蛋白要少。但如果摄入的蛋白质或氨基酸混合物中加入10g以上必需氨基酸则可产生于年 轻人相同的反应[14，15]。Solerte等在一项随机试验中，对 41名、66—84岁的老年肌肉衰减征患者进行了研究。给 摘 要：肌肉衰减征(Sarcopenia)是伴随衰老而出现的一种以肌肉质明显减少、肌肉力量下降为特点的常见病征，同时伴随功能下降和多种慢性病发生。摄入充足的膳食蛋白质和能量，以及加强抗阻力运动和有氧运动是防治老年人肌肉衰减征的重要措施。乳清蛋白富含亮氨酸等支链氨基酸和谷氨酰胺，在防治老年肌肉衰减征中具有独特而重要的作用。 关键词：乳清蛋白；老年肌肉衰减征；膳食蛋白质中国食物与营养 2011,17(7):71-73Food and Nutrition in China
蛋白质提取
蛋白质提取与制备蛋白质种类很多，性质上的差异很大，既或是同类蛋白质，因选用材料不同，使用方法差别也很大，且又处于不同的体系中，因此不可能有一个固定的程序适用各类蛋白质的分离。但多数分离工作中的关键部分基本手段还是共同的，大部分蛋白质均可溶于水、稀盐、稀酸或稀碱溶液中，少数与脂类结合的蛋白质溶于乙醇、丙酮及丁醇等有机溶剂中。因此可采用不同溶剂提取、分离及纯化蛋白质和酶。 蛋白质与酶在不同溶剂中溶解度的差异，主要取决于蛋白分子中非极性疏水基团与极性亲水基团的比例，其次取决于这些基团的排列和偶极矩。故分子结构性质是不同蛋白质溶解差异的内因。温度、pH、离子强度等是影响蛋白质溶解度的外界条件。提取蛋白质时常根据这些内外因素综合加以利用。将细胞内蛋白质提取出来。并与其它不需要的物质分开。但动物材料中的蛋白质有些可溶性的形式存在于体液（如血浆、消化硫等）中，可以不必经过提取直接进行分离。蛋白质中的角蛋白、胶原及丝蛋白等不溶性蛋白质，只需要适当的溶剂洗去可溶性的伴随物，如脂类、糖类以及其他可溶性蛋白质，最后剩下的就是不溶性蛋白质。这些蛋白质经细胞破碎后，用水、稀盐酸及缓冲液等适当溶剂，将蛋白质溶解出来，再用离心法除去不溶物，即得粗提取液。水适用于白蛋白类蛋白质的抽提。如果抽提物的pH用适当缓冲液控制时，共稳定性及溶解度均能增加。如球蛋白类能溶于稀盐溶液中，脂蛋白可用 稀的去垢剂溶液如十二烷基硫酸钠、洋地黄皂苷（Digitonin）溶液或有机溶剂来抽提。其它不溶于水的蛋白质通常用稀碱溶液抽提。 蛋白质类别和溶解性质 白蛋白和球蛋白: 溶于水及稀盐、稀酸、稀碱溶液，可被50%饱和度硫酸铵析出。真球蛋白: 一般在等电点时不溶于水，但加入少量的盐、酸、碱则可溶解。 拟球蛋白: 溶于水，可为50%饱和度硫酸铵析出 醇溶蛋白: 溶于70～80%乙醇中，不溶于水及无水乙醇 壳蛋白: 在等电点不溶于水，也不溶于稀盐酸，易溶于稀酸、稀碱溶液 精蛋白: 溶于水和稀酸，易在稀氨水中沉淀 组蛋白: 溶于水和稀酸，易在稀氨水中沉淀 硬蛋白质: 不溶于水、盐、稀酸及稀碱 缀合蛋白(包括磷蛋白、粘蛋白、糖蛋白、核蛋白、脂蛋白、血红蛋白、金属蛋白、黄素蛋白和氮苯蛋白等) : 此类蛋白质溶解性质随蛋白质与非蛋白质结合部分的不同而异，除脂蛋白外，一般可溶于稀酸、稀碱及盐溶液中，脂蛋白如脂肪部分露于外，则脂溶性占优势，如脂肪部分被包围于分子之中，则水溶性占优势。 蛋白质的制备是一项十分细致的工作。涉及物理学、化学和生物学的知识很广。近年来虽然有了不改进，但其主要原理仍不外乎两个方面： 一是利用混合物中几个组分分配率的差别，把它们分配于可用机械方法分离的两个或几个物相中，如盐析、有机溶剂提取、层析和结晶等； 二是将混合物置于单一物相中，通过物理力场的作用使各组分分配于不同区域而达到分离的目的，如电泳、超离心、超滤等。由于蛋白质不能溶化，也不能蒸发，所能分配的物相只限于固相和液相，并在这两相间互相交替进行分离纯化。 制备方法可按照分子大小、形状、带电性质及溶解度等主要因素进行分类。按分子大小和形态分为差速离心、超滤、分子筛及透析等方法；按溶解度分为盐析、溶剂抽提、分配层析、逆流分配及结晶等方法；按电荷差异分为电泳、电渗析、等电点沉淀、离子交换层析及吸附层析等；按生物功能专一性有亲合层析法等。 由于不同生物大分子结构及理化性质不同，分离方法也不一样。即同一类生物大分子由于选用材料不同，使用方法差别也很大。因此很难有一个统一标准的方法对任何蛋白质均可循用。因此实验前应进行充分调查研究，查阅有关文献资料，对欲分离提纯物质的物理、化学及生物学性质先有一定了解，然后
米糠中功能性成分的研究现状与发展趋势修订稿
米糠中功能性成分的研究现状与发展趋势 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】
米糠中功能性成分的研究现状与发展趋势 ?2006-12-21国家食物与营养咨询委员会 王永斌 （蚌埠学院食品科学与工程系，蚌埠 233000） 摘要：米糠是具有很高营养价值和开发前景的稻谷加工副产品。本文重点介绍了米糠功能成分的研究现状与发展趋势，为米糠的综合利用提供参考。 关键词：米糠；功能成分；研究现状：发展趋势；综合利用 米糠是禾本科植物稻谷的外壳，是碾米过程中被碾下的皮层及米胚和少量碎米的混合物，约占稻谷的5%～6%，它不仅来源丰富，而且营养全面。米糠中富含不饱和脂肪酸、生育酚、生育三烯酚、脂多糖、可食纤维、角鲨烯、γ-谷维醇等生理活性物质。这些物质对于预防人体心、脑血管疾病，抗癌，增强免疫力，降低血脂，预防便秘和肥胖症具有显着的功能作用，是保健食品、医药、化工制造业的重要原料，在世界各国受到广泛重视。 同时，米糠含有活性很强的脂肪酶，这种脂肪酶能很快分解米糠中所含的油脂，使酸价迅速上升，并有可能经受脂肪氧合酶的进一步氧化作用（俗称“哈变”），在较短的时间内产生一种令人难以接受的霉味。新鲜米糠，在常温下的几小时内，其酸价可由4mg KOH/g上升到10 mg KOH/g以上，25℃气温下，米糠的游离脂肪酸（FFA）含量以约为1%/h升速增大。米糠中夹杂的害虫和微生物的生命活动也会加速米糠酸败劣变。因此，必须钝化这种酶，使米糠稳定，米糠才可进行深度开发。 米糠资源的深度开发利用，必须集约经营，否则难以取得规模效益，工艺、技术及装备等条件也难以实现。国内米糠的总产量虽然很大，但由于稻谷加工企业比较分散，生产规模也不大，再加上新鲜米糠稳定性较差，不易贮存和运输，因此难以集中生产。目前，米糠有效利用率尚不足20%，大部分作为饲料，甚至作为废料，资源浪费严重。 1 米糠的营养成分及生理功能
水通道蛋白
水通道蛋白 水通道蛋白（Aquaporin），又名水孔蛋白，是一种位于细胞膜上的蛋白质（内在膜蛋白），在细胞膜上组成“孔道”，可控制水在细胞的进出，就像是“细胞的水泵”一样。 水通道是由约翰霍普金斯大学医学院的美国科学家彼得·阿格雷所发现，他与通过X射线晶体学技术确认钾离子通道结构的洛克斐勒大学霍华休斯医学研究中心的罗德里克·麦金农共同荣获了2003年诺贝尔化学奖。 水分子经过Aquaporin时会形成单一纵列，进入弯曲狭窄的通道内，内部的偶极力与极性会帮助水分子旋转，以适当角度穿越狭窄的通道，因此Aquaporin的蛋白构形为仅能使水分子通过之原因 水通道蛋白的发现 编辑 Agre等(1988)在分离纯化红细胞膜上的Rh多肽时，发现了一个28 kD的疏水性跨膜蛋白，称为形成通道的整合膜蛋白28(channel-forming inte—gral membrane protein，CHIP28)，1991年完成了其cDNA克隆(Verkman，2003)。但当时并不知道该蛋白的功能，在进行功能鉴定时，将体外转录合成的CHIP28 mDNA 注入非洲爪蟾的卵母细胞中，发现在低渗溶液中，卵母细胞迅速膨胀，并于5 min 内破裂。为进一步确定其功能，又将其构于蛋白磷脂体内，通过活化能及渗透系数的测定及后来的抑制剂敏感性等研究，证实其为水通道蛋白。从此确定了细胞膜上存在转运水的特异性通道蛋白，并称CHIP28为Aquaporinl(AQPl)。 水通道蛋白分类 编辑 AQP0 AQP0最初称之为主体内在蛋白(major intrinsic protein，MIP)，在晶状体纤维中细胞中表达丰富，与晶状体的透明度有关．AQpo的突变可能导致晶状体水肿和白内障。小鼠缺乏AQPO将患先天性白内障[61]。 AQP1 AQP1是1988年发现的,开始将这种蛋白称为通道形成整合蛋白(CHIP),是人的红细胞膜的一 种主要蛋白。它可以使红细胞快速膨胀和收缩以适应细胞间渗透性的变化。AQP1蛋白也存在于
小G蛋白的研究进展
小G蛋白的发展及研究现状 G蛋白是普遍存在于真核生物细胞中的一个GTP结合蛋白家族，根据其压机组成及分子量大小，可以将参与细胞信号转导的G分为异三聚体G蛋白、小G蛋白和几种特殊的GTP结合蛋白。小G蛋白具有鸟核苷酸的结合位点，有GTP酶活性，其功能同样受鸟核苷酸调节，但与跨膜信息传递没有直接的关系，在结构上也不同于其他的G蛋白，其分子量较小，在20-30kDa之间，不是以α、β、γ三聚体方式存在，而是单体分子，且第一个被发现的小G蛋白是Ras,其他的还有Rho,SEC4,YPT1等，微管蛋白β亚基也是一种小G蛋白。小G蛋白与其他G蛋白相同的是当结合了GTP时即成为活化形式，这时可作用于下游分子使之活化，而当GTP水解成为GDP时则回复到非活化状态。 在细胞中存在着一些专门控制小G蛋白活性的小G蛋白调节因子，有的可以增强小G蛋白的活性，如鸟苷酸交换因子（guanine nucleotide exchange factor, GEF）和鸟苷酸解离抑制因子（Guanine nucleotide dissociation Inhibitor, GDI）,有的可以降低小G蛋白的活性，如GTP酶活化蛋白（GTPase activating protein, GAP）。近年来研究发现小G蛋白，特别是一些原癌基因表达产物有着广泛的调节功能。Ras蛋白主要参与细胞增殖和信号转导；Rho蛋白对细胞骨架网络的构成发挥调节作用；Rab蛋白则参与调控细胞内膜交通（membrane traffic）。此外，Rho和Rab亚家庭可能分别参与淋巴细胞极化（polarization）和抗原的提呈。某些信号蛋白通过SH-3功能区将落氨酸激酶途径同一些由小G蛋白所控制的途径连接起来，如Rho（与Ras有30%同源性）调节胞浆中微丝上肌动蛋白的聚合或解离，从而影响细胞的形态。这一事实解释了某些含有SH-3的蛋白同细胞骨架某些成分相关联或调节它们的功能。 1.Ras蛋白 ras基因家族中有三个成员，分别为H-ras、N-ras、K-ras，在已发现多种不同的的肿瘤中，物理或化学致癌因素均可引起ras基因突变，在体外试验中转染野生型ras 的细胞正常生长，而转染突变ras的细胞恶性增殖，ras突变抑制Ras与GAPs反应，引起Ras的持续活化。 Ras蛋白为膜结合型的GTP/GDP结合蛋白，分子量21kD，定位于细胞膜内侧。它由188或189个氨基酸组成，它的第一个结构域含有85个氨基酸残基的高度保守序列，接下来含有80个氨基酸的结构域中，p21Ras结构轻微不同，除了K-Ras末端25个氨基酸由于不同的外显子而分为A型和B型外，其余Ras家族成员最后四个氨基酸均为Cys186-A-A-X-COOH序列。Ras蛋白存在4种异构型：H-Ras、N-Ras、 K-Ras4A和K-Ras4B，它们是3种基因的产物，而K-Ras4A和K-Ras4B是同一基因不同剪接的结果。Ras蛋白在合成后，需要经过一系列的加工修饰，才能定位于细胞膜内侧。有研究表明，激活Ras的表达能增强血管生长因子的表达，提示Ras在血管生成中发挥作用，抑制Ras活性能抑制依赖Ras的肿瘤细胞增殖，也能干扰血管生成。
米渣和米糠蛋白的开发利用
米渣和米糠蛋白的开发利用 李绮丽．吴卫国 （湖南农业大学食品科技学院。长沙４１０１２８） 摘要：大米深加工副产物中，米渣和米糠的量最大，可利用价值最高。因其含有丰富的蛋白质而具有很大潜在的经济价值。利用现代科技手段对其进行开发和合理利用既可减少浪费叉可创造更多价值．为农业经济发展带来新的增长点。对米渣和米糠蛋白营养成分、提取方法、蛋白改性、开发利用进行综述，对从事此项工作人员具有很好的参考意义。 关键词：营养价值；提取；改性；开发利用 中图分类号：偈２１０．９文献标志码：Ａ文章编号：１００１７—６３９５（２００９）０６—００３９—０４ 世界稻谷生产和消费的主要地区在亚洲．而中国是稻谷生产大国。２００９年稻谷的产量预计超过上年的１．９亿ｔ。在大力发展稻谷种植业的同时，稻谷深加工与综合利用也越来越受到国内外生产厂家的重视。大米加工过程中整米约５５％。碎米１５％，米糠１０％、谷壳２０％，而大米深加工又会产生大量的副产物如碎米、米胚、稻壳、米糠、米渣等。在味精及葡萄糖生产过程中．每吨大米通过糖化后约有０．５ｔ湿米渣，这些副产物不是以低廉的价格出售．就是用于动物饲料，而对其做进一步开发利用的很少。事实上，大米深加工的副产物中含有丰富的蛋白质资源，营养价值不可小视，若利用现代科技手段对大米深加工副产物进行开发和合理利用．既可以减少资源浪费，又可以创造更多价值．为农业经济的发展带来新的增长点。在大米深加工副产物中。以米渣和米糠可利用价值最高。 １米渣和米糠蛋白的成分及营养价值 米渣是以大米为原料的味精厂、葡萄糖厂、酒厂、麦芽糊精厂等在利用完大米淀粉之后的副产物。经分析，米渣中主要含有的成分是蛋白质和碳水化合物，其中蛋白质含量很高．远大于大米甚至大豆中的蛋白质含量，是良好的蛋白质资源。米渣中的蛋白质主要是胚乳蛋白，由清蛋白（４％一９％）、盐溶性球蛋白（１０％一１１％）、醇溶性谷蛋白（３％）和碱溶性谷蛋白（６６％～７８％）组成ｌ”。 米糠是大米加工的副产品。是糙米碾白过程中被碾下的皮层及少量米胚和碎米的混合物。通常米糠的主要成分为油脂１４％。２４％、蛋白质１２％，１８％、 收稿日期：２００９一０９—２１ 作者简介：李绮丽（１９８６一）．女，在读研览生．专业方向为食品科学。通讯作者：昊卫固，男，教授，从事食品科学研究工作。无氮浸出物３３％一５３％、水分７％～１４％、灰分８％一１２％。米糠不仅蛋白质含量丰富，而且其蛋白质的质量和营养价值可与大豆蛋白相媲美。米糠中的必需氨基酸构成与ＦＡ０厢ＨＯ的蛋白质氨基酸构成的理想模式基本一致，更重要的是米糠中还含有一般食物罕见的长寿因子谷胱甘肽。在人体内，谷胱甘肽通过谷胱甘肽过氧化酶的催化．可与过氧化物发生反应，还原过氧化物，避免它对人体造成危害，具有保护大脑功能及有助于体质健康作用。谷胱甘肽在体内还有传递氨基酸的作用田。 ２米渣和米糠蛋白的提取 米渣中主要的蛋白质成分是水不溶性谷蛋白，传统的提取方法是采用碱溶酸沉提取法。称取一定量的大米渣，加人一定比例的水。搅拌均匀；加入一定的碱溶液调节溶液的ｐＨ值，控制一定的温度缓慢搅拌，使蛋白质在碱性状态下溶解；离心分离，去渣，取蛋白液．加入一定浓度的盐酸调节蛋白液至等电点，静置沉淀；蛋白质沉淀完全后离心分离，干燥，即得产品。桂向东等唧对大米的副产品糟渣中的食用蛋白进行了碱法提取，通过正交实验，得出碱提的最佳条件为碱浓度为０．５ｍ肌，温度为５０℃，时间 为４ｈ。固液比为ｌ：１２。在此条件下蛋白质的得率为６９．２７％，产品的蛋白质含量为６７．９％。 碱溶酸沉法在植物蛋白的提取中已有较长的历史，如在大豆蛋白等的提取中有良好的效果。但是大米在深加工过程中，蛋白质在高温下产生了一定程度的变性．导致米渣中蛋白质在碱性条件下溶解性较差，影响了蛋白质的提取。由于碱法提取米渣蛋白有诸多弊端，故此法的应用越来越少ｆ４一。 有研究人员采用碱酶两步法提取蛋白质，即先 万方数据
水通道蛋白的发现
人类对水通道蛋白的研究 自然界很多包括人类在内的各种生物都是由细胞组成的。细胞如同一个由城墙围起来的微小城镇，有用的物质不断被运进来，废物被不断运出去。早年前，人们就猜测细胞这一微小城镇的城墙中存在着很多“城门”，它们只允许特定的分子或离子出入。而很久以前人们就知道人体重量的70%是水，水是构成生物体最重要的物质之一。水是构成人体的重要物质，那么水是如何进入细胞的呢一直以来，人们都以为水分子进入细胞膜是靠自由扩散，但后来研究中发现细胞膜的主要成分是蛋白质和磷脂，其中磷脂双分子层构成细胞的结构骨架，而水是很难通过脂溶性物质的，那么水是很难进入细胞的，而细胞中含有大量水分那么那么水分子是如何进入细胞的呢 早在100多年前，人们就猜测细胞中存在特殊的输送水分子的通道。2０世纪５０年代中期，科学家发现，细胞膜中存在着某种通道只允许水分子出入，人们称之为水通道。因为水对于生命至关重要，可以说水通道是最重要的一种细胞膜通道。尽管科学家发现存在水通道，但水通道到底是什么却一直是个谜。 ２０世纪８０年代中期，美国翰霍普金斯大学医学院的科学家彼得·阿格雷研究了不同的细胞膜蛋白，经过反复研究，他发现一种被称为水通道蛋白的细胞膜蛋白就是人们寻找已久的水通道。为了验证自己的发现，阿格雷把含有水通道蛋白的细胞和去除了这种蛋白的细胞进行了对比试验，结果前者能够吸水，后者不能。为进一步验证，他又制造了两种人造细胞膜，一种含有水通道蛋白，一种则不含这种蛋白。他将这两种人造细胞膜分别做成泡状物，然后放在水中，结果第一种泡状物吸收了很多水而膨胀，第二种则没有变化。这些充分说明水通道蛋白具有吸收水分子的功能，就是水通道。２０００年，阿格雷与其他研究人员一起公布了世界第一张水通道蛋白的高清度立体照片。照片揭示了这种蛋白的特殊结构只允许水分子通过。水通道的发现开辟了一个新的研究领域。目前，科学家发现水通道蛋白广泛存在于动物植物和微生物中，它的种类很多，仅人体内就有１１种。它具有十分重要的功能，比如在人的肾脏中就起着关键的过滤作用。通常一个成年人每天要产生１７０升的原尿，这些原尿经肾脏肾小球中的水通道蛋白的过滤，其中大部分水分被人体循环利用，最终只有约１升的尿液排出人体。。阿格雷于2003年被授予诺贝尔化学奖。诺贝尔奖评选委员会说，这是个重大发现，开启了细菌、植物和哺乳动物水通道的生物化学、生理学和遗传学研究之门。 水通道蛋白的发现 1988年，Agre等从人类红细胞膜上纯化分离分子量为32x10 的Rh多肽时，偶然鉴定到一种新的分子量为28x10 的整合膜蛋白，并且通过免疫印迹发现这类蛋白也存在于肾脏的近端肾小管中?，把它称为类通道整合膜蛋白(channel—like integralmembrane protein，CHIP28)。随后，在1991年Agre和Preston成功克隆得到了CHIP28的eDNA．通过分析其编码的氨基酸序列，发现CHIP28含有6个跨膜区域、2个N一糖基化位点、且N端和C端都位于膜的胞质一侧。另外，对比CHIP28与早期从牛晶体纤维中克隆得到的主要内源性蛋白(major in—trinsie protein，NIP)的DNA序列，发现二者具有高度同源性。由于很早以前就证实了MIP 家族的成员蛋白参与形成允许水和其他小分子通透的膜通道，因此，推测CHIP28可能也具有类似功能‘。1992年，Preston等通过在非洲爪蟾的卵母细胞中表达CHIP28，首次证实它是一种水通道蛋白。非洲爪蟾的卵母细胞对水具有极低的渗透性，当向其中显微注射体外转录的CHIP28的RNA后，卵母细胞在低渗溶液中迅速膨胀，并于5 min内破裂这一现象表明注射CHIP28的RNA后卯母细胞膜的水通透性有了明显提高。为了进一步通讯作者确定CHIP28的功能．将提纯的CHIP28构建在蛋白磷脂体中，构建后的蛋白磷脂体对水的通透性增长了50倍．但对尿素却不具备通透性[ 。这些结果最终证实了CHIP28为水通道蛋白，后来它被命名
蛋白质的分离纯化方法(参考资料)
蛋白质的分离纯化方法 2.1根据分子大小不同进行分离纯化 蛋白质是一种大分子物质,并且不同蛋白质的分子大小不同,因此可以利用一些较简单的方法使蛋白 质和小分子物质分开,并使蛋白质混合物也得到分离。根据蛋白质分子大小不同进行分离的方法主要有透析、超滤、离心和凝胶过滤等。透析和超滤是分离蛋白质时常用的方法。透析是将待分离的混合物放入半透膜制成的透析袋中,再浸入透析液进行分离。超滤是利用离心力或压力强行使水和其它小分子通过半透膜,而蛋白质被截留在半透膜上的过程。这两种方法都可以将蛋白质大分子与以无机盐为主的小分子分开。它们经常和盐析、盐溶方法联合使用,在进行盐析或盐溶后可以利用这两种方法除去引入的无机盐。由于超滤过程中,滤膜表面容易被吸附的蛋白质堵塞,以致超滤速度减慢,截流物质的分子量也越来越小。所以在使用超滤方法时要选择合适的滤膜,也可以选择切向流过滤得到更理想的效果离心也是经常和其它方法联合使用的一种分离蛋白质的方法。当蛋白质和杂质的溶解度不同时可以利用离心的方法将它们分开。例如,在从大米渣中提取蛋白质的实验中,加入纤维素酶和α-淀粉酶进行预处理后,再用离心的方法将有用物质与分解掉的杂质进行初步分离[3]。使蛋白质在具有密度梯度的介质中离心的方法称为密度梯度(区带)离心。常用的密度梯度有蔗糖梯度、聚蔗糖梯度和其它合成材料的密度梯度。可以根据所需密度和渗透压的范围选择合适的密度梯度。密度梯度离心曾用于纯化苏云金芽孢杆菌伴孢晶体蛋白,得到的产品纯度高但产量偏低。蒋辰等[6]通过比较不同密度梯度介质的分离效果,利用溴化钠密度梯度得到了高纯度的苏云金芽孢杆菌伴孢晶体蛋白。凝胶过滤也称凝胶渗透层析,是根据蛋白质分子大小不同分离蛋白质最有效的方法之一。凝胶过滤的原理是当不同蛋白质流经凝胶层析柱时,比凝胶珠孔径大的分子不能进入珠内网状结构,而被排阻在凝胶珠之外,随着溶剂在凝胶珠之间的空隙向下运动并最先流出柱外;反之,比凝胶珠孔径小的分子后流出柱外。目前常用的凝胶有交联葡聚糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶和琼脂糖凝胶等。在甘露糖蛋白提纯的过程中使用凝胶过滤方法可以得到很好的效果,纯度鉴定证明产品为分子量约为32 kDa、成分是多糖∶蛋白质(88∶12)、多糖为甘露糖的单一均匀糖蛋白[1]。凝胶过滤在抗凝血蛋白的提取过程中也被用来除去大多数杂蛋白及小分子的杂质[7]。 2.2 根据溶解度不同进行分离纯化 影响蛋白质溶解度的外部条件有很多,比如溶液的pH值、离子强度、介电常数和温度等。但在同一条件下,不同的蛋白质因其分子结构的不同而有不同的溶解度,根据蛋白质分子结构的特点,适当地改变外部条件,就可以选择性地控制蛋白质混合物中某一成分的溶解度,达到分离纯化蛋白质的目的。常用的方法有等电点沉淀和pH值调节、蛋白质的盐溶和盐析、有机溶剂法、双水相萃取法、反胶团萃取法等。 等电点沉淀和pH值调节是最常用的方法。每种蛋白质都有自己的等电点,而且在等电点时溶解度最
水通道蛋白综述与展望
水通道蛋白水通道-从原子结构到临床医学 生物膜的透水性在生理学上是一个长期存在的问题，但负责此类蛋白质的蛋白质仍然未知，直到发现水通道蛋白1（AQP1）水通道蛋白。AQP1由渗透梯度驱动的水选择性渗透。人类AQP1的原子结构最近被定义。四聚体的每个亚基含有允许水分子单文件通过但中断氢键通过质子所需的单独水孔。已经鉴定了至少10种哺乳动物水通道蛋白，并且它们被水（水通道蛋白）或水加甘油（水甘油聚糖）选择性渗透。表达位点与临床表型密切相关，从先天性白内障到肾源性尿崩症。在植物，微生物，无脊椎动物和脊椎动物中发现超过200个水通道蛋白家族成员，并且它们对这些生物体的生理学的重要性正在被揭开。 在20世纪20年代发现脂质双层提供了当沐浴在较低或较高pH或含有毒性浓度的Ca2 +或其他溶质的细胞外液中时细胞如何维持其最佳细胞内环境的解释。从1950年代开始发现离子通道，交换剂和共转运体为溶质的跨膜运动提供了分子解释。然而，长期以来，假定水的输送是由于通过脂质双层的简单扩散。来自具有高膜渗透性的多个实验系统的观察，例如两栖膀胱和哺乳动物红细胞，表明通过脂质双层的扩散不是水跨越膜的唯一途径。虽然提出了各种解释，但直到10年前发现AQP1才能知道分子水 - 特异性转运蛋白（Preston 等，1999）。
现在人们普遍同意扩散和通道介导的水分运动都存在。通过所有生物膜以相对较低的速度发生扩散。水通道蛋白水通道发现于上皮细胞的一部分10至100倍的水渗透能力。值得注意的是，水通道蛋白水通道的选择性非常高，甚至质子（H3O +）被排斥。在大多数组织中，扩散是双向的，因为水进入细胞并从细胞释放，而水通道蛋白介导的体内水流则由渗透或液压梯度引导。扩散的化学抑制剂是未知的，扩散发生在高Ea（Arrhenius活化能）。相比之下，大多数哺乳动物水通道蛋白受汞的抑制，Ea等同于大量溶液中水的扩散（?5 kcal mol_1）。 水通道蛋白的发现说明了偶发性在生物学研究中的重要性，并且引起了上游流体运输过程中水如何穿过生物膜的范式的完全转变。这个话题对正常生理学以及影响人类的多种临床疾病的病理生理学非常重要。水通道蛋白在几乎每一种生物体中被鉴定出来，包括高等哺乳动物，其他脊椎动物，无脊椎动物，植物，真细菌，原细菌和其他微生物，表明这种新认可的蛋白质家族参与了整个自然界的不同生物过程。 一、发现AQP1 红细胞Rh血型抗原不知道参与水运（Heitman＆Agre，2000），但是Rh的研究导致了水通道蛋白的偶
荧光蛋白研究进展
荧光蛋白研究进展 赵嫚 学院：理学院班级：应化0803班学号：2008310203907 摘要：凭借在绿色荧光蛋白质(GFP)研究领域取得的重要成就，3 位科学家获 得了今年的诺贝尔化学奖，他们分别是马丁·查尔菲、钱永健和下村修。绿色荧光蛋白质可以帮助科学家了解细胞机制如何工作。利用转基因技术，所有细胞和动物都可以产生荧光蛋白质。康涅狄格学院化学家、《发光基因》作者马克·齐默将绿色荧光蛋白质称之为“21 世纪的显微镜”。通过让基因携带绿色荧光蛋白质——与瘤转移或大脑功能有关的基因——科学家只需通过寻找荧光便可知 道基因何时以及为什么“开启”。本文就GFP的发现历程、生化特性、及其在分子生物学研究中的应用潜力进行简要阐述。 关键词:荧光蛋白质 GFP 诺贝尔化学奖研究前景 1、荧光蛋白质简介 荧光蛋白质为从发光生物中分离出的发光性蛋白质。它不是虫荧光素、虫荧光酶那种酶蛋白质催化所引起的发光，而是通过低分子物质催化而发光的蛋白质。水母的发光蛋白质（aequorin）是通过Ca2+而发光的。海仙人掌类的Renilla也含有同样的发光蛋白质。这种物质包含在细胞内颗粒中，这种颗粒称发光小体（lumisome），发光蛋白质所包含的发光物体是与海荧虫荧光素极为相近的物质，因而推测，发光蛋白质的发光与虫荧光素、虫荧光素酶反应有着密切的关系。 自1992 年绿色荧光蛋白基因从水母体内克隆以来，现在已经从很多的海洋生物物种中克隆到了新的荧光蛋白，它们能特异地“点亮”生物分子或细胞，并显示出生物分子的活动情况，从而能更有助于我们揭示这些分子或细胞的活动规律及本质。已报道的荧光蛋白光谱分布于整个可见光区，它们被广泛应用于基因的表达调控、蛋白质空间定位与转运、蛋白折叠、信号传导、蛋白酶活性分析、生物分子相互作用等研究领域，荧光蛋白的发现与应用为现代生物学的研究提供了强有力的研究手段。 日籍科学家下村修（Osamu Shimomura）首次从水母(Aequorea victoria) 中分离出绿色荧光蛋白(green fluorescent protein，GFP)，美籍教授查尔菲（Martin Chalfie）首次将GFP 的cDNA 转到新的物种中表达。美籍华裔科学家钱永健（Roger Y. Tsien）率先阐述了GFP 发光的化学机制，并于1995 年通过单点突变(S65T) 技术获得了荧光强度和光稳定性大大增强的GFP 突变体(GFP-S65T)。Tsien 研究组基于GFP，进一步突变出了蓝色荧光蛋白(blue fluorescent protein，BFP)、青色荧光蛋白(cyan fluorescent protein，CFP) 和黄色荧光蛋白(yellow fluorescent protein，YFP)。后来，研究人员又从珊瑚和海葵等物种中克隆出光谱红移的荧光蛋白，极大地扩展了荧光蛋白的多色成像应用。近几年来，科学家巧妙地将光活化与光转换荧光蛋白应用于高分辨成像，
乳清蛋白研究进展
《现代农业科技》2008年第21期 1乳清蛋白的来源与分类 1.1乳清蛋白的来源 乳清蛋白是利用现代生产工艺从牛奶中提取出来的蛋白质。牛奶的组成中87%是水，13%是乳固体。而在乳固体中27%是乳蛋白质，乳蛋白质中只有20%是乳清蛋白，其余80%都是酪蛋白。因此，乳清蛋白在牛奶中的含量仅为0.7%，可见弥足珍贵，被称为蛋白之王，具有营养价值高、易消化吸收、含有多种活性成分、具有很高的代谢效率和生物学价值等特点，是公认的人体优质蛋白质补充剂之一。 1.2乳清蛋白的分类 随着产品技术的不断开发和蛋白产品竞争的日趋激烈，乳清蛋白产品逐步走向多样化，市场上已出现了浓缩乳清蛋白、分离乳清蛋白以及添加了蛋白肽类的乳清蛋白产品。 1.2.1浓缩乳清蛋白（WPC）。将牛奶生产干酪时所得的一种天然副产品—— —乳清直接烘干后，可得到乳清粉末，其中的乳清蛋白含量极低，一般为百分之十几，不超过30%。将乳清经过澄清、超滤、二次过滤、干燥等过程后得到的产物就是浓缩乳清蛋白。过滤程度的不同可以得到蛋白浓度从34%～80%不等的产品。 1.2.2分离乳清蛋白（WPI）。分离乳清蛋白是在浓缩乳清蛋白的基础上经过进一步的工艺处理得到的高纯度乳清蛋白，纯度可达90%以上。其价格昂贵，是浓缩乳清蛋白的2～3倍，但是它也更容易消化吸收。分离乳清蛋白的真正妙处在于它的营养价值，它拥有高含量的优质蛋白，能为某些特定需要的人群比如婴儿和住院病人提供所需优质蛋白。此外，分离乳清蛋白所含有的生物活性化合物如α-乳清蛋白和β-乳球蛋白、乳铁蛋白以及免疫球蛋白，都为市场注入了新鲜的活力。 1.2.3乳清蛋白肽。乳清蛋白肽是乳清蛋白的水解产物，是乳清蛋白的精华，它在机体中能更快地参与肌肉合成的过程。 2乳清蛋白的营养保健功能 乳清蛋白是一些小的、紧密的球状蛋白，其独特的氨基酸序列和三维结构赋予它广泛的功能特性，其必需氨基酸组成完全符合或超出FAO/WHO的要求。它的胆固醇、脂肪和乳糖含量低，易消化，易吸收。 乳清蛋白的功能性成分为β-乳球蛋白占48%，α-乳白蛋白占19%左右，牛血清白蛋白占5%，免疫球蛋白占8%（均为质量分数），还含有乳铁蛋白、乳过氧化酶、生长因子和许多生物活性因子及酶。这些物质均具有一定的生物活性。2.1抗癌 流行病学和试验研究提示，膳食牛奶制品对几种肿瘤类型的发生具有抑制作用。近来对啮齿类动物的研究指出，牛奶制品的抗肿瘤作用在于其蛋白的成分，特别是其乳清蛋白成分。乳清蛋白膳食可引起许多组织内谷胱甘肽水平的升高。乳清蛋白摄入引起肿瘤细胞内谷胱甘肽合成的负反馈抑制，而产生抗肿瘤的有利影响，乳清蛋白富含谷胱甘肽合成的底物，乳清蛋白通过升高谷胱甘肽水平而产生抗肿瘤的效果。 2.2抗氧化 乳清蛋白中的乳白蛋白、牛血清蛋白、乳铁蛋白富含胱氨酸残基，能安全通过消化道和血流，进入细胞膜，还原成2个半胱氨酸，合成GSH，维持细胞和组织GSH水平，从而增强机体抗氧化能力，并具有在细胞分裂时能稳定DNA的功能。β-乳球蛋白（β-Lg）与一些糖类物质的反应产物具有较强的清除自由基、抗氧化的活性。HattoriM等研究发现，当β-Lg与羧甲基环式糊精发生结合时，可以产生较强的抗氧化性。ChevalierF等研究了β-Lg与6种不同的糖类反应后产物清除自由基活性的能力，结果表明：在60℃水温中核糖、树胶醛醣与β-Lg反应所得到的产物具有很大的清除自由基的活性，使DPPH在515nm处的光吸收减少60%～80%。 2.3抗菌和抗病毒 乳清蛋白中的乳铁蛋白和球蛋白都具有抗菌和抗病毒作用，乳过氧化物酶也是一种天然抗菌剂，能杀灭微生物。以前认为，乳清蛋白中乳铁蛋白的抗菌作用主要体现在体内清除部分致病菌生长所需要的铁离子（清除肠道内的铁离子），而牛乳铁蛋白及其在体内被消化产生的乳铁运转蛋白可直接破坏革兰氏阴性菌的外层细胞壁，导致细胞的完整性破坏，最终死亡。乳铁运转蛋白的抗菌作用比乳铁蛋白更强烈，它可以抑制多种致病菌的生长繁殖，如大肠杆菌、肠炎沙门氏菌、肺炎克雷伯氏菌和空肠弯曲杆菌等。乳铁蛋白还用于预防多种病毒的感染，包括细胞巨化病毒、流感病毒、 乳清蛋白研究进展 翟光超 （包头轻工职业技术学院，内蒙古包头014035） 摘要乳清蛋白是干酪生产的副产品，介绍了乳清蛋白的来源、分类及其所具有的保健功能，分析了其在不同加工领域中的应用情况，并对其今后的发展前景进行了展望。 关键词乳清蛋白；保健功能；应用 中图分类号TS201.2+1文献标识码A文章编号1007-5739（2008）21-0283-03 作者简介翟光超（1979-），女，内蒙古丰镇人，硕士，助教。研究方向： 农畜产品加工。 收稿日期2008-10-09 动物科学 283
水通道蛋白的发现及对人体的作用
水通道蛋白的发现及对人体的作用 刘彦成 （渭南师范学院环境与生命科学系陕西渭南 714000）摘要：水通道蛋白(aquaporin，AQP) 是一种对水专一的通道蛋白。具有介导水的跨膜转运和调节体内水代谢平衡的功能。水通道蛋白调节失控与水平衡紊乱等一系列疾病密切相关。 关键词：细胞膜；水通道蛋白（AQP）；跨膜转运；疾病；调节 Abstract:The pass of water protein (aquaporin, AQP) is one kind of adding water single-minded channel protein.Has lies between leads the water the cross membrane transportation and the adjustment body domestic waters metabolism balance function.Pass of water protein adjustment out of control and level balance disorder and so on a series of disease close correlation. Key word:Cell membrane pass of water protein (AQP) cross membrane transportation disease adjusts 1 水通道蛋白的发现 1.1 细胞膜的运输方式 细胞是构成生物的基本单位，细胞与细胞之间则是通过细胞膜来沟通和实现基本的生命活动。细胞膜的主要成分为磷脂和蛋白质，其结构为磷脂双分子层，磷脂双分子层上有糖蛋白，糖蛋白所在一侧为细胞外侧。物质跨膜运输可分为自 图1 细胞膜的立体结构 由扩散（不需能量、载体），协助扩散（不需要能量、需载体），主动运输（要能量、需载体）三种。还有一些大分子物质是通过胞吞、胞吐方式通过细胞膜，它们需要能量、不要载体。另外还有一种很主要的方式就是通道蛋白。 1.2 生物膜水通道的发现【1】 长期以来对于水的运输方式研究者普遍认为主要有两种：即简单的扩散方式和借助离子通道通过磷脂双分子层。 近些年研究者发现某些细胞在低渗溶液中对水的通透性很高, 很难用简单扩散来解释。如将红细胞移入低渗溶液后，很快吸水膨胀而溶血，而水生动物的