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摘要[目的]为油棕仁中蛋白质的进一步研究与开发利用提供指导。[方法] 采用非变性聚丙稀酰胺凝胶电泳(NativePAGE)和十二烷基硫酸钠-聚丙稀酰胺凝胶电泳(SDSPAGE)对油棕仁中贮藏蛋白质亚基进行研究,分析油棕仁蛋白主要亚基的组成、分子量、含量、二硫键的位置及种间差异。[结果] 油棕仁中贮藏蛋白质在浓缩胶浓度为7.5%、分离胶浓度为12%的SDSPAGE凝胶系统中可以得到很好的分离。在油棕仁贮藏蛋白中含有6条主要亚基,分子量范围为18.8 ~51.5 kDa,主要是中、小分子量亚基;各亚基之间含一定量的二硫键。非变性凝胶电泳分析表明,油棕仁贮藏蛋白中含有4个不同分子量、不同电荷的组分。[结论] 该研究所选的不同油棕品种之间亚基的组成和含量没有显著性差异。
关键词油棕仁; 贮藏蛋白; 亚基; SDSPAGE
中图分类号S789.5;TS201文献标识码
A文章编号0517-6611(2016)01-008-04
Abstract [Objective] The research aimed to provide the guidance for the further study and the development and utilization of protein in oil palm kernel. [Method] The subunits of storage proteins in oil palm kernel were studied by SDSPAGE and NativePAGE, including their content, molecular weight, content of disulfide bonds and variance difference. [Result] Storage proteins in oil palm kernel were well separated by SDSPAGE with 12% separation gel and 7.5 % pile gel. Under this condition, the storage proteins in oil palm kernel were separated into 6 main subunits, with a molecular weight range of 18.8~51.5 kDa. This meant that the main subunits were lower molecular weight in oil palm kernel storage proteins. Compared with the result of SDSPAGE with NativePAGE, there were some disulfide bonds among the subunits of oil palm kernel storage proteins. There were four peptides with different molecular and different electric charge separated by NativePAGE. [Conclusion] There was no significant difference between the two kinds of oil palm.
Key words Oil palm kernel; Storage protein; Subunits; SDSPAGE
油棕(Elaeisguineensis L.)果肉含油率46%~50%,果仁含油率50%~60%,其產油量是花生的7~8倍,有“世界油王”之称[1]。棕油是目前世界上产量和贸易量第一的植物油,可以用作食用油和燃油,也是许多产业的关键原料如纺织、化学品、医药、塑料、清洁剂和润滑剂等[2]。我国于1926年开始引种油棕,目前在海南、云南、广西等省有一定的种植面积,但没有形成规模化的油棕产业,加工业尤其落后。目前,我国的棕油几乎完全依赖进口[3]。
油棕仁粕是棕榈油加工业的副产物,仅菲律宾1年的油棕粕产量就达2 310万t[4]。研究表明,油棕仁粕中蛋白质含量为24.3%[5],是丰富的植物蛋白质资源。同时,油棕仁粕蛋白质具有较高的营养价值,有较好的溶解性、乳化性及热稳定性[6-7],开发潜力较大。然而,目前关于油棕蛋白质开发利用和研究报道较少,即使在油棕加工业比较发达的马来西亚、尼日利亚等,脱脂油棕粕也仅被作为饲料和肥料[8],造成植物蛋白质资源的浪费。
蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用,被称为蛋白质的四级结构(Quaternary structure)。研究表明,蛋白质的四级结构对蛋白理化性质和功能活性的影响较大[9]。二硫键是稳定蛋白质四级结构的主要作用力。二硫键的含量和位置影响着蛋白质的一些功能和活性。一些研究表明,二硫键或巯基含量较高的蛋白质或多肽具有较好的还原力和络合金属离子的能力[10]。前期研究也表明,半胱氨酸和甲硫氨酸含量较高的油棕谷蛋白具有较好的抗氧化性和Fe2+络合能力[5]6940。
对油棕仁贮藏蛋白亚基正确的凝胶电泳分离、鉴别和分析,在油棕的资源筛选及加工利用上有重要的意义。笔者采用变性和非变性SDSPAGE(十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳)、NativePAGE(非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳)凝胶电泳方法对油棕仁贮藏蛋白的亚基组成和含量进行研究,试图为油棕蛋白质的进一步利用提供理论基础。
1材料与方法
1.1材料
供试大叶厚壳型非洲油棕杜拉型(E.guineensis Jacq L.L.Dura.,简称杜拉型)、非洲油棕丹那拉变种(E.guineensis.Var.tenera,简称丹娜拉型)均由中国热带农业科学院椰子大观园提供。 1.2方法
1.2.1脱脂油棕仁粉的制备。
选取油棕,去油棕果肉和果壳,得到油棕仁,粉碎,干燥,按料液比1∶10加入无水乙醚,脱脂8 h,过滤,收集滤渣,反复脱脂3次,在45 ℃干燥2 h,得到脱脂油棕仁粉。
1.2.2油棕仁贮藏蛋白的提取。
称取脱脂油棕仁粉,按料液比1∶20加入0.2 mol/L、pH 8.0的磷酸盐缓冲液(含0.4 mol/L NaCl),在4 ℃磁力搅拌提取1 h,在4 ℃ 10 000 × g 离心20 min,收集上清液,调节pH至4.5,在等电点沉淀0.5 h,搅拌15 min,在 4 ℃10 000 × g 离心20 min, 收集沉淀,复溶于ddH2O中,在4 ℃ddH2O中透析24 h,冷冻真空干燥,得到油棕仁贮藏蛋白(Oil palm kernel storage proteins,PKSP )。
1.2.3油棕仁贮藏蛋白的电泳试验方法。
1.2.3.1油棕仁贮藏蛋白的非变性SDSPAGE[11]。
将蛋白质溶液与样品缓冲液按1∶1的比例混合,取15 μl该混合液进行非变性SDSPAGE凝胶电泳分析。混合液中含0.125 mol/L TrisHCl缓冲液(pH 6.8),1% (w/V) SDS,0.05 % (V/V) 溴酚蓝和 30%(V/V) 甘油。首先,在不同分离胶浓度(10%、12%、14%和16%)的SDSPAGE中分离油棕仁贮藏蛋白,确定最佳的分离胶浓度。在恒压电泳时,浓缩胶电压为100 V,分离胶电压为150 V,当溴酚蓝指示剂跑到距胶底部5 mm时停止电泳,剥下胶片后将胶片放入固定液中固定30 min,然后用考马斯亮蓝R250染色,过夜,放入脱色液中脱色,直至胶片背景蓝色完全透明状,数码照相,在Syngene型凝胶成像系统中分析。
1.2.3.2油棕仁贮藏蛋白的变性SDSPAGE[12]。
为分析油棕仁贮藏蛋白在变性SDSPAGE下的分离效果,将油棕仁贮藏蛋白溶液与样品缓冲液按1∶1的比例混合,100 ℃煮沸5 min。其中,所用样品缓冲液与“1.2.3.1”基本相同,只是增加了5% (V/V)的β巯基乙醇。在β巯基乙醇的作用下,蛋白质的二硫键被打断,各亚基与SDS结合呈棒状且带相同的电荷,因而在SDSPAGE中亚基按照分子量大小进行分离。取15 μl煮好的油棕仁贮藏蛋白溶液,在浓缩胶为7.5%、分离胶为12.0%的SDSPAGE中恒压电泳,浓缩胶电压为100 V,分离胶电压为150 V,当溴酚蓝指示剂跑到距胶底部5 mm时停止电泳。染色,脱色,数码照相,在Syngene型凝胶成像系统中分析。为确定亚基的分子量,以低分子量标准蛋白绘制迁移率与分子量的曲线。
1.2.3.3油棕仁贮藏蛋白的NativePAGE分析[13]。
NativePAGE(非变性凝胶电泳)与SDSPAGE的步骤基本相同,只是样品缓冲液中不加SDS和β巯基乙醇,电极缓冲液中也不加SDS。在NativePAGE 中,蛋白质按照自身的电荷数、分子大小和形状进行分离。将提取的油棕仁贮藏蛋白标定浓度后,按4∶1的比例与样品缓冲液混合,摇匀,点样,进行非变性聚丙稀酰胺凝胶电泳分析。
1.3分析软件
采用SYNGENE凝胶成像系统及分析软件和DPS软件,对试验数据进行分析。
2结果与分析
2.1油棕仁贮藏蛋白的SDSPAGE分析
2.1.1最佳胶浓度的选择。
在SDSPAGE电泳中,影响亚基分离的主要因素是分子量。要达到理想的分离效果,就需要选择合适的凝胶孔径。试验浓缩胶浓度为7.5%,分离胶浓度则设置10%、12%、14%、16%共4个水平,研究油棕仁贮藏蛋白在不同的分离胶浓度条件下的分离效果,探讨分离胶浓度对亚基分离效果的影响,寻找最合适的分离胶浓度,比较各分离胶浓度下的电泳图谱,以图谱清晰、差异带明显、条带整体位置等为评判标准。
从图1可以看出,在分离胶浓度为16%和14%的凝胶系统中,油棕仁贮藏蛋白小分子量的亚基分得比较开,而大分子量亚基堆积在一起,且各亚基的位置偏上,整体分离效果较差。在分离胶浓度为10%的凝胶电泳系统中,各亚基整体位于分离胶的下部,大分子量亚基的分离效果较好,但小分子量亚基堆积在一起,分离效果较差。因此,分离胶浓度为10%的SDSPAGE凝胶系统适合于油棕仁贮藏蛋白中较大分子量亚基的分离。
油棕仁贮藏蛋白亚基在分离胶浓度为12%凝胶电泳系统中得到很好的分离。在所得分离胶中,亚基条带清晰,各个亚基间的距离适中,位于胶片上部的大分子量亚基和位于胶片下部的小分子量亚基都得到较好的分离,而且各亚基基本上位于胶片的中部,整体效果也好。因此,分离胶浓度为12%的SDSPAGE凝胶系统适合于油棕仁贮藏蛋白的分离分析。
安徽农业科学2016年
2.1.2油棕仁贮藏蛋白各亚基的分子量和含量。
采用浓缩胶浓度为7.5%、分离胶浓度为12%的SDSPAGE凝胶系统,对油棕仁贮藏蛋白进行分析,所得电泳图谱见图2。将电泳图谱采用SYNGENE凝胶成像系统分析各亚基的光密度。在图3中,每个光密度吸收峰都代表一个油棕仁贮藏蛋白亚基,峰的面积代表亚基的百分比含量,而每个吸收峰距离Y轴的距离为该亞基的迁移率。在SDSPAGE凝胶电泳系统中,蛋白质迁移速率与分子量呈对数型负相关,即蛋白质的分子量越大,它的迁移率越小。
从表1可以看出,油棕仁贮藏蛋白质中主要含有6条亚基,亚基的分子量范围为18.8~51.5 kDa,其中分子量为515、30.2、22.1和18.8 kDa的亚基含量最高,约占总数的90%。不同品种油棕仁贮藏蛋白亚基的组成和含量间差异并不显著。 2.1.3油棕仁贮藏蛋白的非变性SDSPAGE分析。
将2种油棕仁贮藏蛋白进行分变性SDSPAGE凝胶电泳分析。在变性SDSPAGE凝胶电泳中,β巯基乙醇将蛋白质分子中的二硫键打断,使蛋白质发生变性;而在非变性SDSPAGE凝胶电泳中,由于不加β巯基乙醇等强还原剂,蛋白质中的二硫键不会被破坏,蛋白质的变性几率大大降低,蛋白质分子呈现在自然状态下的亚基组成。因此,比较同一种蛋白质在变性SDSPAGE和非变性SDSPAGE凝胶电泳中的亚基组成,可以判断该蛋白质分子中是否含有二硫键。从图4可以看出,油棕仁贮藏蛋白在非变性SDSPAGE凝胶电泳下分离出5条分子量范围为51.5~20.7 kDa的亚基,而在变性SDSPAGE凝胶电泳下分离出6条主要亚基,分子量
2.2油棕蛋白的NativePAGE分析
在NativePAGE凝胶电泳中,由于没有SDS和β巯基乙醇的加入,蛋白质变性的几率更小。影响蛋白质迁移率的主要因素除了蛋白质的分子量外,还有蛋白质的形状和所带的电荷数。利用非变性电泳,分析蛋白质的天然组分。该试验对油棕仁贮藏蛋白进行了非变性聚丙稀酰胺(NativePAGE)分析,首先筛选出最佳的分离胶浓度。从图5可以看出,油棕仁贮藏蛋白在浓缩胶浓度为3%、分离胶浓度为5%的NativePAGE凝胶电泳系统中可以得到较好的分离。在非变性凝胶电泳中,油棕仁贮藏蛋白分离为4个组分。这表明在自然状态下的油棕仁贮藏蛋白是由6个亚基通过二硫键链接成4个组分。这可能是油棕仁蛋白质的四级结构。
3结论与讨论
在油棕仁贮藏蛋白的SDSPAGE分析中,分离胶浓度对椰子蛋白亚基的分离效果有显著影响。研究表明,要想得到最佳的蛋白SDSPAGE凝胶电泳分离效果,浓缩胶浓度为75%、分离胶浓度为12%是最理想的选择。在该试验条件下油棕仁贮藏蛋白分离为6条条带清晰的亚基,分子量范围为18.8~51.5 kDa,所选的两个品种间无显著差异。Morcillo等[14]曾对油棕胚中蛋白质进行分析,发现油棕蛋白中主要含中小分子量亚基。这与该研究结果相一致。比较油棕仁贮藏蛋白的非变性SDSPAGE和变性SDSPAGE,发现油棕仁贮藏蛋白的多肽链间含有一定量的二硫键。
综合分析油棕贮藏蛋白质的SDSPAGE和NativePAGE,可以推测在自然条件下油棕仁贮藏蛋白质所含的6条主要亚基通过二硫键等非共价键链接成4个分子大小不一、带有不同电荷的组分。这4个组分再构成油棕仁贮藏蛋白质分子。然而,目前对各亚基之间的连接方式未弄清楚,而对亚基的含量与油棕仁贮藏蛋白营养价值、功能特性和活性之间的关系仍需要进一步开展研究。
参考文献
[1]
高尚士.高产油料树——油棕[J].林业科技通讯,1994(11):41.
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[6] CHEE K L,LING H K,AYOB M K.Optimization of trypsinassisted extraction,physicochemical characterization nutritional qualities and functionalities of palm kernel cake protein[J].LWTFood Sci Technol,2012,46:419-427.
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[11] LAEMMLI U K.Cleavage of structural proteins during the assembly of the head bacteriophage T4 [J].Nature,1970,227:680-685.
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[13] 王家政,范明.蛋白质技术手册[M].北京:科学出版社,2000:196-202.
[14] MORCILLO F,ABERLENCBERTOSSI F,TROUSLOT P,et al.Characterization of 2S and 7S storage proteins in embryos of oil palm [J].Plant science,1997,122:141-151.
关键词油棕仁; 贮藏蛋白; 亚基; SDSPAGE
中图分类号S789.5;TS201文献标识码
A文章编号0517-6611(2016)01-008-04
Abstract [Objective] The research aimed to provide the guidance for the further study and the development and utilization of protein in oil palm kernel. [Method] The subunits of storage proteins in oil palm kernel were studied by SDSPAGE and NativePAGE, including their content, molecular weight, content of disulfide bonds and variance difference. [Result] Storage proteins in oil palm kernel were well separated by SDSPAGE with 12% separation gel and 7.5 % pile gel. Under this condition, the storage proteins in oil palm kernel were separated into 6 main subunits, with a molecular weight range of 18.8~51.5 kDa. This meant that the main subunits were lower molecular weight in oil palm kernel storage proteins. Compared with the result of SDSPAGE with NativePAGE, there were some disulfide bonds among the subunits of oil palm kernel storage proteins. There were four peptides with different molecular and different electric charge separated by NativePAGE. [Conclusion] There was no significant difference between the two kinds of oil palm.
Key words Oil palm kernel; Storage protein; Subunits; SDSPAGE
油棕(Elaeisguineensis L.)果肉含油率46%~50%,果仁含油率50%~60%,其產油量是花生的7~8倍,有“世界油王”之称[1]。棕油是目前世界上产量和贸易量第一的植物油,可以用作食用油和燃油,也是许多产业的关键原料如纺织、化学品、医药、塑料、清洁剂和润滑剂等[2]。我国于1926年开始引种油棕,目前在海南、云南、广西等省有一定的种植面积,但没有形成规模化的油棕产业,加工业尤其落后。目前,我国的棕油几乎完全依赖进口[3]。
油棕仁粕是棕榈油加工业的副产物,仅菲律宾1年的油棕粕产量就达2 310万t[4]。研究表明,油棕仁粕中蛋白质含量为24.3%[5],是丰富的植物蛋白质资源。同时,油棕仁粕蛋白质具有较高的营养价值,有较好的溶解性、乳化性及热稳定性[6-7],开发潜力较大。然而,目前关于油棕蛋白质开发利用和研究报道较少,即使在油棕加工业比较发达的马来西亚、尼日利亚等,脱脂油棕粕也仅被作为饲料和肥料[8],造成植物蛋白质资源的浪费。
蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用,被称为蛋白质的四级结构(Quaternary structure)。研究表明,蛋白质的四级结构对蛋白理化性质和功能活性的影响较大[9]。二硫键是稳定蛋白质四级结构的主要作用力。二硫键的含量和位置影响着蛋白质的一些功能和活性。一些研究表明,二硫键或巯基含量较高的蛋白质或多肽具有较好的还原力和络合金属离子的能力[10]。前期研究也表明,半胱氨酸和甲硫氨酸含量较高的油棕谷蛋白具有较好的抗氧化性和Fe2+络合能力[5]6940。
对油棕仁贮藏蛋白亚基正确的凝胶电泳分离、鉴别和分析,在油棕的资源筛选及加工利用上有重要的意义。笔者采用变性和非变性SDSPAGE(十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳)、NativePAGE(非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳)凝胶电泳方法对油棕仁贮藏蛋白的亚基组成和含量进行研究,试图为油棕蛋白质的进一步利用提供理论基础。
1材料与方法
1.1材料
供试大叶厚壳型非洲油棕杜拉型(E.guineensis Jacq L.L.Dura.,简称杜拉型)、非洲油棕丹那拉变种(E.guineensis.Var.tenera,简称丹娜拉型)均由中国热带农业科学院椰子大观园提供。 1.2方法
1.2.1脱脂油棕仁粉的制备。
选取油棕,去油棕果肉和果壳,得到油棕仁,粉碎,干燥,按料液比1∶10加入无水乙醚,脱脂8 h,过滤,收集滤渣,反复脱脂3次,在45 ℃干燥2 h,得到脱脂油棕仁粉。
1.2.2油棕仁贮藏蛋白的提取。
称取脱脂油棕仁粉,按料液比1∶20加入0.2 mol/L、pH 8.0的磷酸盐缓冲液(含0.4 mol/L NaCl),在4 ℃磁力搅拌提取1 h,在4 ℃ 10 000 × g 离心20 min,收集上清液,调节pH至4.5,在等电点沉淀0.5 h,搅拌15 min,在 4 ℃10 000 × g 离心20 min, 收集沉淀,复溶于ddH2O中,在4 ℃ddH2O中透析24 h,冷冻真空干燥,得到油棕仁贮藏蛋白(Oil palm kernel storage proteins,PKSP )。
1.2.3油棕仁贮藏蛋白的电泳试验方法。
1.2.3.1油棕仁贮藏蛋白的非变性SDSPAGE[11]。
将蛋白质溶液与样品缓冲液按1∶1的比例混合,取15 μl该混合液进行非变性SDSPAGE凝胶电泳分析。混合液中含0.125 mol/L TrisHCl缓冲液(pH 6.8),1% (w/V) SDS,0.05 % (V/V) 溴酚蓝和 30%(V/V) 甘油。首先,在不同分离胶浓度(10%、12%、14%和16%)的SDSPAGE中分离油棕仁贮藏蛋白,确定最佳的分离胶浓度。在恒压电泳时,浓缩胶电压为100 V,分离胶电压为150 V,当溴酚蓝指示剂跑到距胶底部5 mm时停止电泳,剥下胶片后将胶片放入固定液中固定30 min,然后用考马斯亮蓝R250染色,过夜,放入脱色液中脱色,直至胶片背景蓝色完全透明状,数码照相,在Syngene型凝胶成像系统中分析。
1.2.3.2油棕仁贮藏蛋白的变性SDSPAGE[12]。
为分析油棕仁贮藏蛋白在变性SDSPAGE下的分离效果,将油棕仁贮藏蛋白溶液与样品缓冲液按1∶1的比例混合,100 ℃煮沸5 min。其中,所用样品缓冲液与“1.2.3.1”基本相同,只是增加了5% (V/V)的β巯基乙醇。在β巯基乙醇的作用下,蛋白质的二硫键被打断,各亚基与SDS结合呈棒状且带相同的电荷,因而在SDSPAGE中亚基按照分子量大小进行分离。取15 μl煮好的油棕仁贮藏蛋白溶液,在浓缩胶为7.5%、分离胶为12.0%的SDSPAGE中恒压电泳,浓缩胶电压为100 V,分离胶电压为150 V,当溴酚蓝指示剂跑到距胶底部5 mm时停止电泳。染色,脱色,数码照相,在Syngene型凝胶成像系统中分析。为确定亚基的分子量,以低分子量标准蛋白绘制迁移率与分子量的曲线。
1.2.3.3油棕仁贮藏蛋白的NativePAGE分析[13]。
NativePAGE(非变性凝胶电泳)与SDSPAGE的步骤基本相同,只是样品缓冲液中不加SDS和β巯基乙醇,电极缓冲液中也不加SDS。在NativePAGE 中,蛋白质按照自身的电荷数、分子大小和形状进行分离。将提取的油棕仁贮藏蛋白标定浓度后,按4∶1的比例与样品缓冲液混合,摇匀,点样,进行非变性聚丙稀酰胺凝胶电泳分析。
1.3分析软件
采用SYNGENE凝胶成像系统及分析软件和DPS软件,对试验数据进行分析。
2结果与分析
2.1油棕仁贮藏蛋白的SDSPAGE分析
2.1.1最佳胶浓度的选择。
在SDSPAGE电泳中,影响亚基分离的主要因素是分子量。要达到理想的分离效果,就需要选择合适的凝胶孔径。试验浓缩胶浓度为7.5%,分离胶浓度则设置10%、12%、14%、16%共4个水平,研究油棕仁贮藏蛋白在不同的分离胶浓度条件下的分离效果,探讨分离胶浓度对亚基分离效果的影响,寻找最合适的分离胶浓度,比较各分离胶浓度下的电泳图谱,以图谱清晰、差异带明显、条带整体位置等为评判标准。
从图1可以看出,在分离胶浓度为16%和14%的凝胶系统中,油棕仁贮藏蛋白小分子量的亚基分得比较开,而大分子量亚基堆积在一起,且各亚基的位置偏上,整体分离效果较差。在分离胶浓度为10%的凝胶电泳系统中,各亚基整体位于分离胶的下部,大分子量亚基的分离效果较好,但小分子量亚基堆积在一起,分离效果较差。因此,分离胶浓度为10%的SDSPAGE凝胶系统适合于油棕仁贮藏蛋白中较大分子量亚基的分离。
油棕仁贮藏蛋白亚基在分离胶浓度为12%凝胶电泳系统中得到很好的分离。在所得分离胶中,亚基条带清晰,各个亚基间的距离适中,位于胶片上部的大分子量亚基和位于胶片下部的小分子量亚基都得到较好的分离,而且各亚基基本上位于胶片的中部,整体效果也好。因此,分离胶浓度为12%的SDSPAGE凝胶系统适合于油棕仁贮藏蛋白的分离分析。
安徽农业科学2016年
2.1.2油棕仁贮藏蛋白各亚基的分子量和含量。
采用浓缩胶浓度为7.5%、分离胶浓度为12%的SDSPAGE凝胶系统,对油棕仁贮藏蛋白进行分析,所得电泳图谱见图2。将电泳图谱采用SYNGENE凝胶成像系统分析各亚基的光密度。在图3中,每个光密度吸收峰都代表一个油棕仁贮藏蛋白亚基,峰的面积代表亚基的百分比含量,而每个吸收峰距离Y轴的距离为该亞基的迁移率。在SDSPAGE凝胶电泳系统中,蛋白质迁移速率与分子量呈对数型负相关,即蛋白质的分子量越大,它的迁移率越小。
从表1可以看出,油棕仁贮藏蛋白质中主要含有6条亚基,亚基的分子量范围为18.8~51.5 kDa,其中分子量为515、30.2、22.1和18.8 kDa的亚基含量最高,约占总数的90%。不同品种油棕仁贮藏蛋白亚基的组成和含量间差异并不显著。 2.1.3油棕仁贮藏蛋白的非变性SDSPAGE分析。
将2种油棕仁贮藏蛋白进行分变性SDSPAGE凝胶电泳分析。在变性SDSPAGE凝胶电泳中,β巯基乙醇将蛋白质分子中的二硫键打断,使蛋白质发生变性;而在非变性SDSPAGE凝胶电泳中,由于不加β巯基乙醇等强还原剂,蛋白质中的二硫键不会被破坏,蛋白质的变性几率大大降低,蛋白质分子呈现在自然状态下的亚基组成。因此,比较同一种蛋白质在变性SDSPAGE和非变性SDSPAGE凝胶电泳中的亚基组成,可以判断该蛋白质分子中是否含有二硫键。从图4可以看出,油棕仁贮藏蛋白在非变性SDSPAGE凝胶电泳下分离出5条分子量范围为51.5~20.7 kDa的亚基,而在变性SDSPAGE凝胶电泳下分离出6条主要亚基,分子量
2.2油棕蛋白的NativePAGE分析
在NativePAGE凝胶电泳中,由于没有SDS和β巯基乙醇的加入,蛋白质变性的几率更小。影响蛋白质迁移率的主要因素除了蛋白质的分子量外,还有蛋白质的形状和所带的电荷数。利用非变性电泳,分析蛋白质的天然组分。该试验对油棕仁贮藏蛋白进行了非变性聚丙稀酰胺(NativePAGE)分析,首先筛选出最佳的分离胶浓度。从图5可以看出,油棕仁贮藏蛋白在浓缩胶浓度为3%、分离胶浓度为5%的NativePAGE凝胶电泳系统中可以得到较好的分离。在非变性凝胶电泳中,油棕仁贮藏蛋白分离为4个组分。这表明在自然状态下的油棕仁贮藏蛋白是由6个亚基通过二硫键链接成4个组分。这可能是油棕仁蛋白质的四级结构。
3结论与讨论
在油棕仁贮藏蛋白的SDSPAGE分析中,分离胶浓度对椰子蛋白亚基的分离效果有显著影响。研究表明,要想得到最佳的蛋白SDSPAGE凝胶电泳分离效果,浓缩胶浓度为75%、分离胶浓度为12%是最理想的选择。在该试验条件下油棕仁贮藏蛋白分离为6条条带清晰的亚基,分子量范围为18.8~51.5 kDa,所选的两个品种间无显著差异。Morcillo等[14]曾对油棕胚中蛋白质进行分析,发现油棕蛋白中主要含中小分子量亚基。这与该研究结果相一致。比较油棕仁贮藏蛋白的非变性SDSPAGE和变性SDSPAGE,发现油棕仁贮藏蛋白的多肽链间含有一定量的二硫键。
综合分析油棕贮藏蛋白质的SDSPAGE和NativePAGE,可以推测在自然条件下油棕仁贮藏蛋白质所含的6条主要亚基通过二硫键等非共价键链接成4个分子大小不一、带有不同电荷的组分。这4个组分再构成油棕仁贮藏蛋白质分子。然而,目前对各亚基之间的连接方式未弄清楚,而对亚基的含量与油棕仁贮藏蛋白营养价值、功能特性和活性之间的关系仍需要进一步开展研究。
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