α-乳白蛋白热稳定性及含量的差示扫描荧光检测研究

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α-乳白蛋白是乳清中含量丰富的活性蛋白,具有许多独特的生理功能,如改善睡眠、提高免疫力等。另外,作为一种热不稳定的乳清蛋白,α-乳白蛋白的热变性程度与小分子热敏指标糠氨酸含量高度相关,因此,可用作衡量牛乳制品热加工处理强度的热敏性指标。因此α-乳白蛋白热稳定性和含量的检测对相关乳产品的生产加工研究具有重要意义。目前通常采用差示扫描量热法(DSC)测量其热稳定性,但存在检测通量低、耗时较长等缺陷;采用免疫、色谱和色谱-质谱联用等方法测定含量,但存在假阳性、仪器昂贵等缺陷。本论文研究建立差示扫描荧光(DSF)检测方法用以评价α-乳白蛋白的热稳定性,并实现了 α-乳白蛋白含量的简便、准确、快速的定量检测。具体研究内容如下:(1)α-乳白蛋白热稳定性的差示扫描内源性荧光检测。利用α-乳白蛋白本身具有内源性荧光作为信号输出,建立了α-乳白蛋白热稳定性的DSF检测方法,研究了热稳定性影响因素。结果显示,差示扫描内源性荧光测定的α-乳白蛋白变性温度为63.1℃,与DSC方法一致,但是DSF检测更加快速、简便、灵敏;钙饱和度、环境pH、浓度以及热加工的温度和时间等因素,均对α-乳白蛋白热稳定性有显著影响;六次重复熔解实验后依然能够观察到明显的α-乳白蛋白DSF熔解峰信号,表明α-乳白蛋白热稳定性较高。(2)α-乳白蛋白热稳定性的差示扫描外源性荧光检测。上述内源荧光DSF仪器生产厂家少,为此进一步发展了采用实验室更为普及的荧光定量PCR仪测定α-乳白蛋白Tm值的方法。实验结果表明,在常用的SPRO orange、Glomelt和DASPMI等三种蛋白质荧光染料中,GloMelt染料更加灵敏,并且能够检测α-乳白蛋白与Ca2+的结合情况;GloMelt染料浓度5×,升温速率0.10℃/s,是最优化的DSF实验条件;钙饱和度、环境pH、浓度以及热加工的温度和时间等因素,同样对α-乳白蛋白热稳定性有显著影响,与差示扫描内源性荧光检测结果一致。(3)乳及乳制品中α-乳白蛋白含量的差示扫描荧光检测。根据α-乳白蛋白与β-乳球蛋白Tm的显著性差异,并且乳清蛋白中只有α-乳白蛋白结合Ca2+后Tm显著升高特性,建立α-乳白蛋白含量特异性快速检测方法。结果显示,仅需通过简单的稀释,即可实现乳清蛋白粉样品中α-乳白蛋白含量的准确定量;而对于生乳实际乳品样品,仅通过稀释无法去除酪蛋白的干扰,需要醋酸提取乳清蛋白,才能定量检测α-乳白蛋白,样品加标回收率在85%-108%之间,并且与HPLC检测结果一致,表明该方法能够用于实际乳品样品中α-乳白蛋白含量的准确定量。差示扫描荧光法具有样品处理简单、用量低、速度快等优点,可以用来快速检测α-乳白蛋白热稳定性及含量,从而能够为乳制品的加工工艺以及营养质量评价等提供有力的工具。
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