■ 楊鵬華 倪鳳娥 長江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院
牛乳鐵蛋白(bovine lactoferrin,bLF)是一種多功能的糖蛋白,在牛初乳中含量最高。由于其廣泛的生物學(xué)活性,近年來已經(jīng)成為研究的熱點。然而,國內(nèi)對牛乳鐵蛋白熱力學(xué)穩(wěn)定性和蛋白酶解穩(wěn)定性的研究還較少。為了更有效地開發(fā)牛乳鐵蛋白,本文對牛乳鐵蛋白的熱力學(xué)穩(wěn)定性和蛋白酶解穩(wěn)定性進行了研究。
牛乳鐵蛋白為本實驗室保存,標(biāo)準(zhǔn)牛乳鐵蛋白、胃蛋白酶購自Sigma公司。
稱取牛乳鐵蛋白溶于水中,制成濃度為1mg/mL的溶液。然后分別在62、72、85、100℃條件下處理15min、15s、15s、8s。反應(yīng)結(jié)束后立即放到冰上冷卻。加入等量蛋白上樣緩沖液,進行15%SDS-PAGE電泳。
取1mg/mL牛乳鐵蛋白加入HCl,使其終濃度為50mmol/L,加入胃蛋白酶溶液,使其終濃度分別為100、10、1μg/mL,37℃水浴,分別在10、30、60、120min時加入等體積的上樣緩沖液,100℃水浴5min終止反應(yīng)。用12% SDS-PAGE檢測消化程度,用GeneTools軟件分析電泳結(jié)果,根據(jù)灰度掃描計算不同時間消化后牛乳鐵蛋白的含量。
熱穩(wěn)定性的結(jié)果表明,隨著溫度的提高,牛乳鐵蛋白的穩(wěn)定性有所下降(圖1)。雖然在65℃處理15min、72℃處理15s、82℃處理15s,牛乳鐵蛋白沒有發(fā)生顯著的降解,但是100℃處理8s后牛乳鐵蛋白有部分降解了,說明高溫處理對牛乳鐵蛋白是不利的。
用不同濃度的胃蛋白酶在不同時間處理牛乳鐵蛋白溶液,結(jié)果表明,牛乳鐵蛋白在一定程度上能抵抗胃蛋白酶的消化(圖2)。胃蛋白酶濃度為100μg/mL時,消化10min即可把大部分牛乳鐵蛋白降解掉,牛乳鐵蛋白殘存率為4%,消化30min后可完全降解牛乳鐵蛋白。牛乳鐵蛋白可對10μg/mL胃蛋白酶產(chǎn)生一定的抵抗作用,對1μg/mL胃蛋白酶的抵抗能力更強,但是在被消化120min后,幾乎全部被降解,牛乳鐵蛋白殘存率下降到1%左右(表1)。
表1 酶消化后殘存率結(jié)果 單位:%
圖1 熱穩(wěn)定性研究結(jié)果
圖2 胃蛋白酶消化結(jié)果
有一小部分通過胃臟進入腸道發(fā)揮作用。有研究報道,被胃蛋白酶消化后產(chǎn)生的小肽具有更強的抑菌能力,在進入腸道后能更好地發(fā)揮抑菌活性??傊狙芯繉εH殍F蛋白的進一步商業(yè)化開發(fā)具有一定的意義。
有研究表明,乳鐵蛋白對溫度是敏感的,65℃以上乳鐵蛋白開始逐漸失活。乳鐵蛋白對溫度的敏感性又跟pH值有關(guān),當(dāng)pH值為4.0,90℃加熱5min仍具有活性。目前對乳制品的殺菌方法主要有巴氏法和超高溫瞬時法。超高溫瞬時法過高的溫度有可能破壞牛乳鐵蛋白的活性;巴氏法殺菌的條件一般是72℃、15s,本研究中采用巴氏殺菌的條件,讓牛乳鐵蛋白在比較溫和的條件下反應(yīng)一定時間。結(jié)果表明,牛乳鐵蛋白能在較短的時間內(nèi)保持穩(wěn)定。這暗示著巴氏法不會破壞乳制品中的乳鐵蛋白。同時,對牛乳鐵蛋白蛋白酶解穩(wěn)定性進行的研究表明,牛乳鐵蛋白對一定濃度的胃蛋白酶在一定時間內(nèi)具有一定的抵抗能力。這說明乳鐵蛋白在被食用后可能
[1] Tomita M. Potent antibacterial peptides generated by pepsin digestion bovine lactoferrin. Journal of Dairy Science,1991(74):4137~4142
[2] Ruegg M. A calorimetric study of the thermal denaturation of whey proteins in simulated milk ultrafiltrate. Journal of Dairy Research,1977(82):1082~1085
[3] Hlroak A,Hitoshi S,Hlroshl M. Heat stability of bovine lactoferrin at acidic pH.Journal of Dairy Science,1991(74):65~71
[4] 顧瑞霞,卞海榕. 生產(chǎn)巴氏殺菌乳的科學(xué)依據(jù).中國乳業(yè),2006(6):30~34