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本论文以脱脂大麻粉为原料,对大麻分离蛋白(HPI)的提取制备工艺、理化和功能特性以及酶法改性等进行了研究,并得到如下结论:
1.初步确定了碱溶酸沉法制备大麻分离蛋白过程中,影响大麻蛋白提取率的主要因素,分别为碱溶过程中的pH值和温度以及酸沉过程中的pH值。单因素实验研究表明,当料液比为1:20(W/V),提取时间为1 h条件下,大麻分离蛋白提取的最佳工艺条件为碱溶pH 10.0,提取温度35~40℃(本研究定为37℃),酸沉pH 4.5。结果表明,采用该制备工艺,所获制品蛋白质含量可高达90%左右。
2.SDS-PAGE电泳分析表明,大麻蛋白与大豆蛋白类似,也含有一种豆球蛋白,即所谓的麻仁球蛋白(edestin)。组成麻仁球蛋白的酸性亚基(AS)和碱性亚基(BS)的分子量分别为33.0 kDa和20.0 kDa。除此之外,在大约48.0.kDa处还发现有一明显的条带,并且在18.4 kDa以下也同样有一些肽的存在。48.0 kDa处的条带有点类似于β-伴大豆球蛋白的β-亚基,而分子量低于18.4 kDa的肽则与白蛋白相一致。麻仁球蛋白及其它蛋白组分的相对含量采用光密度扫描法测定,结果显示,麻仁球蛋白是大麻蛋白中的主要蛋白质组分,约占总蛋白含量的82%左右,而48.0 kDa的蛋白组分及其它蛋白组分的含量则分别为5%和13%。
3.氨基酸分析表明,与大豆分离蛋白(SPI)相比,大麻分离蛋白(HPI)具有较高含量的精氨酸、蛋氨酸和胱氨酸以及较低含量的天冬氨酸、谷氨酸和赖氨酸,其它氨基酸含量则相差不大;与酪蛋白相比,除酪氨酸、缬氨酸、亮氨酸、蛋氨酸和赖氨酸外,HPI的其它所有氨基酸的含量都与之相似甚至更高。
4.大麻分离蛋白的功能特性研究表明,其溶解性在pH 4.0~6.0之间最小,并且在低于pH 4.0和高于pH 6.0时会逐渐增加。同时发现,在pH7.0时,HPI的溶解度仅有27%左右。然而,随着pH值的继续增加,蛋白质的溶解性也随着明显地增加。这些数据表明,HPI是一种典型的碱溶性蛋白质。并且,在与SPI进行对比分析之后发现,除溶解性之外,HPI的乳化性以及持水性也都非常差。
5.大麻分离蛋白的酶法改性研究表明,胰蛋白酶诱导的低度水解(DH 2.3~6.7%)对于HPI的功能特性有十分可观的影响。尤其在pH 8.0以上,胰蛋白酶水解HPI所得水解物的溶解性相比之前有显著提高。然而,另一方面,酶解同时也降低了其他的功能特性,诸如乳化性、起泡性以及持水性等。而且,研究还发现,高温预处理(90℃)对于HPI的酶解具有一定的抑制作用。