大豆蛋白的溶液制備及應(yīng)用初探.pdf

1、大豆蛋白因其豐富的來(lái)源在生物大分子領(lǐng)域受到越來(lái)越多的關(guān)注。除了食品領(lǐng)域,大豆蛋白還被成功地應(yīng)用于材料領(lǐng)域,包括塑料、涂料和粘合劑。但是,大豆蛋白的基礎(chǔ)研究和潛在應(yīng)用仍需要進(jìn)一步探索。
　　 大豆分離蛋白(SPI)是大豆蛋白的純化產(chǎn)物,具有復(fù)雜的組成和結(jié)構(gòu),其主要組分為7S和11S球蛋白,兩個(gè)組分都具有亞基結(jié)構(gòu)。SPI亞基內(nèi)和亞基間存在較強(qiáng)的相互作用,形成緊密的聚集態(tài)結(jié)構(gòu),不利于其在水中溶解,因此,制備均勻、穩(wěn)定的SPI水溶液對(duì)于

2、后續(xù)研究非常重要。本文報(bào)道了通過(guò)采用兩種常見(jiàn)的生化試劑——鹽酸胍和二硫蘇糖醇(DTT)破壞SPI中的氫鍵和二硫鍵,再經(jīng)過(guò)透析除去變性劑的方法得到了濃度為3.0％左右并沒(méi)有發(fā)生明顯降解的SPI水溶液。該水溶液可穩(wěn)定存在,溶液中SPI的平均流體力學(xué)直徑為93±22nm。
　　 與此同時(shí),單純采用鹽酸胍水溶液溶解SPI后進(jìn)行透析,可獲得7S為主的溶液和11S為主的沉淀。雖然這種分離方法獲得的7S和11S組分的純度相對(duì)于等電點(diǎn)分離和層析

3、分離要低,但是作為初級(jí)分離手段使用,可以顯著提高分離效率。此研究結(jié)果表明二硫鍵對(duì)11S球蛋白的結(jié)構(gòu)起到重要的穩(wěn)定作用,如需提高11S的溶解性,必須打斷二硫鍵并阻止其重新生成,從而使分子鏈處于相對(duì)自由的狀態(tài)。
　　 在SPI的應(yīng)用方面,本文采用定向冷凍法制備了SPI定向支架,該支架在冷凍溫度梯度方向上的形貌隨著初始濃度的變化,出現(xiàn)由纖維到片層、再到孔狀結(jié)構(gòu)變化;在不同的冷凍浴中,得到的SPI定向支架在形貌的規(guī)整性上有所差別,溫度梯

4、度越大,所得形貌越規(guī)整。定向冷凍過(guò)程中冰的剪切力和體積膨脹效應(yīng)未能引起SPI的構(gòu)象變化。由初始濃度為10％的SPI溶液,在液氮浴中定向冷凍得到SPI支架在壓縮試驗(yàn)中表現(xiàn)出較好的力學(xué)性能,其壓縮模量達(dá)20Mpa,屈服應(yīng)力為1.0Mpa,與具有相同孔隙率(90％)的無(wú)機(jī)材料力學(xué)性能相當(dāng)。由于SPI來(lái)源豐富,價(jià)格低廉,該種定向支架在生物醫(yī)藥領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　 此外,羧甲基殼聚糖(CMCS)與大豆蛋白的共混研究表明,當(dāng)SPI

5、含量為40％-60％時(shí),SPI形成尺寸均一的聚集體,并均勻分散于CMCS的連續(xù)相中。SPI/CMCS水凝膠(SPI含量為40％)的電場(chǎng)敏感性作為共混膜的后續(xù)應(yīng)用被初步研究。采用環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)后的SPI/CMCS共混水凝膠在較寬的pH范圍(3-12)內(nèi)表現(xiàn)出電場(chǎng)敏感性。在酸性緩沖溶液中,SPI/CMCS水凝膠具有聚陽(yáng)離子的性質(zhì),在電場(chǎng)作用下彎向陽(yáng)極,并且在pH=4時(shí)彎曲角度達(dá)到極大值;在堿性緩沖溶液中時(shí),水凝膠具有聚陰離子的性質(zhì),在電場(chǎng)作