食品分析与检验 专题三:蛋白质分析
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SP 3.1 蛋白质测定的意义
- 生物活性测定
- 功能性质调查
- 营养标签
SP 3.2 蛋白质测定的方法
- 凯氏定氮法
- 双缩脲法
- 福林酚法 Lowry
- BCA法
- 280 nm紫外吸收法
- 染色法
- 阴离子染色法
- 布兰德福特法 Bradford
- 茚三酮法
- 比浊法
- 杜马斯燃烧法
- 红外光谱法
SP 3.2.1 凯氏定氮法
原理:在催化剂的催化和加热条件下,蛋白质中的氮和硫酸反应生成不挥发的硫酸铵;加入含碱的硫代硫酸钠中和硫酸,氨气挥发,被含有次甲基蓝和甲基红混合指示剂的硼酸溶液吸收,用标准HCl滴定硼酸即测得样品氮含量
- 优点
- 可用于所有食品的蛋白质分析中
- 操作相对简单
- 实验费用较低
- 结果准确
- 用改进方法可测定样品中微量蛋白质
- 缺点
- 最终测定的是总有机氮,而不只是蛋白质氮
- 实验时间太长
- 精度差,低于双缩尿法
- 所用试剂由腐蚀性
- 换算系数:6.25
SP 3.2.2 双缩脲法
原理:在碱性条件下,铜离子和多肽生成的复合物呈紫红色,吸收波长为540 nm,比色法测得的吸光度值和样品中蛋白质的含量成正比
- 优点
- 该方法比凯氏定氮法费用低,速度快
- 比福林酚法、紫外吸收法、比浊法更少发生颜色偏离
- 几乎没有物质干扰食品中蛋白质的双缩脲反应
- 不需要测定非多肽或非蛋白来源的氮
- 缺点
- 不如福林酚法灵敏
- 如果存在胆汁素,则吸光度会虚假增加
- 高浓度的铵盐会干扰反应
- 不同蛋白质最终反应产物的颜色不同
- 如果有高浓度的脂或碳水化合物存在时,最终的反应溶液中可能会呈乳白色
- 此方法不是一个测量绝对值的方法,必须用已知浓度的蛋白质(如牛血清白蛋白BSA)标曲或经凯氏定氮法校正
SP 3.2.3 福林酚法 Lowry
原理:蛋白质与福林酚试剂反应,生成蓝色复合物。其中肽键与碱性铜离子进行双缩脲反应,同时蛋白质中存在的Tyr和Trp同磷钼酸-磷钨酸试剂反应产生颜色,通过测量吸光度定量
- 优点
- 非常灵敏
- 测定结果较少受到样品浑浊度的影响
- 特异性高
- 操作相对简单
SP 3.2.4 BCA法
原理:碱性条件下蛋白质将铜离子还原为亚铜离子,亚铜离子-蛋白质复合物和苹果绿的BCA试剂反应产生浅紫色
SP 3.2.5 280 nm紫外吸收法
原理:由于蛋白质中有Tyr和Trp残基存在,蛋白质在UV280 nm处有强烈吸收
SP 3.2.6 染色法
-
阴离子染色法
- 染色剂不与不可利用的Lys结合,因此可用于测定鼓舞产品在加工过程可利用Lys的含量
-
布兰德福特法 Bradford
原理:考马斯亮蓝G-250与蛋白质结合时,染色剂会从红色变成蓝色,最大吸收波长从465 nm变化至595 nm
- 优点:
- 快速
- 重现性好
- 灵敏度高
- 不受阳离子干扰
- 不受硫酸铵干扰
- 不受多酚和碳水化合物干扰
- 可测定分子质量>= 4000u的蛋白质
- 蛋白质-染色剂的复合物可与石英比色皿结合,因此必须用玻璃或塑料比色皿
- 优点:
SP 3.2.7 茚三酮法
原理:在pH = 5.5缓冲液中,双缩脲和二氢化茚酮与蛋白质中的氨基酸、氨和伯胺形成紫色
SP 3.2.8 比浊法
SP 3.2.9 杜马斯燃烧法
SP 3.2.10 红外光谱法
SP 3.3 各种蛋白质测定方法的比较
- 杜马斯燃烧法和凯氏定氮法直接测定食品中有机氮元素的总量
- 双缩脲法和福林酚法利用铜-肽键的反应来分析
- 紫外280 nm比色法、染色法、茚三酮法、福林酚法涉及氨基酸的性质
- BCA法利用蛋白质在碱性溶液中的还原性
- 红外光谱法基于多肽对红外波长光辐射的吸收性质
- 凯氏定氮法、杜马斯燃烧法、双缩脲法、阴离子染色法灵敏度较低
- 红外光谱法最快
- 要测定蛋白氮,样品通常先要在碱性条件下萃取蛋白质,然后用三氯醋酸或水杨酸沉淀