基本信息
- 项目名称：
- 鸡蛋黄中高磷蛋白制备工艺条件的研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 首先对卵黄高磷蛋白的功能特性进行了论述，然后对其制备工艺条件的优化进行了详尽的阐明，通过正交试验优化了蛋黄中水溶性物质和非水溶性物质的分离条件，探讨了除去蛋黄中油脂所用有机溶剂中乙醇和正己烷的比例，并且以N/P为效应参数确定了浸提卵黄高磷蛋白所用NaCl溶液的浓度。最终确定了一套成熟的卵黄高磷蛋白制备提取的工艺路线。
- 详细介绍：
- 卵黄高磷蛋白（phosvitin）是一类磷酸化程度高的蛋白质，具有较强的抗氧化性能和乳化性能，且其水解产物卵黄高磷蛋白磷酸肽（ppp）具有促钙溶解的性能。本研究通过正交试验优化了蛋黄中水溶性物质和非水溶性物质的分离条件，探讨了除去蛋黄中油脂所用有机溶剂中乙醇和正己烷的比例，并且以N/P为效应参数确定了浸提卵黄高磷蛋白所用NaCl溶液的浓度。最终试验结果表明，水溶性物质和非水溶性物质的分离条件为：HAc-NaAc缓冲液（pH5.0），料液比1:6（m/V），搅拌时间30min，洗涤次数为2；以混合有机溶剂（乙醇:正己烷=1:1.5）来脱去油脂；最后以1.0mol/L的NaCl溶液搅拌浸提30min后冷冻干燥可得到高磷蛋白含量比较高的制备粗品。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：卵黄高磷蛋白（phosvitin）是卵黄中一种重要的磷酸糖蛋白，其独特的理化性能决定了其广泛的生物功能特性，如：抗氧化性能和乳化性能，同时其水解产物-卵黄高磷蛋白磷酸肽具有促进钙溶解的性能。因此研究其制备提取工艺具有很高的实际应用价值。 基本思路：研究包括正交优化蛋黄中水溶性蛋白和非水溶性蛋白的分离条件，优化有机溶剂除去蛋黄油脂的条件，NaCl溶液浸提phosvitin的条件。
科学性、先进性及独特之处
- 我国对于卵黄高磷蛋白制备工艺方面的研究，起步比较晚，而且卵黄高磷蛋白的制备工艺步骤较为复杂，牵涉到蛋黄中水溶性物质和非水溶性物质的分离、有机溶剂脱脂、高浓度的NaCl溶液的浸提等，而且在分离过程中牵涉到多个方面的因素对于提取效果的影响。本研究就是综合考虑到这些步骤和影响因素，优化了制备工艺。
应用价值和现实意义
- 卵黄高磷蛋白是已知所有蛋白质中磷酸化程度最高的一种蛋白质.研究证明其具有较强的抗氧化性能和乳化性能,因此卵黄高磷蛋白可广泛用于食品加工业中起抗氧化和乳化双重效果。卵黄高磷蛋白作为功能食品成分，有着广阔的应用前景。除用于食品外，它还作为药用成分已成功应用于治疗心肌炎、冠心病等心脏疾病。
学术论文摘要
- 卵黄高磷蛋白(Phosvitin简称PV)是蛋黄中一种富含磷酸丝氨酰残基的天然生理活性蛋白质，磷酸化程度高，在溶液中表现出与酸性多肽相同的特性。其与阳离子的强烈结合使之可作有效的抗氧化剂。卵黄高磷蛋白还具有较强的乳化性能和热稳定性。另外卵黄高磷蛋白含有成簇的磷酸丝氨酰残基，其水解产物卵黄高磷蛋白磷酸肽具有促进钙溶解的性能，有望成为一种很好的钙强化的辅助剂。因此卵黄高磷蛋白具有较好的应用前景。因此研究卵黄高磷蛋白提取分离的方法具有很大应用前景。本研究通过正交试验优化了蛋黄中水溶性物质和非水溶性物质的分离条件，探讨了除去蛋黄中油脂所用有机溶剂中乙醇和正己烷的比例，并且以N/P为效应参数确定了浸提卵黄高磷蛋白所用NaCl溶液的浓度。研究结果表明，水溶性物质和非水溶性物质的分离条件为：HAc-NaAc缓冲液（pH5.0），料液比1:6（m/V），搅拌时间30min，洗涤次数为2；以混合有机溶剂（乙醇:正己烷=1:1.5）来脱去油脂；最后以1.0mol/L的NaCl溶液搅拌浸提30min后冷冻干燥可得到高磷蛋白含量比较高的制备粗品。
获奖情况
- 本团队申请校级SRT项目“鸡蛋黄中高磷蛋白制备工艺条件的研究”通过学校相关部门审核，成功立项，项目编号2010071。作品在2011年5月以结题报告的形式递交到院校SRT主管部门。
鉴定结果
- 该SRT项目“鸡蛋黄中高磷蛋白制备工艺条件的研究”成功结项。
参考文献
- [1] 江波.卵黄高磷蛋白磷酸肽的制备及钙结合性质研究[J].无锡轻工业大学学报2000,19(4):325-330 [2] 刘小丽. 卵黄高磷蛋白的提取及其磷酸肽的制备[D].陕西:西北大学硕士学位论文, 2004:12-13 [3] 倪丽, 王璋, 许时婴. 鸡蛋中卵黄高磷蛋白的研究[J]. 食品工业.1999, (3):24-25 [4] Clark RC. The primary structure of avian phosvitins. Contributions through the Edman degradation of methylmercaptovitins prepared from the constituent phosphoproteins[J].Inter J Biochem. 1985, 17(9):983–988 [5] Ito Y, Fujii T Chemical compositions of the egg yolk lipoproteins. J Biochem 52:221–222 [6] Abe Y, Itoh T and Adachi S. Fractionation and characterization of hen’s egg yolk phosvitin[J]. Journal of Food Science. 1982, 47 (6):1903–1907. [7] Albright KJ, Gordon DT, Cotterill OJ Release of iron from phosvitin by heat and food additives[J]. Food Sci.1984,(49):78–81 [8] Chung S L, Ferrier L K. Heat denaturation and emulsifying properties ofegg yolk phosvitin[J]. Food Sci. 1995,(60): 906-908.]
同类课题研究水平概述
- 半个世纪前各国科学家已经发现了高磷蛋白的科学价值，并对其进行了研究，逐步衍生出更加优良的提取工艺，提取方法大致分为三个步骤： 第一步是水溶性蛋白与非水溶性蛋白的分离：1949 年由Mecham 和Olcott 首先将蛋黄溶于1.2mol/L MgSO4溶液中，利用了卵黄高磷蛋白在镁离子中易溶的性质； 1970 年，Clark 对其进行了改良，溶解液换为低浓度NaCl，增加了可溶性蛋白的溶解度，减少了可溶性蛋白杂质；1986 年Wallace & Morgan 发明了一种采用水溶液的分离方法，整个过程没有涉及有机试剂，方法更简洁。 第二步去除脂溶性物质：在1958 年前，还没有科学家采用去脂这一步，得出的产品纯度很低，Joubert 和Cook将第一步离心后取沉淀溶于分散于0.4mol/L(NH4)2SO4(pH4.0)中+醚(振荡)，水溶物在用饱和(NH4)2SO4盐析后，萃取大部分脂类物质；1994 年，Losso 和Nakai将沉淀将正己烷+无水乙醇的混合液溶解过滤，萃取效果更加明显；1999 年，无锡轻工大学(现江南大学)倪丽、王璋、许时婴等人沿用此方法，将比例调为3﹕1，主要由于正己烷起主要萃取作用。 第三步盐溶液浸提：Mecham 和Olcott利用高磷蛋白在高浓度盐中易溶的性质，取沉淀溶于100ml 10% NaCl，干燥结晶，产品纯度很低 ；Joubert 和Cook将脱脂后沉淀分散于0.25mol/L NaCl 溶液，透析去除NaCl杂质，相对纯度有一定的提高. 本研究在前人的基础上，首先通过正交试验方法优化水溶性蛋白和非水溶性蛋白的分离条件；然后研究分离除去油脂的条件，特别是有机溶剂的配比；并且通过研究确定NaCl溶液浸提phosvitin的条件，寻找出提取的最优条件和配比，为卵黄高磷蛋白的制备工艺提供必要的工艺参数。
