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1、煙粉蛋白質(zhì)粗提取工藝研究李菲斐，郭軍偉，謝復煒關(guān)鍵詞：煙粉；蛋白質(zhì)；提取摘要：以烤煙煙粉為原料，研究了煙粉中蛋白質(zhì)最佳提取工藝。結(jié)果表明采用緩沖液pH7.85，在℃下提取30分鐘，加入2%還原劑NaHSO3，粗提液按1:1加入丙酮，在-20℃下提取3小時，蛋白提取率最高可達56.51%。由于世界人口不斷增加，許多地區(qū)的人民均有營養(yǎng)不良現(xiàn)象。隨著對蛋白質(zhì)研究的不斷深入，人們逐漸認識到葉蛋白質(zhì)是世界天然產(chǎn)物中最重要而豐富的蛋白質(zhì)資源。據(jù)報道，植物葉蛋白尤其是煙草葉片中可溶性蛋白含量較高，具有較高的營養(yǎng)價值和藥用價值，并且其中包含了全部必需
2、的氨基酸，其中FI蛋白所含的氨基酸比一些主要糧食作物如水稻、小麥、玉米、大豆蛋白質(zhì)中的必需氨基酸含量都搞。因此，煙葉蛋白質(zhì)是一種有生命力的食物代用品。此外，，煙草中的蛋白質(zhì)是煙氣中的多種有害物質(zhì)的前體物質(zhì)，如NH3、喹啉、HCN、多環(huán)芳烴（PAHs）、N雜環(huán)芳烴等。以上多種成分均被列入EPA有害成分名單中[2]。因此，對煙草中蛋白質(zhì)進行提取，然后進行進一步的研究。本文以煙粉為原料，采用堿溶丙酮沉淀法，研究其提取工藝。1材料與方法1.1材料和儀器煙粉，1.2處理與分析稱取一定量的煙粉，加入NaHSO3，在磁力攪拌器上，用Na2HPO4–
3、KH2PO4緩沖溶液進行提取。用紗布過濾后，再經(jīng)過循環(huán)水式真空泵進行抽濾祛除煙粉。向提取液中加入-20℃丙酮，放置一定時間后，離心，用丙酮洗沉淀2次后，進行真空干燥。其工藝流程如下圖6真空干燥煙粉濾液粉渣紗布過濾，真空抽濾NaHSO3，磷酸鹽緩沖液進行提取丙酮沉淀離心，丙酮洗滌沉淀2次2結(jié)果與討論2.1蛋白質(zhì)堿溶工藝研究在提取煙粉中的蛋白質(zhì)時，緩沖液的pH、提取溫度、提取時間以及還原劑的加入量都會影響煙粉中蛋白質(zhì)的提取。因此，對各個因素進行試驗，測定最終蛋白提取率，確定最佳工藝參數(shù)。試驗結(jié)果如圖1、圖2、圖3、圖4所6圖1緩沖液pH對
4、煙粉蛋白提取率的影響圖2提取時間對煙粉蛋白提取率的影響6圖3還原劑用量對煙粉蛋白提取率的影響圖4固液比對煙粉蛋白提取率的影響6一些研究表明，煙草蛋白是多種蛋白的混合蛋白，他們的等電點pI都小于7，因此，在堿性緩沖液中溶解度大。從圖1中可以看出，緩沖液的pH對煙草蛋白的提取率產(chǎn)生很大的影響。當pH從6.50上升到7.85時，煙葉蛋白提取率不斷上升，而當超過7.85繼續(xù)上升時，煙葉蛋白提取率卻開始下降。因此，在7.85時，蛋白提取率達到最大。圖2表明，當提取時間為30min時，蛋白提取率達到最大。這是因為，時間過短，蛋白質(zhì)未充分溶解在緩沖
5、液中。而細胞組織中的酚類物質(zhì)被葉綠體中的多酚氧化酶(PPO)催化形成醌，醌高度活潑，容易與氨基酸以及蛋白質(zhì)聚合形成色素物質(zhì)，導致溶液褐變，而當提取時間過長時，產(chǎn)生褐變的程度比較大，影響蛋白提取率。在提取時，像緩沖液中加入一定的還原劑，綠原酸與蛋白的結(jié)合程度明顯降低。從圖4看出，當固液比為1:35時，蛋白提取率到達最大56.51%，再增大緩沖液的用量，提取率變化不大。綜上所述，煙粉蛋白堿溶工藝最佳條件為：提取液固液比1:35，pH7.85，提取時間30min，還原劑用量2%。2.2丙酮沉淀工藝研究向粗提取液中加入一定量的丙酮，溶液中的蛋
6、白質(zhì)則會沉淀出來，從而從溶液中分離出來。丙酮的用量、沉淀時間、都會影響煙粉蛋白提取率。對各個因素進行試驗，結(jié)果如圖5、表1所示。6從圖5可以看出，當丙酮在-20℃沉淀蛋白3小時后，蛋白提取率達到最大，再延長沉淀時間，提取率不會產(chǎn)生明顯的影響。丙酮用量（丙酮體積：緩沖液體積）1:0.51:1提取率%7.92%15.86%表1從上表看出，當丙酮用量為1:1時，其提取率會比1:0.5高一倍左右。而當再增大丙酮用量時，蛋白沉淀會呈褐色粘狀?？赡苁潜昧窟^多，沉淀速度過快，從而使蛋白質(zhì)與一些色素、糖類等一同沉淀。3結(jié)論(1)研究表明，煙葉中含
7、有大量可溶性蛋白質(zhì)。用丙酮提取后，在通過后續(xù)的處理可用于進一步實驗，或通過適當?shù)募庸び糜谑称奉I域。（2）對煙粉蛋白質(zhì)提取工藝研究表明，最佳提取工藝為：采用緩沖液pH7.85，在℃下提取30分鐘，加入2%NaHSO3，粗屜液按1:1加入丙酮，在-20℃下提取3小時。最終蛋白提取率可達56.51%。6
