李 蒙
(西安文理學院 生物與環境工程學院, 陜西 西安 710065)
車前草(PlantagoasiaticaL.)屬于車前科多年草本植物,在自然界分布廣泛,主要生長于山野或路旁等處,其種子和全草均可入藥,民間采集幼苗經加工成美味而食用,能調節胃腸功能,具有解毒、清熱利尿、治療痰熱咳喘等功效[1-2]。
蛋白質資源緊缺成為世界性問題,由于我國人口眾多,資源缺乏尤為嚴重,幾乎每年都進口大量的蛋白質飼料原料,因此,蛋白質資源的開發利用具有重要的意義[3]。具有藥食兩用的車前草是一種極具開發潛力的植物蛋白質資源,目前關于蛋白質提取方法有很多[4],不同植物中各種成分的差異,故采取不同的提取方法,而從車前草中提取蛋白的方法至今鮮見報道。因此,本研究由必要對車前草葉片的蛋白質的提取方法進行探索,以期為今后車前草蛋白質的開發利用提供參考。
前草種子(采摘于陜西省商洛市商州區黑龍口鎮山野車),種植于西安文理學院植物繁育單元溫室中,四十天后,采摘新鮮車前草葉片洗凈晾干后,研成粉末,作為實驗材料。
試劑:三羥甲基氨基甲烷(Tris,分析純),氯化鈉(分析純),考馬斯亮藍G250( 超純,Amresco)等實驗所用分析純試劑。
儀器: 紫外·可見分光光度計(型號:UV-2450,島津公司),全自動鼓風干燥箱(型號:ZFD-5250A,陜西天美),電子天平(型號:BSA223S,上海智泰電子科技),恒溫水浴鍋(型號:HH-S,北京科偉),臺式高速冷凍離心機(型號:H1850R,湘儀)。
1.3.1 蛋白質的提取方法 堿、鹽、Tris-HCl提取方法:準確稱取約1 g實驗材料,按表1和表2進行試驗,經浸提時間、浸提溫度,離心去除殘渣,上清用紗布過濾,然后用2 mol·L-1的稀鹽酸調節pH(Tris-HCl提取:加入飽和硫酸銨充分攪拌1 h)有大量沉淀,再12 000 r·min-1離心10 min,再透析得到粗蛋白,再50~60 ℃下烘干至恒重。

表1 正交試驗因素與水平

表2 不同方法測定因素與水平
1.3.2 測定蛋白質含量 根據文獻[5]Bradford法,以牛血清蛋白標準溶液(濃度為6%),加入G-250試劑,在波長595 nm下測定吸光度,繪制標準曲線。
計算方法:蛋白質得率(%)=(粗蛋白提取質量/稱取葉片樣品質量)×100%。運用Excel數據處理與分析。
從表3正交試驗分析可知,四種因素影響蛋白提取效果為B>D>C>A,堿提取車前草蛋白質最佳工藝為A3B1C2D2,即堿液濃度為1.5 %,浸提溫度為60 ℃,抽提60 min,固液體積比1∶ 10。
從表4正交試驗分析可知,四種因素影響蛋白提取效果為A>B>D>C,鹽提取車前草蛋白質最佳工藝為A3B1C2D1,即鹽濃度為1.5 %,浸提溫度為60 ℃,抽提時間為60 min,固液體積比為1∶ 5。
從表5正交試驗分析可知,四種因素影響蛋白提取效果為B>A>D>C,Tris-HCl提取車前草蛋白質最佳工藝為A3B1C3D3,即Tris-HCl緩沖液pH值為8.0,浸提溫度為20 ℃,抽提時間為90 min,固液體積比為1:15。

表3 堿法的正交試驗結果

表4 鹽法的正交試驗結果

表5 Tris-HCl法的正交試驗結果
研究不同方法對車前草葉片蛋白的提取效果,及其工藝條件的優化,篩選每種提取方法的最佳條件。結果表明,堿提取車前草葉片蛋白的效果要優于鹽提取法、Tris-HCl提取法。關于車前草蛋白質的提取鮮見報道,此研究有助于車前草蛋白資源的研究與開發。
統計顯示,世界上有2/3的人缺乏蛋白質,尋找蛋白質資源對未來糧食的補充及畜牧業的飼用蛋白的彌補,具有重要意義[6-7]。本結果所得蛋白得率不高,可能原因是車前草中含有大量的多糖類物質[8],影響提取效果,還有在提蛋白過程中,組織中的蛋白酶活性較高,直接將蛋白質水解,Tris-HCl緩沖液為蛋白酶活性提供了合適的反應體系,或者實驗過程中其它影響因素,如原料的破碎程度、雜質等,因此,提取車前草蛋白還有待進一步深入研究。