[科普中国]-乳清蛋白水解物

简介

乳清蛋白主要由β-乳球蛋白、α-乳白蛋白、牛乳血清白蛋白（BSA）、免疫球蛋白等组成。乳清蛋白是一种氨基酸含量均衡的蛋白质，它们的必需氨基酸组成完全符合甚至超出 FAO/WHO 的要求，被认为是氨基酸含量的黄金标准，科学研究证实乳清蛋白在营养丰富均衡的前提下，十分易于被人体消化吸收，在人类母乳中就含有 60%的乳清蛋白。根据高营养优质蛋白质的值为2.5的评价标准，乳清蛋白的效价比（PER 值）为3.0，己经明显超过高营养优质蛋白的PER值，因此乳清蛋白被认为是一种有着优秀营养品质的蛋白质。由于乳清蛋白含有的支链氨基酸浓度是天然食品中最高的，所以乳清蛋白还能为人体的耐力运动过程提供能量，在人体进行运动的过程中，自身的蛋白质合成减少，蛋白质转化成游离氨基酸，骨骼从血液中吸收支链氨基酸，并将其转化为葡萄糖，从而提供能量，因此支链氨基酸在所有氨基酸中具有特殊性，并能为耐力运动提供能量。因此乳清蛋白是一种不可多得的具有丰富营养的健康蛋白质。清蛋白中包含有多种生物活，这些活性序列可通过适当的蛋白酶对其水解而从乳清蛋白中释放出来，成为具有生理活性的肽段。最近研究显示，乳清蛋白活性肽具有ACE抑制活性、阿片样活性、抗血栓活性等，可见乳清蛋白及其水解物对人体存在一定的保健和疗效作用1。

乳清蛋白水解物的功能目前已有关于乳清蛋白水解物在铁催化卵磷脂脂质氧化体系、铜催化脂质氧化体系中抗氧化作用的研究，利用乳清蛋白、α-乳白蛋白和β-乳球蛋白制备抗氧化肽，以及将乳清水解物应用于熟肉制品中以减少冷藏过程中脂类氧化的报道。

乳清蛋白水解物也有良好的抗氧化作用。水解物所表现出的抗氧化作用包含复杂的反应模式，除了一些物理方面的作用( 阻隔) ，还包含了电子/氢供体、自由基清除、及金属离子螯合等其他抗氧化机制。乳清蛋白水解物在化学方面阻碍脂质氧化的能力受水解程度的影响。未水解的乳清蛋白由于其结构紧密而抗氧化能力很小，通过酶水解打破了天然的乳清蛋白结构，从而形成了一个开放的、暴露的氨基酸残基，可与氧化物反应。可溶性抗氧化蛋白部分(多肽)的增加是抗氧化能力提高的主要原因，但蛋白溶解度或水解度与抗氧化活性之间不存在线性关系，并不是水解度越大，所得产物的抗氧化效果越好，而是只有在特定的水解度下，水解物才具有较大的抗氧化能力。这表明特定的组分( 如多肽类型、不同游离氨基酸的比例) 也是一个重要的影响因素。

乳清蛋白溶解度随水解时间的延长而增加，抗氧化活性增强可能就是由于能溶解的抗氧化肽浓度的增加引起的。这些多肽在油滴的周围形成膜以此来阻止脂质氧化引发剂的渗透能力。乳清蛋白水解物的还原能力与玉米水解物的FRAP值相似。很明显，还原能力与蛋白的大小及浓度有关，这也被后期实验中乳清多肽具有清除自由基的能力可能是由于受低分子量影响所证明。化合物的还原能力可以用来测定其潜在的抗氧化能力，FRAP测定的是高铁离子的还原能力，并与自由基的清除能力有关。研究结果也说明多肽的还原能力对乳清蛋白多肽的抗氧化性起着重要作用2。

乳清蛋白水解物水解度的测定方法根据乳清蛋白在酶解过程中所需的特定理化条件和国内一般实验室的所具有的实验条件，一般选择较为方便可行的甲醛固定法、茚三酮比色法和pH-state法进行比较。

甲醛固定法此方法基于甲醛与游离氨基结合，可形成-NH-CH2OH-N(CH2-OH)2等羟甲基衍生物，使-NH3+上的H+游离出来，这样就可以用碱滴定-NH3+放出来的H+，测出氨基氮，从而计算游离氨基酸的含量。

甲醛固定法常用以测定蛋白质水解程度，随着水解程度的增加，滴定值增加，当水解完全后，滴定值即保持恒定。

但是脯氨酸与甲醛作用后，生成不稳定化合物，致使滴定结果偏低，酪氨酸的酚基结构，通常会使滴定结果偏高。

茚三酮比色法游离氨基酸的游离氨基可与水合茚三酮作用，产生蓝紫色的化台物二酮茚一二酮茚胺，产物的颜色深浅与游离氨基酸含量成正比，用分光光度计在570nm下测其含量。因蛋白质中的游离氨基酸也会产生同样反应，在测定前必须用蛋白质沉淀剂将其除掉。

pH-state法pH-State法主要是基于蛋白质水解过程中，总是要伴随质子的释放或吸收，质子化的多少，依赖于溶液的pH，通过加入的用于维持体系pH的碱或酸的量直接计算出水解度。

pH-State法的优点在于操作简单、快速、可重复性高，通常用于水解度的连续测定。然而这种方法一是在研究中需要其他方法进行校正；二是这种方法仅适用于中性及碱性（pH>7）或pH