全 文 ：基金项目：食品科学与技术国家重点实验室目标导向项目（编号：
ＳＫＬＦ－ＭＢ－２０１００５）
作者简介：史卿（１９８７－），女，南昌大学在读硕士研究生。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｈｉｑｉｎｇ１９８７０１１８＠１６３．ｃｏｍ
通讯作者：熊华
收稿日期：２０１２－０８－１３
第２８卷第６期
２　０　１　２年１　１月
Ｖｏｌ．２８，Ｎｏ．６
Ｎｏｖ．２　０　１　２
１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３－５７８８．２０１２．０６．００７
白木通籽分离蛋白酶法改性及功能性质研究
Ｅｎｚｙｍａｔｉｃ　ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｉｓｏｌａｔｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ
ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ　ｈｙｄｒｏｌｙｓａｔｅｓ　ｐｒｅｐａｒｅｄ　ｆｒｏｍＡｋｅｂｉａ　ｔｒｉｆｏｌｉａｔｅ　ｖａｒ．ａｕｓｔｒａｌｉｓ　ｓｅｅｄ
史　卿
ＳＨＩ　Ｑｉｎｇ
　
杜研学
ＤＵ　Ｙａｎ－ｘｕｅ
　
熊　华
ＸＩＯＮＧ　Ｈｕａ
　
赵　强
ＺＨＡＯ　Ｑｉａｎｇ
　
胡居吾
ＨＵ　Ｊｖ－ｗｕ
　
钟红兰
ＺＨＯＮＧ　Ｈｏｎｇ－ｌａｎ
　
阮　霞
ＲＵＡＮ　Ｘｉａ
（南昌大学食品科学与技术国家重点实验室，江西 南昌　３３００４７）
（Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｆｏｏｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ，Ｊｉａｎｇｘｉ　３３００４７，Ｃｈｉｎａ）
摘要：以白木通籽分离蛋白为原料，利用碱性蛋白酶，在温度
５５℃、底物浓度２％和ｐＨ　８．０条件下对白木通籽分离蛋白
进行限制性酶解，探讨不同水解度对酶解产物功能性质的影
响。氨基酸分析表明，分离蛋白经酶解后，疏水性氨基酸总
量增加。具抗氧化活性的氨基酸残基相对含量均得到不同
程度的提高，不同水解度的酶解产物的氨基酸组成模式比较
接近。同时，经酶解后蛋白主要吸热峰的变性温度从
９２．４℃上升到９７．６～９８．４℃，其热焓值显著降低。相比分
离蛋白，酶解１０ｍｉｎ后的产物功能性质得到显著改善，酶解
产物的溶解性、起泡性和乳化性分别提高了２．０４、４．８４和
０．６３倍。随着酶解时间的加长，产物的乳化性和起泡性能均
逐渐降低，但总体水平高于原分离蛋白。
关键词：白木通籽分离蛋白；碱性蛋白酶；改性；功能性质
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡＰＩ　ｗａｓ　ｌｉｍｉｔｅｄ　ｅｎｚｙｍａｔｉｃ　ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ　ｂｙ　Ａｌｃａｌａｓｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ
ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ａｓ　ｆｏｌｏｗ：ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　５５℃，Ｅ／Ｓ　２％ａｎｄ　ｐＨ　８．０．Ｔｈｅ
ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ　ｈｙｄｒｏｌｙｓａｔｅｓ　ｗｅｒｅ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．
Ｔｈｅ　ｔｏｔａｌ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ　ａｍｉｎｏ　ａｃｉｄｓ　ａｎｄ　ｓｅｖｅｒａｌ　ａｍｉｎｏ　ａｃｉｄｓ
ｉｎｖｏｌｖｅｄ　ｉｎ　ａｎｔｉｏｘｉｄａｔｉｖｅ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ｈｙｄｒｏｌｙｓａｔｅｓ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ．Ｔｈｅ　ｓａｍｅ
ａｍｉｎｏ　ａｃｉｄ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ　ｗｅｒｅ　ｏｂｓｅｒｖｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｈｙｄｒｏｌｙｓａｔｅｓ　ｗｉｔｈ　ｄｉｆ－
ｆｅｒｅｎｔ　ｄｅｇｒｅｅ　ｏｆ　ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ（ＤＨ）．Ｔｈｅ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ＡＰＩ　ａｎｄ
ｉｔｓ　ｈｙｄｒｏｌｙｓａｔｅｓ　ｗａｓ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ　ｂｙ　ＤＳＣ，ｔｈｅ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｄｅｎａｔｕｒａｔｉｏｎ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｆ　ｍａｊｏｒ　ｅｎｄｏｔｈｅｒｍｉｃ　ｐｅａｋ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｆｒｏｍ
９２．４℃ｔｏ　９７．６－９８．４℃ ｗｈｅｎ　ＤＨ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｆｒｏｍ　６．８％ｔｏ　８．９％
ｏｒ　１２．８％，ｗｈｉｌｅ　ｔｈｅ　ｅｎｔｈａｌｐｙ　ｃｈａｎｇｅ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｄｅｃｒｅａｓｅｄ．Ａｆｔｅｒ
ｅｎｚｙｍａｔｉｃ　ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ　ｆｏｒ　１０ｍｉｎ，ｔｈｅ　ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ，ｅｍｕｌｓｉｏｎ　ｃａｐａｃｉｔｙ
ａｎｄ　ｆｏａｍｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ　ｈｙｄｒｏｌｙｓａｔｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｂｙ　２．０４，
４．８４ａｎｄ　０．６３ｔｉｍｅｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｅｍｕｌｓｉｆｙｉｎｇ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ａｎｄ　ｆｏａｍｉｎｇ
ｃａｐａｃｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ　ｈｙｄｒｏｌｙｓａｔｅｓ　ｄｅｃｒｅａｓｅｄ　ａｓ　ｔｈｅ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｔｉｍｅ
ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｆｒｏｍ　１０ｍｉｎ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ａｌ　ｈｙｄｒｏｌｙｓａｔｅｓ　ｈａｄ　ｂｅｔｔｅｒ　ｆｕｎｃ－
ｔｉｏｎａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｔｈａｎ　ｔｈｏｓｅ　ｏｆ　ＡＰＩ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ａｋｅｂｉａ　ｔｒｉｆｏｌｉａｔａ　ｖａｒ．ａｕｓｔｒａｌｉｓ　ｓｅｅｄ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｉｓｏｌａｔｅ；ａｌｃａ－
ｌａｓｅ；ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
白木通 （Ａｋｅｂｉａ　ｔｒｉｆｏｌｉａｔｅ（Ｔｈｕｎｂ．）Ｋｏｉｄｚ．ｖａｒ．ａｕｓｔｒａｌｉｓ
（Ｄｉｅｌｓ）Ｒｅｈｄ）属木通科木通属植物。据《中国药典》２００５版
一部记载，其干燥茎藤入药可作木通用，味苦，性寒，具利尿，
活血通脉，抗菌消炎之功效［１］。江西省科技人员通过采集白
木通野生藤，经过多年驯化种植，已经培育出高产油、高结果
率的新白木通果，平均产量可达２２．５ｔ／ｈｍ２，最高产量可达
４５ｔ／ｈｍ２。通过对白木通籽和果皮基本组成进行成分分析，
表明白木通是非常有价值的资源，可开发利用［２］。大量研
究［３－５］表明，经Ａｌｃａｌａｓｅ酶修饰处理过的蛋白拥有比原蛋白
更优的营养或功能性质，所以Ａｌｃａｌａｓｅ酶已被广泛应用制备
蛋白酶解物。由于白木通籽分离蛋白的溶解性等性质在中
性环境中较差，本试验拟采用 Ａｌｃａｌａｓｅ酶对其进行改性，并
考察水解度对其功能性质的影响，旨为其应用于工业化生产
提供一定的理论基础。
１　材料与方法
１．１　材料与试剂
白木通籽分离蛋白：蛋白纯度８６．６３％，实验室自制；
Ａｌｃａｌａｓｅ酶：丹麦诺维信公司；
叠氮钠、十二烷基硫酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、氯
化钠、盐酸、氢氧化钠等：均为分析纯，市售。
１．２　仪器与设备
高速匀浆机：ＦＳＨ－ＩＩ，江苏环宇科学仪器厂；
氨基酸自动分析仪：Ｌ８８００，日本日立公司；
差示扫描量热仪：ＰＹＲＩＳ　ＤＩＡＭＯＮＤ，美国ＰＥ公司；
紫外分光光度计：新世纪 Ｔ６，北京普析通用仪器有限
公司；
冷冻干燥机：ＦＤ－１，北京神泰伟业仪器设备有限公司。
７２
１．３　试验方法
１．３．１　酶解物的制备　参照文献［６］，略作修改。将１０ｇ白
木通籽分离蛋白粉末分散在２００ｍＬ蒸馏水中，水浴升温至
５５℃，并用０．５ｍｏｌ／Ｌ氢氧化钠调节ｐＨ至８．０。按照酶／蛋
白底物４∶１００的比例加入Ａｌｃａｌａｓｅ酶开始水解，反应过程中
通过加入０．５ｍｏｌ／Ｌ氢氧化钠维持溶液ｐＨ　８．０。反应一定时
间后，将烧杯置于９０℃水浴中灭酶１０ｍｉｎ，离心 （５　０００×ｇ，
２０ｍｉｎ）取上清液冷冻干燥得到各种水解度的酶解产物。
１．３．２　水解度的测定　采用ｐＨ－ｓｔａｔ法［７］。
１．３．３　氨基酸组成　称取白木通分离蛋白及其酶解物各
０．２５ｇ，将样品置于水解管中，加入含有１０ｍｍｏｌ／Ｌ多酚的
６ｍｏｌ／Ｌ盐酸溶液，真空封口。在１１０℃下水解２４ｈ，冷却后
定容、过滤并蒸干，采用氨基酸自动分析仪测定蛋白质的氨
基酸含量。氨基酸含量以ｇ／１００ｇ蛋白表示。
１．３．４　示差扫描量热测定　采用差示扫描量热仪在２０～
２００℃对样品进行扫描，测定各酶解物的热变性温度。
１．３．５　溶解性　将蛋白样品溶于蒸馏水中，配制成质量分
数为１％的蛋白溶液，于磁力搅拌器上搅拌３０ｍｉｎ使其充分
分散，再用０．５ｍｏｌ／Ｌ盐酸或０．５ｍｏｌ／Ｌ氢氧化钠将溶液ｐＨ
分别调至３．０～９．０，２５℃继续搅拌溶解３０ｍｉｎ后５　０００×ｇ离
心１５ｍｉｎ。以牛血清蛋白为标准蛋白，用Ｌｏｗｒｙ法［８］测定上
清液中蛋白质的含量。溶解度按式（１）计算。
ＮＳＩ＝ ｍＭ ×１００％
（１）
式中：
ＮＳＩ——— 溶解度，％；
ｍ——— 上清液中蛋白质的质量，ｇ；
Ｍ——— 样品中蛋白质的质量，ｇ。
１．３．６　乳化性与乳化稳定性　参照文献［９］，略作修改。称
取蛋白样品溶解于蒸馏水中，配成蛋白质量分数为０．１％的
溶液。用０．５ｍｏｌ／Ｌ盐酸或０．５ｍｏｌ／Ｌ氢氧化钠调ｐＨ值至
２．０～９．０。常温下磁力搅拌３０ｍｉｎ后，取９ｍＬ不同ｐＨ值
条件下蛋白溶液与３ｍＬ大豆油混合，放入５０ｍＬ离心管
中。在高速匀浆机作用下乳化６０ｓ（１５　０００ｒ／ｍｉｎ），迅速取
５０μＬ的乳化液与５ｍＬ，０．１％的ＳＤＳ混合，在５００ｎｍ处测
定吸光值，用０．１％的ＳＤＳ做空白对照。以乳化活力指数
（ｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｉｎｄｅｘ，ＥＡＩ）表示蛋白乳化活性。乳
化活力指数按式（２）计算。
ＥＡＩ＝２×２．３０３×Ａ０×Ｄｃ×φ×θ×１０　０００
（２）
式中：
ＥＡＩ——— 乳化活力指数，ｍ２／ｇ；
Ａ０———０ｍｉｎ时取样测定的吸光值；
Ｄ——— 稀释倍数；
ｃ——— 乳化液形成前蛋白浓度，ｇ／ｍＬ；
φ——— 光学路程，ｃｍ；
θ——— 乳化液中油的体积分数，Ｌ／Ｌ；
乳化稳定性用乳化稳定指数（ｅｍｕｌｓｉｆｙｉｎｇ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｉｎ－
ｄｅｘ，ＥＳＩ）表示。乳化稳定指数按式（３）计算。
ＥＳＩ＝ Ａ０×ΔｔＡ０－Ａ１０
（３）
式中：
ＥＳＩ——— 乳化稳定指数，ｍｉｎ；
Δｔ——— 静置时间，１０ｍｉｎ；
Ａ０———０ｍｉｎ时取样测定的吸光值；
Ａ１０——— 静置１０ｍｉｎ后测定的吸光值。
１．３．７　起泡性与起泡稳定性　参照文献［１０］以不同ｐＨ值
（３．０，５．０，７．０，９．０）的磷酸缓冲溶液配制２０ｍＬ质量浓度
为１％ 的蛋白溶液，用高速分散匀浆机以１５　０００ｒ／ｍｉｎ均质
１ｍｉｎ，迅速记录泡沫所占的体积；室温下静置３０ｍｉｎ后，再
次记录泡沫的残余体积，分别按式（４）、（５）计算起泡性和起
泡稳定性：
ＦＣ＝Ｖ１Ｖ０×
１００％ （４）
ＦＳ＝Ｖ２Ｖ０×
１００％ （５）
式中：
ＦＣ——— 起泡性，％；
ＦＳ——— 起泡稳定性，％；
Ｖ１——— 均质后记录的泡沫体积，ｍＬ；
Ｖ２——— 静置３０ｍｉｎ后记录的泡沫体积，ｍＬ；
Ｖ０——— 蛋白溶液的体积，即２０ｍＬ。
２　结果与分析
２．１　酶解过程水解度的变化
采用ｐＨ－ｓｔａｔ法测定水解３００ｍｉｎ过程中白木通籽分离
蛋白水解度变化情况，结果见图１。
图１　酶解过程中分离蛋白水解度随时间变化情况
Ｆｉｇｕｒｅ　１　Ｄｅｇｒｅｅ　ｏｆ　ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ＡＰＩ　ｔｒｅａｔｅｄ　ｗｉｔｈ
Ａｌｃａｌａｓｅ　２．４Ｌａｓ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ　ｂｙ　ｔｉｍｅ
由图１可知，水解度随着反应时间的增加而增加，说明
随着酶解的进行，多肽片段慢慢被释放出来。酶解５ｍｉｎ
后，水解度达４．４８％，反应３０ｍｉｎ后，水解度可达８．９％。在
刚开始的４０ｍｉｎ内，水解速率快速上升，而后缓慢释放出多
肽片段。反应进行到２００ｍｉｎ后，反应速度几乎没有变化。
８２
基础研究 　 ２０１２年第６期
水解度的这种变化趋势，与用Ａｌｃａｌａｓｅ酶处理小麦分离蛋白
时水解度的变化趋势十分相似［１１］。本试验为研究限制性酶
解对分离蛋白理化性质的影响，选用水解时间为１０，３０，
２４０ｍｉｎ即水解度分别为６．１％，８．９％，１２．８％的酶解产物进
行分析研究。
２．２　氨基酸组成
表１是分离蛋白和经过不同时间酶解后的酶解物的氨
基酸组成结果。经限制性酶解后，不同水解度的酶解产物的
氨基酸组成差别不大。另一方面，白木通籽分离蛋白在不同
时间段生成的酶解物的氨基酸组成模式能够探讨分析它们
的抗氧化活性及其相关机制。表１显示，分离蛋白经酶解
后，疏水性氨基酸总量在不同水解度 （６．１％，８．９％，１２．８％）
中均显著提高，分别为４２．１１％，４２．０３％，４１．６９％。酶解物
中的单个氨基酸可能参与到抗氧化过程中来。据报道［１２］，
赖氨酸、甲硫氨酸、组氨酸、酪氨酸和色氨酸这几种氨基酸在
酶解物中对抗氧化活性有显著的贡献作用。而与甲硫氨酸、
半胱氨酸、甘氨酸和缬氨酸相比，色氨酸和组氨酸的抗氧化
能力更强［１３］。组氨酸和含组氨酸的多肽的抗氧化活性归因
于其咪唑环的螯合和脂质自由基猝灭作用，而多肽中的酪氨
酸残基可能会充当氢供体的角色［１４，１５］。一般而言，因为芳香
族氨基酸较易贡献质子给电子缺乏的原子团，所以被认为是
有效的自由基清除剂。由结果可知，赖氨酸、甲硫氨酸、组氨
酸和酪氨酸含量经酶解后均有所增加，说明白木通籽分离蛋
白经Ａｌｃａｌａｓｅ酶解后的抗氧化活性将会增强。
２．３　热学性质
热变性温度 （Ｔｄ）是衡量一种物质热稳定性的重要参
数，较高的热变性温度意味着该物质拥有较强的热稳定性，
在加工过程中能够耐受较高的温度［１６］。
采用示差扫描量热测定白木通籽分离蛋白及其酶解物
的热变性温度，结果见图２。分离蛋白和它的酶解物拥有不
同的热转变曲线。分离蛋白呈现一个典型的吸热峰，变性温
度为９１℃左右。与分离蛋白相比，在各酶解产物中，可见较
高的变性温度，酶解的大豆蛋白的变性温度也会出现同样的
变化趋势。随着水解度从６．１％ 增加到８．９％ 或１２．８％，主
要吸热峰的变性温度从９２．４℃上升到９７．６～９８．４℃。
同时，随着水解度从０到１２．８％，分离蛋白的热焓值
（△Ｈ）显著降低（Ｐ＜０．０５）。热焓值体现了一种蛋白有序
结构的程度［１７］，因此，随着酶解的进行，分离蛋白的有序结
构程度将会逐渐降低。
２．４　溶解性
分离蛋白及其酶解物在ｐＨ　３．０～９．０范围内的溶解性
见图３。分离蛋白在ｐＨ　４．０～６．０时溶解度很低，ｐＨ　９．０处
呈现较高的溶解性，达８０．１２％。然而，经酶解后，分离蛋白
在ｐＨ　４．０～６．０范围内得到显著提高，并且溶解度随着水解
度的升高而升高。在低水解度 （６．１％）时，其溶解度从
２．２％～１５．２％相应增加到３０．５％～５５．９％。当水解度达
１２．８％时，在所有测定的ｐＨ值范围内，７８％以上的蛋白都
表１　分离蛋白及其酶解物的氨基酸组成
Ｔａｂｌｅ　１　Ａｍｉｎｏ　ａｃｉｄ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ＡＰＩ
ａｎｄ　ｉｔｓ　ｈｙｄｒｏｌｙｓａｔｅｓ（ｎ＝３）
氨基酸
氨基酸含量
分离
蛋白
水解度
６．１％
水解度
８．９％
水解度
１２．８％
天冬氨酸 １１．６３　 １２．４１　 １２．３５　 １２．３１
苏氨酸 ２．６４　 ２．７１　 ２．６０　 ２．６３
丝氨酸 ６．０１　 ５．８６　 ５．９４　 ５．８９
谷氨酸 １７．８４　 １４．３３　 １４．４１　 １３．７３
脯氨酸 ７．８４　 ４．４５　 ４．５１　 ４．５２
甘氨酸 ４．４３　 ４．８５　 ４．８２　 ４．７６
丙氨酸 ４．３５　 ４．７５　 ４．７５　 ４．７１
半胱氨酸 ０．３４　 ０．４４　 ０．４５　 ０．４８
缬氨酸 ５．０６　 ５．６１　 ５．５６　 ５．４６
甲硫氨酸 １．９６　 ２．２６　 ２．２４　 ２．２９
异亮氨酸 ３．６４　 ４．４８　 ４．４７　 ４．３４
亮氨酸 ８．５４　 ８．９９　 ８．９５　 ８．９２
酪氨酸 ４．３６　 ５．１７　 ５．１５　 ５．１７
苯丙氨酸 ５．０２　 ５．６６　 ５．６４　 ５．５７
赖氨酸 ５．９１　 ５．９７　 ６．０６　 ６．１３
组氨酸 ２．４３　 ２．５９　 ２．５８　 ２．４９
精氨酸 ８．３４　 ６．４７　 ６．５７　 ６．６９
总疏水性氨基酸 ３８．８１　 ４２．１１　 ４２．０３　 ４１．６９
图２　分离蛋白及其酶解物的ＤＳＣ图谱
Ｆｉｇｕｒｅ　２　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ（ＤＳＣ）
ｏｆ　ＡＰＩ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｈｙｄｒｏｌｙｓａｔｅｓ
图３　分离蛋白及其酶解物溶解性随ｐＨ变化情况
Ｆｉｇｕｒｅ　３　Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ＡＰＩ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｈｙｄｒｏｌｙｓａｔｅｓ
ａｓ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ　ｂｙ　ｐＨ
９２
第２８卷第６期 史　卿等：白木通籽分离蛋白酶法改性及功能性质研究 　
是可溶的。在ｐＨ　７．０处，水解度为０，６．１％，８．９％，１２．８％
的蛋白相对应的溶解度分别为３５．８％，７５．１％，８２．１％，
９０．７％。溶解度提高的原因在于蛋白质或多肽等酶解后，产
生的寡肽拥有更强的极性，能够形成强亲水键与水相互作用
而呈现较高的溶解性［１８］。
２．５　乳化性与乳化稳定性
由图４和５可知，分离蛋白经不同程度的水解后，各酶
解物乳化活性和乳化稳定性在所有ｐＨ 范围内均得到显著
提高，并且各水解度酶解物乳化活性和乳化稳定性随ｐＨ值
变化趋势一致。然而，过度酶解 （大于１０ｍｉｎ）后，酶解物乳
化活性和乳化稳定性随着水解度的增加反而逐渐降低 （Ｐ＜
０．０５）。此结果表明，过度的水解对于蛋白乳化性能的改善
是不利的。乳化性能的高低取决于蛋白质两亲性能的强弱，
以上现象可能是酶解产生的低分子量肽的两亲性降低导致
的结果。李玉珍等［１９］同样也发现过度酶解能够导致蛋白的
乳化活性大大地降低。虽然小肽能够迅速地扩散到油水界
面，但是电荷排斥导致小肽很难凝聚形成厚的球状薄膜，从
而导致它们稳定乳液的效率低下［２０］。从已有文献［２１，２２］来
看，有大量过度酶解导致蛋白乳化性能降低的报道。
图４　分离蛋白及其酶解物的乳化
活性指数随ｐＨ变化的情况
Ｆｉｇｕｒｅ　４　Ｅｍｕｌｓｉｆｙｉｎｇ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｉｎｄｅｘ（ＥＡＩ）ｏｆ　ＡＰＩ
ａｎｄ　ｉｔｓ　ｈｙｄｒｏｌｙｓａｔｅｓ　ａｓ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ　ｂｙ　ｐＨ
图５　分离蛋白及其酶解物的乳化
稳定性指数随ｐＨ变化的情况
Ｆｉｇｕｒｅ　５　Ｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｉｎｄｅｘ（ＥＳＩ）ｏｆ　ＡＰＩ
ａｎｄ　ｉｔｓ　ｈｙｄｒｏｌｙｓａｔｅｓ　ａｓ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ　ｂｙ　ｐＨ
２．６　起泡性与起泡稳定性
分散到溶液中的蛋白质能够降低水与空气界面的表面
张力，从而产生泡沫［２３］。分离蛋白及其酶解物在不同ｐＨ值
（３．０，５．０，７．０，９．０）条件下的起泡性质结果见图６。在试验
ｐＨ值范围内，各酶解物的起泡性能比之分离蛋白相对提高，
但随着水解度的增加，起泡性和起泡稳定性略有降低。一般
而言，分子量越大，蛋白或多肽起泡稳定性能越好，结果表明
高分子量多肽或部分水解的蛋白在空气与水界面能够保持
优良的薄膜内聚性，与之前Ｋｏｎｇ等［２４］报道的结果一致。另
外，从结果来看，分散介质的ｐＨ 值能够极大地影响酶解物
的起泡性能，特别是起泡稳定性 （图７）。在ｐＨ　５．０处，由于
接近它们的等电点，溶解性低，故起泡与起泡稳定性最差。
图６　分离蛋白及其酶解物起泡性能随ｐＨ变化的情况
Ｆｉｇｕｒｅ　６　Ｆｏａｍｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｏｆ　ＡＰＩ　ａｎｄ　ｉｔｓ
ｈｙｄｒｏｌｙｓａｔｅｓ　ａｓ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ　ｂｙ　ｐＨ
图７　分离蛋白及其酶解物起泡稳定性能随ｐＨ变化的情况
Ｆｉｇｕｒｅ　７　Ｆｏａｍｉｎｇ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ＡＰＩ　ａｎｄ　ｉｔｓ
ｈｙｄｒｏｌｙｓａｔｅｓ　ａｓ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ　ｂｙ　ｐＨ
３　结论
本试验以白木通籽分离蛋白为原料，利用碱性蛋白酶，
在温度５５℃、底物浓度２％和ｐＨ　８．０条件下对白木通籽分
离蛋白进行限制性酶解，探讨不同水解度对酶解产物功能性
质的影响。氨基酸分析表明，分离蛋白经酶解后，疏水性氨
基酸总量增加。具抗氧化活性的氨基酸残基相对含量均得
到不同程度地提高，但是，不同水解度的酶解物的氨基酸组
成模式比较接近。分离蛋白随酶解时间的增加，主要吸热峰
的变性温度从９２．４℃上升到９７．６～９８．４℃，而其热焓值反
０３
基础研究 　 ２０１２年第６期
而显著降低，使得分离蛋白的有序结构分散开来。不同酶解
物在所测ｐＨ值范围内的溶解度均相应增加，并且溶解度随
着水解度的升高而升高。说明分离蛋白经酶解后，产生的寡
肽拥有更强的极性，能够形成强亲水键与水相互作用而呈现
较高的溶解性。各水解度酶解物乳化和起泡性与ｐＨ 值变
化趋势一致，同时，其乳化性能和起泡性能随着酶解的进行，
均出现先增加后减少的趋势，但总体还是高于分离蛋白相对
应值。说明过度的水解不利于白木通籽分离蛋白的乳化和
起泡性能。
参考文献
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第２８卷第６期 史　卿等：白木通籽分离蛋白酶法改性及功能性质研究