韓榮勛,羅靜波,俞海東

(長江大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州434025)

巴氏消毒牛奶與羊奶粉中主要蛋白質(zhì)組成的 SDS-PAGE比較

韓榮勛,羅靜波,俞海東

(長江大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州434025)

采用SDS-PAGE凝膠電泳方法對相同蛋白質(zhì)質(zhì)量和相同樣品體積的巴氏消毒牛奶和羊奶粉的蛋白質(zhì)組成進行分析，分離后的凝膠經(jīng)考馬斯亮藍(lán)染色得到巴氏消毒牛奶和羊奶的電泳圖譜，比較了巴氏消毒牛奶和羊奶中蛋白質(zhì)組成的差異。結(jié)果表明，在同等條件下，牛奶中的αs-酪蛋白和β-酪蛋白以及κ-酪蛋白含量均高于羊奶粉。

SDS-PAGE；巴氏消毒牛奶；羊奶粉；蛋白質(zhì)

近幾年乳制品已經(jīng)成為人們普遍使用的營養(yǎng)品，特別是作為幼兒的輔食被廣泛使用。而巴氏消毒牛奶即鮮奶和羊奶粉以其獨特的優(yōu)勢受到廣大消費者的喜愛。目前人們可利用的奶類有牛奶、山羊奶、綿羊奶、水牛奶、馬奶等十多種，其中牛奶是人們利用最多的動物乳，占乳制品消費量的95%[1]。羊奶的產(chǎn)量雖然遠(yuǎn)低于牛奶，但是近年來隨著人們營養(yǎng)意識的提高，山羊奶的營養(yǎng)價值也受到人們普遍重視，使用山羊奶的人群呈明顯的增長趨勢，而且奶山羊養(yǎng)殖是發(fā)展中國家尋求乳品來源的有效途徑[2]。我國奶山羊近年來發(fā)展迅速，形成了較大規(guī)模，山羊奶產(chǎn)量已達(dá)鮮奶總產(chǎn)量的15%左右。奶粉制品中，山羊奶粉的比例連年保持在20%以上[3]。山羊奶和牛奶均含有豐富的小分子活性蛋白質(zhì)，包括乳鐵蛋白、轉(zhuǎn)鐵蛋白、免疫球蛋白等，這些活性蛋白對于維持新生兒的免疫功能及生長發(fā)育至關(guān)重要，在西方已將山羊奶列為療效食品[4]。蛋白質(zhì)是乳中的主要含氮物質(zhì)，含量在2.8%～3.8%。乳蛋白包括酪蛋白、乳清蛋白及少量脂肪球膜蛋白。乳清蛋白中有對熱不穩(wěn)定的乳白蛋白和乳球蛋白[5]。真蛋白由于其可較好地反映乳品的真實營養(yǎng)價值，因而真蛋白是乳品質(zhì)量優(yōu)劣的重要標(biāo)志之一[6～8]。

目前有關(guān)乳制品的研究多集中于牛奶中進行摻假分辨[9～10]、牛奶中蛋白致敏作用[11]以及三聚氰胺檢測等方面，很少有對牛奶和羊奶的蛋白質(zhì)組成的研究[12]。對牛乳蛋白質(zhì)的研究國內(nèi)外已有很多報道，但對山羊乳蛋白質(zhì)的研究報道較少，并且主要是從理化性質(zhì)、營養(yǎng)成分等方面進行研究，缺乏對牛羊乳蛋白質(zhì)組成的比較研究。為此，本研究分析了牛奶與羊奶粉的蛋白質(zhì)組成成分的差異，以為牛奶、牛奶粉與羊奶粉的分辨提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同時為消費者選擇更易于消化吸收的乳制品提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品的收集與準(zhǔn)備

實驗樣品為從市場購買的巴氏消毒牛奶和羊奶粉，羊奶粉在實驗前按使用說明進行溶解(1g溶于6mL蒸餾水)。得到的樣品在4℃、3000r/min條件下離心20min去除乳脂和不容物獲得脫脂乳，100μL脫脂乳樣品分別與等體積的裂解緩沖液(0.3%SDS、3%DTT、蛋白酶抑制劑和0.5mol/L Tris/HCl，pH8.0)充分混合后在低溫條件下對樣品進行超聲波粉碎處理。超聲波粉碎處理后在室溫條件反應(yīng)1h后在4℃、12000r/min條件下離心20min去除沉淀物。離心后取上清液，以1mg/mL牛血清白蛋白溶液作為標(biāo)準(zhǔn)溶液，采用雙縮脲法測定蛋白濃度后分裝成每管60μg樣品并保存于-70℃冰箱中。

1.2 SDS-PAGE

SDS-PAGE采用8%和15%分離膠[1.5mol/L Tris(pH8.8)、40% Acry/Bis(29︰1)、蒸餾水、10% SDS、10% APS、TEMED]，采用同等蛋白質(zhì)含量與同等樣品體積的上樣方法，上樣順序為Marker、60μg牛奶、60μg羊奶粉、24μL牛奶、24μL羊奶粉。在100V電壓條件下進行分離，實驗所用Marker電泳后出現(xiàn)7條條帶，分子質(zhì)量分別為200、150、100、80、60、40ku。電泳結(jié)束后取出凝膠，經(jīng)超純水漂洗后將凝膠放入固定液[30%(v/v)甲醇、10%(v/v)醋酸]中固定1h后取出凝膠，放入考馬斯亮藍(lán)R-250染色液中染色24h。染色結(jié)束后用脫色液(1%醋酸)脫色后進行圖像采集。

2 結(jié)果與分析

M：標(biāo)準(zhǔn)蛋白；1：30μg牛奶；2：30μg羊奶粉；3：24μL牛奶、4：24μL羊奶粉圖1 8%分離膠分離所得羊奶粉及牛奶蛋白質(zhì)的SDS-PAGE電泳圖譜

M：標(biāo)準(zhǔn)蛋白；1：30μg牛奶；2：30μg羊奶粉；3：24μL牛奶；4：24μL羊奶粉圖2 15%的離膠分離所得牛奶及羊奶粉蛋白質(zhì)的SDS-PAGE電泳圖譜

為觀察具體蛋白質(zhì)組成差異，本研究采用同等蛋白質(zhì)含量(60μg)與同等樣品體積(24μL)的上樣方法，并且2組樣品在同一塊分離膠上進行電泳。8%和15%的分離膠上進行SDS-PAGE凝膠電泳所得的電泳圖譜分別見圖1和圖2。

從圖1可以看出：牛奶樣品在150～80ku附近有乳鐵蛋白、血清白蛋白及免疫球蛋白等3條條帶，而羊奶粉則在血清白蛋白附近只有1條條帶。2個樣品的蛋白質(zhì)大都集中在40ku以下部分。從圖2可以清楚地觀察到40ku以下部分分離成αs-酪蛋白、β-酪蛋白、κ-酪蛋白、β-乳球蛋白和α-乳球蛋白等6條條帶。從整體上看，牛奶和羊奶粉在αs-酪蛋白和β-酪蛋白表達(dá)上存在明顯差異，在同質(zhì)量的條件下，羊奶粉的κ-酪蛋白和β-酪蛋白表達(dá)量與牛奶相似，但是羊奶粉中αs-酪蛋白明顯少于牛奶。在同體積的條件下，羊奶粉中的κ-酪蛋白、β-酪蛋白和αs-酪蛋白表達(dá)量均低于牛奶。在同等蛋白質(zhì)質(zhì)量與同等樣品體積條件下，在高相對分子質(zhì)量部分出現(xiàn)的3條蛋白質(zhì)條帶在同等蛋白質(zhì)質(zhì)量條件下牛奶中的表達(dá)量高于羊奶粉，而在同體積條件下牛奶和羊奶粉中的表達(dá)量基本相似。

3 討論與結(jié)論

為了尋找2種乳制品的蛋白組成差異，本研究采用SDS-PAGE方法比較分析了羊奶粉和牛奶的主要蛋白質(zhì)組成，結(jié)果表明，在凝膠圖譜中兩者蛋白質(zhì)表達(dá)表現(xiàn)出顯著差異。在15%的凝膠所得的電泳圖譜中可以觀察到羊奶粉的主條帶均分布在中部，而且比較清晰，這與張歌等[13]的研究結(jié)果相似。因為本研究所采用的樣品是脫脂牛奶與脫脂羊奶粉，與張歌等所用樣品相同，分析方法也均采用SDS-PAGE，因此結(jié)果比較相似。在本研究結(jié)果中只能看到乳中大量存在的免球蛋白、酪蛋白類和血清白蛋白，這可能是因為酪蛋白占牛奶蛋白質(zhì)的大部分，在本研究沒有去除酪蛋白，這就造成樣品中酪蛋白占據(jù)大多數(shù)從而無法觀測到乳清中的低豐度蛋白質(zhì)的條帶。

李武祎等[14]通過酸凝性實驗觀察到在37℃、pH4.0條件下，α-酪蛋白組分形成了顆粒較大的凝塊，而β-酪蛋白組分形成的是松軟的絮凝物。體外消化實驗結(jié)果亦顯示β-酪蛋白組分的消化性要明顯好于α-酪蛋白組分和牛乳酸沉酪蛋白[14]。而郭本恒[15]和Li-Chan E等[16]的研究結(jié)果也表明牛乳中αs-酪蛋白的大量存在造成酪蛋白膠束粒子顆粒大，在胃中形成堅硬的凝塊而難以消化。從本研究所得到的等體積和等蛋白質(zhì)質(zhì)量的牛奶和羊奶粉的蛋白質(zhì)凝膠圖譜中，可以清晰地看到酪蛋白類在牛奶中高于羊奶粉，而羊奶粉中的αs-酪蛋白和κ-酪蛋白表達(dá)顯著低于牛奶中的表達(dá)。由此可以看出，羊奶粉中因αs-酪蛋白的低含量更易于嬰幼兒的消化吸收。

本研究結(jié)果表明，牛奶和羊奶粉中酪蛋白的種類及其組成間的比例存在明顯的差異，通過圖譜的觀察可以清晰地分辨出羊奶粉和牛奶。通過此法建立健全乳制品的圖譜對于檢測乳制品摻假和以次充好也能起到一定的作用，同時能為人們選擇更容易消化吸收的乳制品提供線索。

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[編輯] 余文斌

2017-03-28

長江大學(xué)博士啟動基金項目(120/801200010129)。

韓榮勛(1979-)，男(朝鮮族)，講師，博士，主要從事蛋白質(zhì)組學(xué)及家畜繁殖學(xué)研究,hanrongxun@126.com。

TS201.2+1

A

1673-1409(2017)10-0061-03

[引著格式]韓榮勛,羅靜波,俞海東.巴氏消毒牛奶與羊奶粉中主要蛋白質(zhì)組成的SDS-PAGE比較[J].長江大學(xué)學(xué)報(自科版)，2017，14(10)：61～63.