蛋白胨的应用

背景^[1-3]

蛋白胨是将肉、酪素或明胶用酸或蛋白酶水解后干燥而成的外观呈淡黄色的粉剂，具有肉香的特殊气息。蛋白质经酸、碱或蛋白酶分解后也可形成蛋白胨。在胃内蛋白质的初步消化产物之一就是蛋白胨。蛋白胨富含有机氮化合物，也含有一些维生素和糖类。

蛋白胨可以作为微生物培养基的主要原料，在抗生素、医药工业、发酵工业、生化制品及微生物学科研等领域中的用量均很大，可以用来治疗消化道疾病；不同的生物体需要特定的氨基酸和多肽，因此存在着各种蛋白胨，一般来说，用于蛋白胨生产的蛋白包括动物蛋白（酪蛋白、肉类）、植物蛋白（豆类）、微生物蛋白（酵母）等三种。能为微生物提供C源、N源、生长因子等营养物质。

蛋白胨从来源上可分为动物性蛋白胨、植物性蛋白胨、微生物蛋白胨。胰胨、肉胨、骨胨等都是动物性蛋白胨，而大豆蛋白胨等是植物性蛋白胨、酵母蛋白胨属于微生物蛋白胨。

动物性来源的蛋白胨还有：蚕蛹蛋白胨、血液蛋白胨等。

蛋白质分解产物，如将牛肉、酪蛋白、牛奶粉、白明胶、大豆蛋白、丝蛋白、血纤维蛋白等为原料，经不完全的水解工艺所得的产物。市售产品以淡黄至棕黄色粉剂为主。其分子量介于䏡和肽之间，约2000左右。

不同来源的蛋白质和不同的水解条件，其水解物中组成可千差万别。所以胨往往是一个复杂的多肽混合物。可溶于水，过热不凝固，在饱和硫酸铵中不发生沉淀但可为蛋白质沉淀剂所沉淀。可用作微生物和动物细胞培养基、特种功能性食品和化妆品的配料，也有用作啤酒等产品的稳定剂。

应用^[4][5]

用于鸡副产物制备复合蛋白胨及其性质研究

以鸡副产物和大豆粕为原料,采用超声波辅助碱法提取混合蛋白。以蛋白提取率为考察指标,采用Plackett-Burman设计结合响应面分析筛选出显著性因素,初步确定各因素的爬坡方向,得到工艺:原料干重比3:1(g/g)、过筛目数80目、碱液浓度0.70g/100m L、液固比15:1(m L/g)、超声功率365W、提取温度42℃、提取时间2h、提取次数2次。

该条件下经过三次平行测定,所得蛋白提取率实测值为54.63%。测得CBSM混合蛋白的等电点(PI)为4.0,提取后蛋白含量为62.64%。再次,以水解度及蛋白胨得率为考察指标,对胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、复合蛋白酶、中性蛋白酶和碱性蛋白酶五种酶进行筛选,选用水解效果较好、条件差异较小的胰蛋白酶和碱性蛋白酶进行复合水解制备蛋白胨。

通过四元二次通用旋转组合设计进行工艺优化,得到各因素水平为:双酶配比1.3:1(g:g)、酶解温度54℃、酶解p H8.2、酶解时间3.4h,该条件下所得蛋白胨得率实测值为29.28%,制得游离酶蛋白胨。之后,以壳聚糖和海藻酸钠为载体,分别采用交联-吸附-交联法和交联-包埋-交联法,进行胰蛋白酶和碱性蛋白酶的共固定化。

以固定化率和固定化酶活回收率为指标,采用单因素和正交试验确定出海藻酸钠为载体时固定化效果较好,并分析共固定化酶性质;以蛋白胨得率为考察指标,采用四元二次通用旋转组合设计优化共固定化酶水解制备蛋白胨工艺,确定条件为:固定化酶加酶量10%、酶解温度62℃、酶解p H9.5、酶解时间2.5h,该条件下所得蛋白胨得率实测值为32.14%,制得共固定化酶蛋白胨。

最后,对两种自制蛋白胨理化功能特性进行分析,并与市售蛋白胨效果对比,发现两种自制蛋白胨均可达到市售蛋白胨质量标准,可配制成培养基进行微生物的培养;将两种自制蛋白胨配制培养基,进行大肠杆菌O157和枯草芽孢杆菌生长曲线的测定,并计算在不同接种量下的代时,发现共固定化酶蛋白胨配制的培养基更适合于两种菌的生长。

对两种自制蛋白胨进行微生物学试验测定,包括硫化氢试验、靛基质试验及V-P试验,试验结果均符合微生物学试验标准,产品合格,营养价值较为丰富,可替代市售蛋白胨加以利用。

参考文献

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