生物化学 酪蛋白讲义
实验五 酪蛋白的制备及含量测定
一、实验目的
1. 学习和掌握紫外吸收法测定蛋白质含量的原理和方法
2. 学习分光光度计的原理和操作方法。
二、实验原理
牛乳中主要的蛋白质是酪蛋白,含量约为35g/L。酪蛋白是一些含磷蛋白质的混合物,等电点为4.7。利用等电点时溶解度最低的原理,将牛乳的pH 调成4.7时,酪蛋白就沉淀出来。用乙醇洗涤沉淀物,除去脂类杂质后便可得到纯的酪蛋白。
蛋白质分子中含有酪氨酸、色氨酸及苯丙氨酸残基,它们的结构中具有共轭双链,对紫外光有吸收作用,其最大值在280nm 波长处。在此波长附近,蛋白质溶液的光吸收值与其含量(范围是0.1~1.0mg/ml)成正比,因此,280nm 的吸光度可用作蛋白质的定量测定。但不同种的蛋白质对280nm 波长的光吸收强度因芳香性氨基酸残基含量的不同而有差异,因此需用同种蛋白质作对照,结果才可靠。在半定量测定和纯蛋白的定量测定时,可用280nm 的光吸收法。
在分光光度计中,将不同波长的光连续地照射到一定浓度的样品溶液时,便可得到与众不同波长相对应的吸收强度。如以波长(λ)为横坐标,吸收强度(A )为纵坐标,就可绘出该物质的吸收光谱曲线。利用该曲线进行物质定性、定量的分析方法,称为分光光度法。
紫外吸收法操作简便快捷,不消耗样品,低浓度的盐类不干扰测定,在蛋白质和酶的生化制备及其它研究中应用广泛。
三、实验仪器及试剂
95%乙醇(配100mL ) 、乙醇-乙醚混合液(V:V=1:1)(配200mL )
0.2mol/L NaOH (配250mL )
0.2M pH4.7 HAC-NaAC 缓冲液(配300mL ): A 液:称NaAc ·3H2O 54.44克,定容至2L 。 B液:称醋酸 12克,定容至1L 。 取A 液1770mL ,B 液1230mL 混合即得pH4.7的醋酸-醋酸钠缓冲液3L 。 1mg/ml标准酪蛋白溶液:称取酪蛋白1克于研钵中,先用少量蒸馏水湿润后,慢慢加入0.2mol/L NaOH 4ml ,充分研磨,用蒸馏水洗入100ml 容量瓶中,放入水浴中煮沸15分钟,溶解后冷却,定容至100ml ,保存于冰箱内。用时配制成浓度为1mg/ml的溶液。
牛奶、无水乙醚、离心机、天平、滤纸(Φ=9cm)、表面皿、抽真空泵、抽滤装置(布氏漏斗,抽滤瓶,圆形抽滤管,橡皮塞)、40℃水浴、通风柜、紫外分光光度计、试管
四、实验步骤
1、等电点法制备酪蛋白
将20mL pH4.7的醋酸-醋酸钠缓冲液预热至40℃,将20mL 牛奶加热至40℃,(牛奶和缓冲液预热的目的?)在搅拌下缓慢地加入20mL 预热的pH4.7的醋酸-醋酸钠缓冲液,用精密pH 试纸调pH 至4.7(如果pH 没有调至4.7,对得率有什么影响?),可见溶液变为乳白色悬浮液。待悬浮液冷却至室温,4000rpm 离心8min ,弃上清,得酪蛋白粗制品。
用6mL 水洗脱沉淀1次(酪蛋白溶于水吗?),4000rpm 离心5min ,弃上清在沉淀中加入6mL 95%乙醇(乙醇作用?),搅拌片刻,将全部悬浊液转移至布氏漏斗(什么作用?)中抽滤,用乙醇-乙醚混合液洗涤沉淀1次,最后用乙醚洗涤沉淀1次(乙醚什么作用?在什么环境中使用?),抽干。将沉淀摊开在干净玻璃或培养皿上,风干,得酪蛋白纯品,准确称量,计算含量和得率。(注意含量和得率的区别)
含量(g %)=(酪蛋白g /100mL 牛奶)×100%
得率=(测得含量/理论含量 )×100%,理论含量为3.5g/100mL牛乳
2、紫外吸收法测蛋白质含量(这步和上步的关系?上步中制得的酪蛋白是纯品吗?紫外吸收法测得的蛋白质含量准确吗?)
(1)标准曲线的绘制(标准曲线的横纵坐标的单位是什么?1-8号管的横坐标对应的数值是?表中1-8号管的蛋白质浓度数值是怎么得来的? )
加完混匀后,用紫外分光光度计测A 280,以吸光度为纵坐标,蛋白质浓度为横坐标作图。
(2)酪蛋白样品液制备测定
配制酪蛋白含量在0.05~1.25mg/mL(为什么配成这个浓度?怎么配成这个浓度的溶液?) 的待测样液进行吸光值测定。为使酪蛋白溶解,可向样品中加入少量0.2mol/L NaOH,再用蒸馏水洗入100ml 容量瓶中定容。
取待测酪蛋白溶液1.0mL 置试管中,加入蒸馏水3ml ,混匀,(以什么为对照调零?)按上述方法测定280nm 波长处的光密度值,并从标准曲线上查出待测酪蛋白的浓度。
五、实验结果
1、计算酪蛋白含量和得率,并指出实验步骤中会影响得率高低的具体操作。
2、根据紫外吸收法测出1.0mL 样液中酪蛋白的浓度,计算出20mL 牛奶中含有的酪蛋白质量。并进一步计算出根据紫外吸收法得到的酪蛋白含量和得率。
3、比较等电点法制备酪蛋白质量和紫外吸收法计算出的酪蛋白质量,得出结论。