藻蓝蛋白在啤酒中的定性与定量分析

1、    藻蓝蛋白在啤酒中的定性与定量分析    梁 强 王以斌 何碧娟 黄 灿摘要藻蓝蛋白是螺旋藻啤酒中的主要特征成分,采用紫外-可见分光光度法对啤酒中藻蓝蛋白含量进行定性与定量分析,并据此建立了定性与定量的分析方法和标准。关键词螺旋藻;藻蓝蛋白;啤酒;定性;定量o657.3a 1007-5739(2009)08-0233-01螺旋藻(spirulina)是一种原核藻类,属蓝藻门蓝藻纲段殖体目颤藻科螺旋藻属,由于它具有蛋白质含量高,脂肪、维生素、矿物质、叶绿素、-胡萝卜素及多糖类物质丰富,繁殖速度快等特点,是人类理想的食物及药物资源,已有10多个国家对它

2、进行研究和生产,目前已开发出多种螺旋藻新产品,如螺旋藻啤酒等。螺旋藻中含有藻蓝蛋白(藻蓝素与蛋白的结合物)特征成分,含量约为1%3%,为螺旋藻所特有。藻蓝蛋白在水溶液中显天蓝色隐含红色,在620nm波长处具有最大吸收1。研究表明,藻蓝蛋白具有提高人体免疫力、增强造血功能、抑制某些癌细胞等作用。拟采用紫外-可见分光光度法对啤酒中藻蓝蛋白含量进行定性与定量分析,并据此建立定性与定量的分析方法和标准,以期为螺旋藻啤酒的生产提供理论依据。1材料与方法1.1材料青岛啤酒(对照品)和螺旋藻青岛啤酒(供试品),均由青岛啤酒公司提供;螺旋藻藻蓝蛋白提取液,由国家海洋局一所海洋生物活性物质重点实验室制备提供;藻

3、蓝蛋白标准品,购自sigma公司;其他试剂均为分析纯。主要仪器有tu-1800可见-紫外分光光度计、752可见分光光度计。1.2方法根据啤酒中加入藻蓝蛋白的含量、特性及定性与定量的要求,采用紫外-可见分光光度法,据此建立定性与定量的分析方法。将10g藻粉在研钵中反复研磨,加50ml丙酮抽提脂溶性色素,3 000rpm离心,反复用丙酮抽提沉淀中的脂溶性色素,直至抽提的丙酮无色为止。将已反复抽提过脂溶性色素的藻粉沉淀,经蒸馏水充分溶涨,加溶菌酶和果胶酶或其他纤维素酶组成复合酶水解,超声波破碎,3 000 rpm离心得天蓝色藻蓝蛋白水溶液,柱层析分离纯化,收集藻蓝蛋白组分。提取的藻蓝蛋白用-湖精包埋

4、处理,得稳定性藻蓝蛋白提取液。超纯水为空白对照品,对藻蓝蛋白提取液、青岛啤酒、螺旋藻青岛啤酒分别用分光光度计进行紫外-可见吸收光谱扫描分析。2结果与讨论2.1啤酒中藻蓝蛋白存在的定性鉴定及其科学依据紫外吸收光谱一般都有一些特征值。一种物质在吸收光谱上,可出现几个吸收峰。不同的物质有不同的吸收峰,同一物质相同浓度的吸收曲线应能相互重叠。因此,吸收光谱曲线的特征以及整个光谱的形状是定性鉴别的依据之一。藻蓝蛋白的紫外可见吸收光谱在620nm附近有特异吸收峰,藻蓝蛋白的红外光谱分别在3 421、2 918、2 849、1 706、1 653、1 541cm-1处有吸收峰,为藻蓝蛋白的鉴定提供了更丰富的

5、依据1,2。文献报道藻蓝蛋白的特征吸收峰在620nm和625nm等处,由于所用溶剂的体系不一致,不同文献报道有所不同1,2。藻蓝蛋白在啤酒中的特征吸收峰还没有报道,笔者采用紫外-可见分光光度计在200800nm波长范围对青岛啤酒、螺旋藻青岛啤酒和藻蓝蛋白提取液进行扫描,青岛啤酒在600800nm没有任何吸收峰,而藻蓝蛋白提取液和螺旋藻青岛啤酒在600800nm均有1个吸收峰,而且2个峰形状相同,峰值基本重叠,最大吸收峰都在620±1nm处,螺旋藻中含有蓝藻蛋白(藻蓝素与蛋白的结合物)特征成分为螺旋藻所特有,其在620nm波长处具有最大吸收,试验结果可以定性确认啤酒中有藻蓝蛋白的存在。

6、在200600nm区间,青岛啤酒和含螺旋藻青岛啤酒的吸收光谱完全重叠,说明藻蓝蛋白的加入对啤酒的其他生化成分基本没有影响。2.2藻蓝蛋白的定量分析根据紫外-可见分光光度法物质含量计算公式:a=ecl,式中,a为吸收度,e为吸收系数(即单位浓度、单位液层厚度的吸收度数值),c为溶液浓度,l为液层厚度。有藻蓝蛋白标准品时可推导为:c2=a2c1/a1,式中,a1为藻蓝蛋白标准品的吸收度,a2为供试品的吸收度,c1为标准品的浓度,c2为供试品的浓度。据此,可获得啤酒中藻蓝蛋白的含量。通过标准曲线法建立定量分析方法。该实验藻蓝蛋白标准品的特征吸收峰在620nm处,现就以吸收波长为617nm作标准曲线(

7、图1),可知y=-0.018+1.27x(r=0.998 2)。因此,可推导出:藻蓝蛋白浓度(mg/ml)=(a617nm+0.018)/1.27。螺旋藻啤酒在620nm处的光吸收值为0.085,其藻蓝蛋白浓度为0.081mg/ml。螺旋藻提取液在620nm处的光吸收值为1.819,则螺旋藻提取液中藻蓝蛋白浓度为1.446mg/ml。2.3啤酒中藻蓝蛋白的定量分析图谱以青岛啤酒为对照品,对藻蓝蛋白标准品溶液、螺旋藻(下转第235页)提取液和螺旋藻青岛啤酒进行可见紫外光谱扫描,结果如图2所示。可以看出,三者的峰型相近,在620nm附近都有螺旋藻藻蓝蛋白的特征吸收峰。3结论藻蓝蛋白标准品溶液、螺旋藻提取液和螺旋藻青岛啤酒在620nm附近都有螺旋藻藻蓝蛋白的特征吸收峰。因此,可以通过可见-紫外分光光度计对啤酒中的藻蓝蛋白进行定量分析。这是一种快速、简便的定性、定量分析方法,可据此建立藻蓝蛋白在啤酒中的定性、定量分析方法和标准。4参考文献1 王广策,周百成,曾呈奎.钝顶螺旋藻c-藻蓝蛋