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茶渣中蛋白质的提取国内外研究现状

更新时间:2016-10-24:  来源:毕业论文
茶渣中蛋白质的提取国内外研究现状 茶渣中含有一定量的茶叶蛋白,茶叶蛋白是一种既有营养又有多种保健功能的蛋白质。李燕等[1]在用小白鼠进行茶叶蛋白预防辐射的研究中发现,茶叶蛋白具有清除超氧阴离子的功能,可抵抗电离辐射所引起的致突变效应。活泼等[2]研究发现非水溶性茶叶蛋白有明显的降血脂效果,对动脉粥样硬化及冠心病可能有一定的预防作用,黄光荣等[3]研究了茶叶蛋白的功能性质,表明与大豆分离蛋白相比,茶叶蛋白虽然吸水性、乳化性、发泡性不如大豆分离蛋白,但茶叶蛋白具有较高的稀有性和较高的乳化稳定性,是一种功能性良好的蛋白。另据研究报道,茶叶蛋白质和茶多酚一样具有较强的保健功能[7]。
近年来,国内外比较注重对茶叶水溶性成分的研究与应用,但对非水溶性茶叶蛋白质提取方法的研究却少有报道[4-5],国内仅有几篇分别采用碱法和NaCl溶液提取的初步研究报道[2,6]。目前,对茶渣的利用一般是作为家禽用饲料或土壤肥料[8-9],而对茶渣中含有的约20%~30%的蛋白质却没有很好地研究和利用。采用碱法提取茶叶蛋白质已有文献报道[2,10]。如吴元峰等人[11]分别用碱法提取并比较了新鲜茶叶和干茶叶中的茶叶蛋白,并且对两种蛋白的溶解性、分子量、氨基酸成分、吸水性、吸油性、乳化性、乳化稳定性、起泡性、凝胶性等功能性质进行了研究。结果表明,干茶叶蛋白的吸油性、凝胶性和乳化性比新鲜茶叶蛋白好,而溶解性、吸水性、乳化稳定性、起泡性和起泡稳定性不如新鲜茶叶蛋白。但碱法提取茶叶蛋白质有其不可忽视的缺点,如会改变茶叶蛋白质的营养学特性,使蛋白质的半胱氨酸和丝氨酸结合形成赖-丙氨酸,这种物质不但有毒,而且还会引起营养物质的损失。利用蛋白酶提取茶渣中的蛋白质,不仅能提高和改善蛋白质的溶解性、乳化性、起泡性、粘度等,还能避免碱法水解对氨基酸的破坏和变旋,从而保证蛋白质的质量。
 一些研究人员又进一步对茶渣中蛋白质的提取方法做了研究和优化。蔡志宁等[12]以茶渣为原料,采用不同固液比、提取时间、温度及pH值,进行了蛋白质的提取,离心分离和等电点沉淀,并进行真空干燥,再经过凯氏定氮法测定分析各因素对提取率的影响,结果表明,茶叶蛋白质酸沉最佳pH值为4.0,而用碱提酸淀法提取茶蛋白的最佳条件为:固液比 1:8,时间 60min,pH值为 11,本文来自六&维,论$文!网,毕业论文 www.lwfree.cn温度 60℃,在此条件下,茶蛋白的提取率为 21.98%。
 沈莲清等[13]研究了茶渣中蛋白质的酶法提取工艺,经优化得出双酶法提取效果最好,即先采用复合蛋白酶,后用碱性蛋白酶,并且碱性蛋白酶中占总酶量比例对提取率的影响较大,当碱性蛋白酶占25%时,提取率达到最大,为42.1%。双酶法提取的最佳工艺为pH8.0,温度60℃,酶用量 4%,提取率可达47.8%。进而又研究了碱法提取茶渣中蛋白质的工艺,表明碱法提取茶渣中蛋白质的最佳提取工艺为:NaOH浓度 0.10mol/L,时间 5h,温度 40℃,液固比40:1。
 茶叶蛋白中主要为谷蛋白,其次为醇溶蛋白。谷蛋白不溶于水,难以直接被吸收利用。通过适当方法改性,可以改善茶叶蛋白的水溶性以及其他功能性质,如吸水性、起泡性、乳化性、凝胶性以及抗氧化特性等[15]。目前,对非水溶性茶叶蛋白的改性研究较少。王洪新等人[14]对茶渣粗蛋白进行酶法和酶法水解改性,可大大改善其功能性指标,如溶解性、吸水性、起泡性、乳化性和凝胶性,仅吸油性稍有降低。改性后的茶蛋白主要功能性质可与大豆分离蛋白媲美,水解程度对上述功能性质有不同程度地影响。在AP-TEMED体系中测定,当该茶粗蛋白浓度为0.1mg/L时对▪O2-自由基的清除率为52.0%。
 综合看,提取茶渣蛋白主要方法有碱溶法、酶法以及复合法三种。复合法就是碱酶法,这种方法获得的蛋白质的性质在酶参与下已经发生了变化,不便于进一步改性成具有抗氧化特性的活性多肽,但它的其他功能性质如溶解性、吸水性、起泡性、乳化性、凝胶性和吸油性等却有所改善。此外,还可利用醇提、盐提以及双水相[16]等方法。在原有的提取方法基础上结合醇提以及添加中性盐如NaCl,旨在进一步改性成具有不同功能性质的多肽,比如具有抗氧化特性的活性多肽。双水相提取法是一项新兴的技术。它的原理是依据物质在两相间的选择性分配,分配系数K等于两相生物物质的浓度比。由于蛋白质的K值不相同(大致在0.1~10之间),所以理论上双水相体系对各类蛋白质的分配具有较好的选择性。常用的双水相体系有聚乙二醇(PEG)-葡聚糖(Dex)、PEG-磷酸钾、PEG-硫酸镁体系。此法未曾在茶渣蛋白提取领域中应用,有待尝试。
 资料显示,植物多肽具有抗氧化功能[17]。也有报道指出,茶花花粉蛋白酶解物和茶籽多肽具有较好的抗氧化性。目前茶渣主要被用作饲料,其次被逐步开发作为肥料,其中主要成分蛋白质却没有得到很好的利用,可从中提取蛋白并进行酶法改性(降解)获得活性多肽,这种多肽可作为天然抗氧化剂替代传统的化学合成的抗氧化剂应用于食品工业、化妆品工业以及医药工业等。在食品行业,茶叶多肽可广泛应用于肉类、鱼类、海鲜类、乳类和罐头加工、果蔬类以及饮料等加工中。同时,它还具有清除自由基,防止脂质过氧化的功效[3,14],既可作为食品添加剂使用,也可直接作为食品保健品,预防疾病的发生;茶叶多肽还可以添加到化妆品中,保护肌肤,抵抗衰老,而且还能抵抗化妆品自身的氧化,防止其褪色,延长使用期,比如宝石口红的着色率和持久性;茶叶多肽还能开发为抗氧化药物,如谷胱甘肽滴眼液用于治疗早期老年性白内障[15]。
国内外专家研究表明:自由基对人的衰老过程有密切的关系。在人的正常生理情况下,人体内的自由基不断产生,也不断被“清除”,还保持机体细胞不受自由基的损害。但是老年人新陈代谢率降低,抗氧化的各种成分也在减少,因而“清除”自由基及过氧化能力减弱,体内由于过氧化脂质的增加,导致其功能及代谢紊乱。而自由基的增加及脂质过氧化作用的增强都与衰老等自身免疫性疾病、心血管疾病的成因有着直接的关系。而茶叶蛋白(TP )是一种抗氧化能力很强的天然抗氧化剂,它清除活性氧自由基而直接防止胶原蛋白等生物大分子受氧自由基损伤,TP可清除脂质自由基而阻断脂质过氧化,促进皮肤胶原细胞生长,维持细胞的增殖周期,防止细胞朝衰老、分化方向发展,从而发挥抗衰老的作用。TP 还通过调节氧化酶与抗氧化酶活性而增强抗氧化作用,并通过保护抗氧化酶和抑制氧化酶而进一步预防脂质过氧化,从而保护了皮肤胶原蛋白和脂质等生物分子的正常功能,延缓皮肤衰老和皱纹的形成[18,19]。3486
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