【熱門應(yīng)用】乳清蛋白(WPI)在多檢測器SEC應(yīng)用表征

乳清是奶酪制作過程中的副產(chǎn)品，而乳清蛋白(WPI)是一種膳食補充劑和食品成分，是從牛奶中分離出來的。它含有很高比例的純蛋白質(zhì)，純度可達90%以上，幾乎不含乳糖、碳水化合物、脂肪和dan固醇。

乳清蛋白具有很高的營養(yǎng)價值，已成為各種保健食品中功能性成分的重要來源。它被廣泛用于嬰兒配方奶粉中，為最佳生長發(fā)育提供天然的氨基酸來源，也經(jīng)常在食品工業(yè)中用作乳化劑和穩(wěn)定劑。WPI在運動員中也很受歡迎，因為它能夠被非常迅速地消化，并幫助鍛煉后的身體從分解代謝狀態(tài)恢復(fù)到合成代謝狀態(tài)。據(jù)有些應(yīng)用表明，WPI可能具有抗炎或抗癌的作用。

乳清蛋白由以下四種主要成分組成：

在本文，使用OMNISEC多檢測器系統(tǒng)對WPI乳清蛋白樣品進行表征。對混合物中的4種主要成分進行了分離，并分別進行測定。

使用馬爾文帕納科的OMNISEC多檢測器系統(tǒng)對乳清蛋白樣品進行分析，使用示差檢測器(RI)、紫外檢測器(PDA)、7°角光散射+90°角光散射(LALS/RALS)和粘度(IV)檢測器。樣品用馬爾文P柱(300×7.8 mm ID)分離，1×P4000和1×P3000柱分離。

流動相為0.1M pH7.0磷酸鹽緩沖液，每次進樣總物質(zhì)約500μg。用OMNISEC軟件中的共聚分析計算對色譜圖進行分析。所有蛋白的dn/dc是0.185。

色譜峰3的分子量為33 kDa，質(zhì)量分數(shù)為75%，與β-乳球蛋白相對應(yīng)，清楚地表明它是乳清蛋白中的主要成分。β-乳球蛋白單體的分子量為18.4kDa，但它在活性狀態(tài)下以二聚體的形式存在，因此，盡管略有差異，但33 kDa的峰仍然表明是二聚體。

α-乳蛋白(色譜峰4)的分子量為15 kDa，與理論值相符。一個有趣的發(fā)現(xiàn)是，α-乳蛋白的RI峰(測量濃度)的峰高不到β-乳球蛋白的一半，而兩者的紫外信號高度非常相似。這表明α-乳蛋白在280nm處的消光系數(shù)高于β-乳球蛋白。

根據(jù)分子量將70K峰和150K峰分別認定為血清白蛋白和免疫球蛋白。所有四個峰的Pd值都很小，這與預(yù)期一致，這是因為蛋白質(zhì)總是有一個窄的Pd值。

從分離機理來看，流體力學(xué)半徑值隨保留體積的增加而減小，證實了低分子量蛋白質(zhì)的尺寸較小。特性粘度值也隨著分子量的增加而降低，但不是線性的，反映了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的不同。β-乳球蛋白二聚體的特性粘度最清楚地說明了這一點，盡管其分子量是α-乳球蛋白單體的兩倍，但僅比其值高出15%。這表明二聚體β-乳球蛋白的結(jié)構(gòu)比α-乳蛋白更致密。

聚集體

在10-12mL的低保留體積下，LALS和RALS檢測器均出現(xiàn)單峰，而RI和UV檢測器則*沒有峰。RI和UV信號與濃度成正比，因此該峰的濃度一定很低。

從瑞利散射方程得知，光散射強度與分子量乘以濃度成正比，因此分子量必須非常大才能在光散射圖中顯示色譜峰信號。該聚集體以較低的保留體積洗脫出來，粘度檢測器中也沒有峰。這表明這些聚集體非常致密，具有較低的特性粘度，而不是纖維狀或其他結(jié)構(gòu)，因此粘度檢測器沒有檢測到色譜峰信號。