大麦热稳定蛋白的生化特性及影响因素

论文摘要

本文建立了大麦热稳定蛋白的便捷提取方法；利用Bradford法和SDS-PAGE电泳技术，测定分析了不同品种及不同发芽条件下大麦种子中热稳定蛋白含量、构成及其中泡沫蛋白组分的相对含量与变化情况。初步研究和考察了萌发过程中大麦热稳定蛋白的变化规律以及热稳定蛋白的生化特性及生理功能。结果显示，种子中热稳定蛋白含量在发芽过程中先降后升，在焙焦后下降，且总量呈减少趋势。麦芽中热稳定蛋白分子量主要分布在约40kDa和10kDa两个区域；具有对内蛋白水解酶的稳定性；且其中某些组分能够抑制外源蛋白酶活性。这些结论为进一步探讨和阐述大麦热稳定蛋白的性质作用及影响因素奠定了基础。对不同产地的三个品种大麦与麦芽中的热稳定蛋白的总体含量和其中蛋白质Z和LTP1两种泡沫蛋白组分的相对含量的分析比较发现，热稳定蛋白和泡沫蛋白组分的含量及其在发芽过程中的变化存在品种间差异，而且国产大麦与进口大麦间的差距明显。两种国产大麦中起泡性组分（LTP1）较多，泡持性（蛋白质Z）组分不足，而且蛋白成分较复杂，发芽过程中含量波动较剧烈。以上结果解释了国产和进口大麦间品质差距的部分原因，表明国产大麦的蛋白构成有待优化。环境pH是影响种子生长代谢的重要因素及制麦生产中重要工艺条件之一。为考察调控环境pH能否起到有针对性的改进酿造麦芽蛋白组成的作用，研究了在三种pH条件下发芽的大麦间热稳定蛋白的含量及其中蛋白质Z的相对含量，发现环境pH对麦芽热稳定蛋白及泡沫蛋白含量具有重要影响。使用pH3.0溶液浸麦时，肌醇六磷酸酶启动较快，使得发芽前期热稳定蛋白的分解也较快；在发芽中后期，pH4.0的外部环境有利于麦芽内部酶系的工作及蛋白质Z的释出，能够增加麦芽中泡沫蛋白含量。而且合理的控制发芽时间对保存麦芽中的泡沫蛋白有利。本文建立的热稳定蛋白提取、分析及定量方法，能够作为预测大麦和麦芽质量以及啤酒品质的依据，具有可靠性和稳定性。为在农业与酿造工业中对酿酒大麦的质量改良和优化提供了方法和参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 大麦种子的化学组成
• 1.2 大麦种子蛋白质的构成
• 1.2.1 大麦种子蛋白的分类
• 1.2.2 蛋白质 Z （Antigen-1）
• 1.2.3 脂质转运蛋白 LTP1
• 1.2.4 酶抑制剂
• 1.2.5 醇溶贮藏蛋白
• 1.3 麦芽蛋白质在啤酒中的作用
• 1.3.1 啤酒泡沫的形成机理
• 1.3.2 啤酒泡沫蛋白质的研究进展
• 1.3.3 影响啤酒非生物稳定性的因素
• 1.3.4 浑浊-泡沫蛋白（Haze-forming proteins）
• 1.4 本论文选题依据与意义
• 1.4.1 我国啤酒行业发展状况
• 1.4.2 国内外在大麦蛋白质领域的研究进展
• 1.4.3 研究酿造大麦热稳定蛋白质的现实意义
• 第二章 大麦热稳定蛋白质在发芽过程中的变化及部分生化特性
• 2.1 材料和方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 仪器设备
• 2.1.3 方法
• 2.1.3.1 试剂配制
• 2.1.3.2 大麦的发芽培养
• 2.1.3.3 含水率的测定
• 2.1.3.4 蛋白质提取
• 2.1.3.5 蛋白质含量测定
• 2.1.3.6 热稳定蛋白的丙酮沉淀浓缩
• 2.1.3.7 SDS-PAGE
• 2.1.3.8 热稳定蛋白质提取液的葡聚糖凝胶层析
• 2.1.3.9 热稳定的外源蛋白酶抑制活性分析
• 2.1.3.10 热稳定蛋白的内蛋白水解酶抗性实验
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 萌发过程中热稳定蛋白的含量变化
• 2.2.2 热稳定蛋白的葡聚糖凝胶层析及层析组分对外源蛋白酶抑制作用
• 2.2.3 热稳定蛋白的内蛋白水解酶抗性
• 2.3 小结
• 第三章 大麦热稳定蛋白质的品种间差异
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 方法
• 3.1.2.1 发芽培养
• 3.1.2.2 蛋白质的提取
• 3.1.2.3 蛋白质含量测定
• 3.1.2.4 SDS-PAGE
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 热稳定蛋白总体含量的品种间差异
• 3.2.2 蛋白质 Z 相对含量
• 3.2.3 LTP1 相对含量
• 3.3 小结
• 第四章 发芽环境 PH 对大麦热稳定蛋白的影响
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 材料
• 4.1.2 方法
• 4.1.2.1 大麦的发芽培养
• 4.1.2.2 蛋白质的提取
• 4.1.2.3 蛋白含量测定
• 4.1.2.4 SDS-PAGE
• 4.1.2.5 α-淀粉酶活力的测定
• 4.1.2.6 蛋白酶活力的测定
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 三种 pH 条件下的麦芽中热稳定蛋白总体含量的差异
• 4.2.2 蛋白质 Z 相对含量的差异
• 4.3 小结
• 第五章 大麦热稳定蛋白组分含量与麦芽品质的关系
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 材料与试剂
• 5.1.2 方法
• 5.1.2.1 大麦的发芽培养
• 5.1.2.2 蛋白质的提取
• 5.1.2.3 蛋白质含量测定
• 5.1.2.4 SDS-PAGE
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 不同大麦间热稳定蛋白总体含量和变化趋势的差异
• 5.2.2 不同大麦间蛋白质 Z 相对含量的差异
• 5.2.3 热稳定蛋白含量对于麦芽和啤酒品质的预测性
• 5.2.4 SDS-PAGE 电泳加样量的选择
• 5.3 小结
• 第六章 结论及展望
• 参考文献
• 硕士期间参与的科研项目及成果
• 致谢