马铃薯块茎特异蛋白Patatin的研究进展
张笃芹, 木泰华, 孙红男. .马铃薯块茎特异蛋白Patatin的研究进展[J]. 中国农业科学, ):
ZHANG Du-qin, MU Tai-hua, SUN Hong-nan. .Domestic and Abroad Research Progress of Potato Tuber-Specific Storage Protein Patatin[J]. Scientia Acricultura Sinica,): &&
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马铃薯块茎特异蛋白Patatin的研究进展
中国农业科学院农产品加工研究所/农业部农产品加工综合性重点实验室,北京 100193
通信作者:木泰华,E-mail：
联系方式：张笃芹,E-mail：。
基金: 国家公益性行业（农业）科研专项（）、中国农业科学院基本科研业务费预算增量项目（）、2015年农业财政专项
马铃薯是仅次于小麦、水稻和玉米的第四种主要作物,中国是世界马铃薯产量最大的国家。目前,随着马铃薯加工业的发展,对马铃薯的研究也在不断深入。马铃薯块茎特异蛋白Patatin是马铃薯块茎的贮藏蛋白,是马铃薯蛋白的主要组成部分。除具有酯酰基水解活性（lipid acyl hydrolase,LAH）和抗氧化活性外,Patatin还具有较好的溶解度、乳化性、起泡性及凝胶性等物化与功能特性,是目前备受关注的植物蛋白之一。文中通过介绍Patatin的分子量、结构特性、物化与功能特性,归纳和比较Patatin的分离、提取及纯化方法以及各自的优缺点,旨在为Patatin在食品领域的进一步研究和开发应用提供理论参考。Patatin在马铃薯蛋白中含量约为5.4%&#x%,与马铃薯品种及代谢生理等有关,Patatin分子量在39—45 kDa,大小与糖基化程度有关;Patatin是一种结构紧凑的球蛋白,一级结构由360多个氨基酸组成,一级结构不受外界环境因素的影响,而高级结构易受温度、pH等的影响。Patatin具有较好的溶解度、凝胶性、乳化性、起泡性及抗氧化活性等,且这些物化与功能特性均受外界环境因素的影响。凝胶色谱法和离子交换色谱法是进一步分离和纯化Patatin最常用的方法,反向色谱、免疫亲和层析及基因表达法等可获得纯度较高的Patatin,但无法进行大规模生产,膨化床法可用于大量制备纯度不高的Patatin。目前国内外关于Patatin在食品领域中应用的研究十分缺乏。Patatin是一种可应用于食品领域的极具潜力的食品配料,未来对于马铃薯块茎特异蛋白Patatin的研究应继续朝着简化提取方法,降低提取成本,开发具有高功能价值的食品、保健产品及药品的方向发展。
研究和开发
doi: 10.3864/j.issn.16.09.011
Domestic and Abroad Research Progress of Potato Tuber-Specific Storage Protein Patatin
ZHANG Du-qin,
MU Tai-hua,
SUN Hong-nan
Institute of Agro-Products Processing Science and Technology, Chinese Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Agro-products Processing, Ministry of Agriculture, Beijing 100193
Potatoes are the fourth main crops after wheat, rice, and corn. China is the world’s largest potato production country. Along with the development of the potato processing industry, studies on potatoes are going on gradually. Patatin is the potato tuber-specific storage protein, as well as the main part of the potato protein. In addition to its Lipid acyl hydrolase (LAH) and antioxidant activity, Patatin has excellent physico-chemical and functional properties such as solubility, emulsifying, foaming, and gelling properties, and is one of the most popular vegetable proteins. However, no overviews about the physico-chemical properties, the isolation, extraction and purification methods, the application in the food industry, and the future research hotspots of patatin were found up to now. In this paper, the molecular weight, structural characteristics, and physico-chemical properties of patatin were introduced, the method of isolation, extraction, and purification methods of patatin were summarized, and the advantages and disadvantages of each method were compared in order to provide a theoretical reference for the further application, research, and exploitation of patatin in the food industry. The content of patatin in potato protein ranged from 5.4% to 38.0%, relating to the cultivars and metabolic physiology of potato.The molecular weight of patatin varied from 39 kDa to 45 kDa, depending on the degree of glycosylation. Patatin is a kind of globulin with compact structure, and the primary structure contains more than 360 amino acid residues and remained unaffected by the surrounding elements, while the advanced structures were affected by temperature, pH, and so on. Patatin has excellent physico-chemical and functional properties such as solubility, emulsifying, foaming, and gelling properties, which were affected by surrounding elements. Gel chromatography and ion-exchange chromatography are the most common methods to isolate and purify patatin from potato protein, the reversed-phase chromatography (RPC), immunoaffinity chromatography, and gene expression can produce highly purified patatin. Although not suitable for large-scale production, expanded bed adsorption (EBA) chromatography can prepare large amount of patatin with low purity. Research studies on the application of patatin in the food industry are scarce. Patatin has great potential as food ingredients in the food industry, further research studies on Patatin will continue progress toward simplifying extraction methods, cutting the extraction cost, and developing foods, health products, and drugs with high-functional value.
food industry;
application;
research and exploitation
马铃薯是世界上第四大粮食作物, 长久以来产量仅次于小麦、水稻和玉米[, , ]。据FAO统计, 2013年世界马铃薯总产量为3.68亿t, 其中, 中国马铃薯产量为0.89亿t, 占世界马铃薯总产量的24.18%, 居世界首位[]。马铃薯块茎富含碳水化合物、蛋白质、膳食纤维、多酚类物质、维生素、矿物元素等营养与功能成分, 是适合中国居民饮食需求的低脂肪、富含优质蛋白和膳食纤维的营养食物[]。在中国, 马铃薯主要用于生产淀粉, 马铃薯淀粉加工过程中产生大量的废液, 常被称为马铃薯汁（potato fruit juice, PFJ）。据统计, 1 000 kg马铃薯提取淀粉后产生约5— 12 m3的PFJ, PFJ中含有约5%的干物质, 而在干物质中, 约1/3为蛋白、肽和氨基酸/胺类物质[, , , ]。然而, 在马铃薯淀粉加工过程中, PFJ却经常被作为废弃物排放, 既引起了环境污染, 又造成了蛋白质资源的极大浪费。马铃薯蛋白为完全蛋白质, 新鲜马铃薯中的蛋白含量一般为1.6%&#x0%, 高蛋白品种可达2.7%。马铃薯蛋白由19种氨基酸组成, 其中必需氨基酸含量为20.1%, 占氨基酸总量的47.9%, 与鸡蛋蛋白相当（49.7%）, 明显高于FAO/WHO的标准蛋白（36.0%）。此外, 马铃薯蛋白的可消化成分高, 更易被人体吸收[]。马铃薯蛋白主要分为3大类：Patatin（分子量40— 45 kDa, 约占马铃薯总蛋白含量的30%— 40%）、蛋白酶抑制剂（分子量5— 25 kDa, 约占马铃薯总蛋白含量的40%— 50%）、其他蛋白（分子量50 kDa以上, 约占马铃薯总蛋白含量的10%— 20%）[, , , , ]。Patatin是特异性存在于马铃薯块茎中的一组糖蛋白。1980年, RACUSEN等[]首次通过DEAE-纤维素阴离子交换与Con A Sepharose亲和层析技术, 从马铃薯块茎中分离得到一组可溶性蛋白, 并将其命名为Patatin。由于Patatin易于分离和纯化, 便于在分子水平上对其进行操作和研究, 因此, 近年来, Patatin是备受国内外学者关注的植物蛋白之一[, , ]。本文介绍了Patatin的分子量、结构特性、物化与功能特性, 汇总了国内外关于Patatin的分离、提取及纯化方法以及各自的优缺点, 旨在为Patatin在食品领域的进一步研究和开发应用提供理论参考。1 分子量及含量Patatin分子量在39— 45 kDa, 自然状态下Patatin常以二聚体形式存在[], 马铃薯的不同品种及品种内都存在着Patatin的异型体, 但蛋白异型体之间的结构特性和热构象稳定性没有明显差异, 且由于基因家族和免疫的高度同源性, Patatin常被作为一类蛋白[, ]。Patatin是球状的糖蛋白, 含有一条多肽链和几条典型多聚糖链, 多肽链在内质网和高尔基体中发生N-糖基化而与多聚糖链相连[]。SONNEWALD等[]对从马铃薯中提取的Patatin和由烟草叶中表达的Patatin进行去糖基化处理后发现, 两种不同来源的Patatin中多肽链都与较小的复杂多聚糖链相连, 多聚糖链是由木糖、海藻糖、甘露糖和N-乙酰氨基葡萄糖以1﹕1﹕3﹕2的比例聚合而成; 在转基因烟草叶表达的Patatin中, 多肽链的两个位点处（第60和第90个天冬酰氨位点）连有多聚糖链, 将其进行去糖基化处理后, 分子量减小了3 kDa, 去糖基化的多聚糖链被抗血清特异性实验识别为含有木糖的复杂糖链。STIEKEMMA等[]由Patatin的一级结构推算出：无糖链连接的Patatin分子量为40 kDa, 当与一个、两个和三个糖链相连时, 分子量分别变为41、42和43 kDa 。SEGREST等[]认为, 当碳水化合物含量约为10%时, Patatin在SDS凝胶电泳实验中向下移动的速度较慢, 造成对其分子量的错误判断; 而当碳水化合物含量约为6%时, Patatin在SDS凝胶电泳中移动速度正常, 不会影响对其分子量的判断[]。综上所述, Patatin分子量的差异可能与糖基化的差异有关。Patatin占总蛋白的比例与马铃薯的品种有关（不同品种马铃薯中Patatin占总蛋白的比例范围为5.4%&#x0%）[, , , ], 来自荷兰的‘ Elkana’ ‘ Desiree’ , 来自加拿大的‘ Russet Burbank’ , 来自南美洲的‘ Solanum andigenum’ ‘ Solanum goniocalyx’ ‘ Solanum phureja’ ‘ Solanum stenotomum’ 7个马铃薯品种中Patatin占总蛋白的比例分别为21.5%、38%、22.9%、41.7%、35.1%、17.1%和34.0%[, , ]。Patatin含量还与马铃薯的贮藏时间有关。POTS等[]研究了3个不同品种马铃薯中蛋白含量及各蛋白组分在贮藏过程（0— 47周）中的变化, 发现‘ Bintje’ 和‘ Desiree’ 两个品种的Patatin含量（干重）随贮藏时间的延长而降低; 而‘ Elkana’ 品种的Patatin含量（干重）随贮藏时间的延长而升高。此外, POTS等[]认为, Patatin的含量与马铃薯贮藏过程中的代谢生理也有一定的关系。2 结构特性Patatin是由两个多基因组表达的, 分别称为Class I和Class II, 这两个多基因组同源度可达98%。其中, Class I基因组主要在马铃薯块茎中表达且表达量大, Class II在整个植物体系都有表达但表达量较小[, , ]。Class I和Class II表达的Patatin均含有大约360个氨基酸残基。研究发现, Patatin的一级结构由362个氨基酸残基组成, 其中含有一个半胱氨酸和两个色氨酸残基, 且两个色氨酸残基距离较近（分别位于第254和259号位）[]。Patatin一级结构的序列中, 侧链带正负电荷的氨基酸残基随机分布, 因此, Patatin并未表现出特定的亲水和疏水性质[, ]。Patatin的初级结构由基因上遗传密码的排列顺序决定, 一般不受外界环境因素的影响, 而其二、三、四级结构易受温度、pH等环境因素的影响（）。表1Table 1表1(Table 1)
表1 外界环境因素对Patatin高级结构的影响
Table 1 The effect of environmental factors on the advanced structure of PatatinPatatin的高级结构The advanced structure of patatin常态下Native温度TemperaturepH其他Others参考文献Reference二级结构Secondary structure中性pH下, Patatin含有33%的&#x003b1; -螺旋和46%的&#x003b2; -折叠In neutral pH, Patatin contains 33% of &#x003b1; -helix and 46% of the &#x003b2; -strand温度> 50℃时, Patatin的&#x003b2; -折叠逐渐发生变化; 45&#x02014; 55℃时, &#x003b1; -螺旋减少, 温度> 55℃时, &#x003b1; -螺旋含量不再显著变化; 45-55℃时, 无规则卷曲的含量快速上升, 温度> 60℃后仍然上升, 但速度减缓The &#x003b2; -stranded parts unflod above 50℃; the &#x003b1; -helical content decreases between 45℃ and 55℃; whereas the content of random coil grows fast during 45-55℃, and it still rises when temperature above 60℃ although the speed slows downPatatin在较低的pH时, 二级结构的&#x003b1; -螺旋和&#x003b2; -折叠含量较低, 如pH 2时, &#x003b1; -螺旋和&#x003b2; -折叠的含量分别为20%和30%; 当2< pH< 8时, &#x003b1; -螺旋和&#x003b2; -折叠的含量升高, 无规则卷曲含量降低; 当pH为8时, &#x003b1; -螺旋和&#x003b2; -折叠含量再次降低, 无规则卷曲含量则升高。pH< 4.5时, Patatin结构的不可逆变性导致酶活性部分损失Patatin has a low &#x003b1; -helixcal and &#x003b2; -stranded contents at low pH, such as just 20% and 30% respectively when pH 2; while both of them increase when pH ranging from 2 to 8, and reduce again when pH reaches 8; the content of random coil changes opposite to themPatatin的二级结构还受有机溶剂和离子强度等的影响The secondary structure of patatin also affected by some other surrounding elements such as organic solvent and ionic strength[14, 17, 29-32]三级结构Tertiary structure原始状态下Patatin是一种三级结构稳定的球状蛋白, 其单体呈圆柱状, 直径约为5 nm, 高度约为9.8 nm。常温下, 色氨酸被包埋在Patatin的疏水内核中The Native patatin is a globulin with compact structure. The native patatin has a cylindrical shape with a diameter and length of 5 and 9.8 nm, respectively. What&#x02019; s more, Tryptophan is buried in the hydrophobic core of Patatin温度> 28℃时三级结构会发生明显变化, 加热至80℃的Patatin在温度降回20℃时, 其结构只能部分恢复, 即变化是不可逆的。Patatin三级结构开始发生变化温度在45&#x02014; 55℃Patatin is thermally destabilized at temperature exceeding 28℃, the irreversibility of unfolding occurred when temperature increase to 80℃ and drop back to 20℃. The tertiary structure begin to unfold from 45 to 55℃Patatin在pH为2、3、4时, 有相同的荧光发射波长：335 在pH 6、7、8时的荧光发射波长相同：为344 nmThe fluorescence emission wavelength is 335 nm at pH 2, 3, 4, while it changed to 344 nm when pH increase to 6-8在pH 5（等电点附近）时沉淀Patatin（PAT-5）的三级结构与原始状态下Patatin比较后发现, PAT-5在温度高于25℃时其结构无显著变化, 且更稳定The comparition between PAT-5 and the native patatin shows that the tertiary structure of PAT-5 unfold when the temperature above 25℃[33-34]四级结构Quaternary structure常温下, Patatin以二聚体形式存在 Patatin exsits in form of dimmer at the room temperature升高温度, 可导致Patatin发生聚合, 其可形成约80 kDa、1 300 kDa及分子量更大的聚合体, 未聚合的Patatin在温度> 50℃时, Patatin初始聚合速率随温度的升高而增大, 在起始阶段聚合较快, 在此后的恒温保持过程中, 聚合速度则变得相对缓慢Patatin will aggregate to 80 kDa and 1300 kDa polymoers when the temperature increases. Patatin in its native state does no aggregate, whereas upon unfolding at temperatures exceeding 50℃, the initial rate of aggregate increase with the increasing temperature, and aggregates fast. At the afterwards constant temperature, aggregation rate slows down在中性pH下Patatin发生热诱导聚合The thermal induced aggregate of patatin occurred at neutral pH在SDS存在, 但不加入还原剂时, Patatin以43 kDa单体、82 kDa二聚体及108 kDa三聚体的3种形态存在; 当还原剂和SDS同时存在时, 只存在43 kDa单体SDS-PAGE analysis in the absence of reducing agents showed that the aggregates dissociated in the presence of SDS into the 43 kDa monomer, an 82 kDa dimmer and a 108 kD in the presence of reducing agents and SDS the aggregtes dissociated completely into 43 kDa monomer[17, 35]
表1 外界环境因素对Patatin高级结构的影响
Table 1 The effect of environmental factors on the advanced structure of Patatin3 Patatin的物化与功能特性Patatin具有较好的溶解度、乳化性、起泡性及凝胶性, 还具有酯酰基水解活性（LAH）和抗氧化活性。3.1 溶解度蛋白作为有机大分子化合物, 在水中以分散态（胶体态）存在。因此, 蛋白在水中无严格意义上的溶解度, 只是将蛋白在水中的分散量或分散水平相应地称为蛋白的溶解度[]。已有较多关于Patatin溶解度的研究, Patatin与其他绝大多数蛋白一样, 溶解度受外界环境的温度、pH、盐离子种类及强度、有机溶剂种类及强度等因素的影响[, , ]。Patatin的溶解度介于马铃薯粗蛋白与马铃薯蛋白酶抑制剂之间, 在pH 6的条件下溶解度为100%, 在等电点附近（pH 4.8&#x0）的溶解度最低（ 80%）, 不受外界环境的显著影响[]。Patatin与蛋白酶抑制剂完全不同的溶解度特性会影响该蛋白其他的功能特性。3.2 凝胶性Patatin是一种球状蛋白, 球状蛋白加热过程中的凝胶包括两个阶段：第一阶段是原始球状蛋白结构的部分变性; 第二阶段是蛋白分子之间的聚合[]。因此, 聚合机制决定了凝胶的过程及性质。POTS等[]用动态光散射（dynamic light scattering, DLS）研究了Patatin的热聚合, 研究发现聚合速率依赖于温度和离子强度。Patatin在pH为4时（接近等电点）极易发生热聚合; 当NaCl存在, pH为4和7时热聚合敏感性也较高; Patatin在pH远离等电点且无NaCl存在时难以发生热聚合。CREUSOT等[]研究发现, Patatin的起始凝胶温度和成胶时所需的离子强度都显著低于&#x003b2; -乳球蛋白、卵清蛋白和大豆蛋白等, 而且Patatin成胶时具有形变小的流变特性。与马铃薯分离蛋白的最低凝胶条件（蛋白质浓度6%, pH 7.0, 加热温度90℃, 加热时间30 min）[]相比, Patatin所需的凝胶条件更低（蛋白质浓度6%, pH 7.0, 加热温度69℃, 加热时间30 min）, 更容易形成凝胶。3.3 乳化性和起泡性乳化和起泡性都是形成了一相（对于起泡性而言是空气相, 而对乳化性而言是水包油体系中的油相）分散在另一相中的分散体系。同时, 蛋白形成泡沫和稳定体系的过程是相似的。马铃薯蛋白具有较好的乳化性和起泡性[, ]。Patatin的乳化性依赖于外界环境pH和离子强度的变化, 如Patatin最好的乳化性在等电点附近且无NaCl存在时获得; 任何pH和离子强度下, 对乳状液进行热处理（80℃, 30 min）有利于Patatin乳状液中油滴的抗聚结, 易形成更加稳定的Patatin乳状液体系[]。RALET等[]对马铃薯粗蛋白、马铃薯蛋白碱性组分（主要成分为分子量16&#x02014; 25 kDa的蛋白酶抑制剂）和马铃薯蛋白酸性组分（主要成分为Patatin）的乳化特性研究后发现, 常温下马铃薯蛋白碱性组分的乳化特性显著优于马铃薯蛋白酸性组分, 但经过加热处理后, 马铃薯蛋白酸性组分却具有更好的抗聚结能力, 阻止乳化液中油滴的聚合, 从而更能维持乳化液的稳定性。此外, Patatin的酯酰基水解酶活性对乳状液的形成有利。VAN KONINGSVELD等[]研究发现, 乳化过程中Patatin的酯酰基水解活性可水解三辛酸甘油酯而释放出脂肪酸和甘油单酯等表面活性剂, 痕量的Patatin就可以释放出大量的表面活性剂使乳状液得以稳定。泡沫通常是指气体在连续液相或半固相中分散所形成的分散体系。泡沫和乳状液的主要差别是分散相是气体还是脂肪, 且泡沫的界面张力远大于乳化分散体系。蛋白的作用就是吸附在气-液界面, 降低界面张力, 同时对所形成的吸附膜产生必要的流变学特性和稳定作用[]。VAN KONINGSVELD等[]通过搅打试验和鼓泡试验发现, 未改性Patatin的起泡性不如蛋白酶抑制剂, 但泡沫稳定性高于蛋白酶抑制剂; Patatin的发泡能力可以通过Patatin的部分变性而提高。RALET等[]将Patatin的发泡能力和泡沫稳定性与卵清粉进行了比较, 发现Patatin的发泡能力和泡沫稳定性相似, 甚至优于卵清粉。3.4 Patatin的酶活性Patatin（或Patatin异型体）是马铃薯块茎中最主要的贮藏蛋白, 但相比于其他的贮藏蛋白, Patatin具有酯酰基水解酶活性（LAH）, 目前关于Patatin的这种酶活性已有较多报道[, , , ]。但需要说明的是, Patatin的提取方式对其酶活性会产生影响。WAGLAY[]以o-硝基苯丁酸酯和对4-硝基苯月桂酸酯作为基质测定了不同方法所提取马铃薯蛋白酯酰基水解酶（LAH）活性, 结果发现, 酸法所得分离蛋白显示了对o-硝基苯丁酸酯最高的特定脂酰基水解酶活性, 而FeCl3法沉淀所得蛋白显示了对4-硝基苯月桂酸酯最高的水解酶活性。RACUSEN等[]首次采用凝胶色谱与离子交换色谱相结合的方法将Patatin分离出来, 并证实了纯化的Patatin具有酯酰基水解酶活性。L&#x000d8; KRA等[]测定了膨化床法分离所得4种蛋白组分的酯酶活性, 以对硝基苯月桂酸酯作为基质, 结果显示, 组分B（只含有蛋白酶抑制剂）的酯酶活性几乎为零, 而组分D（含有Patatin和蛋白酶抑制剂）的酯酶活性最大, 说明膨化床法可以很好地保存Patatin的酯酶活性。3.5 Patatin的抗氧化活性蛋白和多肽的抗氧化能力常以其对自由基的清除能力来表示。蛋白是否具有自由基清除能力取决于该蛋白所含的具有自由基清除能力的氨基酸的数量, 以及这些氨基酸溶解度的大小[]。Patatin有12种可溶的且暴露的具有自由基清除能力的氨基酸, 如甲硫氨酸、色氨酸、酪氨酸, 苯丙氨酸、半胱氨酸和组氨酸[]。SEO等[]采用DPPH自由基清除能力的方法测定了Patatin及其结合物的抗氧化活性。结果发现, 相对于未进行任何处理的Patatin, 25℃溶解于pH 7.9的Tris-HCl缓冲液中的Patatin（浓度为1&#x02014; 10 mg&#x000b7; mL-1）自由基清除能力与阿魏酸（浓度为10&#x02014; 40 &#x003 mol&#x000b7; L-1）相近, 相当于一种抗氧化剂, 认为这是因为温和热处理使具有较高溶解性和自由基清除能力的氨基酸残基暴露。LIU等[]进行了Patatin的体外抗氧化活性试验, 发现Patatin具有较高的DPPH自由基清除能力、抗低密度脂蛋白过氧化反应能力及保护DNA免受羟自由基损伤活性; Patatin的体外抗氧化活性与其含有的半胱氨酸残基和色氨酸残基密切相关。SUN等[]研究发现, Patatin除具有显著的抗氧化活性、三价铁离子还原能力, 以及抑制对羟自由基诱导的DNA损伤和脂质的过氧化等功能外, 还是一种有效的抗小鼠黑素瘤B16细胞的抗恶性细胞增殖剂。因此, 推测Patatin可能是一种极具潜力的癌症预防物质和食品添加剂。4 Patatin的提取、分离与纯化4.1 Patatin的提取目前, 已有较多从PFJ中提取马铃薯蛋白的物理及化学方法, 各种提取方法各具优缺点。例如, Na2SO3水溶液浸提法蛋白得率较低, 但简单无毒, 适用于食品生产; 热聚合法和酸沉淀法从PFJ中提取马铃薯蛋白是工业上常用的方法, 工艺简单、操作成本低, 但所得产物功能活性有损失且纯度低, 不适用于食品中的应用[, ]; 热酸结合法蛋白回收率高, 但蛋白的功能特性易丧失; 膜回收法自动化程度高、稳定, 但膜的清洗费时费力[]。新型的蛋白提取技术中, 磁性壳聚糖微球吸附法无污染、吸附率高、容易分离再生, 但在一些理论和技术方面有待更进一步的研究和探索[]; 膨化床法可以使蛋白组分的提取、分离与纯化一步完成且处理量大, 但成本相对较高[, , ]。采用不同方法所提取的马铃薯蛋白中, Patatin的含量存在差异。Waglay等[]模仿工业PFJ的制备, 采用热/酸结合法、酸法、FeCl3法、MnCl2法、乙醇沉淀法、(NH4)2SO4沉淀法和羧甲基纤维素（carboxy methylated cellulose, CMC）络合法从PFJ中提取了蛋白, 并测定了不同方法所提取的马铃薯浓缩蛋白中Patatin、蛋白酶抑制剂及其他高分子量蛋白的含量。结果发现, 各种方法所得马铃薯浓缩蛋白中Patatin含量从大到小的顺序为：乙醇沉淀法（30%浓度）> 热/酸结合法> FeCl3沉淀法（浓度为10 mmol&#x000b7; L-1）> CMC络合法（CMC与马铃薯蛋白的比率为0.1或0.3时）> (NH4)2SO4沉淀法（60%饱和度的(NH4)2SO4）; 但综合考虑各种方法的蛋白回收率, (NH4)2SO4沉淀法最终所得Patatin量最大, 热/酸结合法次之。RACUSEN等[]发现, PFJ干基中, Patatin含量占总蛋白的38%; 采用(NH4)2SO4沉淀法所得的总蛋白中, Patatin占51%。崔竹梅等[]采用透析与等电点沉淀相结合的工艺方法提取分离马铃薯块茎蛋白组分, 最终获得马铃薯蛋白的酸性组分和碱性组分, 其中酸性蛋白的主要组分是分子量41 kDa的蛋白即Patatin, 约占所提取马铃薯总蛋白的38%。4.2 Patatin的分离与纯化将Patatin从马铃薯蛋白中进一步分离与纯化出来常用的方法有：凝胶色谱法、离子交换色谱法及凝胶色谱与离子交换色谱相结合的方法、反相色谱法、等电点沉淀法、膨化床法、转基因表达法和免疫亲和层析法等, 不同方法各具优缺点（）。表2Table 2表2(Table 2)
表2 Patatin的纯化方法
Table 2 The purification methods of Patatin方法Methods原理Mechanism应用实例Application examples优缺点Advantages and disadvantages参考文献Reference凝胶色谱法、离子交换色谱法及凝胶色谱与离子交换色谱相结合的方法Gel chromatography and Ion-exchange chromatography凝胶色谱法所依据的原理是将蛋白按分子量大小分离; 而离子交换色谱法是根据生物分子表面净电荷的不同而将其分离。在Patatin的分离纯化中常用葡聚糖凝胶和弱阴离子交换色谱 Gel chromatography separate protein according to the molecular weight, and the ion-exchange chromatography separate protein according to the surface charge of the biological molecular. The common method to isolate and purify patatin from potato protein is dextran gel chromatography and weak anion exchange chromatographyKONINGSVELD等模仿工业方法制备PFJ后, 直接将PFJ过Source 15Q弱阴离子交换柱, 再采用Superdex 75凝胶柱对弱阴离子交换柱过滤后的蛋白溶液进行分离。所得Patatin的纯度高达95%。SEPP&#x000c4; L&#x000c4; 等则先采用（NH4）2SO4沉淀法（60%饱和度）制备马铃薯蛋白, 再以6.0 mL 50 mmol&#x000b7; L-1 Tris-HCl（pH 8.0）和150 mmol&#x000b7; L-1的NaCl溶液将马铃薯蛋白复溶后采用Superdex 75 Fast Flow凝胶色谱和Mono Q HR5/5离子交换色谱相结合的方法纯化出PatatinSource 15 Q and Superdex 75 gel chromatography were used by Koningsveld to separate the patatin from PFJ, which was prepared according to the industrial method, and the purity of patatin reached 95%. Sepp&#x000e4; l&#x000e4; prepared ammonium sulfate precipitation and loaded onto Superdex 75 fast flow gel chromatography and Mono Q HR5/5 ion-exchange chromatography, which were balanced by 6.0 mL 50 mmol&#x000b7; L-1 Tris-HCl buffer (pH 8.0) and eluted by 150 mmol&#x000b7; L-1 NaCl solution优点：操作简便, 产品纯度高Advantages: easy to operate and high purity of patatin缺点：不适用于规模化生产, 纯化时间长Disadvantages: Not suitable for large-scale production and time-consuming[38, 59]反相色谱法Reversed-phase chromatography (RPC)样品的分离是由溶质分子在固定相和流动相分配系数不同, 多次分配达平衡后而分离。反相色谱中, 固定相是非极性的, 流动相是极性的The separation of the sample base on the different of the distribution coefficient of the solute molecules in the stationary phase and the mobile phase. In the reversed-phase chromatography (RPC), the stationary phase is non polar while the mobile phase is polar分离试验在0.5 cm&#x000D7; 5.0 cm的POROS 20 R2和0.21 cm&#x000D7; 10 cm的TSK TMS250柱中进行, 柱子用0.1%的三氟乙酸（trifluoroacetic acid, TFA）平衡, 用含有丙烯腈的0.1%的TFA线性洗脱。POROS 20 R2的流速为1.0 mL&#x000b7; min-1, TSK TMS250的流速为0.2 mL&#x000b7; min-1。其中在POROS 20 R2柱中的洗脱过程可以避免植物提取物的酶和免疫分析过程受碳水化合物和多酚类物质的干扰The experiments were operated at POROS 20 R2 (0.5 cm&#x000D7; 5.0 cm) and TSK TMS250 (0.21 cm&#x000D7; 10 cm), which were balanced by 0.1% trifluoroacetic acid and eluted by 0.1% TFA containing acrylonitrile. The flow rate was 1.0 mL&#x000b7; min-1 and 0.2 mL&#x000b7; min-1 respectively for TSK TMS250 and POROS 20 R2优点：所得产品纯度高Advantages: high purity缺点：对分离物的纯度要求高, 成本较高Disadvantages: high demand for the separation and expensive[59]方法Methods原理Mechanism应用实例Application examples优缺点Advantages and disadvantages参考文献Reference基因表达法Gene expression把储存在DNA顺序中遗传信息经过转录和翻译, 转变成具有生物活性的蛋白质分子A process of transforming the genetic information stored in the DNA sequence into protein after transcription and translation利用转基因方法将Patatin编码基因或其cDNA 转入烟草或杆状病毒系统中表达, 最终分离出表达的PatatinThe encoding genes or cDNA were introduced into tobacco or baculovirus system and expressed into patatin优点：基因表达法制备的Patatin中无其他蛋白的污染Advantages: obtain high- purified patatin without pollution of other protein缺点：操作极复杂, 成本较高Disadvantages: complicated and expensive[16, 60-61]免疫亲和层析法Immune affinitychromatography使抗原或抗体结合到某种固相载体表面, 并保持其免疫活性。使抗原或抗体与某种酶连接成酶标抗原或抗体, 这种酶标抗原或抗体既保留其免疫活性, 又保留酶的活性。 在测定时, 把受检标本（测定其中的抗体或抗原）和酶标抗原或抗体按不同的步骤与固相载体表面的抗原或抗体起反应The antigen or antibody binds to the surface of some solid carrier and maintains immune activity. The enzyme- labelled Antigens are formed by some enzymes connect with some antigens or antibodies, which still retain immune activities and enzyme activities. At the time of determination, the specimen and the enzyme-labelled antigen or antibody react with the antibody or antigen at the surface of the solid carrier通过免疫印迹和ELISA（酶联免疫）对IgE抗体（从对马铃薯蛋白过敏或对马铃薯蛋白皮下注射反应呈阳性儿童的血清中获得）的亲和实验证实了对马铃薯蛋白的过敏反应主要是由Patatin引起The IgE-binding ability of the purified proteins was patatin, which was verified by immunoblotting and ELISA with IgE antibodies from the sera of atopic children having positive skin prick test responses to raw potato优点：适用于特殊研究, 如医学研究等Advantages: suitable for some special researches, such as some medical researches缺点：操作复杂, 成本高Disadvantages: complicated and expensive[58, 62-63]膨化床法Expanded bedadsorption (EBA) chromatography利用组分在吸附剂上吸附力的不同, 因吸附平衡常数不同而将组分分离的色谱法The expanded bed adsorption (EBA) chromatography separate different fractions is according to the difference of the equilibrium constant resulted from the different adsorption capacity of different fractions on the adsorbentL&#x000d8; KRA等采用膨化床吸附（EBA）色谱法从PFJ中提取了马铃薯浓缩蛋白。结果发现, 两种EBA非特异性树脂：MIMO1-45和MIMO1300, 在不同pH条件下操作可得到4种马铃薯浓缩蛋白A&#x02014; D。其中B组分只含有电泳纯的蛋白酶抑制剂（20&#x02014; 21 kDa）, 而组分A、C和D都含有Patatin（41 kDa）和蛋白酶抑制剂Potato protein concentrates prepared by expanded bed adsorption (EBA) chromatography by L&#x000f8; kra et al. They found that two EBA multi-modal resins, MIMO I-45 and MIMO 1300, were employed under various pH conditions resulting in four potato protein concentrates, A-D and concentrate B contained an electrophoretically pure protease inhibitor fraction (20-21 kDa), whereas concentrate A, C and D contained both patatin (41 kDa) and protease inhibitors优点: 操作简单、产量高、树脂再生处理方便、适宜产业化生产Advantages: the operation is simple, the production is high, easy to regeneration resins, and suitable for large- scale production缺点：不同树脂型号所得产物区别大, 受环境因子影响大Disadvantages: the products of different type of resins vary, which are affected by some surrounding elements[15, 47-48, 57]
表2 Patatin的纯化方法
Table 2 The purification methods of Patatin5 Patatin在食品领域中的应用Patatin具有较好的凝胶性。相比于其他蛋白如&#x003b2; -乳球蛋白、卵清蛋白和大豆蛋白, Patatin形成凝胶时所需离子强度更低, Patatin所形成的凝胶在外力作用时形变较小, 因此, Patatin可作为一种易于形成凝胶的蛋白应用于食品中[]。Patatin的酯酰基水解活性也使其在工业生产中的应用受到广泛重视, 如将Patatin应用于从乳脂中生产短链脂肪酸, 并以此提高奶酪成熟过程中风味物质的含量[]。Patatin对于单酰基甘油的特异性特别适用于从甘油和脂肪酸的有机溶剂中生产高纯度的单酰基甘油（纯度> 95%）, 而单酰基甘油是最重要的乳化剂之一[]。SEO等[]测定了Patatin的DPPH自由基清除能力, 并研究了通过Maillard反应制备的半乳糖、低聚半乳糖和半乳聚糖-Patatin复合物的功能特性（热稳定性、pH稳定性、乳化性和抗氧化活性）和结构特性（二级结构和三级结构）。研究发现, Patatin的抗氧化活性与绿原酸的抗氧化活性相近; Patatin与半乳糖、低聚半乳糖和半乳聚糖形成复合物后, 乳化特性和抗氧化活性都有一定程度的增强; Patatin的二级结构和三级结构都得到保护。GAMBUTI等[]比较了Patatin与一些动物蛋白（卵清蛋白、明胶及酪蛋白）作为红酒澄清剂的效果, 认为相同浓度（10、20和30 g&#x000b7; hL-1）的Patatin可替代动物蛋白作为一种非致敏性的红酒澄清剂, 且具有不影响红酒色泽、降低红酒中总酚及单宁含量、减少涩味程度以及减少红酒中可与唾液腺蛋白质发生反应的酚类物质含量的效果。综上所述, Patatin可作为凝胶剂、酶及抗氧化剂等具有高功能价值的食品配料及辅料, 广泛应用于食品加工领域。6 展望Patatin作为具有重要物化与功能特性的天然提取物, 在功能性食品、保健产品及药品等方面存在着较大的应用潜力。深入研究并拓展Patatin的应用范围不仅可以减少马铃薯淀粉生产过程中废水治理方面的人力和物力投入, 还能提高马铃薯的综合利用率及副产物的附加值, 具有显著的经济效益和社会效益。当前, 随着国内外对Patatin的研究日趋成熟, 研究的不断深入, 其应用也愈加广泛, 然而以下方面仍有提升空间：（1）虽然目前已有较多提取、分离及纯化Patatin的方法, 但现存的方法仍具有一定的局限性, 如提取量小、纯度低、成本高等。（2）目前对于Patatin的研究主要集中于分子水平, 关于Patatin在食品领域中应用的研究还十分有限。因此, 研究或改善Patatin分离纯化的技术方法, 探索其在食品加工过程中结构及功能特性的变化规律, 并开发含有Patatin的保健食品或药品将成为今后的研究热点。（责任编辑 赵伶俐）
The authors have declared that no competing interests exist.
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... 马铃薯是世界上第四大粮食作物,长久以来产量仅次于小麦、水稻和玉米[1,2,3] ...
... 马铃薯是世界上第四大粮食作物,长久以来产量仅次于小麦、水稻和玉米[1,2,3] ...
... 马铃薯是世界上第四大粮食作物,长久以来产量仅次于小麦、水稻和玉米[1,2,3] ...
... 18%,居世界首位[4] ...
... 马铃薯块茎富含碳水化合物、蛋白质、膳食纤维、多酚类物质、维生素、矿物元素等营养与功能成分,是适合中国居民饮食需求的低脂肪、富含优质蛋白和膳食纤维的营养食物[5] ...
... 12 m3的PFJ,PFJ中含有约5%的干物质,而在干物质中,约1/3为蛋白、肽和氨基酸/胺类物质[6,7,8,9] ...
... 12 m3的PFJ,PFJ中含有约5%的干物质,而在干物质中,约1/3为蛋白、肽和氨基酸/胺类物质[6,7,8,9] ...
... 12 m3的PFJ,PFJ中含有约5%的干物质,而在干物质中,约1/3为蛋白、肽和氨基酸/胺类物质[6,7,8,9] ...
... 12 m3的PFJ,PFJ中含有约5%的干物质,而在干物质中,约1/3为蛋白、肽和氨基酸/胺类物质[6,7,8,9] ...
... 此外,马铃薯蛋白的可消化成分高,更易被人体吸收[10] ...
... 20%）[11,12,13,14,15] ...
... 45 kDa,自然状态下Patatin常以二聚体形式存在[11],马铃薯的不同品种及品种内都存在着Patatin的异型体,但蛋白异型体之间的结构特性和热构象稳定性没有明显差异,且由于基因家族和免疫的高度同源性,Patatin常被作为一类蛋白[12,13] ...
... 20%）[11,12,13,14,15] ...
... 45 kDa,自然状态下Patatin常以二聚体形式存在[11],马铃薯的不同品种及品种内都存在着Patatin的异型体,但蛋白异型体之间的结构特性和热构象稳定性没有明显差异,且由于基因家族和免疫的高度同源性,Patatin常被作为一类蛋白[12,13] ...
... 20%）[11,12,13,14,15] ...
... 45 kDa,自然状态下Patatin常以二聚体形式存在[11],马铃薯的不同品种及品种内都存在着Patatin的异型体,但蛋白异型体之间的结构特性和热构象稳定性没有明显差异,且由于基因家族和免疫的高度同源性,Patatin常被作为一类蛋白[12,13] ...
... Patatin一级结构的序列中,侧链带正负电荷的氨基酸残基随机分布,因此,Patatin并未表现出特定的亲水和疏水性质[13,29] ...
... 20%）[11,12,13,14,15] ...
... 1980年,RACUSEN等[14]首次通过DEAE-纤维素阴离子交换与Con A Sepharose亲和层析技术,从马铃薯块茎中分离得到一组可溶性蛋白,并将其命名为Patatin ...
... RACUSEN等[14]首次采用凝胶色谱与离子交换色谱相结合的方法将Patatin分离出来,并证实了纯化的Patatin具有酯酰基水解酶活性 ...
... 20%）[11,12,13,14,15] ...
... 由于Patatin易于分离和纯化,便于在分子水平上对其进行操作和研究,因此,近年来,Patatin是备受国内外学者关注的植物蛋白之一[16,17,18] ...
... Patatin是球状的糖蛋白,含有一条多肽链和几条典型多聚糖链,多肽链在内质网和高尔基体中发生N-糖基化而与多聚糖链相连[16] ...
... 由于Patatin易于分离和纯化,便于在分子水平上对其进行操作和研究,因此,近年来,Patatin是备受国内外学者关注的植物蛋白之一[16,17,18] ...
... SONNEWALD等[17]对从马铃薯中提取的Patatin和由烟草叶中表达的Patatin进行去糖基化处理后发现,两种不同来源的Patatin中多肽链都与较小的复杂多聚糖链相连,多聚糖链是由木糖、海藻糖、甘露糖和N-乙酰氨基葡萄糖以1﹕1﹕3﹕2的比例聚合而成 ...
... 由于Patatin易于分离和纯化,便于在分子水平上对其进行操作和研究,因此,近年来,Patatin是备受国内外学者关注的植物蛋白之一[16,17,18] ...
... STIEKEMMA等[18]由Patatin的一级结构推算出：无糖链连接的Patatin分子量为40 kDa,当与一个、两个和三个糖链相连时,分子量分别变为41、42和43 kDa ...
... 研究发现,Patatin的一级结构由362个氨基酸残基组成,其中含有一个半胱氨酸和两个色氨酸残基,且两个色氨酸残基距离较近（分别位于第254和259号位）[18] ...
... SEGREST等[19]认为,当碳水化合物含量约为10%时,Patatin在SDS凝胶电泳实验中向下移动的速度较慢,造成对其分子量的错误判断 ...
... 而当碳水化合物含量约为6%时,Patatin在SDS凝胶电泳中移动速度正常,不会影响对其分子量的判断[20] ...
... 0%）[21,22,23,24],来自荷兰的#cod#x02018 ...
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... WAGLAY[24]以o-硝基苯丁酸酯和对4-硝基苯月桂酸酯作为基质测定了不同方法所提取马铃薯蛋白酯酰基水解酶（LAH）活性,结果发现,酸法所得分离蛋白显示了对o-硝基苯丁酸酯最高的特定脂酰基水解酶活性,而FeCl3法沉淀所得蛋白显示了对4-硝基苯月桂酸酯最高的水解酶活性 ...
... Waglay等[24]模仿工业PFJ的制备,采用热/酸结合法、酸法、FeCl3法、MnCl2法、乙醇沉淀法、(NH4)2SO4沉淀法和羧甲基纤维素（carboxy methylated cellulose,CMC）络合法从PFJ中提取了蛋白,并测定了不同方法所提取的马铃薯浓缩蛋白中Patatin、蛋白酶抑制剂及其他高分子量蛋白的含量 ...
... POTS等[25]研究了3个不同品种马铃薯中蛋白含量及各蛋白组分在贮藏过程（0#cod#x02014 ...
... 此外,POTS等[25]认为,Patatin的含量与马铃薯贮藏过程中的代谢生理也有一定的关系 ...
... 其中,Class I基因组主要在马铃薯块茎中表达且表达量大,Class II在整个植物体系都有表达但表达量较小[26,27,28] ...
... 4 Patatin的酶活性Patatin（或Patatin异型体）是马铃薯块茎中最主要的贮藏蛋白,但相比于其他的贮藏蛋白,Patatin具有酯酰基水解酶活性（LAH）,目前关于Patatin的这种酶活性已有较多报道[26,46,47,48] ...
... 其中,Class I基因组主要在马铃薯块茎中表达且表达量大,Class II在整个植物体系都有表达但表达量较小[26,27,28] ...
... 其中,Class I基因组主要在马铃薯块茎中表达且表达量大,Class II在整个植物体系都有表达但表达量较小[26,27,28] ...
... Patatin一级结构的序列中,侧链带正负电荷的氨基酸残基随机分布,因此,Patatin并未表现出特定的亲水和疏水性质[13,29] ...
... RACUSEN等[29]发现,PFJ干基中,Patatin含量占总蛋白的38% ...
... SEO等[30]采用DPPH自由基清除能力的方法测定了Patatin及其结合物的抗氧化活性 ...
... SEO等[30]测定了Patatin的DPPH自由基清除能力,并研究了通过Maillard反应制备的半乳糖、低聚半乳糖和半乳聚糖-Patatin复合物的功能特性（热稳定性、pH稳定性、乳化性和抗氧化活性）和结构特性（二级结构和三级结构） ...
... CREUSOT等[31]研究发现,Patatin的起始凝胶温度和成胶时所需的离子强度都显著低于#cod#x003b2 ...
... -乳球蛋白、卵清蛋白和大豆蛋白,Patatin形成凝胶时所需离子强度更低,Patatin所形成的凝胶在外力作用时形变较小,因此,Patatin可作为一种易于形成凝胶的蛋白应用于食品中[31] ...
... 已有较多关于Patatin溶解度的研究,Patatin与其他绝大多数蛋白一样,溶解度受外界环境的温度、pH、盐离子种类及强度、有机溶剂种类及强度等因素的影响[34,37,38] ...
... 2）的溶解度最低（80%）,不受外界环境的显著影响[34] ...
... 因此,蛋白在水中无严格意义上的溶解度,只是将蛋白在水中的分散量或分散水平相应地称为蛋白的溶解度[36] ...
... 已有较多关于Patatin溶解度的研究,Patatin与其他绝大多数蛋白一样,溶解度受外界环境的温度、pH、盐离子种类及强度、有机溶剂种类及强度等因素的影响[34,37,38] ...
... 已有较多关于Patatin溶解度的研究,Patatin与其他绝大多数蛋白一样,溶解度受外界环境的温度、pH、盐离子种类及强度、有机溶剂种类及强度等因素的影响[34,37,38] ...
... 第二阶段是蛋白分子之间的聚合[39] ...
... POTS等[40]用动态光散射（dynamic light scattering,DLS）研究了Patatin的热聚合,研究发现聚合速率依赖于温度和离子强度 ...
... 0,加热温度90℃,加热时间30 min）[41]相比,Patatin所需的凝胶条件更低（蛋白质浓度6%,pH 7 ...
... 马铃薯蛋白具有较好的乳化性和起泡性[42,43] ...
... VAN KONINGSVELD等[42]研究发现,乳化过程中Patatin的酯酰基水解活性可水解三辛酸甘油酯而释放出脂肪酸和甘油单酯等表面活性剂,痕量的Patatin就可以释放出大量的表面活性剂使乳状液得以稳定 ...
... VAN KONINGSVELD等[42]通过搅打试验和鼓泡试验发现,未改性Patatin的起泡性不如蛋白酶抑制剂,但泡沫稳定性高于蛋白酶抑制剂 ...
... 马铃薯蛋白具有较好的乳化性和起泡性[42,43] ...
... RALET等[43]对马铃薯粗蛋白、马铃薯蛋白碱性组分（主要成分为分子量16#cod#x02014 ...
... 任何pH和离子强度下,对乳状液进行热处理（80℃,30 min）有利于Patatin乳状液中油滴的抗聚结,易形成更加稳定的Patatin乳状液体系[44] ...
... RALET等[44]将Patatin的发泡能力和泡沫稳定性与卵清粉进行了比较,发现Patatin的发泡能力和泡沫稳定性相似,甚至优于卵清粉 ...
... 蛋白的作用就是吸附在气-液界面,降低界面张力,同时对所形成的吸附膜产生必要的流变学特性和稳定作用[45] ...
... 4 Patatin的酶活性Patatin（或Patatin异型体）是马铃薯块茎中最主要的贮藏蛋白,但相比于其他的贮藏蛋白,Patatin具有酯酰基水解酶活性（LAH）,目前关于Patatin的这种酶活性已有较多报道[26,46,47,48] ...
... 4 Patatin的酶活性Patatin（或Patatin异型体）是马铃薯块茎中最主要的贮藏蛋白,但相比于其他的贮藏蛋白,Patatin具有酯酰基水解酶活性（LAH）,目前关于Patatin的这种酶活性已有较多报道[26,46,47,48] ...
... 膨化床法可以使蛋白组分的提取、分离与纯化一步完成且处理量大,但成本相对较高[47,48,57] ...
... 4 Patatin的酶活性Patatin（或Patatin异型体）是马铃薯块茎中最主要的贮藏蛋白,但相比于其他的贮藏蛋白,Patatin具有酯酰基水解酶活性（LAH）,目前关于Patatin的这种酶活性已有较多报道[26,46,47,48] ...
... KRA等[48]测定了膨化床法分离所得4种蛋白组分的酯酶活性,以对硝基苯月桂酸酯作为基质,结果显示,组分B（只含有蛋白酶抑制剂）的酯酶活性几乎为零,而组分D（含有Patatin和蛋白酶抑制剂）的酯酶活性最大,说明膨化床法可以很好地保存Patatin的酯酶活性 ...
... 膨化床法可以使蛋白组分的提取、分离与纯化一步完成且处理量大,但成本相对较高[47,48,57] ...
... 蛋白是否具有自由基清除能力取决于该蛋白所含的具有自由基清除能力的氨基酸的数量,以及这些氨基酸溶解度的大小[49] ...
... Patatin有12种可溶的且暴露的具有自由基清除能力的氨基酸,如甲硫氨酸、色氨酸、酪氨酸,苯丙氨酸、半胱氨酸和组氨酸[50] ...
... LIU等[51]进行了Patatin的体外抗氧化活性试验,发现Patatin具有较高的DPPH自由基清除能力、抗低密度脂蛋白过氧化反应能力及保护DNA免受羟自由基损伤活性 ...
... SUN等[52]研究发现,Patatin除具有显著的抗氧化活性、三价铁离子还原能力,以及抑制对羟自由基诱导的DNA损伤和脂质的过氧化等功能外,还是一种有效的抗小鼠黑素瘤B16细胞的抗恶性细胞增殖剂 ...
... 热聚合法和酸沉淀法从PFJ中提取马铃薯蛋白是工业上常用的方法,工艺简单、操作成本低,但所得产物功能活性有损失且纯度低,不适用于食品中的应用[53,54] ...
... 热聚合法和酸沉淀法从PFJ中提取马铃薯蛋白是工业上常用的方法,工艺简单、操作成本低,但所得产物功能活性有损失且纯度低,不适用于食品中的应用[53,54] ...
... 膜回收法自动化程度高、稳定,但膜的清洗费时费力[55] ...
宋艳艳, 孔维宝, 宋昊, 华绍烽, 夏春谷.
磁性壳聚糖微球的研究进展. , 2012, 31(2): 345-354. SONG Y Y, KONG W B, SONG H, HUA S F, XIA C G.
Reseach progress in magnetic chitosan microspheres. , 2012 31(2): 345-354. (in Chinese)
Magnetic iron oxide（Fe3O4，&-Fe2O3 etc.） nanoparticles have attracted researchers in various fields such as biochemical engineering and medicine industrical due to their small size，superparamagnetism and low toxicity. Magnetic chitosan microspheres are in sphere shape with a rather smooth surface. In recent years，magnetic chitosan microspheres were prepared with a mean size range of 10 nm to 2.5&105 nm. Magnetic chitosan microspheres have been preliminarily applied in various fields，including biomedicine，food engineering and wastewater treatment，etc，especially in the fields of wastewater treatment and enzyme immobilization. The preparation methods of magnetic iron oxide nanoparticles and magnetic chitosan microspheres，the recent achievements including modification methods and applications of magnetic chitosan microspheres，are reviewed in this paper.
（1State Key Laboratory for Oxo Synthesis and Selective Oxidation，Lanzhou Institute of Chemical Physics， Chinese Academy of Sciences，Lanzhou 730000，Gansu，China；2Graduate University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049，China）
磁性氧化铁纳米粒子（Fe 3 O 4 ，&-Fe 2 O 3 等）因具有尺寸小、超顺磁性和低毒性等特点，已经引起了生物化工、医药工业研究领域的广泛关注。磁性壳聚糖微球具有表面非常光滑的球形结构。近年来，已经制备出了平均粒径在 10～2.5&10 5 nm 之间的磁性壳聚糖微球，并在生物医药、食品工程和污水处理等许多领域已经取得了初步的应用，特别是在污水处理和酶固定化领域。本文综述了近年来磁性氧化铁纳米粒子和磁性壳聚糖微球的制备方法、磁性壳聚糖微球的改性方法及应用的最新研究成果。
... 新型的蛋白提取技术中,磁性壳聚糖微球吸附法无污染、吸附率高、容易分离再生,但在一些理论和技术方面有待更进一步的研究和探索[56] ...
... 膨化床法可以使蛋白组分的提取、分离与纯化一步完成且处理量大,但成本相对较高[47,48,57] ...
... 崔竹梅等[58]采用透析与等电点沉淀相结合的工艺方法提取分离马铃薯块茎蛋白组分,最终获得马铃薯蛋白的酸性组分和碱性组分,其中酸性蛋白的主要组分是分子量41 kDa的蛋白即Patatin,约占所提取马铃薯总蛋白的38% ...
... Patatin的酯酰基水解活性也使其在工业生产中的应用受到广泛重视,如将Patatin应用于从乳脂中生产短链脂肪酸,并以此提高奶酪成熟过程中风味物质的含量[64] ...
... Patatin对于单酰基甘油的特异性特别适用于从甘油和脂肪酸的有机溶剂中生产高纯度的单酰基甘油（纯度>95%）,而单酰基甘油是最重要的乳化剂之一[65] ...
... GAMBUTI等[66]比较了Patatin与一些动物蛋白（卵清蛋白、明胶及酪蛋白）作为红酒澄清剂的效果,认为相同浓度（10、20和30 g#cod#x000b7 ...
马铃薯块茎特异蛋白Patatin的研究进展
[张笃芹, 木泰华, 孙红男]