第３３卷第 期 喀什师范学院报 Ｖ０１．３３ Ｎ０．３ ， ２０１２年５月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｋａｓｈｇａｒ Ｔｅａｃｈｅｒｓ ＣｏＨｅｇｅ Ｍａｙ ２０１２ 内层蛋清中蛋白质变性过程的介电谱研究 冯永红 ，张武智 ，周兰兰 ，张 尚 ，赵 芳 ，鹿桂花 ，张晋鲁１，２ （１．伊犁师范学院新疆凝聚态相变与微结构实验室，新疆伊宁８３５０００； ２．新疆教育学院科研处。乌鲁木齐８３００４３） 摘 要：采用介电谱方法对内层蛋清中蛋白质的变性过程进行检测．研究表明，介电谱方法检测蛋白质变性过程 是可行的与有效的，而蛋白质的变性过程是一个渐变的过程． 关键词：蛋白质变性；介电谱方法；蛋清 中图分类号：０５２２．６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６－４３２Ｘ（２０１２）０３—００３５—０２ ０ 引言 研究．这里所谓的内层蛋清是按照如下方法获得的：将鸡蛋 打开后，首先放入玻璃盘中心，蛋清中较稀部分会自然流向 蛋白质是由多种氨基酸通过肽键构成的高分子化合 边缘处，然后再把盘中靠近盘中心的蛋清取出一部分，作为 物。蛋白质的结构决定了它的性质和功能，蛋白质是胶体物 本实验的待测样品。即为所指的内层蛋清．之所以取内层蛋 质，蛋白质在溶液中形成的颗粒直径大约为１～１Ｏ０ ｎｍ，属 清来作为实验样品，是因为内层蛋清较稠，蛋白质含量较 于胶体颗粒的范围。溶液是亲水胶体溶液．【ｌ－ｌｏｌ 高，形成良好的胶体，有利于对蛋白质变性过程的研究． 在某些物理或化学因素的作用下．蛋白质的空间构象 本文对内层蛋清的研究是首先测量从３ｏｏ～３５０ Ｋ的升 将被破坏，但不包括肽链的断裂等一级结构变化，导致蛋白 温过程内层蛋清的复介电常数随温度的变化情况；然后再 质若干理化性质、生物学性质的改变。这种现象称为蛋白质 测量从３５０—３００ Ｋ的降温过程内层蛋清的复介电常数随温 变性［４－１３１鸡蛋蛋清中含有丰富的蛋白质，蛋清蛋白占整个鸡 度的变化情况：最后再对同一样品进行第二次的此温区的 蛋重量的４５％一６０％，存在于蛋白膜之内，是一种无色透明 升降温测量．通过上述过程试图分析温度对内层蛋清的复 的胶状物．当在高温、强酸或强碱的作用下，蛋清蛋白会发 介电常数的影响。以及内层蛋清变性过程在所对应的复介 生变性．蛋清在加热过程中。蛋清由无色透明的胶状物变为 电常数的变化特点． 白色不透明的胶状物，蛋白质分子发生了变性，这个过程对 介电谱测量时所用的主要仪器：Ｎｏｖｏｃｏｎｔｒｏｌ公司生产 蛋清的介电性影响较大．介电谱方法．可以精确表征玻璃材 的Ｂｅｔａ－ＮＤ宽频阻抗分析仪、东南大学四达仪器公司生产 料的动力学转变过程。而且对过冷液体的再结晶、晶态一液 的ＷＴ一１０８温控装置、东南大学四达仪器开发公司生产的 态相变、液态气化等过程也都能灵敏地探测到．［２－７１因此，本 ＳＤＴ－２０８型高精度温度测量仪． 文尝试利用介电谱方法来研究蛋白质的变性过程，以检验 这种方法对蛋白质变性测量的可行性与有效性． ２ 结果与讨论 １ 实验方案 图１所示的是ｆ＝ｌ Ｈｚ时。同一样品从３００ Ｋ升温至 ３５０ Ｋ，先升温后降温的两次升降温过程的内层蛋清的复介 介电谱方法可以检测到样品的复介电常数 ’复介电 电常数随温度的变化情况．从图１可以发现内层蛋清的介 常数８’的实部ｓ 反映的是系统介电性能。虚部ｓ 反映的是 电常数的实部８ 与虚部 ，在第一次和第二次升温中都随 系统的耗散行为。而这种耗散与分子之间的微观相互作用 着温度的升高而增加。第二次升温中介电常数的实部 与 以及与之相关结构变化、电荷转移等过程密切相关，蛋白质 虚部 都大于第一次升温的值；两次降温过程中，介电常数 在随温度而产生的变性过程对应着其结构的改变，其导致 的实部ｓ 与虚部 都略有下降但幅度不大，且第二次降温 的系统的介电性能与耗散行为的改变应在介电谱上有所反 中介电常数的实部 与虚部ｓ”都大于第一次降温的值；同 映．ｐ 时还可以看出第一次降温以及第二次升降温过程中介电常 下面我们对鸡蛋内层蛋清随温度变化的介电谱进行了 收稿时间：２０１２－０３—２６ ． 基金项目：国家自然科学基金（３０８６００７６），国家９７３项目（２０１２ＣＢ８２１５００），新疆自治区高技术发展项目（２００９１６１２６）和 新疆自治区科技厅自然基金（２００８２１１０４，２００８２１１８４）资助项目． 作者简介：冯永红（１９８１一），女，陕西宝鸡人，伊犁师范学院在读研究生，主要研究方向为凝聚态光学． ・３６・ 喀什师范学院学报 第３３卷 数的实部８ 与虚部８”都不重合。而是有一定的差值．这些现 象说明在升降温中，内层蛋清发生了不可逆的变化过程，这 一过程对应着蛋白质的变性过程． 望 ｅ 墼 罨 暑 图１ Ｉ＝Ｉ Ｈｚ时。同一样品从３００Ｋ升温至ａＳＯＫ． 先升温后降温的两次升降温过程的内层蛋清 的复介电常数随温度的变化情况 两次升温中实部和虚部随温度的变化曲线都存在一个 斜率改变的过程。斜率的变化正是由样品性质的变化引起 的，对应着内层蛋清中蛋白质的变性过程，可以看出蛋白质 变性过程是一个渐变的过程，可以将变化前后的曲线的切 线交点的温度 定义为蛋白质变性的特征温度． 第一次降温和第二次升温过程的数据相比较，可以看 出在同一温度以下。两条曲线相差不大，而大于这一温度， 差值变大；而且在其后的第二次降温中介电常数的实部８ 与虚部ｓ”都保持较大的值．这说盟升降温中内层蛋清变性 过程发生在这一温度以上的温度区间内。同时说明内层蛋 清中的蛋白质在第一次升温至３５０ Ｋ时，并没有完全变性 或者变性过程没有完全进行；在第二次升温中蛋白质继续 发生变性．蛋白质的变性过程是一个渐变的过程，并不能在 在某一温度点完成。而是发生在的一定的温度范围之内的． ３结 论 本文将介电谱方法用于内层蛋清中的蛋白质变性过程 的测量，样品从３００ Ｋ升温至３５０ Ｋ．先升温后降温的两次 升降温过程的内层蛋清中的蛋白质在在第一次升温至３５０ Ｋ时，蛋白质的变性过程发生在的一定的温度范围之内，是 一个渐变的过程，而且第一次升温中变性并不完全变性或 者变性过程没有完全进行，在第二次升温中蛋白质继续发 生变性． 本文的研究表明，介电谱方法能够对内层蛋清中蛋白 质的变性过程给予有效的检测。表明介电谱方法检测蛋白 质变性过程是可行的与有效的：同时还表明蛋白质的变性 过程是一个渐变的过程．本文研究所得的数据与结论将为 蛋白质变性过程及其他过程的检测与进一步研究提供参 考． 参考文献 【１］卢雁，李向荣．蛋白质变性机理与变性时的热力学参数 研究进展【Ｊ］．化学进展，２００５，（９）． ［２］黄以能，张晋鲁，应学农，等．玻璃化转变机制的串模型 与液态低频力学谱研究【Ｊ】．物理学进展，２００６，３（４）． 【３］赵孔双．介电谱方法及应用【Ｍ】．北京：化学工业出版社， ２００８：３－３８． ［４］韩雪，孙冰．乳清蛋白的功能特性及应用【Ｊ］．中国乳品 工业，２００３．（３）． ［５】董素英．硫酸铜使鸡蛋清变性实验研究【Ｊ】．化学教育， ２００９，（７）． ［６］董素英，马红勇，王笃年．对蛋白质变性中一些问题的 究叨．化学教育，２００９，（８）． 【７１方竞．鱼肉蛋白质冷冻变性机理、测定方法及防止措施 【Ｊ］．福建水产，２００１，（３）． ［８］曾名灞．几种主要淡水经济鱼类肌肉蛋白质冻结变性 机理的研究【Ｄ］．中国海洋大学，２００５． ［９】张艳，王圣开．鱼肉蛋白质冷冻变性及抗冻剂的研究进 展【Ｊ］．肉类研究，２００８，（１２）． ［】０］崔雁娜，戴志远，张志广，王宏海．几种抗冻剂对养殖 大黄鱼蛋白质冷冻变性抑制作用的研究［Ｊ】．食品工业科 技，２００９，（３）． 【１１】李敏，关志强，蒋小强．不同冻结装置对文蛤蛋白质冷 冻变性的影响及其改善的试验研究叨．食品研究与开 发，２００９，（９）． 【１２】潘锦锋，沈彗星，宋永令，尤娟，罗永康．鱼蛋白冷冻变 性及其抗冻剂的研究综述【Ｊ】．肉类研究，２００９，（６）． 【１３］董素英，马红勇，王笃年．对蛋白质变性中一些问题的 探究［Ｊ］．化学教育，２００９，（８）． 【１ ４］萨楚尔夫，罗辽复．蛋白质热变性现象的研究【Ｊ】．内蒙 古师范大学学报，２００２，（４）．
