溶血磷脂的制备及其性能研究.pdf

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1、中国食 品添加剂 Ch i n a F o o d Ad d mV e s 2 O 0 o No 1 一 f 溶 血 磷 脂 的 制 备 及 其 性 能 研 究 硼 -y L 周家春周怀徐玉佩 ( ， ，j I )一 ， ( 华 东理 工大学 生物 工程 学 院上海 ，2 0 0 2 3 7 ) 摘要 ：溶 血磷 脂可 通过 磷脂 酶 A2的催 化而 获得 。酶浓 度 、钙离 子浓 度 、温 度和 p H 对 溶血 磷脂 转化 率都 有影 响 。对 溶血 磷脂 性能 的研 究表 明 ，溶血 磷脂 的乳 、乳化 液 在 高温和 低温 下 ，在 不 同 p H 条件 下 的 稳 定性 都 明 显

2、高 于 普 通 磷 脂， 并 且具有 较强 的广 谱 抗菌能 力。 宋 孑 笮 关键 词 ：溶血 磷脂 ，制 备 ，性能 _ - 一 _ 一 善 j 免 画 m 溶 血 磷 脂 是磷 脂 在 磷 脂 酶 A 的 作 用 下 失去一分子脂 肪酸而成 ，在 其分子结 构 中除 保 留了普通磷 脂的亲水 、亲油基 团外 ，又因 疏 水 基 团 的 减 少 而 明 显 增 加 了 它 的 亲 水 性 能， 因此较普 通磷脂有更好 的水分 散性 ，适 于制 备 水 包油 型乳 状 液 “ 溶血 磷 脂 在 不 同 温度、 p H 下的 稳定 性 远 大 于 普通 磷 脂， 能适用于多种 场合。而其 独特

3、 的锥 型分子结 构和在三 维空间 中 自由度的增加 ，使 其渗入 细 胞 膜 的 能 力 大 大 增 加 而 具 有 广 谱 抗 菌 能 力 。 在食 品工 业 中，溶血 磷脂可 与直链淀 粉 形成强复合 体而延缓老 化、改善质 构；在 肉 制 品中，可作为罐头 、香肠等 的乳 化剂及禽 肉注射 的调 味 汁 。 ； 由于 其 高 胆碱 含 量 而 具有 治疗 乙酰 胆 碱 缺乏 引起 代谢 紊 乱 的 作 用 ；溶血磷脂 具有广谱抗 菌作 用，而且不受 p H 值影 响 。 。在 医药及 化妆 品行 业 中，溶 血磷脂被 用于抗菌 、抗 肿瘤 、增加其他药物 的性能 、舒 展皮肤皱纹 等

4、“ 。 l材料与方法 1 1 主要 试 剂 与 材 料 粉末 磷 脂；磷 脂 酶 A ： 酶 解 卵 磷 脂 标 样；AOT ( 二辛基琥 珀酸磺酸钠) ；异 辛烷 ； 苯 酚 红 。 1 2 方 法 1 2 1 溶 血 磷 脂 的制 备 一 3 8 一 徐品 裤檐： l J 以 T r i s Ha 缓 冲 液 为溶 剂 配 制 磷 脂 溶 液，添加 Ca a2 使钙离子浓度为 l 5 0 mmo l L 。 在 5 0 下 加 入 磷 脂 酶 A 反 应 一 定 时 间 。 1 2 2 溶血磷脂 的分 析 溶 血 磷 脂 含 量 的测 定 采 用 反 胶 团酚 红 比 色 法 。取 酶 解

5、 反 应 液 5 0 L注 入 到 5 mL反 胶 团 酚 红 测 定 液 中 振 荡 至 透 明 ，在 5 6 0 ri m 下 测 出酚 红反 应 液 与酚 红 测 定 液 之 间 的 吸 光度 差 值( X) ， 溶 血 磷 脂 的 生成 量( Y) 为： Y=1 5 9 7 3 X一0 0 1 8 mmo l L 。 磷 脂 组 成 的定 性 分 析 以硅 胶 薄 层 层 析 法 进行 ，展 开剂组 成 为 三 氯 甲烷 ： 甲醇 ： 冰 醋 酸 ： 水 =5： 2 0 ： 1 2 ： 5 5 ( 体 积 比) ， 以碘 蒸 气 显 色 。 1 2 3 溶血磷脂性 能的分析 1 2 3

6、 1 溶 血 磷 脂 乳 化 能 力 的 分 析 在 室 温( 2 6) 下 ，在 1 0 0 m L 0 1 溶 血 磷 脂 溶 液 中加 入 过 量 的 精 炼 油 ， 经 高 速搅 拌乳 化后静置 4h ，观 察 析 出 的油 量 ，并 与 普通磷 脂的乳化 能力相 比较 。 1 2 3 2 溶 血 磷 脂 乳 化 稳 定 性 能 的分 析 在不 同温 度、p H 条件 下将 1 0 溶血 磷 脂 水 溶 液 5 0 mL与精 炼 油 5 0 mL混 合 并 搅 拌 乳 化 ，保 持 2 4 h， 观 察 乳 化 层 体 积 变 化 ，并与普通磷 脂的乳化稳定 性 比较 。 1 2 3

7、3 溶血磷脂抗 菌性 能的分析 将 一 定 量 的 溶 血 磷 脂 添 加 于 带 菌 液 中 ， 维普资讯 中国食 品添加剂 C h i n a F o o d Ad d i t i v e S 2 0 0 0 No 1 在 3 7 下培 养 7 h后 以 GB 4 7 8 9 2的 方 法 分 析磷脂加入对 细菌生长 的抑 制作用 。 2结果与讨 论 2 1 影 响 酶 促 反 应 速 率 的 因素 2 1 】 酶浓度对反 应速率 的影 响 以 底 物 浓 度l 5 0 mmo l L ，温 度 5 O ， p H9 0 ， 钙离子浓度 1 0 0 mmo l L为反应体 系， 改变 磷

8、脂 酶 A2 浓 度 为 7 0 u mL， 1 0 0 u mL ， l 3 0 u mL ， 磷 脂的转化 速率如表 l 。 表 1 酶 浓 度对 反应速 率 的影 响 由表 l可 知， 酶浓度从 7 0 u mL提 高 到 1 0 0 u mL时 ，磷 脂的转化率提 高到较大 ，从 1 0 0 u mL提高到 l 3 0 u mL时，转化率 的提高 有 所 下 降 。 反 应 时 间 达 9 0 rai n时 ， 磷 脂 转 化率 已达 相对 高 值 ，反 应 时 间超 过 1 4 0 mi n 后，转化率 提高非 常小。 为确 认 磷 脂 酶 Az能 够 催 化 的 平 衡 转 化 点

9、 ， 在 磷 脂 转 化 率 为 3 1 O 的 反 应 体 系 中 再 次 加 入磷 脂 酶 Az ， 继 续 反 应 1 4 0 rai n ， 磷 脂 的转 化率又提 高 了 2 4 2 ； 继续 加 入磷 脂 酶 Az ， 转 化率 还 能 再提 高 l O 1 ， 磷 脂 的转 化 总量 可达 6 5 3 如果考虑 在酶反应前 ，磷 脂 中 已 经 存 在 有 一 部 分 溶 血 磷 脂 ，反 应 液 中 溶血 磷脂 的实 际含量更 高。 根 据 实 验 结 果 可 知 ， 磷 脂 酶 Az在 p H9 0 ， 温 度 5 O 的 条 件 下 ， 在 1 4 0 rai n后 已大

10、量 失 活 ，要 提 高 体 系 的 转 化 率 ，必 须 分 次 加 酶 。 2 1 2 钙 离子浓度 对反应速率的影 响 钙 离 子 的存 在 既有 利 于 酶 与 底 物 的 结 合 ，又能 与反 应中生成 的脂肪 酸结合 成脂肪 酸钙 沉 淀 ， 使 反 应 体 系 平 衡 向 生 成 脂 肪 酸 的 方 向 移 动 ， 因 此 可 提 高 磷 脂 的 平 衡 转 化 率 ， 钙 离 子浓 度 对 反应 速率 有 明 显 的 影 响( 见 表 2 ) 。 表 2 钙离 子浓 度对 反应 速 率 的影 响 反 应时 间 ( mi n ) 钙离 子浓度( mmo l L) 磷脂 转 化率(

11、 ) 反 应 体 系 中底 物浓 度 1 5 0 mmo l L 酶 浓 度 l lu mL 温 度 5 0 C p H9 0 2 1 3 温 度 对 反 应 速 率 的影 响 以底 物浓度 l 5 0 mmo l L ， 酶浓度 1 0 0 u mL， 钙离 子浓度 1 8 0 mmo l L ， p H9 0为反 应 体 系， 改 变 反 应 的 温 度 条 件 ， 并 测 定 反 应 6 0 rai n 时 的磷 脂 转 化 率 ，结 果 如 图 l 所 示 。 一 ， e - E 琶 褂 j O 3 04 0 5 06 0 7 0 图 1 温度对反 应速率 的影响 在温度低于 6 O

12、时，提 高 温 度有 利 于 提高 反应速率 ，在温度高 于 6 O 时， 由于 酶蛋 白的变性 而使反应速率迅速 下降 。由于 该酶较易受 热变性 ， 因此 ，以采用较低 的温 度( 5 O ) 为宜 。 2 1 4 p H 对 反 应 速 率 的影 响 以底物浓度 l 5 0 mmo l L ， 酶浓度1 0 0 u mL ， 钙离 子浓度 l 8 0 mmo l L ， 温度 5 O 为反应体 一 3 9一 一飘盥 一 督 菌 登 二 主 一 鼬 维普资讯 中 国食 品添加剂 Ch i n a F o o d A d d i t i v e s 2 ( ) ( ) 0 No 1 系 ，

13、改 变 反 应 的 p H 条 件 。 并 测 定 反 应 6 0 mi n时 的 磷 脂 转 化 率 ， 结 果 显 示 反 应 的 最 适 p H 在 9 0左 右( 见 图 2 ) 。 三 目 目 一 耐 刿 0 一 n - f _ 1 l l r 毛 一 。 r 一 嚣 6 7 8 9 l 0 1 1 1 2 p H 图 2 p H对反应速 率的影响 2 2 溶 血 磷 脂 的 薄 层 层 析 粉末磷脂 的薄层层 析图谱 为 5个点， 它 们 的 Rf值 分 别 为： 0 0 5 ， 0 1 7 ， 0 3 1 ， 0 5 2和 0 7 0 ， 对应 的组 分分 别 为：L P C，

14、L P E ， P C， P E 和 FA。转 化 率 为 3 1 的 磷 脂 酶 解 液 层 析 图 谱 的 5个 点 分别 为：PE 、 P C、L P E、L P C 和 原 点 。脂 肪 酸 能 因 生 成 了 脂 肪 酸 钙 沉 淀 而无法 随溶 剂展 开 。将 转 化率 为 6 5 的 磷 脂 酶 解 液 作 层 析 分 析 ， 图 谱 中 出 现 了 3个 点 ， 分 别 是 LP E 、 L P C lf 1 1 原 点 。 P E f 1 1 P C 二 个 点 的 消 失 可 能 是 碘 蒸 气 的 显 包不 够 灵 敏 ， 少 量 的 PE和 P C 不 足 以 达 到

15、显 色 的 需 要 ，但 已 足 以证 明 P E 和 P C 已 基 本 被 酶 解 成 LPE和 LPC。 2 3 溶 血 磷 脂 的性 能 分 析 磷 脂 经 酶 解 后 ，其 溶 解 度 明 显 提 高 ， l 5 0 mmo l L 的 磷 脂 为 乳 浊 液 状 态 ， 酶 解 后 呈 溶液状态 ，粘 度则从 4 5 c p下降到 l 5 c p 。 2 3 1 溶血磷 脂的乳化 能力 以 转 化 率 为 6 5 的 溶 血 磷 脂 和 粉 末 磷 脂 为 原 料 各 配 制 0 1 磷脂 溶液 1 0 0 mL ， 分 别加 入 精 炼油 5 、7 、9 mL， 在室温( 2 6

16、 ) 下高速搅 拌 乳 化后 静 置 4 h，不 同磷 脂 的乳 化能力 如表 3 。 表 3磷 脂 的乳 化 能 力 由表 3可 知 ， 溶 血 磷 脂乳 化 油 脂 的 能 力 是普通 磷 脂 的 4 5倍 。这是 因 为溶血 磷 脂 在 油 一 水 界 面 形 成 的 定 向 楔 薄 膜 的 机 械 强 度高 乳状液 的稳定性 也高 。 2 3 2 溶 血 磷 脂 的 乳 化 稳 定性 2 3 2 1 不 同 p H 条 件 下 的 乳 化 稳 定性 离 子 型 表 面 活性 剂 只有 在 分 子处 于 屯 离 状态 时才能表现 出表面活 性 作 用环 境 p H 必然影 响其乳状 液的

17、乳化稳定性 。普通磷脂 在 p H5时 的 乳 化 稳 定 性 最 高 在 较 高 的 酸 性 或碱性 环境下的稳定性较 差。溶血磷 脂对 p H 的乳 化 稳 定 在 p HS 9下 都 较 好( 见 表 4 ) 。 2 3 2 2 不 同 温 度 下 的乳 化 稳 定 性 由于 食 品 加 工 经 常 需 要 加 热 消 毒 及 冷 藏 一 40 一 表 4不 同 p H 下磷 脂 的 乳化 稳定 性 处理， 因此 ，乳化剂在 不同温度下 的乳化稳 定性是其 重要 的质量指 标之一 。溶 血磷脂在 高 温 和 低 温 下 的 乳 化 稳 定 性 都 大 于 普 通 磷 脂 表 5 不 同温

18、 度下 磷 脂 的乳 化稳 定性( p H7 ) 维普资讯 中国食 品添加剂 C h i n a F o o d Ad d i t i v e S 2 0 0 0 No 1 2 4 溶 血 磷 脂 的 抗 菌 性 能 溶 血 磷 脂 对 杂 菌 液 显 示 的广 谱 的 抗 菌 效 J 立如表 6 。 表 6磷 脂 的抗 菌效 应 以上结 果是 3次 实验 的平 均值 虽 然 本 文 对 溶 血 磷 脂 抗 菌 性 能 的 研 究 十 分 有 限 ， 也 没 有 分 析 与 其 它 防 腐 剂 的 协 同作 用 ， 但 溶 血 磷 脂 分 子 的楔 形 破 膜 作 用是 勿 用 置 疑 的 ，

19、作 为食 品添 加 剂 的 一 种 ， 溶 血 磷 脂 的抗菌保鲜 功能是 值得开 发的 3 结论 在 磷 脂 浓 度 为1 5 0 mmo l L，C a 浓 度 1 8 0 mmo l L ，p H9 ， 温 度 为 5 0 的 条 件 下 分 次 加 入 磷 脂 酶 A2 ( 1 0 0 u mL ) 水 解 7 h ， 溶 血 磷 脂 的 生 成 率 可 达 6 5 以 上 。 与 普 通 磷 脂 相 比较 ，溶 血磷脂 的溶解度上 升，粘度下降 了 2倍 乳 化 能 力 提 高 了 3 4倍 乳 化 液 在 不 同 温 度 、 p H 下 的 稳 定 性 也 明 显 提 高，并且具

20、有较强 的广谱抗菌性 能。 参考文献 青井 畅之 油 化学 ，1 9 9 9 ， 3 9 ( 1 ) ： l 0 H G B惜 h c I b e r g e r ， Ch i n a Fo o d I n du s t r y， 1 9 9 9 、 6： 3 0- 3 2 J P N 01 95 7 5 5 徐 玉佩 周 家 春 中 国食 品添加 剂 1 9 9 8 ， 6 ： 2 7 刘哗 无 锡轻 工大 学 硕上论 文 毛培坤 合成 洗涤 剂工 业 分析 轻 工业 出版 社 1 9 8 8 Re s e a r c h i n Pr e p ar at i o n an d Pe r f

21、 o r man c e o f Lys 0 p h0 s ph 0l j p i d s Zh o u Ji a c h un，Zho u H u ai ， Xu Yup e i ( C o l l e o f B i o t e c h n o l o g 3 ，E a s t C h i n a Un w e r s i t y o f S c i e l , c e a n d T e c h n o l tx 1 3 S h a n g h a i ，2 0 0 2 3 7 ) ABSTRACT： Lys opho s phol i pi d s ar e pr o duc e d

22、f r om pho s ph ol i pi ds by pho s ph ol i pa s e A!Th e a f f e c t i ng f ac t or s i nc l udi ng c on c e nt r a t i on of e nz yme， c o nc e nt r a t i on of c a l c i um i on， t e m per at ur e an d pH a r e s t udi e dI t i s pr ov e d t ha t l ys ophos phol i pi d s a r e a b e t t er e m u l s i fie r a nd m or e r e s i s t a nt t o b ot h t e m pe r a t ur e an d a ci di t yLys ophos pho l i pi d s a l s o s h ow hi gh ant i b i o t i c a b i l i t y K EY W O R D S： 1 ys Op hOs ph Ol i pi ds ， pr e par a t i on，pe r f or m a nc e 维普资讯