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谷胱甘肽的提取

发布日期:2018/10/25 11:23:31

背景及概述[1][2]

谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成的三肽。谷胱甘肽可以氧化型(GSSG)和还原型(GSH)存在,两者可互相转变。其在组织中分布很广,多以还原型存在。还原型谷胱甘肽对维持巯基酶的活性和红细胞膜的稳定性有重要作用。它还能参加小肠内氨基酸的吸收和肾小管对氨基酸的重吸收作用。而半胱氨酸残基的巯基是某些酶的必需基因;胱氨酸残基的二巯键是胰岛素、加压素、催产素和免疫球蛋白等分子中的重要结合键。

当发生某些中毒时,可使这些分子中化学基因发生改变引起它们的活性改变或丧失。因此谷胱甘肽在生物氧化、氨基酸转运、毒物解毒、保护血红蛋白等过程中起一定作用。GSH还具有独特的生理功能,被称为长寿因子和抗衰老因子。由于GSH在强化食品风味的同时对人体有保健作用,它的应用前景显然要优于其它类型的防腐剂或抗氧化剂。

随着GSH的生理生化功能和性质被不断研究发现,GSH作为一种多功能的生物活性添加剂在食品加工业中的应用将会愈来愈广,GSH的需求量正日益增大。发酵法生产谷胱甘肽的方法不断得到改进,已经成为目前国内外生产谷胱甘肽最普遍的方法。由于氨基酸和多肽类物质为具有弱碱性和弱酸性官能团的两性化合物,因此采用阴阳离子交换树脂吸附、解吸的方法来使得氨基酸和肽类化合物和其他物质快速有效的分离。该方法经济效益较高,可望完全代替铜盐法。

药理作用及作用机制 [3]

本品广泛分布于机体各器官内,对维持细胞生理功能起重要作用。能活化人体内氧化还原系统,激活各种酶,尤其是巯基酶等,具有广泛的解毒作用。能激活胆碱酯酶,改善各种过敏症状。其高浓度分布于晶状体和肝脏内,维持其生理功能。能防止红细胞溶血,维持红细胞功能,还原高铁血红蛋白,对放射线具有防护作用。

其他应用[5]

1. 在面制品、奶制品加工中的应用

在面制品加工品加如入谷胱甘肽 ,可有效改善面团的流变特性,降低面团的强度,可较大范范围地控制面团的黏度,井有效地缩短面制品的干燥时间。据面包焙烤中谷胱甘肽能直接或间接地切断面筋蛋自质分子间的二硫键,从而影响蛋白质的一维网状结构和面团的流变性质,进而可以强化面包的品质和口味。

在奶制品中添加谷胱甘肽和其它添加剂,可改善味道,并可最大限度的提高奶制品的品质。由于谷胱甘肚具有还原性,能起到抗氧化怍用,故可有效地防止奶制品的酶促和非酶促的褐变。

2.  在肉类、海鲜类制品等食品工业中的应用

由于各胱甘肽具有优良的还原件.所以在肉类、海鲜类食品中添加谷胱甘肽不仅可大大延长保鲜期,还可强化喜爱感。另外,谷胱甘肽在L-谷氨酸是呈味性或其混合物共存时,具有较强的肉类风味。谷胱甘肽还可以防止冷冻鱼片不愉快的色变及肉类的褐变,蔬菜等食品添加谷胱甘肽有利保持原有的营养和诱人的色味、并可防止褐变为强化扰癌系列饮料的医疗效果。

提取[2]

一种从谷胱甘肽发酵液中提取谷胱甘肽的方法,是利用 谷胱甘肽发酵液制备高品质、高含量的谷胱甘肽的方法,制备的谷胱甘肽以富 含谷胱甘肽的食品添加剂的形式作为产品。本发明的技术方案:将谷胱甘肽发酵液经离心得到酵母细胞液、调节pH值、 沸水破壁、阳离子交换、真空浓缩、冷冻干燥、成品包装而制得。具体操作步骤如下:

1、离心得酵母细胞液:将发酵液离心,转速为3000rpm,时间为10-15min, 得到湿酵母细胞沉淀。

2、调节pH值:用2mol/l H2SO4将酵母细胞液的pH值调节为1-2。

3、沸水破壁:以湿酵母细胞质量计,按照物料比为10-12ml/g计算蒸馏水体积用量,先将大部分蒸馏水加热至沸腾,将调好pH值的酵母细胞液倒进沸水中,迅速搅拌,用剩下少量的蒸馏水冲洗烧杯,一并倒入。当温度再次加热至 95-100℃,开始计时,12min后,立刻放置冰浴中冷却至4℃。

4、阳离子交换:将型号为001×7阳离子交换树脂装柱,柱体积为φ2.6cm× 30cm,将含菌体的酵母细胞液直接上柱,其上样时pH值为2-3,流速为1ml/min, 留出未吸附的酵母细胞液循环上样直至饱和;用3-4倍柱体积的以盐酸调pH值 为3的蒸馏水洗树脂柱,将菌体和细胞沉淀等杂质洗去,再用3-4倍柱体积的 1.5%HCl洗脱,其洗脱速度为0.5ml/min,洗脱液浓缩到5-6倍,收集富含谷胱甘肽的浓缩液。

5、真空浓缩:将谷胱甘肽浓缩液再次真空浓缩,按照下列条件进行:真空度0.9MPa,旋转速度130rpm,温度55-60℃,浓缩至8-10倍,得谷胱甘肽超浓缩液。

6、冷冻干燥:将谷胱甘肽超浓缩液进行冷冻干燥于-84℃下干燥28h,得到白色粉末状谷胱甘肽成品。

主要参考资料

[1] 儿科学辞典

[2]  王淼;苏晓晋.一种从谷胱甘肽发酵液中提取谷胱甘肽的方法. CN200610040606.3,申请日20060519

[3] 全科医生药物手册

[4] 中毒防治大全

[5] 杨培慧, 齐剑英, 冯德雄, 等. 谷胱甘肽的应用及其检测方法[J]. 中国生化药物杂志, 2002, 23(1): 52-54.

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