【化工儀器網 本網視點】2019年4月12日,由太平洋展覽創辦的“CBIFS食品安全技術論壇”第十二屆CBIFS2019在重慶盛大召開。CBIFS2019會議吸引了眾多專家學者、政府監管部門、檢測機構、科研院所、食品企業的領導、技術人員等參會。其中,以乳制品質量安全為專題的論壇在歡悅廳A舉行,。來自浙江清華長三角研究院的任一平帶來了題為《乳制品中功能蛋白檢測技術新進展》的精彩報告。
浙江清華長三角研究院 任一平
會議伊始, 任一平從食品中蛋白質定量檢測的需求、蛋白質與功能蛋白的定義、同位素內標肽的序列設計、關于酪蛋白糖聚肽、現有檢測方法、P3與P4的多電荷掃描圖和分子量計算、CGMP產品的檢測結果圖、產品加標檢測結果、關于乳鐵蛋白、母乳與牛乳中乳鐵蛋白的比較、動物乳蛋白參加的可能性、低分辨MRM的質譜圖等方面進行了論述。
乳制品與我們的生活息息相關,但我們對它的認識卻是一知半解,對此,任一平將揭開乳制品中功能蛋白檢測技術的神秘面紗。
任一平在食品中蛋白質定量檢測的需求上從五方面進行了闡述,即營養功能性蛋白質的定量;食品過敏性蛋白質的定量與產品標識;食品中不同來源蛋白質的鑒別(定性與定量);致病性微生物毒性蛋白質的定性與定量;致毒蛋白質的定性與定量。
任一平認為,蛋白質是由氨基酸以“脫水縮合”的方式組成的多肽鏈經過盤曲折疊形成的具有一定空間結構的物質。蛋白質中一定含有碳、氫、氧、氮元素,它是由α-氨基酸按一定順序結合形成一條多肽鏈,再由一條或一條以上的多肽鏈按照其特定方式結合而成的高分子化合物。蛋白質就是構成人體組織器官的支架和主要物質,在人體生命活動中,起著重要作用,可以說沒有蛋白質就沒有生命活動的存在,每天的飲食中蛋白質主要存在于瘦肉、蛋類、乳類、豆類及魚類中。而功能蛋白具有催化蛋白、運輸蛋白、免疫蛋白、調節蛋白,大多數酶的本質就是蛋白質,酶能夠作某些生理化學反應的催化劑,所以這部分蛋白就是催化蛋白。血紅蛋白就是運輸蛋白,它能夠攜帶氧。免疫蛋白有白細胞中的蛋白,還有調節蛋白等,他們中國大部分都是以酶的形式存在的,只有少部分以蛋白質形式存在,我們稱這一類蛋白質為功能蛋白。其類型為絕大多數的酶(生物催化劑)、胰島素和生長激素等動物激素、生物膜上的載體蛋白、抗體、受體、血紅蛋白、肌球蛋白、肌動蛋白、淋巴因子等。
任一平表示乳可經高速離心分成乳脂肪層、乳清層和酪蛋白膠束層。乳脂肪層是蛋白質主要存在于乳脂肪膜(MFGM)中,占人乳中總蛋白的1%-4%,乳清層是人乳蛋白質的主要存在部位,占人乳中總蛋白的60%-80%。隨著泌乳時間的延長,人乳蛋白質中乳清蛋白比例下降,乳酪蛋白比例上升。酪蛋白膠束是酪蛋白膠束中蛋白質約占人乳中總蛋白的20%-40%。其中酪蛋白主要以磷酸鈣聚合物的形式存在。
緊接著,任一平指出乳經分離純化得到乳清層蛋白組、酪蛋白膠束蛋白組和乳脂肪球膜蛋白組,進而經蛋白質組學分析其中蛋白質組成。經蛋白質組學分析,其中在乳清層、酪蛋白層和乳脂肪球膜中均存在的有61種。乳清中特有的有33種,酪蛋白膠束中特有的有8種,乳脂肪球中特有的有104種。乳中常見功能性蛋白質經靶向蛋白質組學分析,可實現單一蛋白質的定性和定量檢測。
任一平介紹到目前較關注乳功能性蛋白質有以下幾種:
α-乳白蛋白是一種鈣離子結合蛋白;參與鈣鐵鋅的轉運,促進免疫系統發育、調節腸道菌群等。
乳鐵蛋白是一種非血紅素鐵結合糖蛋白,參與鐵離子轉運、抑制細菌生長、調節免疫應答等。
分泌型免疫球蛋白A(G)是一種結構穩定的免疫球蛋白,調節免疫答應、促進免疫系統發育、提升免疫力等。
乳脂肪球膜蛋白是存在于乳脂肪膜中的蛋白,促進非特異性免疫、抑菌抗病毒、調節腸道免疫等。
生長因子是促進新生兒生長發育的蛋白,包括表皮生長因子、血管內皮生長因子,神經生長因子等。
骨橋蛋白是一種高度磷酸化修飾的糖蛋白,調節基因表達、激活免疫系統、促進骨骼與血管生成等。
任一平表示靶向質譜檢測技術面臨著挑戰,定量特征肽段的選擇,蛋白質提取純化過程的優化、蛋白質酶解條件的優化、標準品的合成與純度驗證、同位素內標的制備與使用。
任一平舉例說明,現有的
檢測方法有四種,即SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳法(SDS-PAGE)、
液相色譜-
紫外檢測法(HPLC-UV)、毛細管電泳法(Capillary Electrophoresis)、液相-電噴霧-質譜法(LC-ESI-MS)。
隨后,任一平介紹了新的乳清蛋白質質譜檢測方法。
關于酪蛋白糖聚肽,他認為牛乳中的酪蛋白占全部蛋白的80%,主要有四種酪蛋白。已經確認有三種酪蛋白糖聚肽遺傳變異體,分別是酪蛋白糖聚肽A、B、E,其中,酪蛋白糖聚肽A、B在牛奶中為普遍。酪蛋白糖聚肽A和B有兩處氨基酸不同。酪蛋白糖聚肽A在136位和148位的氨基酸分別是蘇氨酸和天門冬氨酸,而酪蛋白糖聚肽B則分別是異亮氨酸和丙氨酸。
他闡述到,乳鐵蛋白又稱乳轉鐵蛋白是一種天然的,具有免疫功能的球狀單體糖蛋白,屬于轉鐵蛋白家族的一員。他做了母乳與牛乳中乳鐵蛋白的比較、在PLGS搜庫基礎上篩選牛乳鐵蛋白中特異肽段、實驗室間乳鐵蛋白盲目的檢測結果等。
任一平還介紹到了關于貝塔酪蛋白遺傳變異體A1和A2的報道、EFSA(歐洲食品安全委員會)的不同觀點、列舉了眾多例子加以說明。
低分辨MRM的質譜圖
后,任一平致謝并解答了參會人員的問題。