赖氨酸是一种必须的氨基酸。缺乏赖氨酸,人与动物不仅不能正常发育,还会引起某些疾病。在绝大多数谷物中,赖氨酸是最缺乏的氨基酸,被称为“第一限制氨基酸”。它在谷物贮存、加工过程中,又很不稳定,易于脱去氨基、被氧化或是发生变质而损失破坏,或变成营养上的“无效”。因此赖氨酸的实际含量已成为衡量谷物、饲料蛋白质的重要指标。
测定赖氨酸的方法很多,属于化学的方法有2,4,6-三硝基苯磺酸(TNBS法)、1-氟-2,4-二硝基苯法(FDNB法)3)、2-氯-3,5-二硝基吡啶法(CNPY法)等。这些方法共同缺点是操作手续繁长费时,还需要某些特殊的试剂,不适用于成批样品的分析。离子交换色谱法(氨基酸自动分析仪法)仍被认为是标准法,但仪器昂贵不能普及。现介绍在国内外应用较广泛的、简便易行的赖氨酸测定法。
方法原理
染料结合法可用于测定样品中蛋白质的碱性氨基酸,包括赖氨酸、精氨酸和组氨酸。如果先将样品用丙酸酐处理,丙酸酐便将赖氨酸的-NH2的酰化掩蔽,使其失去了和染料结合的能力。其反应如下∶
然后分别测定酰化前后的DBC值。酰化前的测定值为赖氨酸+组氨酸+精氨酸。而酰化后只是组氨酸+精氨酸,以上两项测定结果的差值,就可计算出赖氨酸的含量。
主要仪器:
万分之一天平、水平振荡器、离心机、GXD-型蛋白质分析仪或型分光光度计。
试剂
(1)磷酸盐缓冲溶液。称取KH2PO4(分析纯)3.40g,H2C2O4·2H2O(分析纯)20.0g,分别溶于水中,定量地转入mL容量瓶中。然后再加入H3PO4(gL-1,分析纯)1.7mL,冰醋酸60mL和丙酸(分析纯)1mL,用水定容。
(2)染料溶液。称取酸性橙12°1.g,用磷酸盐缓冲液溶解并稀释至mL。此溶液的浓度为3.89mmol·L~1,染料的来源和纯度不同,须对染料的浓度进行校正。
(3)半饱和醋酸钠溶液。取一定量的无水NaOAc或NaOAc·3H2O(分析纯),先配成饱和溶液,再用等体积水稀释为半饱和溶液。
(4)丙酸酐(化学纯)。
操作步骤
(1)绘制标准曲线。在样品分析的同时,分别吸取3.89mmol·L染料溶液28.3、30.9、33.4、36.0、14.6、41.1、43.7、46.3、48.9mL置于mL容量瓶中,用磷酸盐缓冲液或水定容,即得浓度为1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9mmol·L-1的染料工作溶液。吸取各工作液20.00mL分别加入半饱和NaOAc溶液2.00mL及磷酸盐缓冲液0.20mL,充分混匀,在GXD-型蛋白质分析仪上测定透光率T值。在半对数坐标纸上,以透光率为纵坐标,染料浓度为横坐标,绘制工作曲线(也可以用磷酸盐溶液稀释50倍后,用0.5cm比色杯和mm波长,以型分光光度计测吸收值A,用普通直线坐标纸绘制工作曲线)。
(2)样品的测定。按表14-5称取已粉碎过60目筛酰化和不酰化样品各两份(注),准确至0.4mg。分别加入30~35mL具塞玻璃的或聚四氟乙烯的试管中,标明为A、B管(酰化样品)和C、D管(不酰化样品)。同时应另称样品测定水分含量。
丙酰化反应。各管分别加入g·L~乙酸钠溶液2.00mL(籼稻加80g·L-1乙酸钠溶液),然后加丙酸酐0.20mL于A、B管中,加缓冲溶液0.20mL于C、D管中。盖紧塞子,置于往复振荡机上振荡10min。
染料结合反应。向A、B、C、D管中各加入3.89mmol·L二染料溶液20.00mL,盖紧塞子,放置振荡机上振荡1h(籼稻、豆类2h,油料种子2h或更长),使染料结合反应达到平衡。
离心。将以上反应液在~r-min-下离心10min。
测定。在GXD-型蛋白质分析仪上测透光率T值或型分光光度计上测吸收值A值。
结果计算
由测得透光率T或吸收值A,在标准曲线上查得或由回归线计算得到的剩余染料溶液的浓度(mmol·L-),样品中的赖氨酸的浓度按下公式计算∶
注释
注1.残余染料浓度的大小对测定结果有影响。在染料结合反应中,当染料溶液的浓度和体积一定时,反应后残余染料的浓度决定于样品中碱性氨基酸的含量及样品称样量。因此要调节称样量,使染料结合反应后残余染料的浓度在1.2~1.8mmol·L·
的范围内。而且为了获得可比较的结果,消除各种影响因素的干扰,加入丙酸酐(样品A、B)及未加入丙酸酐(样品C、D)的两份样品的残余染料浓度应彼此接近。因此,应称取两份不等量的样品。根据样品中碱性氨基酸含量的不同,加入丙酸酐的样品与未加入丙酸酐的样品的称样量比约为1.4∶1。根据一些单位研究结果,推荐的称量列于表14-5中。