大豆肽在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用及檢測(cè)方法

1、2012.10.192012.10.19大豆肽在大豆肽在農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用中的應(yīng)用及檢測(cè)方法及檢測(cè)方法 Soybean Polypeptide in Agricultural Application and Detection Method一、大豆蛋白質(zhì)的組成一、大豆蛋白質(zhì)的組成 Composition of soy protein 球蛋白球蛋白 84.025%84.025% -螺旋結(jié)構(gòu)螺旋結(jié)構(gòu)清蛋白清蛋白 5.36%5.36% 非蛋白含氮物質(zhì)非蛋白含氮物質(zhì) 10.39%10.39%2s2s分子量范圍分子量范圍 800021000 800021000 占占15%15%7s7s分子量范圍分子量范圍

2、 60000210000 60000210000 占占32%32%11s11s分子量范圍分子量范圍 350000 350000 占占44%44%15s15s分子量范圍分子量范圍600000 600000 占占9%9%經(jīng)超速離心經(jīng)超速離心 （UltracentrifugationUltracentrifugation）按分子量大小可得到按分子量大小可得到大豆蛋白的主要成分大豆蛋白的主要成分是是11s11s和和7s7s肽鍵肽鍵(peptide bond)(peptide bond)： 一個(gè)一個(gè)氨基酸的氨基酸的-羧基羧基與另一個(gè)氨與另一個(gè)氨基酸的基酸的-氨基氨基脫去一分子水脫去一分子水縮合形成的共價(jià)

3、鍵縮合形成的共價(jià)鍵/ /酰胺鍵稱酰胺鍵稱為肽鍵。為肽鍵。二、肽的化學(xué)結(jié)構(gòu)二、肽的化學(xué)結(jié)構(gòu)The chemical structure of peptide三、肽的劃分三、肽的劃分Peptide division多肽多肽(polypeptide)(polypeptide)： 30-5030-50個(gè)氨基酸，分子量在個(gè)氨基酸，分子量在5000-100005000-10000道爾頓；道爾頓；寡肽寡肽(oligopeptide)(oligopeptide)： 10-3010-30個(gè)氨基酸，分子量在個(gè)氨基酸，分子量在2000-50002000-5000道爾頓；道爾頓；小肽：小肽：1010個(gè)氨基酸以下，分子

4、量在個(gè)氨基酸以下，分子量在20002000道爾頓以下；道爾頓以下；習(xí)慣上這樣劃分，習(xí)慣上這樣劃分，但并未有權(quán)威的但并未有權(quán)威的分類。分類。四、大豆多肽的性質(zhì)四、大豆多肽的性質(zhì)The nature of Soybean peptides1.1.可離解的基團(tuán)（可離解的基團(tuán)（NHNH4+4+、COOCOO- -）數(shù)目的增多，導(dǎo)）數(shù)目的增多，導(dǎo)致了親水性及靜電荷數(shù)致了親水性及靜電荷數(shù)的增加；的增加；2.2.分子結(jié)構(gòu)改變，分子結(jié)構(gòu)改變，包埋于內(nèi)部的疏包埋于內(nèi)部的疏水性殘基暴露在水性殘基暴露在水相中；水相中；3.3.分子量的降低，細(xì)分子量的降低，細(xì)胞滲透和物質(zhì)運(yùn)輸容胞滲透和物質(zhì)運(yùn)輸容易；易；5.5.具有熱

5、穩(wěn)定性具有熱穩(wěn)定性; ;4.4.低黏度，高濃度下低黏度，高濃度下良好的流變性良好的流變性; ;6.6.不同不同pHpH值良值良好的穩(wěn)定性好的穩(wěn)定性8.8.良好的溶解性、乳化作良好的溶解性、乳化作用、起泡性、膠凝性等用、起泡性、膠凝性等7.7.良好的吸濕性、保濕性；良好的吸濕性、保濕性； 五、五、微生物發(fā)酵法的特點(diǎn)微生物發(fā)酵法的特點(diǎn)The characteristics of fermentation 1.1.活性微生物菌體直接參活性微生物菌體直接參與生化代謝，作用于大分與生化代謝，作用于大分子大豆蛋白；子大豆蛋白；2.2.活性微生物菌體的生化活性微生物菌體的生化代謝可以修飾某些功能基代謝可以修

6、飾某些功能基團(tuán)；團(tuán)；3.3.活性微生物菌體可以合活性微生物菌體可以合成、分泌小肽物質(zhì)；成、分泌小肽物質(zhì)；3.3.微生物發(fā)酵法不同于酶法，微生物發(fā)酵法不同于酶法，酶法只是簡(jiǎn)單的切割肽鍵；酶法只是簡(jiǎn)單的切割肽鍵；4.4.通過(guò)微生物的代謝、發(fā)酵通過(guò)微生物的代謝、發(fā)酵可以合成許多復(fù)雜的初級(jí)代可以合成許多復(fù)雜的初級(jí)代謝產(chǎn)物和次級(jí)代謝產(chǎn)物，但謝產(chǎn)物和次級(jí)代謝產(chǎn)物，但酶法不能；酶法不能；微生物發(fā)酵法的特點(diǎn)微生物發(fā)酵法的特點(diǎn) The characteristics of fermentation 工藝特點(diǎn)工藝特點(diǎn) Process FeaturesProcess Features采用采用深層液態(tài)均相深層液態(tài)均相

7、，高強(qiáng)度高強(qiáng)度有氧發(fā)酵有氧發(fā)酵，肽含量高，肽轉(zhuǎn)，肽含量高，肽轉(zhuǎn)化率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，無(wú)化率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，無(wú)雜菌污染。雜菌污染。菌種保藏菌種活化斜面菌種培養(yǎng)基配制滅 菌濃 縮培養(yǎng)基搖瓶種子一級(jí)種子冷 卻大豆肽產(chǎn)品分析檢測(cè)包 裝提取三級(jí)種子二級(jí)種子干 燥菌種復(fù)壯精制除渣粗分離分離去除大分子活性炭脫離子交換去除小分子雜質(zhì)單肽提取發(fā)酵法工藝流程發(fā)酵法工藝流程 微生物發(fā)酵工藝控制微生物發(fā)酵工藝控制 Fermentation Process Control 菌種選育菌種選育 Strain screening 培養(yǎng)基優(yōu)化培養(yǎng)基優(yōu)化 Medium Optimization pHpH控制控制 pH cont

8、rol 最 佳 溫 度 控 制最 佳 溫 度 控 制 T h e optimum temperature control 溶解氧溶解氧 Dissolved oxygen 微生物生長(zhǎng)規(guī)律微生物生長(zhǎng)規(guī)律Microbial Growth Pattern 發(fā)酵代謝規(guī)律發(fā)酵代謝規(guī)律Fermentation Metabolism law 發(fā)酵周期發(fā)酵周期Fermentation cycle 肽 轉(zhuǎn) 化 規(guī) 律肽 轉(zhuǎn) 化 規(guī) 律 P e p t i d e transformation law 解 除 底 物 反 饋 抑 制解 除 底 物 反 饋 抑 制 Elimination substrate feed

9、back inhibition 大豆肽的生產(chǎn)廠房和設(shè)備大豆肽的生產(chǎn)廠房和設(shè)備The production plant and equipment大豆肽的生產(chǎn)廠房和設(shè)備大豆肽的生產(chǎn)廠房和設(shè)備The production plant and equipment六六、大豆大豆肽在肽在微生物菌肥及農(nóng)業(yè)微生物菌肥及農(nóng)業(yè)中的應(yīng)中的應(yīng)用用 Soybean polypeptide in microbial bacterial fertilizer andagricultural applicationin 1.1.大豆大豆肽肽對(duì)生物菌肥中微生物的促生長(zhǎng)作用對(duì)生物菌肥中微生物的促生長(zhǎng)作用2.2.大豆大豆肽肽在種

10、植業(yè)上的應(yīng)用在種植業(yè)上的應(yīng)用1.1.大豆大豆肽肽對(duì)生物菌肥中微生物的促生長(zhǎng)作用對(duì)生物菌肥中微生物的促生長(zhǎng)作用n大豆肽是一種小分子的優(yōu)質(zhì)氮源和促生長(zhǎng)大豆肽是一種小分子的優(yōu)質(zhì)氮源和促生長(zhǎng)因子；因子；n可以促進(jìn)可以促進(jìn)菌肥菌肥微生物的微生物的生長(zhǎng)和繁殖生長(zhǎng)和繁殖；n提高提高菌肥菌肥微生物的代謝活力。微生物的代謝活力。菌種的生長(zhǎng)菌種的生長(zhǎng)代謝受培養(yǎng)代謝受培養(yǎng)基組成的影基組成的影響很大響很大n大豆多肽大豆多肽具有生物活性和營(yíng)養(yǎng)性，具有生物活性和營(yíng)養(yǎng)性，是微生物是微生物菌肥菌肥優(yōu)良的氮源，優(yōu)良的氮源，其氨其氨基酸平衡基酸平衡 ，富含生長(zhǎng)因子，富含生長(zhǎng)因子；n是是菌肥菌肥微生物微生物的生長(zhǎng)促進(jìn)增效劑；的生長(zhǎng)

11、促進(jìn)增效劑；促進(jìn)微生物菌種生促進(jìn)微生物菌種生長(zhǎng)和繁殖，使菌體長(zhǎng)和繁殖，使菌體健壯，提高菌種活健壯，提高菌種活力；力；n菌種快速繁殖，菌種快速繁殖，增加活菌數(shù)，增加活菌數(shù)，減少減少死死亡率；亡率；n促進(jìn)新陳代謝，提高菌體活力，縮短促進(jìn)新陳代謝，提高菌體活力，縮短菌種適應(yīng)期；菌種適應(yīng)期；n肽是金屬離子螯合劑，易肽是金屬離子螯合劑，易被微生物細(xì)胞，促進(jìn)細(xì)胞被微生物細(xì)胞，促進(jìn)細(xì)胞分裂繁殖分裂繁殖。大豆肽的運(yùn)輸大豆肽的運(yùn)輸則主要是以則主要是以促促進(jìn)擴(kuò)散進(jìn)擴(kuò)散和和主動(dòng)主動(dòng)運(yùn)輸運(yùn)輸為主；為主；大豆肽的膜運(yùn)輸類型大豆肽的膜運(yùn)輸類型n不同的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞讲煌饕胁煌臓I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞讲?/p>

12、同，主要有4 4種種方式：方式：n單純擴(kuò)散（單純擴(kuò)散（simple diffusionsimple diffusion）n促進(jìn)擴(kuò)散（促進(jìn)擴(kuò)散（facilitatedfacilitated diffusion diffusion）n主動(dòng)運(yùn)輸（主動(dòng)運(yùn)輸（active transportactive transport）n基團(tuán)轉(zhuǎn)位（基團(tuán)轉(zhuǎn)位（group translocation)group translocation) 大豆肽的促進(jìn)擴(kuò)散運(yùn)輸大豆肽的促進(jìn)擴(kuò)散運(yùn)輸n是小分子物質(zhì)沿著濃度梯度是小分子物質(zhì)沿著濃度梯度減小方向跨膜運(yùn)輸，減小方向跨膜運(yùn)輸，運(yùn)輸過(guò)運(yùn)輸過(guò)程不需要能量；程不需要能量；n需要某些需要

13、某些特異載體蛋白特異載體蛋白(carrier protein)(carrier protein)的參與；的參與；n載體蛋白載體蛋白是位于細(xì)胞膜是位于細(xì)胞膜上的特異性膜蛋白，它上的特異性膜蛋白，它和肽發(fā)生可逆性結(jié)合，和肽發(fā)生可逆性結(jié)合，起著起著“渡船渡船”的作用，的作用，使肽通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)使肽通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，而其本身并不發(fā)胞內(nèi)，而其本身并不發(fā)生變化。生變化。 肽與誘導(dǎo)酶的產(chǎn)生肽與誘導(dǎo)酶的產(chǎn)生n肽和載體蛋白之間存在一種肽和載體蛋白之間存在一種親和力，在膜外側(cè)與載體蛋親和力，在膜外側(cè)與載體蛋白親和力大，易于結(jié)合；進(jìn)白親和力大，易于結(jié)合；進(jìn)入膜內(nèi)側(cè)后，親和力降低，入膜內(nèi)側(cè)后，親和力降低，又將肽

14、釋放出來(lái)。又將肽釋放出來(lái)。n載體蛋白和肽的結(jié)合類似于載體蛋白和肽的結(jié)合類似于酶和底物的反應(yīng)，所以這類酶和底物的反應(yīng)，所以這類載體蛋白也稱為透過(guò)酶載體蛋白也稱為透過(guò)酶(permease)(permease)；透過(guò)酶為誘導(dǎo)酶，當(dāng)透過(guò)酶為誘導(dǎo)酶，當(dāng)外界有肽存在時(shí)，誘外界有肽存在時(shí)，誘導(dǎo)產(chǎn)生肽透過(guò)酶；導(dǎo)產(chǎn)生肽透過(guò)酶；n促進(jìn)擴(kuò)散的運(yùn)輸速度受到底物濃度、促進(jìn)擴(kuò)散的運(yùn)輸速度受到底物濃度、pHpH值及溫值及溫度等因素的影響；度等因素的影響；n通常促進(jìn)擴(kuò)散的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)速度較快。通常促進(jìn)擴(kuò)散的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)速度較快。 肽的主動(dòng)運(yùn)輸過(guò)程肽的主動(dòng)運(yùn)輸過(guò)程n肽的主動(dòng)運(yùn)輸需要消耗能量，同時(shí)也需要載體蛋白的肽的主動(dòng)運(yùn)輸需要消耗能量，同時(shí)也需要載體蛋白的參與；參與；