[发明专利]小麦的谷蛋白含量快速分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及小麦谷蛋白的分离定量方法，属于谷物化学领域。

背景技术

蛋白质约占小麦籽粒重量的8％～20％，主要由谷蛋白(Glutenin)和 醇溶蛋白(Gliadin)两类贮藏蛋白组成。其中谷蛋白是小麦面筋质量和食 品品质的主要影响因素，是小麦品质改良中最重要的目标性状，一直被作 为小麦谷物化学研究的重要内容。在小麦面筋质量评价中，早世代多使用 蛋白质含量、沉降值和高分子量麦谷蛋白亚基标记选择；高世代多使用蛋 白质含量和面团流变学特性，基本按照具有高蛋白、优质亚基的基因型则 具有优良面筋质量的一般原理进行选择，在我国小麦品质育种初期发挥了 重要作用，极大的改善了小麦制品的加工品质。但随着品质育种水平的提 高，越来越发现那些具有高蛋白、优质亚基的基因型不一定具有优良的加 工品质。小麦谷蛋白以聚合体(Glutenin polymer)的形式存在，其中聚合 程度较高，不易被提取的部分称为谷蛋白大聚体(Glutenin macro polymer， GMP)，与面筋强度存在显著的正向相关性。因此，谷蛋白聚合体总量、 谷蛋白大聚体含量是小麦育种世代中品质评价的重要内容。

当前谷蛋白含量的测定方法主要有以下几种：

一、双缩脲比色法

双缩脲比色法操作简单、快速，是蛋白质含量测定的常用方法。该法 通过在碱性条件下肽键与Cu²⁺的显色反应对蛋白质含量进行测定，适于所 有种类的蛋白质含量测定，具有操作简单、快速、成本低廉的特点。双缩 脲比色法在谷蛋白含量测定中已有应用(刘丽，周阳，何中虎，R.J.， 张立平.Glu-1和Glu-3等位变异对不溶性谷蛋白含量的影响.作物学报， 2004，30：1086-1092)，主要有两个步骤，第一步利用70％乙醇或50％丙 醇将面粉样本中的醇溶蛋白部分提取，经离心后谷蛋白部分保留在沉淀 中，随后利用手工碾磨的方法在双缩脲试剂中将沉淀破碎，并对其中的谷 蛋白组分进行显色反应，随后测定其含量。这种方法存在两个问题，一是 只能分析谷蛋白聚合体的总量，而不能分离测定谷蛋白大聚体的含量；二 是预提醇溶蛋白后，在双缩脲试剂中使用手工碾磨含有谷蛋白的沉淀，很 难使沉淀充分破碎，造成平行样本间的重复性很差，重复分析使得工作量 大幅增加，费时费力；同时使得测定值偏低，偏离客观值。

二、正丙醇或丙醇沉淀法

该法主要有两种应用方式。

第一种应用模式为直接利用50％正丙醇对面粉样本进行提取，离心后 将面粉中的蛋白分为两部分，上清液部分包含清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白， 以及小部分的分子量较低的谷蛋白聚合体；沉淀部分包含大部分的谷蛋白 聚合体。沉淀部分经干燥后测定蛋白含量，且被称为“不溶性谷蛋白聚合 体”的含量。这种方法虽然简单，但仍然没有将谷蛋白总量和谷蛋白大聚 体两部分分离量化(Bean S R，Lyne R K，Tilley K A，Chung O K， Lookhart G L.A rapid method for quantitation of insoluble polymeric proteins in flour.Cereal Chem，1998，75：374-379)。

第二种应用模式为首先采取了第一种方式，随后使上清液的正丙醇浓 度提高到70％，使得那些少量的分子量较低的谷蛋白聚合体沉淀。结果使 得面粉蛋白分为3部分，即单体蛋白(清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白)、小 部分分子量较低的谷蛋白聚合体，以及绝大部分的位于沉淀中的谷蛋白。 这种方法不仅复杂，且同样未将谷蛋白总量和谷蛋白大聚体两部分分离量 化(Fu B X，Sapirstein H D.Procedure for isolating monomeric proetins and polymeric glutenin of wheat flour.Cereal Chem，1996，73：143-152)。

三、单亚基凝胶电泳光密度扫描法