【热门应用】乳清蛋白(WPI)在多检测器SEC应用表征

乳清是奶酪制作过程中的副产品，而乳清蛋白(WPI)是一种膳食补充剂和食品成分，是从牛奶中分离出来的。它含有很高比例的纯蛋白质，纯度可达90%以上，几乎不含乳糖、碳水化合物、脂肪和dan固醇。

乳清蛋白具有很高的营养价值，已成为各种保健食品中功能性成分的重要来源。它被广泛用于婴儿配方奶粉中，为最佳生长发育提供天然的氨基酸来源，也经常在食品工业中用作乳化剂和稳定剂。WPI在运动员中也很受欢迎，因为它能够被非常迅速地消化，并帮助锻炼后的身体从分解代谢状态恢复到合成代谢状态。据有些应用表明，WPI可能具有抗炎或抗癌的作用。

乳清蛋白由以下四种主要成分组成：

在本文，使用OMNISEC多检测器系统对WPI乳清蛋白样品进行表征。对混合物中的4种主要成分进行了分离，并分别进行测定。

使用马尔文帕纳科的OMNISEC多检测器系统对乳清蛋白样品进行分析，使用示差检测器(RI)、紫外检测器(PDA)、7°角光散射+90°角光散射(LALS/RALS)和粘度(IV)检测器。样品用马尔文P柱(300×7.8 mm ID)分离，1×P4000和1×P3000柱分离。

流动相为0.1M pH7.0磷酸盐缓冲液，每次进样总物质约500μg。用OMNISEC软件中的共聚分析计算对色谱图进行分析。所有蛋白的dn/dc是0.185。

色谱峰3的分子量为33 kDa，质量分数为75%，与β-乳球蛋白相对应，清楚地表明它是乳清蛋白中的主要成分。β-乳球蛋白单体的分子量为18.4kDa，但它在活性状态下以二聚体的形式存在，因此，尽管略有差异，但33 kDa的峰仍然表明是二聚体。

α-乳蛋白(色谱峰4)的分子量为15 kDa，与理论值相符。一个有趣的发现是，α-乳蛋白的RI峰(测量浓度)的峰高不到β-乳球蛋白的一半，而两者的紫外信号高度非常相似。这表明α-乳蛋白在280nm处的消光系数高于β-乳球蛋白。

根据分子量将70K峰和150K峰分别认定为血清白蛋白和免疫球蛋白。所有四个峰的Pd值都很小，这与预期一致，这是因为蛋白质总是有一个窄的Pd值。

从分离机理来看，流体力学半径值随保留体积的增加而减小，证实了低分子量蛋白质的尺寸较小。特性粘度值也随着分子量的增加而降低，但不是线性的，反映了蛋白质结构的不同。β-乳球蛋白二聚体的特性粘度最清楚地说明了这一点，尽管其分子量是α-乳球蛋白单体的两倍，但仅比其值高出15%。这表明二聚体β-乳球蛋白的结构比α-乳蛋白更致密。

聚集体

在10-12mL的低保留体积下，LALS和RALS检测器均出现单峰，而RI和UV检测器则*没有峰。RI和UV信号与浓度成正比，因此该峰的浓度一定很低。

从瑞利散射方程得知，光散射强度与分子量乘以浓度成正比，因此分子量必须非常大才能在光散射图中显示色谱峰信号。该聚集体以较低的保留体积洗脱出来，粘度检测器中也没有峰。这表明这些聚集体非常致密，具有较低的特性粘度，而不是纤维状或其他结构，因此粘度检测器没有检测到色谱峰信号。