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提取蛋白質(zhì)含量檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-18 16:36:07 更新時(shí)間：2025-08-17 16:36:07

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

蛋白質(zhì)含量檢測(cè)：技術(shù)原理、儀器設(shè)備、檢測(cè)方法與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的基礎(chǔ)物質(zhì)，廣泛存在于食品、藥品、生物樣本及工業(yè)原料中，其含量的準(zhǔn)確測(cè)定對(duì)于質(zhì)量控制、營(yíng)養(yǎng)評(píng)估、臨床診斷和科學(xué)研究具有重要意義。隨著分析技術(shù)的不斷進(jìn)步，蛋白質(zhì)含量檢測(cè)已發(fā)展出多種高效、精確的檢測(cè)手段。在實(shí)際應(yīng)用中，不同行業(yè)對(duì)蛋白質(zhì)檢測(cè)的要求各異，因此選擇合適的檢測(cè)項(xiàng)目、使用先進(jìn)的檢測(cè)儀器、遵循科學(xué)的檢測(cè)方法以及依據(jù)權(quán)威檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，是確保檢測(cè)結(jié)果可靠性和可比性的關(guān)鍵。目前常見(jiàn)的蛋白質(zhì)檢測(cè)項(xiàng)目包括總蛋白含量測(cè)定、特定蛋白識(shí)別、蛋白質(zhì)純度分析等。這些檢測(cè)不僅關(guān)注蛋白質(zhì)的總量，還涉及其結(jié)構(gòu)完整性、活性狀態(tài)及功能特性。為實(shí)現(xiàn)高精度檢測(cè)，現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室普遍采用分光光度法、凱氏定氮法、雙縮脲法、BCA法、 Bradford法以及高效液相色譜（HPLC）、質(zhì)譜分析（MS）等先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)。同時(shí)，配套使用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)、自動(dòng)生化分析儀、酶標(biāo)儀、近紅外光譜儀等精密儀器，極大提升了檢測(cè)效率和重復(fù)性。在檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)方面，國(guó)際上普遍采用AOAC（美國(guó)分析化學(xué)家協(xié)會(huì)）、ISO（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織）、GB（中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）等機(jī)構(gòu)發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)方法，如GB 5009.5-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》。這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)樣品前處理、試劑選擇、儀器校準(zhǔn)、結(jié)果計(jì)算等環(huán)節(jié)提出了明確要求，確保了檢測(cè)過(guò)程的規(guī)范性與結(jié)果的可追溯性。因此，科學(xué)、系統(tǒng)地開(kāi)展蛋白質(zhì)含量檢測(cè)，不僅依賴于先進(jìn)的技術(shù)手段，更需建立在標(biāo)準(zhǔn)化、流程化和可驗(yàn)證的檢測(cè)體系之上。

常用蛋白質(zhì)含量檢測(cè)項(xiàng)目

蛋白質(zhì)含量檢測(cè)項(xiàng)目主要分為定量檢測(cè)與定性/半定量檢測(cè)兩大類。定量檢測(cè)旨在精確測(cè)定樣品中蛋白質(zhì)的總質(zhì)量或濃度，如食品中的粗蛋白含量、血清中的總蛋白水平、發(fā)酵產(chǎn)物中的目標(biāo)蛋白表達(dá)量等。定性或半定量檢測(cè)則用于識(shí)別特定蛋白質(zhì)的存在或相對(duì)表達(dá)水平，常用于免疫學(xué)分析、蛋白組學(xué)研究等。常見(jiàn)檢測(cè)項(xiàng)目包括：總蛋白濃度測(cè)定、特定蛋白（如IgG、胰島素、白蛋白）檢測(cè)、蛋白純度分析、蛋白濃度梯度檢測(cè)以及蛋白質(zhì)折疊狀態(tài)評(píng)估。這些項(xiàng)目在制藥、臨床檢驗(yàn)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)、生物技術(shù)等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。

主要檢測(cè)儀器

蛋白質(zhì)含量檢測(cè)依賴一系列高精度分析儀器，其性能直接影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。主要檢測(cè)儀器包括：

紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)（UV-Vis Spectrophotometer）：基于蛋白質(zhì)在280 nm處的特征吸收峰進(jìn)行濃度測(cè)定，適用于快速、無(wú)損檢測(cè)。
酶標(biāo)儀（Microplate Reader）：常用于Bradford法、BCA法、雙縮脲法等比色法檢測(cè)，支持多孔板批量檢測(cè)，適合高通量篩選。
自動(dòng)生化分析儀：在臨床實(shí)驗(yàn)室中廣泛用于血清、尿液等生物樣本的蛋白質(zhì)檢測(cè)，具備自動(dòng)化、高精度特點(diǎn)。
高效液相色譜儀（HPLC）：可分離和定量復(fù)雜混合物中的特定蛋白，常用于蛋白純度分析與雜質(zhì)檢測(cè)。
質(zhì)譜儀（Mass Spectrometer, MS）：結(jié)合液相色譜（LC-MS/MS）技術(shù)，用于蛋白質(zhì)鑒定、翻譯后修飾分析及絕對(duì)定量，是蛋白組學(xué)研究的核心工具。
近紅外光譜儀（NIRS）：用于食品、飼料等樣品的快速無(wú)損檢測(cè)，適合現(xiàn)場(chǎng)或生產(chǎn)線上的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

主流檢測(cè)方法

蛋白質(zhì)含量檢測(cè)方法種類繁多，各有優(yōu)缺點(diǎn)，適用于不同場(chǎng)景。以下是幾種主流方法：

凱氏定氮法（Kjeldahl Method）：經(jīng)典方法，通過(guò)測(cè)定樣品中總氮含量并乘以蛋白質(zhì)換算系數(shù)（通常為6.25）計(jì)算蛋白質(zhì)含量。適用于食品、飼料等行業(yè)，但耗時(shí)長(zhǎng)、使用強(qiáng)酸，存在環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。
雙縮脲法（Biuret Method）：基于蛋白質(zhì)肽鍵與銅離子形成紫色絡(luò)合物的原理，檢測(cè)范圍廣，操作簡(jiǎn)便，但靈敏度較低。
Bradford法（考馬斯亮藍(lán)法）：利用染料考馬斯亮藍(lán)G-250與蛋白質(zhì)結(jié)合后顏色由棕變藍(lán)，吸光度變化與蛋白濃度成正比。靈敏度高、操作快速，但易受去垢劑、還原劑干擾。
BCA法（Bicinchoninic Acid Assay）：基于蛋白質(zhì)將Cu2?還原為Cu?，后者與BCA形成紫色絡(luò)合物，靈敏度高于雙縮脲法，抗干擾能力較強(qiáng)，適合復(fù)雜樣本。
紫外吸收法（280 nm法）：利用蛋白質(zhì)中酪氨酸、色氨酸的紫外吸收特性進(jìn)行測(cè)定，無(wú)需試劑，快速便捷，但受核酸污染影響較大。
高效液相色譜法（HPLC）：通過(guò)分離蛋白組分，結(jié)合紫外或質(zhì)譜檢測(cè)器進(jìn)行定量，適用于高純度蛋白或復(fù)雜混合物分析。

常用檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

為保證蛋白質(zhì)檢測(cè)結(jié)果的權(quán)威性與可比性，各國(guó)和國(guó)際組織制定了多項(xiàng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。以下為國(guó)內(nèi)外常用標(biāo)準(zhǔn)：

GB 5009.5-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》：中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了凱氏定氮法為第一法，分光光度法（如紫外法）為第二法，適用于各類食品中蛋白質(zhì)含量的測(cè)定。
AOAC 992.15：美國(guó)分析化學(xué)家協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，推薦用于食品中蛋白質(zhì)測(cè)定，采用凱氏定氮法，具有廣泛認(rèn)可度。
ISO 20483:2020《Animal and vegetable fats and oils — Determination of protein content — Kjeldahl method》：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定動(dòng)植物油脂中蛋白質(zhì)含量的凱氏定氮法測(cè)定方法。
ASTM E1990：美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，適用于生物制藥中蛋白質(zhì)含量的測(cè)定，常與色譜、光譜技術(shù)結(jié)合使用。
EP 2.2.42（歐洲藥典）：用于藥品中蛋白質(zhì)含量的測(cè)定，強(qiáng)調(diào)方法驗(yàn)證與質(zhì)量控制。

在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)根據(jù)樣品類型、檢測(cè)目的、靈敏度要求及實(shí)驗(yàn)條件，選擇合適的檢測(cè)方法，并嚴(yán)格遵循相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，確保數(shù)據(jù)的科學(xué)性與合規(guī)性。