ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość, 2005, 3 (44), 5 – 22

MARIUSZ ROSIŃSKI, DOROTA PIASECKA-KWIATKOWSKA, JERZY R. WARCHALEWSKI

PRZEGLĄD METOD SEPARACJI I OCZYSZCZANIA BIAŁEK PRZYDATNYCH W BADANIACH I ANALIZIE ŻYWNOŚCI

S t r e s z c z e n i e

Dokonano przeglądu nowoczesnych metod separacji i oczyszczania białek przydatnych w badaniach i analizie żywności. Proces oczyszczania białek obejmuje cztery główne etapy: wybór źródła białka, ekstrakcję białka z materiału biologicznego, oczyszczanie wyekstrahowanego białka z wykorzystaniem technik chromatografii kolumnowej oraz jego przechowywanie do czasu analizy.

Zawartość białka w materiale biologicznym i jego rozmieszczenie jest jednym z czynników decydujących o wyborze źródła białka. Znaczne ilości białek można uzyskać wykorzystując techniki rekombinacji DNA, które prowadzą do ich zwiększonej ekspresji w komórkach bakteryjnych. W przypadku izolacji białek wewnątrzkomórkowych należy zastosować dodatkowe zabiegi mające na celu rozbicie zarówno tkanek, jak i komórek. Komórki znajdujące się w zawiesinie rozbija się za pomocą szeregu metod. W przypadku białek integralnych, związanych z błoną biologiczną, błona biologiczna zostaje poddana działaniu detergentu anionowego, takiego jak Tryton X-100, który nie denaturuje białka i zapobiega jego inaktywacji.

Przed przystąpieniem do dalszego oczyszczania białek należy określić ich przeznaczenie, wymagany stopień czystości oraz aktywność. W zależności od przeznaczenia produkt finalny może mieć trzy stopnie czystości: bardzo wysoki >99%, wysoki 95-99% oraz umiarkowany <95%.

Techniki chromatograficzne są wykorzystywane do separacji makromolekuł na podstawie takich parametrów, jak: wielkość i kształt, hydrofobowość, ładunek powierzchniowy czy powinowactwo. Pierwszą z tych technik - sączeniem molekularnym zwanym także filtracją żelową - rozdziela się białka na podstawie wielkości i kształtu ich cząsteczek. Separacja białek za pomocą chromatografii jonowymiennej polega na wykorzystaniu różnic w ładunku powierzchniowym cząsteczek białka. W chromatografii oddziaływań hydrofobowych uwzględnia się różnice w hydrofobowości białka, natomiast w chromatografii powinowactwa wykorzystuje się powinowactwo dwóch substancji, np. enzymu i substratu, z których jedna jest unieruchomiona na nośniku.

Dyskutowano także stopień czystości białka jako produktu finalnego w zależności od jego potencjalnego zastosowania.

Słowa kluczowe: źródło białka, wyodrębnianie białek, metody chromatograficzne, przechowywanie białek