蛋白质胶体溶液的稳定性是有条件的、相对的。如果改变环境条件,破坏蛋白质水化膜或中和蛋白质所带的电荷,则蛋白质分子易发生聚集沉淀。

1)等电点沉淀法

把溶液pH 值调至蛋白质的等电点,则该蛋白质可以沉淀析出。例如,在牛奶中加入适量柠檬汁、可乐、陈醋等,可使牛奶中的酪蛋白沉淀(可以用纱布过滤获得沉淀)。

2)盐析法

向蛋白质溶液中加入高浓度的中性盐,如饱和硫酸铵、硫酸钠、氯化钠或氯化钾溶液等,可使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出,这个过程称为盐析。

蛋白质发生盐析的主要原因是：中性盐的亲水性强,可以破坏蛋白质表面的水化膜；中性盐是强电解质,能干扰蛋白质表面的同种电荷作用。

由盐析获得的蛋白质沉淀(通过过滤或离心)在其盐类浓度降低时,又能再溶解。蛋白质盐析中,蛋白质没有发生变性作用,可用于酶制剂的分离。

【思考】盐析法沉淀分离的蛋白质有中性盐残留? 如何脱盐?

利用蛋白质不能透过半透膜的性质,通常将含有小分子杂质(如硫酸钠、硫酸铵等)的蛋白质溶液放入透析袋中,置于流水中进行透析,小分子物质由袋内移至袋外水中,蛋白质仍截留在袋内,可达到纯化蛋白质的目的(脱盐),这种方法称为透析。

3)有机溶剂沉淀法

乙醇、丙酮、甲醇等水溶性有机溶剂具有较强的亲水性(相对蛋白质而言),可以破坏蛋白质的水化膜,促进蛋白质聚集沉淀。

与盐析法相比,有机溶剂沉淀法的优点是：分离效果比盐析法好,不需要透析脱盐(透析时间往往较长),加入的有机溶剂易蒸发除去。缺点是：高浓度有机溶剂长时间与蛋白质接触,易引起酶和其他具有活性的蛋白质变性失活。

因此,有机溶剂沉淀蛋白质的操作比较严格,必须在低温下进行；在沉淀完全的前提下,时间越短越好；在加入有机溶剂时需及时搅拌,以避免局部浓度过大；分离后的蛋白质沉淀应立即用水或缓冲液溶解,以降低有机溶剂的浓度。

4)重金属盐沉淀法

在溶液的pH 值大于某种蛋白质的pI 时,蛋白质颗粒带负电荷,重金属离子(汞离子、铅离子、铜离子等)易与之结合,生成不溶性盐类而沉淀,同时引起蛋白质变性。

人误食重金属盐(如铅、汞)时,会使人体的蛋白质(如酶、血红蛋白等)发生变性,引起中毒,此时可以大量口服牛奶、豆浆等进行解毒。其原理是牛奶、豆浆中的蛋白质与重金属离子形成不溶性盐,并经催吐排至体外,从而减缓人体对重金属盐的吸收,达到解毒的目的。

5)某些酸类沉淀

在溶液的pH 值小于某种蛋白质的pI 时,蛋白质颗粒带正电荷,易与单宁酸(一种单宁物质)、苦味酸、三氯醋酸(在食品或医学检测中常用作蛋白质沉淀剂)等结合,生成不溶性盐沉淀,并伴随蛋白质变性。

例如,在日常生活中,不宜多吃柿子、山楂等富含单宁的食品,否则容易在胃酸作用下与蛋白质等结合,形成胃结石,引起腹痛腹胀和消化不良等症状,影响人体健康。