一种从蛋白乳中提取泛素及类泛素的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物技术领域，特别是涉及一种从动物或植物中获取的蛋白乳中提取泛素和类泛素的方法。
【背景技术】
[0002]泛素(ubiquitin)是一种小蛋白，由76个氨基酸组成，分子量大约8500道尔顿。它在真核生物中具有高度保守性。在真核细胞内，泛素以共价键结合到底物蛋白质的赖氨酸残基上，被4个以上泛素标记的蛋白质将被送到“垃圾处理厂”，被26S蛋白酶体识别并迅速降解。近年来，随着对泛素研究的不断深入，发现泛素不仅仅是蛋白质降解的标记，还是细胞维持对那些受组成型调节和环境刺激产生的蛋白质水平的基本调节方式，细胞内蛋白质泛素化参与细胞的多种生理过程，比如:细胞周期进程，细胞器的发生，细胞凋亡，细胞增生和分化调节，内质网蛋白质的质控，蛋白转运，炎症反应，抗原提呈和DNA修复，以及细胞应激反应等等，在各个生命活动中发挥着重要的作用。
[0003]随着越来越多的泛素蛋白被报道，各种类似泛素的修饰蛋白也不断地被发现，如:SUM0、Rubl、Apgs和ApglZ等。类泛素蛋白(Ubls)作为信号使者与类泛素共同控制着多种细胞功能，诸如细胞增殖、凋亡、细胞周期及DNA修复，与泛素在人体自我修复功能系统中扮演着重要的角色。
[0004]泛素及类泛素蛋白有着广泛的生物学功能，泛素的开发应用价值将逐渐受到重视，从泛素及类泛素的研究中寻找治疗肿瘤疾病、心脏病、神经疾病等多种疾病的新途径将是未来医学的趋势之一，泛素及类泛素在植物基因工程技术和提高植物抗逆性等方面的探索及应用将为未来的农业提供新的线索与方向。
[0005]目前，对泛素及类泛素的研究主要集中在作用机理和应用方面，提取纯化方面多数局限于对植物或动物的总蛋白的提取，而且提取工艺复杂、成本高，所提取的蛋白质的功能针对性较小，仅局限于补充人体蛋白，所以导致在市场上的竞争性较小。专利CN201410071665.1和专利CN201410071662.8主要是通过分子筛法从总蛋白中提取泛素和类泛素，这种方法虽然可行，但是存在着因为膜材料、膜孔径等条件的选择不当而导致泛素和类泛素提取率低或提取不完全的可能。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于，提供一种从动物或植物中获得的蛋白乳中提取泛素及类泛素的方法，该方法提取步骤少，工艺流程短，操作简单，且操作过程中不引入不安全物质，减少能源消耗，同时综合利用动物或植物，适用于工业化生产。
[0007]为此，本发明的技术方案如下:
一种从植物蛋白乳中提取泛素及类泛素的方法，包含如下步骤:
1)将植物热磨制浆，经离心机处理，得到轻相液为植物油脂，重相液为蛋白乳；
2)将所述蛋白乳置于80?140°C水浴中加热5?10分钟后过滤，得到粗提液和沉淀； 3)将所述沉淀用蒸馏水清洗后再次过滤，收集滤液；
4)将所述收集的滤液与所述粗提液合并，加入占其质量3%?5 %的活性炭，搅拌10?30分钟后除去其中的活性炭，得到上清液；
5)将所述上清液经离心机分离，得到的固相进行喷雾干燥，得到泛素及类泛素，得到的液相与步骤I)中蛋白乳合并，再次提取。
[0008]所述植物为植物的根、茎、叶、果实或种子，所述植物根茎为木薯、马铃薯、甘薯、山药、芋头、菊芋、半夏、甘露子、萝卜、竹笋、油菜、莲藕、土豆、红薯或荸荠的根茎;所述植物叶为桑科、藜科、寥科、苋科、十字花科、豆科、旋花科、茄科、菊科、葫芦科或雨久花科植物的叶子;所述植物种子为杏仁、腰果、榛子、核桃、松子、板栗、白果、开心果、夏威夷果、花生、葵花子、南瓜子、西瓜子、稻米、小麦、玉米或大豆;所述植物果实为葡萄、草莓、香蕉、番石榴、木瓜、苹果、梨、柑橘、柿子、山楂、桃、梅、杏、龙眼、荔枝、樱桃、枣或芒果。
[0009]所述植物为植物的根、茎、叶、果实或种子，进一步优选为木薯根茎、马铃薯根茎、甘薯根茎、山药根茎、芋头根茎、土豆根茎、桑科植物叶子、十字花科植物叶子、豆科植物叶子、茄科植物叶子、核桃仁、花生仁、玉米、大豆、葵花籽、亚麻籽、菜籽、芝麻、杏仁、葡萄、草莓、香蕉、苹果中的一种或几种。
[0010]步骤I)中所述蛋白乳中蛋白质含量优选为20?50wt%o
[0011]步骤2)中水浴温度优选为1I?140 °C。
[0012]步骤2)中水浴温度大于100°C时，使用高压容器设备达到所需温度。
[0013]步骤3)中蒸馏水用量优选为沉淀体积的2倍。
[0014]本发明还涉及一种从动物蛋白乳中提取泛素及类泛素的方法，包含如下步骤:
1)将动物的组织、皮、肉清洗、绞碎后湿磨制浆，经离心机处理，得到上清液为蛋白乳；
2)将所述蛋白乳置于80?140°C水浴中加热5?10分钟后过滤，得到粗提液和沉淀；
3)将所述沉淀用蒸馏水清洗后再次过滤，收集滤液；
4)将所述收集的滤液与所述粗提液合并，再加入占其质量3%?5 %的活性炭，搅拌10?30分钟后除去其中的活性炭，得到上清液；
5)将所述上清液经离心机分离，得到的固相进行喷雾干燥，得到泛素及类泛素，得到的液相与步骤I)中蛋白乳合并，再次提取。
[0015]所述动物优选为节肢动物、环节动物、刺胞动物、可食用鱼类、家禽、家畜中的一种或几种。
[0016]步骤I)中所述蛋白乳中蛋白质含量优选为20?50 wt%0
[0017]步骤2)中水浴温度优选为101?140 °C。
[0018]步骤2)中水浴温度大于100 °(:时，使用高压容器设备达到所需温度。
[0019]步骤3)中蒸馏水用量优选为沉淀体积的2倍。
[0020]所述动物为环节动物水蛭时，所述类泛素为水蛭素。
[0021]所述高压容器设备指工作压力在10?10MPa的容器设备，如高压锅，高压容器罐等。
[0022]本发明的优点是:
I)工艺简单，提取步骤少，工艺流程短，操作简单，且操作过程中不引入不安全物质，减少能源消耗，适用于工业化生产； 2)制得的泛素和类泛素可应用在医药、保健品等领域，具有极高的价值和广阔的市场；
3)同时综合利用动物或植物，副产物可再利用，是一项可持续发展的农业产业化技术。
【具体实施方式】
[0023]以下通过实施例形式的【具体实施方式】，对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
[0024]实施例1
从花生仁蛋白乳中提取泛素及类泛素的方法
1)将花生仁在2wt%的氢氧化钠水溶液中浸泡2小时后，用清水冲洗干净，再用0.35?七%的过氧乙酸消毒，然后用清水喷淋冲洗干净；
2)向步骤I)处理后的花生仁中加入其5倍质量的水，在50°(:左右用砂轮磨浆机热磨制浆，分离出渣皮去色;再将所得浆液用胶体磨磨至细度为2-4 pm;然后将胶体磨磨后浆液在30 °C左右置入碟式离心机，在转数6250 r/min条件下离心分离，得到轻相液为植物油脂，重相液为蛋白乳，排渣口得到具有高附加值的渣皮；
3)将得到的脱脂蛋白乳置入磨浆机，进行10次磨浆，得到溶液，利用凯氏定氮法测得总氮为5.05%，换算成蛋白质的含量为20 %;
4)将步骤3)得到的溶液在80°(:恒温水浴中加热10分钟后用普通滤纸过滤，得到粗提液和沉淀；
5)将所得到的沉淀用2倍体积的蒸馏水清洗后再次过滤，收集滤液；
6)将收集的滤液与粗提液合并，加入占其质量3%的活性炭，搅拌25分钟，再将其置入螺旋卸料离心机，在4500 r/min条件下离心处理，得到除去活性炭的上清液；
7)将所述上清液置入实用新型专利(授权公告号CN203353554 U)公告的分离装置，
在
55 °C左右、7360 r/min条件下分离出固相和液相，将固相利用离心喷雾干燥机，在进风温度为120 °(:、压力为0.3 MPa的条件下，进行喷雾干燥制得泛素及类泛素，将液相与步骤2)中蛋白乳合并，再次提取。
[0025]实施例2
从大豆蛋白乳中提取泛素及类泛素的方法
1)将大豆在3wt%的氢氧化钠水溶液中浸泡1.5小时后，用清水冲洗干净，再用0.35?七%的过氧乙酸消毒，然后用清水喷淋冲洗干净；
2)向步骤I)处理后的大豆中加入其5倍质量的水，在50°C左右用砂轮磨浆机热磨制浆，分离出渣皮去色;再将所得浆液用胶体磨磨至细度为2-4 Mi;然后将胶体磨磨后浆液在42 °C左右置入碟式离心机，在转数6110 r/min条件下离心分离，得到轻相液为植物油脂，重相液为蛋白乳，排渣口得到具有高附加值的渣皮；
3)将得到的蛋白乳置入磨浆机，进行10次磨浆，得到溶液，利用凯氏定氮法测得总氮为6.82 %，换算成蛋白质的含量为48 %; 4)将步骤3)得到的溶液在140°C高压恒温水浴中加热5分钟后用普通滤纸过滤，得到粗提液和沉淀；
5)将所得到的沉淀用2倍体积的蒸馏水清洗后再次过滤，收集滤液；
6)将收集的滤液与粗提液合并，加入占其质量5%的活性炭，搅拌10分钟，再将其置入振动卸料离心机，在4350 r/min条件下离心处理，得到除去活性炭的上清液；
7)将所述上清液置入实用新型专利(授权公告号CN203353554 U)公告的分离装置，
在
62°C左右、7530 r/min条件