专利名称：一种从猪血中提取生物活性物质的联产方法
技术领域：
本发明属于生物活性物质分离提取技术领域，特别涉及一种从猪血中提取生物活性物质的联产方法。
背景技术：
猪血(猪红)，又称液体肉、血豆腐和血花等，富含维生素、蛋白质、铁、磷、钙、尼克酸等营养成分。我国猪血资源十分丰富，但目前我国猪血资源利用的深度和广度都很低，主要是用于生产饲料用猪血浆蛋白粉和血球蛋白粉，并未得到很好地利用、实现猪血的“变废为宝”。猪血由血浆和血细胞组成，血细胞包括红细胞、白细胞、血小板。取一定量血液与 抗凝剂混匀，置于试管中，离心后使血细胞下沉，上层浅黄色液体为血浆，下层深红色液体为红细胞，中间薄薄一层白色液体为白细胞及血小板。血浆中含有90%-2%的水、6. 5%-8. 5%的蛋白质和2%的小分子物质。G型免疫球蛋白(IgG)的相对分子量约为160，000，含量为血清的I. 5-1. 8%，约占血清蛋白总量的17%，血清中免疫球蛋白总量的75 80%。IgG是人类血清中最重要的抗体，在体液免疫中起着“主力免疫”的作用。超氧化物岐化酶(S0D)，作为超氧阴离子自由基的清除剂，具有抗辐射、抗肿瘤、抗炎症、延缓衰老和治疗自身免疫疾病的作用，是公认的抗衰老最有效的成分之一。猪血液中含有高活性的超氧化物岐化酶，可以作为提取SOD的原料。血红蛋白中与卟啉结合的铁被称为血红素铁，大量研究表明人体对于血红素铁的吸收效率要比离子铁高许多。IOOml猪血含有血红素铁40mg,而IOOg瘦猪肉中血红素铁的含量只有I. 6mg，因此，猪血红蛋白是提取血红素铁，生产补血食品的重要资源。猪血深加工过程中需综合运用现代生物技术如蛋白酶水解技术、生物膜技术、均质细胞破壁技术、抗凝技术、萃取技术等，而这些技术处理均需在复杂的有机环境下完成，对于反应环境中关键变量与时间的控制较为复杂，任何一个环节控制不当都会导致产品的出产率或者品质不合格。这些核心工艺技术的掌握需要通过长期的探索与积累，生产线的集成、优化也需要不断摸索，且如果从猪血中单一提取某种物质，猪血的利用率低，不适用于工业化生产。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服背景技术的不足，提供一种从猪血中提取生物活性物质的联产方法，该方法是从猪血中提取免疫球蛋白G、S0D、血红素铁以及蛋白肽等生物活性物质。如上构思，本发明解决的技术问题所采用的技术方案是一种从猪血中提取生物活性物质的联产方法，其特征在于包括免疫球蛋白G的提取、血红素铁和蛋白肽的提取和SOD的提取；其中免疫球蛋白的提取是取新鲜猪血分离所得血浆，第一步盐析去除纤维蛋白获得血清，后续重复三次盐析提取免疫球蛋白G的粗提物，经过超滤浓缩得到免疫球蛋白G浓缩液，低温喷雾干燥获得IgG喷干粉；血红素铁和蛋白肽的提取是取血球液破碎后，压滤得上清液，进行加热酶解，压滤分别收集上清液和沉淀，沉淀低温烘干即为血红素铁粉；将上清液活性炭脱色，压滤收集清液，再将清液喷雾干燥得到蛋白肽成品；SOD的提取是取血球液破碎后的残渣，萃取洗涤，压滤收集上清液得到粗酶液，丙酮分离后收集沉淀，再加热、丙酮洗涤后压滤收集沉淀，将沉淀乙醇洗涤冷冻干燥获得SOD。上述免疫球蛋白G的提取的具体过程是将血浆液用等体积PBS缓冲液稀释后然后，向其中搅拌缓慢加入固体硫酸铵，使其饱和度达20%-25%，完成后用氨水调节其pH值至5. 2-6.0，常温静置30-60min，然后将混合溶液进行压滤，弃去沉淀；向上清液中搅拌缓慢加入固体硫酸铵，使其饱和度达35-40%，静置30-60min将混合溶液进行压滤收集沉淀，沉淀用PBS缓冲液溶解，重复上述步骤三次，所得沉淀即为免疫球蛋白粗提物；最后将该免疫球蛋白G粗提物进行超滤浓缩并低温喷雾干燥，即得免疫球蛋白G。上述免疫球蛋白G粗提物进行超滤浓缩和低温喷雾干燥的具体过程是将免疫球蛋白G粗提物使用纯水液溶解后进行超滤除盐，溶解浓度为20%-50%，滤截留分子量为·60000-100000道尔顿，操作压力为O. 1-0. 15MPa，进料温度为20_30°C，低温喷雾干燥的进口温度为160-170°C，出口温度为70-80°C。上述血红素铁和蛋白肽提取的具体过程是将分离的血球液加入一倍的纯水进行快速搅拌充分破碎，压滤分别收集滤液和滤渣，将滤液调节PH至7. 5-8. O并升温至55-60°C，加入复合酶进行酶解，酶解结束调节pH至5. 5-6. O,静置30_60min后进行压滤，沉淀45-50°C烘干磨碎即为血红素铁，然后将上清液升温至60-65°C，加入溶液体积
O.5-1. 0%。的活性炭进行脱色30-60min，然后进行压滤，将上清液进行喷雾干燥即为蛋白肽成品。上述血红素铁和蛋白肽提取过程中复合酶为动物蛋白水解酶与风味酶，其比例为3-5:1。上述血红素铁和蛋白肽的提取过程中复合酶的添加量为原血球液体积的
O.5-1. 0%。，酶解12-15h，酶解过程中每l-2h调节pH至7. 5-8. O。上述血红素铁和蛋白肽的提取过程中喷雾干燥的进口温度220-240°C，出口温度85-95。。。上述SOD提取的具体过程是将血球液破碎后的残渣加入等体积的蒸馏水，剧烈搅拌均匀4-6°C静置过夜，再加入O. 2-0. 25倍体积的预冷95%乙醇和O. 1-0. 15倍体积的预冷氯仿，搅拌30-45min静置l_2h，压滤收集上清液即为粗酶液；向粗酶液中加入O. 15-0. 2倍体积的预冷丙酮，压滤收集沉淀，然后向沉淀中加入O. 1-0. 15mol/L, pH值7. 00-7. 40的PBS缓冲液，55-60°C加热15-20min，迅速冷却至室温，压滤收集上清液，向上清液中缓慢加入O. 15-0. 18倍体积的预冷丙酮，生成白色沉淀，压滤收集沉淀，乙醇洗涤，冷冻干燥后，即得精制S0D。上述SOD提取具体过程中冷冻干燥条件为干燥室压力为O. 6-0. 8Mpa。料层厚度为 O. 8-1. 0cm，冷冻温度为-50—60°C。本发明具有如下的优点和积极效果I、本发明充分利用原料，从猪血中提取4种高附加值产品；
2、本发明中设备利用率高，不同的提取物使用同一种设备； 3、本发明中的提取工艺均操作简单、快捷方便，适用于工业化生产。
图I是本发明的工艺流程图。
具体实施例方式实施例I :一种从猪血中提取生物活性物质的联产方法，包括免疫球蛋白G的提取、血红素铁和蛋白妝的提取和SOD的提取。I、免疫球蛋白G的提取 IOOkg抗凝原血分离后血浆液55kg加入55kgPBS缓冲液进行稀释，搅拌缓慢加入
6.Okg硫酸铵固体，饱和度达到20-25%，并调节血浆液pH为5. 5，常温静置30min后压滤收集上清液100L ;在上清液中搅拌缓慢加入19. 4kg硫酸铵固体，饱和度达到35-40%调节pH为7. 2静置30min后压滤收集沉淀；在沉淀中加入50kg纯水溶解，加入硫酸铵晶体9. 7kg调节pH为7. 2处理30min后压滤收集沉淀；重复上一过程两次，将将沉淀加入50kg纯水溶解后进行超滤浓缩除盐，操作压力为O. IMPa,浓缩至检测无S042_进行低温喷雾干燥，喷雾干燥进口温度为160°C，出口温度为75°C，收集免疫球蛋白G喷干粉共734g，相关指标见附表I。2、血红素铁和蛋白肽的提取将上步骤中所剩的45kg血球液加入45kg的纯水进行快速搅拌使得血球细胞充分破碎，压滤分别收集滤液和滤渣，将滤液调节pH至7. 5并升温至56°C，加入90g复合酶，反应为15h，反应过程中缓慢搅拌，每2h调节溶液的pH至7. 5，酶解结束调节pH至6. 0，静置30min后进行压滤，沉淀45°C烘干磨碎即为血红素铁粉共2. 8kg ;上清液70L升温至65°C，加入35g的活性炭进行脱色30min，然后进行压滤，将上清液进行喷雾干燥即为蛋白肽成品，喷雾干燥进口温度为160°C，出口温度为70°C，收集蛋白肽11. 6kg，血红素及蛋白肽指标见附表I。4、SOD 的提取将血球液的破碎残渣加入等体积的蒸馏水，剧烈搅拌均匀4°C静置过夜，再加入
O.2倍体积的预冷95%乙醇和O. I倍体积的预冷氯仿，搅拌30min静置Ih,压滤收集上清液。在上清液中加入O. 2倍体积的预冷丙酮，压滤收集沉淀。然后向沉淀中加入O. Imol/L, pH值7. 40的PBS缓冲液55°C加热15min，迅速冷却至室温，固液管式离心机离心收集上清液，向上清液中缓慢加入O. 16倍体积的预冷丙酮，，压滤收集沉淀，乙醇洗涤，冷冻干燥，获得SOD成品，SOD相关指标见附表I。实施例2 I、免疫球蛋白G的提取5000kg抗凝原血分离后血浆液2750kg加入2750kgPBS缓冲液进行稀释，搅拌缓慢加入320. Okg硫酸铵固体，并调节血浆液pH为5. 6，静置30min后压滤收集上清液5000L ；在上清液中搅拌缓慢加入980kg硫酸铵固体，调节pH为7. 4静置30min后压滤收集沉淀；在沉淀中加入2500kg纯水溶解，加入硫酸铵晶体490kg调节pH为7. 2处理30min后压滤收集沉淀；重复上一过程两次，将将沉淀加入2500kg纯水溶解后进行超滤浓缩除盐，操作压力为O. 15MPa，浓缩至检测无S042_进行低温喷雾干燥，喷雾干燥进口温度为160°C，出口温度为80°C，收集免疫球蛋白G喷干粉共3. 45kg，相关指标见附表2。2、血红素铁和蛋白肽的提取将上步骤中所剩的2250kg血球液加入2250kg的纯水进行快速搅拌使得血球细胞充分破碎，压滤分别收集滤液和滤渣，将滤液调节pH至7. 8并升温至58°C，加入500g复合酶，反应为14h，反应过程中缓慢搅拌，每2h调节溶液的pH至7. 8，酶解结束调节pH至6. 0，静置30min后进行压滤，沉淀50°C烘干磨碎即为血红素铁粉共150kg ;上清液3560L升温至65°C，加入2. Okg的活性炭进行脱色30min，然后进行压滤，将上清液进行喷雾干燥即为蛋白肽成品，喷雾干燥进口温度为160°C，出口温度为75°C，收集蛋白肽580kg，血红素及蛋白肽指标见附表2。3、SOD 的提取
将血球液的破碎后残渣加入等体积的蒸馏水，剧烈搅拌均匀6°C静置过夜，加入
O.15倍体积的预冷95%乙醇和O. I倍体积的预冷氯仿，搅拌45min静置lh，压滤收集上清液。在上清液中加入O. 15倍体积的预冷丙酮，压滤收集沉淀。然后向沉淀中加入O. 15mol/L, pH值7. 00的PBS缓冲液56°C加热15min，迅速冷却至室温，固液管式离心机离心收集上清液，向上清液中缓慢加入O. 18倍体积的预冷丙酮，，压滤收集沉淀，乙醇洗涤，冷冻干燥，获得SOD成品。附表I :实例I得到各项指标如下
项目免疫球蛋白G 蛋白肽血红素 SOD 检测方法
粗蛋白质(％) 89. 3483. 15 -86. 16 GB/T 6432
IgG (%)66. 34~~~GB 21033
灰分(％)1753θΓθ8 5Λ&~GB/T 6438
水分(％)3735&ΛΑ6759-GB/T 6435
粗纤维(％)0 0217432ΤΤ0~GB/T 6434
食盐(％) ΤΤ 3 253764~GB/T 6439
小肽(％)~61.26 ~~参考 GB/T 22492-2008
铁(％)~~LM~GB/T 9695.3-2009
SOD 比活(U/mg) ---4543 GB/T 5009. 171-003附表2 实例2得到各项指标如下
权利要求
1.一种从猪血中提取生物活性物质的联产方法，其特征在于包括免疫球蛋白G的提取、血红素铁和蛋白肽的提取和SOD的提取；其中免疫球蛋白的提取是取新鲜猪血分离所得血浆，第一步盐析去除纤维蛋白获得血清，后续重复三次盐析提取免疫球蛋白G的粗提物，经过超滤浓缩得到免疫球蛋白G浓缩液，低温喷雾干燥获得IgG喷干粉；血红素铁和蛋白肽的提取是取血球液破碎后，压滤得上清液，进行加热酶解，压滤分别收集上清液和沉淀，沉淀低温烘干即为血红素铁粉；将上清液活性炭脱色，压滤收集清液，再将清液喷雾干燥得到蛋白肽成品；S0D的提取是取血球液破碎后的残渣，萃取洗涤，压滤收集上清液得到粗酶液，丙酮分离后收集沉淀，再加热、丙酮洗涤后压滤收集沉淀，将沉淀乙醇洗涤冷冻干燥获得S0D。
2.根据权利要求I所述的一种从猪血中提取生物活性物质的联产方法，其特征在于上述免疫球蛋白G的提取的具体过程是将血浆液用等体积PBS缓冲液稀释后然后，向其中搅拌缓慢加入固体硫酸铵，使其饱和度达20%-25%，完成后用氨水调节其pH值至5. 2-6. O,常温静置30-60min，然后将混合溶液进行压滤，弃去沉淀；向上清液中搅拌缓慢加入固体硫酸铵，使其饱和度达35-40%，静置30-60min将混合溶液进行压滤收集沉淀，沉淀用PBS缓冲液溶解，重复上述步骤三次，所得沉淀即为免疫球蛋白粗提物；最后将该免疫球蛋白G粗提物进行超滤浓缩并低温喷雾干燥，即得免疫球蛋白G。
3.根据权利要求2所述的一种从猪血中提取生物活性物质的联产方法，其特征在于上述免疫球蛋白G粗提物进行超滤浓缩和低温喷雾干燥的具体过程是将免疫球蛋白G粗提物使用纯水液溶解后进行超滤除盐，溶解浓度为20%-50%，滤截留分子量为60000-100000道尔顿，操作压力为O. 1-0. 15MPa，进料温度为20_30°C，低温喷雾干燥的进口温度为160-170°C，出口温度为70-80°C。
4.根据权利要求I所述的一种从猪血中提取生物活性物质的联产方法，其特征在于上述血红素铁和蛋白肽提取的具体过程是将分离的血球液加入一倍的纯水进行快速搅拌充分破碎，压滤分别收集滤液和滤渣，将滤液调节PH至7. 5-8. O并升温至55-60°C，加入复合酶进行酶解，酶解结束调节PH至5. 5-6. 0，静置30-60min后进行压滤，沉淀45_50°C烘干磨碎即为血红素铁，然后将上清液升温至60-65°C，加入溶液体积O. 5-1. 0%。的活性炭进行脱色30-60min，然后进行压滤，将上清液进行喷雾干燥即为蛋白肽成品。
5.根据权利要求4所述的一种从猪血中提取生物活性物质的联产方法，其特征在于上述血红素铁和蛋白肽提取过程中复合酶为动物蛋白水解酶与风味酶，其比例为3-5:1。
6.根据权利要求4所述的一种从猪血中提取生物活性物质的联产方法，其特征在于上述血红素铁和蛋白肽的提取过程中复合酶的添加量为原血球液体积的O. 5-1. 0%。，酶解12-15h，酶解过程中每l-2h调节pH至7. 5-8. O。
7.根据权利要求4所述的一种从猪血中提取生物活性物质的联产方法，其特征在于上述血红素铁和蛋白肽的提取过程中喷雾干燥的进口温度220-240°C，出口温度85-95°C。
8.根据权利要求I所述的一种从猪血中提取生物活性物质的联产方法，其特征在于上述SOD提取的具体过程是将血球液破碎后的残渣加入等体积的蒸馏水，剧烈搅拌均匀4-6°C静置过夜，再加入O. 2-0. 25倍体积的预冷95%乙醇和O. 1-0. 15倍体积的预冷氯仿，搅拌30-45min静置l_2h，压滤收集上清液即为粗酶液；向粗酶液中加入O. 15-0. 2倍体积的预冷丙酮，压滤收集沉淀，然后向沉淀中加入O. 1-0. 15mol/L, pH值7. 00-7. 40的PBS缓冲液，55-60°C加热15-20min，迅速冷却至室温，压滤收集上清液，向上清液中缓慢加入O.15-0. 18倍体积的预冷丙酮，生成白色沉淀，压滤收集沉淀，乙醇洗涤，冷冻干燥后，即得精制SOD。
9.根据权利要求8所述的一种从猪血中提取生物活性物质的联产方法，其特征在于上述SOD提取具体过程中冷冻干燥条件为干燥室压力为0.6-0.8Mpa。料层厚度为O.8-1. Ocm,冷冻温度为-50—60°C。
全文摘要
一种从猪血中提取生物活性物质的联产方法，包括免疫球蛋白G的提取、血红素铁和蛋白肽的提取和SOD的提取；免疫球蛋白的提取第一步盐析去除纤维蛋白获得血清，后续重复三次盐析提取得到免疫球蛋白G的粗提物。血红素铁和蛋白肽的提取是取血球液破碎后，压滤分别收集上清液和沉淀，沉淀低温烘干即为血红素铁粉，上清液活性炭脱色、喷雾干燥得到蛋白肽成品；SOD的提取是取血球液破碎后的残渣，萃取洗涤，压滤收集上清液得到粗酶液，丙酮分离后收集沉淀，再加热、丙酮洗涤后压滤收集沉淀，将沉淀乙醇洗涤冷冻干燥获得SOD。本发明充分利用原料，从猪血中提取4种高附加值产品，并且设备利用率高、提取工艺均操作简单，适用于工业化生产。
文档编号C12P21/06GK102942628SQ20121029653
公开日2013年2月27日 申请日期2012年8月20日 优先权日2012年8月20日
发明者邹国庆, 吴明文, 卢进峰, 徐宝海, 姚远新 申请人:淮北恩彼饲料有限公司