一种从含有杂质的蛋白原液中提取蛋白质的方法与流程

文档序号:17267759发布日期:2019-03-30 10:15阅读:822来源:国知局

本发明属于蛋白质提取技术领域,具体涉及一种从含有杂质的蛋白原液中提取蛋白质的方法。



背景技术:

蛋白质是保证机体健康最重要的营养素,它是维持和修复机体以及细胞生长所必需的,不仅影响机体组织如肌肉的生长,还参与激素的产生、免疫功能的维持、其它营养物质和氧的转运以及血红蛋白的生成、血液凝结等多方面。另外,蛋白粉作为试验原材料,其纯度直接影响试验结果。

大部分蛋白质都可溶于水、稀盐、稀酸或碱溶液,少数与脂类结合的蛋白质则溶于乙醇、丙酮、丁醇等有机溶剂中,因此,可采用不同溶剂提取分离和纯化蛋白质及酶。

目前提取蛋白质的两种途径如下:

1.水溶液提取法

稀盐和缓冲系统的水溶液对蛋白质稳定性好、溶解度大、是提取蛋白质最常用的溶剂,通常用量是原材料体积的1-5倍,提取时需要均匀的搅拌,以利于蛋白质的溶解。提取的温度要视有效成份性质而定。一方面,多数蛋白质的溶解度随着温度的升高而增大,因此,温度高利于溶解,缩短提取时间;但另一方面,温度升高会使蛋白质变性失活,因此,基于这一点考虑提取蛋白质和酶时一般采用低温操作。为了避免蛋白质提取过程中的降解,可加入蛋白水解酶抑制剂(如二异丙基氟磷酸、碘乙酸等)。

2.有机溶剂提取法

一些和脂质结合比较牢固或分子中非极性侧链较多的蛋白质和酶,不溶于水、稀盐溶液、稀酸或稀碱中,可用乙醇、丙酮和丁醇等有机溶剂,它们具有一定的亲水性,还有较强的亲脂性,是理想的提脂蛋白的提取液,丁醇提取法对提取一些与脂质结合紧密的蛋白质和酶特别优越,一是因为丁醇亲脂性强,特别是溶解磷脂的能力强;二是丁醇兼具亲水性,在溶解度范围内不会引起酶的变性失活。另外,丁醇提取法的ph及温度选择范围较广,也适用于动植物及微生物材料。采用有机溶剂提取法必须在低温中进行,对蛋白质提取环境要求很高。更重要的是高浓度有机溶剂易引起蛋白质变性失活,操作必须在低温下进行,并在加入有机溶剂时注意搅拌均匀以避免局部浓度过大,这对提取的溶剂质量、浓度以及混合技术提出很高要求。

传统从含有杂质的蛋白液中制备蛋白粉,工业最常用的主要是利用强酸强碱方式,主要存在如下问题:

1.蛋白粉提取的成本高,需要强酸强碱数量较大;

2.强酸强碱后续对环境污染较大;

3.强酸强碱在蛋白液中形成盐分,对后续蛋白粉中杂质(灰分)产生影响,从而影响蛋白质纯度;

4.强酸强碱制备蛋白粉的方法需要耗费大量水;

5.提取时间很长,蛋白质极易发生分解,降低蛋白粉中蛋白质纯度和含量。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种利用硫酸亚铁从含有杂质的蛋白原液中提取蛋白质的方法,解决传统模式下使用强酸强碱提取蛋白质存在的技术弊端问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种从含有杂质的蛋白原液中提取蛋白质的方法,步骤如下:

1)取feso4中加入伯胺,加热至168℃黄化;

2)取黄化后的feso4加入水中制备成feso4溶液作为絮凝剂;

3)取一定量含有杂质的蛋白粉状物,加入水中混合配制成溶液,作为待提取的蛋白原液;

4)将蛋白原液加热至40-60℃间;

5)将絮凝剂加入蛋白原液中,搅拌3-10s,等待蛋白质析出;

6)蛋白质析出后,首先使用卧螺离心机进行离心,然后进行叠片离心,再进行微滤、纳滤,提取出固体物,即为产品蛋白质。

具体的,所述步骤1)中伯胺的加入量为feso4质量的1-4‰。

具体的,所述步骤2)中feso4与水的质量比为0.7-3:1000-1200。

具体的,所述步骤3)中蛋白原液的质量浓度为2-8%。

具体的,所述步骤5)中絮凝剂的加入量为蛋白原液质量的1-4‰。

具体的,所述步骤6)中卧螺离心机的转速范围为3000-4000rpm。

本发明具有以下有益效果:制备硫酸亚铁时,加入伯胺,使硫酸亚铁被氧化的时间变长,提高硫酸亚铁作为絮凝剂的稳定性;絮凝剂硫酸亚铁用量极低,在后续经干燥后的蛋白粉中硫酸亚铁含量仅为百万分之一;采用硫酸亚铁作为絮凝剂,蛋白液中蛋白质的絮凝速度快,絮凝时间10s以内,且絮凝效率较高,实验结果显示,蛋白质提取率高达90%以上;在对蛋白液中蛋白质提取时,温度无需控制精准,仅需在40-60℃之间即可;使用硫酸亚铁对蛋白质提取时,无需刻意控制絮凝剂与蛋白质混合均匀程度,降低制备所用设备的要求。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例,对本发明的技术方案做进一步描述,但是本发明的保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。

实施例1

一种从含有杂质的蛋白原液中提取蛋白质的方法,步骤如下:

1)取feso4中加入伯胺,伯胺的加入量为feso4质量的2‰,加热至168℃黄化;

2)取黄化后的feso4加入水中,feso4与水的质量比为3:1050,制备成feso4溶液作为絮凝剂;

3)取一定量含有杂质的蛋白粉状物,加入水中混合配制成溶液,作为待提取的蛋白原液,蛋白原液的质量浓度为5%;

4)将蛋白原液加热至40-60℃间;

5)将絮凝剂加入蛋白原液中,絮凝剂的加入量为蛋白原液质量的3‰,搅拌5s,等待蛋白质析出;

6)蛋白质析出后,首先使用卧螺离心机进行离心,卧螺离心机的转速范围为3000rpm,然后进行叠片离心,再进行微滤、纳滤,提取出固体物,即为产品蛋白质。

实施例2

一种从含有杂质的蛋白原液中提取蛋白质的方法,步骤如下:

1)取feso4中加入伯胺,伯胺的加入量为feso4质量的1‰,加热至168℃黄化;

2)取黄化后的feso4加入水中,feso4与水的质量比为2:1000,制备成feso4溶液作为絮凝剂;

3)取一定量含有杂质的蛋白粉状物,加入水中混合配制成溶液,作为待提取的蛋白原液,蛋白原液的质量浓度为2%;

4)将蛋白原液加热至40-60℃间;

5)将絮凝剂加入蛋白原液中,絮凝剂的加入量为蛋白原液质量的4‰,搅拌3s,等待蛋白质析出;

6)蛋白质析出后,首先使用卧螺离心机进行离心,卧螺离心机的转速范围为3500rpm,然后进行叠片离心,再进行微滤、纳滤,提取出固体物,即为产品蛋白质。

实施例3

一种从含有杂质的蛋白原液中提取蛋白质的方法,步骤如下:

1)取feso4中加入伯胺,伯胺的加入量为feso4质量的4‰,加热至168℃黄化;

2)取黄化后的feso4加入水中,feso4与水的质量比为1.5:1200,制备成feso4溶液作为絮凝剂;

3)取一定量含有杂质的蛋白粉状物,加入水中混合配制成溶液,作为待提取的蛋白原液,蛋白原液的质量浓度为8%;

4)将蛋白原液加热至40-60℃间;

5)将絮凝剂加入蛋白原液中,絮凝剂的加入量为蛋白原液质量的1‰,搅拌10s,等待蛋白质析出;

6)蛋白质析出后,首先使用卧螺离心机进行离心,卧螺离心机的转速范围为4000rpm,然后进行叠片离心,再进行微滤、纳滤,提取出固体物,即为产品蛋白质。

实施例4

一种从含有杂质的蛋白原液中提取蛋白质的方法,步骤如下:

1)取feso4中加入伯胺,伯胺的加入量为feso4质量的3‰,加热至168℃黄化;

2)取黄化后的feso4加入水中,feso4与水的质量比为0.7:1100,制备成feso4溶液作为絮凝剂;

3)取一定量含有杂质的蛋白粉状物,加入水中混合配制成溶液,作为待提取的蛋白原液,蛋白原液的质量浓度为4%;

4)将蛋白原液加热至40-60℃间;

5)将絮凝剂加入蛋白原液中,絮凝剂的加入量为蛋白原液质量的2‰,搅拌8s,等待蛋白质析出;

6)蛋白质析出后,首先使用卧螺离心机进行离心,卧螺离心机的转速范围为3300rpm,然后进行叠片离心,再进行微滤、纳滤,提取出固体物,即为产品蛋白质。

将实施例4中的蛋白质提取过程中样品送检,含量测定如下表:

送检样品含量测定表

如上表所以,经过上述蛋白质提取方法后,送检的样品中,cod的含量降低90%以上。

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