《原料的预处理》PPT课件

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1、第三章目标产物原材料的预处理第一节生物材料靶部位的预处理生物体内的生化成分包括动物、植物及微生物在新陈代谢时所产生的蛋白质、多肽、氨基酸、核酸、多糖、脂类、脂肪酸以及各种初生代谢物和次生代谢物等，这些物质与生物学、化学、医学、食品科学等学科的发展息息相关，并促进化学工业、食品工业等行业的快速发展。生物材料的选择与培养、生物反应液的澄清与过滤、细胞的破碎与TP的提取、初级分离等预处理工作是生化成分有效分离的前提与基础，直接涉及分离纯化的时效性。一、生物材料的准备（一）生物材料的选取与要求对于糖、脂、蛋白质、核酸、酶等生化成分，动物、植物和微生物都可以作为提取和制备的原料，所选用的材料主要根据实验

2、的TP来确定。总体来说，主要遵循的原则为：选择有效成分含量高的新鲜材料；来源丰富易得；制造工艺简单易行；成本比较低；综合利用价值高，经济效益好等。1.选择有效成分含量(1)生物品种：根据TP的分布，选择富含有效成分的生物制品是选材的关键。(2)合适的组织器官：如免疫球蛋白从血液或富含血液的胎盘组织中提取；制备胃蛋白酶只能选用胃为材料等。(3)生物的生长期：生物的生长期对有效成分的含量影响很大。2.杂质情况难于分离的杂质会增加工艺的复杂性，严重影响回收率、质量和经济效益。选材时，应避免与TP性质相似的杂质对纯化过程的干扰。如胰脏中含有性质较为相近的磷酸单酯酶和磷酸二酯酶，两者难于分开，因此一般不

3、选用胰脏为原料制备磷酸单酯酶，而改用前列腺为原料，因为它不含有磷酸二酯酶，操作简单易行。3.来源选用来源丰富的材料，尽量不与其他产品争原料。最好能一物多用，综合利用。例如，健康男性的尿液可以生产尿激酶、激肽释放酶、蛋白酶抑制剂、睡眠因子等；用猪心生产细胞色素c和辅酶Q12；用胰脏制备胰岛素和胰酶、胰岛素和胰高血糖素、弹性蛋白酶和激肽释放酶等。（二）生物材料的采集与保存生物材料保存的主要方法有：速冻、冻干、有机溶剂脱水，制成丙酮粉，浸存于甘油和丙酮中等1.动物材料利用动物作为原料来提取所需物质，同一种物质在不同的生物体中或同一生物体的不同组识中含量差异很大。而且纯化的难易程度也可能差异较大，所以

4、根据需要，合理取材十分重要。2.植物材料以植物为原料作为提取物，要视植物材料采收是否具有代表性。如从大田或试验田以及实金器皿中收取植物材料作为原始样品，再按原始样品种类（例如植物的根、茎、叶、花、果实、种子等）分别选出平均样品，然后根据目的要求和样品种类特征，采用适当的方法从中选出供提取的材料，同时还要注意植物的季节性。对于药用植物要求更高。3.微生物材料用微生物作为原料来提取所需物需满足以下要求：①不是致病菌，不产生毒素，要经过毒理学试验；②不易突变退化，不易感染噬菌体；③产量高；④能利用廉价原料，发酵周期短，易于培养；⑤注意生长期，在微生物的对数生长期，酶、蛋白质、核酸的含量都较高。二、生

5、物材料靶部位的预处理（一）动物材料的预处理：对于动物组织，必须选择有效成分含量丰富的脏器、组织为原料，并先进行绞碎、匀浆、去脂肪、去皮筋等处理。（二）植物样品的预处理1.种子样品的处理：首先去除杂质，后进行研磨、粉碎，过80-100目筛，混合均匀保存，贴上注有采样地点、特性、日期和采样人等内容的标签，若长期保存还要用蜡封，在容器中放入一点樟脑或对位二氯甲苯。2根、茎、叶、果实样品的处理：对于刚采回的新鲜样品，一般要经过净化、杀青、烘干或风干一系列前处理。①净化：从产地采回的新鲜样品常常沾有泥土等杂质，应用柔软湿布擦干净，勿用水冲洗（大量样品的提取除外）；②杀青：为使样品的化学成分不发生转变或损

6、耗，需及时中止样品中酶的活性，将样品在105℃的烘箱中杀青15-20min；③烘干：样品经过杀青之后，可自然风干，也可立即降低烘箱温度，维持在70-80℃直到样品烘干为止，一般8-12h。（三）微生物样品的预处理随着科学技术的发展，大多数自然界存在的有机物都可以通过微生物发酵获得，尤其是蛋白质、酶、核酸等物质。因为微生物具有种类多、繁殖快、容易培养、代谢能力强等特点，若从微生物发酵液中提取TP，第一步就是对发酵液进行预处理，以改变发酵液的物理性质，提高从悬浮液中分离固形物的速度，提高固形物分离器的效率；尽可能使产物转入处理后的某一项中（多数是液相）；取出发酵液中部分杂质，以利于后续各步骤的操作

7、。第二节生物反应液的预处理生物反应液中的杂质很多，其中有些杂质不仅影响提取物的质量和提取率，同时对后续的分离、提取和精制有较大影响。一、无机离子的去除发酵液中的无机离子主要有Ca2+、Mg2+和Fe2+等。Ca2+－－草酸钠Mg2+－－三聚磷酸钠Fe2+－－黄血盐二、杂蛋白质的去除（一）沉淀法－蛋白质是两性电解质，它的稳定性与所带的电荷有关。大多数蛋白质的等电点都在酸性范围内(pH4.0-5.5)