乳铁蛋白的分离纯化方法研究.pdf

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1、万方数据乳铁蛋白的分离纯化方法研究武莹浣(武汉软件工程职业学院环境与生化工程系湖北武汉430205)高新技术摘要：牛初乳中舍有极丰富的生物活性物质，是提取和利用乳铁蛋白的熏适来源之一。乳铰蛋白的分鼻纯化方法较多，本文概述了盐析和有机溶荆法．超滤法．离子交换色谱法．隶和色谱法，吸附色谱法，固定化单克隆抗体法和混合模式扩张床吸附法等，就其工业化生产的前景进行了分析。关键词：乳姣蛋白分离纯化方法中图分类号：s5文献标识码：A文章编号：1672—379l(2013)04(b)一o002一0220世纪40年代，从乳清蛋白中分离得到了一种含Fe”红色蛋白，作为血清铁结合传递蛋白(

2、TF)的类似物，称之为乳铁蛋白(1actoferrin，Lf)，又称乳转铁蛋白，主要存在于大多数哺乳动物乳汁中的铁结合糖蛋白。Lf分子量约为80000u，多肽链上有两条糖链，包括半乳糖甘露糖N一乙酞半乳糖胺、岩藻糖以及涎酸等。由于Lf具有一些非凡的生理功能作用，能够促进铁吸收、广谱抗菌、免疫增强、抗病毒、抗癌等，所以应用高新技术对Lf的进行分离、纯化和综合利用的研究，成为食品界和乳品行业关心的热点问题。人们采用各种各样的方法来分离提纯Lf，例如盐析和有机溶剂法、超滤法、离子交换色谱法、亲和色谱法、吸附色谱法、固定化单克隆抗体法和混合模式扩张床吸附法等等。1盐析和有机溶

3、剂法根据蛋白等电点沉淀原理，Lf等电点为7．8～8．0，由于各种蛋白等电点范围交叉分布，所以很难将一种蛋白完全沉淀析出。曲练达等【1l用两次(NH。)，s0。和一次乙醇沉淀分离纯化Lf，纯度达45％左右。邬向东等【2l以饱和(NH4)，S0。盐析分离，经SephadexG—100葡聚糖凝胶过柱纯化，并利用聚乙二醇浓缩获得了Lf。盐析法比色谱法简单，易于操作，且成本较低，但此方法得率低，产品纯度不高。但适用于保健品和食品添加剂等纯度要求不高的行业。2超滤法根据膜孔径不同来实现不同分子质量和形状的大分子的分离。日本学者岛崎敬选用孔径分别为lOPS、30PS、50PS、10

4、0Ps、300PS、1000PS和3000PS的七种系列超滤膜膜，以干酪乳清为原料，先截留小分子量，再截留大分子量，其分子量分别为104、3×104、5x104、105、3×105、106、3×106，生产Lf基料的回收率为69％。卢蓉蓉等⋯用超滤法从初乳中初步分离得质量分数为26％的Lf粗品，虽适合大规模生产，但还无法提取高纯度的Lf。为强化传质和分离过程，Brisson等【。J在分离过程中添加了一个外加电场强化膜通量，降低膜污染，可用于组分复杂的料液。Ndiaye等f5l用电场强化的超滤膜过滤分离Lf，但其中含有D一乳球蛋白等杂蛋白，产品纯度不高，需进一步纯化。超

5、滤法不加热或不发生相变，适合热敏性功能性组分的分离。操作简便，费用相对较低，易于形成工业化规模，是生产食品用乳铁蛋白最具实现工业化潜力的方法之一。但纯度不如色谱法高，且膜孔堵塞需经常清洗，且不易清洗。3离子交换色谱法3．1传统离子交换色谱法根据离子交换剂对不同离子或化合物的结合力不同实现物质分离，结合力的大小由离子交换剂决定。Grove使用DEAE纤维素阴离子交换树脂和磷脂纤维素交换色谱法分离出较纯的Lf。由Foley等⋯用羧甲基阳离子交换色谱法对此法加以改进，用pH值为7．7，浓度为0．05mol／L磷酸钠或浓度为O．3mol／L的NaCl洗脱液，把Lf分为a，b两

6、种变异体，纯度为81％左右。树脂可用0．2mol／LNa0H和0．2mol／LHCI再生。徐丽萍l8】用SephadexC—100柱，分别用含0．65mol／LNaCl7．O，7．2，7．4和7．6的PBS缓冲液洗脱，得纯度为92％Lf。Maharjan等17】用一种温度敏感型阳离子交换树脂，在50℃对Lf的最大吸附容量是20℃的3倍，通过调节温度选择性冼脱Lf。传统离子交换树脂虽然成本相对较低，但分辨率也较低，要得到高纯度的Lf需复杂分离工艺。3．2新型离子交换法sPEC70SLS离子交换树脂是丙烯酸共聚合物，由一个AMPS(丙烯酰胺甲基一丙烷磺酸)多聚物和一个双功

7、能试剂MBS(N，N一甲烷一双一丙烯酰胺)交联组成，拥有大孔通透性，能满足大面积表面接触和有效物2科技资讯scIENcE＆TEcHNOLOGYlNFORMATION质传送，实现蛋白的分离纯化，合成树脂可以数千次地重复使用。树脂吸附牛脱脂乳中的Lf可用330mMNaCl洗脱，吸附容量为8．34mg／g，纯度为96．7％，树脂对Lf的回收率为74．50％。SPEC70SLS树脂被美国FDA认可为能与食品接触的物质，在工业化生产规模中具有巨大应用潜力。张振字等19】采用强阳离子交换色谱梯度洗脱法，对牛乳中的乳铁蛋白进行分离和纯化。可较好地分离提取出乳铁蛋白