高级食品化学课程论文_蛋白质分离纯化技术的现状与发展

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1、研究生课程论文(2014-2015学年第一学期)蛋白质分离纯化技术的现状与发展研究生：刘玲玲提交日期：2015/1/17研究生签名：学号201420123151学院轻工与食品学院课程编号S0832050课程名称高级食品化学学位类别硕士任课教师赵谋明、赵强忠、苏国万教师评语：成绩评定：分任课教师签名：年月日蛋白质分离纯化技术的现状与发展刘玲玲摘要：蛋白质在细胞中的含量极低，将其从复杂的体系中分离出来并保持一定的活性，难度较大，因此分离纯化蛋白质的方法备受生命科学领域关注。本文主要综述了蛋白质各种分离纯化技术，

2、以及相关的应用现状，讨论各种方法的特点与应用局限，并展望蛋白质分离纯化的前景。关键字：蛋白质提取分离纯化应用Abstract：Proteinhasaverylowlevelinthecells.Itisverydifficulttobeseparatedfromthecomplexsystemandkeepitsactivity.Sothemethodsofseparationandpurificationarepaidcloseattentiontobythelifescienceterritory.Pr

3、oteinseparation-andpurificationtechniquesweresummarized.DiscussedthetechnicalcharacteristicsandApplicationLimitationofmethods,andtherelatedapplicationstatus,discussthecharacteristicsandlimitationsofthevariousmethodsofapplicationandProspectproteinseparation

4、andpurification.Keyword：protein;isolation;purification;application蛋白质的生物体的生命活动过程中，起着必不可少的作用，特别是一些具有生理活性的蛋白质，而这些具有一定特殊功能的蛋白质通过各方面的生物学技术以逐渐在医疗和食品方面等得到应用。但许多功能性蛋白质在细胞中的含量确实极低的，要把这些蛋白质从复杂的体系中提取出来也是相当有难度的，再加上蛋白质本身具有的特殊性质，如：（1）对温度、酸度、剪切力敏感，极易变性失活；（2）蛋白质产品在物料中含量低

5、；（3）性质不稳定，易受料液中蛋白酶水解；（4）产品对蛋白质质量纯度要求高。因此，蛋白质的分离与纯化技术已成为当前生物工程的的热点问题。传统的蛋白质分离纯化方法主要有盐析沉淀、等电点沉淀、有机溶剂沉淀、萃取、离子交换法等，这些技术无一例外过程都比较繁琐、耗时、损耗原料、能耗高。随着生物科技的飞速发展，出现许多高效的分离技术和手段，如：高效液相色谱，毛细血管电泳，分子印迹法，大孔吸附树脂法，纳滤和超滤，联用技术等。文章针对近年来有关蛋白质的分离技术所取得的进展做如下综述。1蛋白质的预处理在分离纯化蛋白质之前，

6、需要将蛋白质从复杂的组织中分离释放出来，同时要保持蛋白质原有的结构性质与天然状态，仍然具有本身的活力。因此，蛋白质的分离要根据其本身的特性以及分离纯化蛋白质的原料的理化特征，选取合适的提取方式与溶剂，具有针对性的进行预处理。目前主要的预处理方式有水溶液提取法、有机溶剂提取法、酶法、超声波萃取法、双水相萃取法和反胶团萃取法。水溶液提取法一般用稀盐和缓冲体系的水溶液作为提取蛋白质的常用溶剂。一般而言，碱性蛋白利用偏酸性的提取液提取，酸性蛋白用偏碱性的提取液，提取温度一般为低温（4℃以下）操作，这视有效成分的性质

7、而言。有机溶剂提取法是利用一些与脂质结合的比较牢固或分子中非极性侧链较多的蛋白质如溶于水、稀盐溶液、稀酸或稀碱中，用有机溶剂如乙醇、丙酮和丁醇提取。酶法相对于传统的碱法提取具有时间短、反应条件温和、不产生有害物质等优点，近年来，酶在蛋白质分离纯化中的应用非常广泛。在一般条件下碱性蛋白或碱性酶、肽类在酸性环境下比碱性环境下稳定，反之亦然。因此，在利用酶对蛋白质进行预处理时，要选择合适的酶以及操作环境，已达到较好的提纯效果。超声波萃取法是利用超声波波动与能量双重属性，破碎细胞（空化作用）和强化作用（机械作用），

8、使[1]细胞中蛋白质成分更好的释放出来。Moultou等在对大豆蛋白的提取试验中发现，超声波提取法的蛋白质提取率相对于水提法和碱法要提高23%，且提取相同数量蛋白质所需要的的能量比传统分批提取节约30%。双水相萃取法是指亲水性聚合物水溶液在一定条件下形成双水相，由于被分离的物在两相中分配不同，因[2]而实现分离，龚丽芬等以聚乙二醇、硫酸钠双水相体系分离提取琼脂糖和胃蛋白酶，结果发现胃蛋白酶的回收率为50%。反胶团