一種去除乳中β－乳球蛋白,提取高純度免疫球蛋白的方法
2023-05-01 05:43:01
專利名稱：一種去除乳中β－乳球蛋白,提取高純度免疫球蛋白的方法
技術領域：
本發明涉及一種牛乳、牛初乳深加工的方法，特別是涉及一種去除乳中β-乳球蛋白並可同時提取高純度免疫球蛋白的方法。
背景技術：
牛乳中含有多種功能性成分，如免疫球蛋白、乳白蛋白、乳酸過氧化物酶、糖蛋白、溶菌酶及各種生長因子等，其含量有限但產量高，而牛初乳中富含這些功能因子，其中免疫球蛋白是目前最引人注目的功能因子。近二十年研究發現，免疫球蛋白具有增強機體免疫能力。哺乳動物的乳汁中含有的免疫球蛋白量比較高，對剛出生的幼仔具有重要的免疫功能，能增強其抗病能力。因此提取牛乳或牛初乳中的免疫球蛋白開發具有獨特生理功能的乳製品成為牛乳和牛初乳深加工的熱點。
雖然我國目前有豐富的牛乳和牛初乳資源，但由於生產免疫球蛋白的技術不成熟，免疫球蛋白產品主要依賴進口。因此，研究簡便有效的高純度免疫球蛋白提取技術十分必要。
以牛乳或牛初乳為原料提取免疫球蛋白，β-乳球蛋白是影響其純度的主要蛋白，並且經研究證實其也是過敏因子，因此有必要將β-乳球蛋白去除並可提高免疫球蛋白的純度。目前已有去除牛乳中β-乳球蛋白的方法有酶解法、鹽析沉澱法和膜過濾法等，但這些方法都對免疫球蛋白提取產生不利影響。而過去製備免疫球蛋白是用電泳、超速離心沉澱、低離子強度下等電點沉澱、離子交換、凝膠過濾、疏水色層析等方法，但均不適合規模化工業生產。
本發明研究了利用工業型色譜法、根據不同的提取介質條件在去除乳中β-乳球蛋白的同時提取高純度的免疫球蛋白，這將會大大提高產品檔次，降低生產成本，從而促進蛋白提取工業的更好發展。
發明內容
本發明的目的是提供一種從牛乳或牛初乳中去除β-乳球蛋白並可同時提取高純度免疫球蛋白的方法。
本發明所要解決的技術問題是現有技術中去除乳中β-乳球蛋白的方法對免疫球蛋白提取產生不利影響，且製備免疫球蛋白的方法不適合規模化工業生產。
本發明所提供的去除β-乳球蛋白提取免疫球蛋白的方法，包括以下步驟(1)將新鮮的牛初乳或牛乳在1100g下離心脫脂後，以1∶1～2.0質量比的料水攪拌均勻，調節pH值為4.3-4.6，靜置15分鐘後除去非可溶性成分，得到的清液即為含有免疫球蛋白的粗品。
(2)將步驟(1)中得到的含有免疫球蛋白粗品的溶液按一定比例加入到經過酸、一定離子強度的pH值為4.0～10.0緩衝液處理過的色譜柱中，通過此色譜柱去除乳中β-乳球蛋白得到純度較高的免疫球蛋白。
其中，步驟(1)所述分散過程中可進行50～80rpm的轉速攪拌15～30分鐘；可通過離心或過濾的方式除去所述非可溶性成分，所述離心的轉速可為1160g～2400g，所述過濾可採用濾過孔徑為160～200目的濾布；調整pH所用酸為食品工業用的鹽酸、檸檬酸或乳酸等。
步驟(2)處理色譜柱所用的酸為3～6％的食品工業用鹽酸或硫酸等；緩衝溶液離子強度可用K+、Na+或Mg+2的鹽酸鹽、硫酸鹽等進行調整，離子強度為0.1～0.5。
當步驟(2)中的所述色譜柱經3～6％酸和pH＝4.0～10離子強度為0.1～0.5緩衝液處理後，加入步驟(1)得到的含有免疫球蛋白溶液，吸附在色譜柱上的即為β-乳球蛋白，從柱內流出的即為免疫球蛋白。
當步驟(2)中上樣的體積量與色譜柱樹脂質量比例控制在1∶1～2.0時，經SDS-PAGE電泳對蛋白質的構成檢測，免疫球蛋白的純度可達到88％-70％。
當步驟(2)中的色譜柱用食品工業用鹼清洗柱上吸附的β-乳球蛋白後，再經酸和一定離子強度的緩衝液處理後即可繼續使用。
本發明所述的去除乳中β-乳球蛋白、提取高純度免疫球蛋白的色譜分離工藝不僅去除了乳中過敏因子β-乳球蛋白，而且不產生免疫球蛋白變性現象，適用於生產免疫球蛋白等高附加值產品，產品純度高。與其它的生物化學方法相比更適合於大規模的高純度免疫球蛋白工業化生產。此技術的應用解決乳中過敏因子β-乳球蛋白的去除，高純度免疫球蛋白生產技術難的問題，從而，為我國牛乳和牛初乳深加，開闢了新技術，還將滿足目前我國市場對免疫球蛋白產品的需求。本發明可調整提取介質條件，得到不同純度的免疫球蛋白製品。
圖1為經色譜柱處理後的溶液中蛋白質構成的SDS-PAGE電泳圖譜。泳道1為標準分子量Marker，2-12為經處理的牛初乳樣品。
具體實施例方式
下述實施例中所用酸均為食品工業用酸。
實施例1、牛乳為原料製作乾酪後的副產物甜乳清或酸乳清液中β-乳球蛋白的去除，免疫球蛋白的提取以製備乾酪得到的甜乳清或酸性乳清為原料，色譜柱經4％鹽酸處理，用水清洗至中性後加入離子強度為0.2、pH＝6.0的緩衝液，按原料與樹脂1∶1.5質量比加入原料。經色譜柱處理後的溶液經低溫乾燥得到免疫球蛋白製品。經SDS-PAGE電泳對蛋白質的構成檢測，得到的免疫球蛋白純度可達到80％以上。
實施例2、牛初乳中β-乳球蛋白的去除，免疫球蛋白的提取新鮮的牛初乳在1100g下離心脫脂後，以1∶1～1.5質量比的料水攪拌均勻，用35％鹽酸調節pH值為4.4，靜置15分鐘後在1160g下離心除去非可溶性成分，得到清液。用3％的食品工業用鹽酸處理色譜柱，用水清洗至中性後用離子強度為0.3、pH＝7.0的緩衝液處理色譜柱，將牛初乳的乳清液加入到色譜柱內，加入的體積量控制在與樹脂質量比為1∶1.2，經色譜柱處理後的溶液經低溫乾燥得到免疫球蛋白製品。經SDS-PAGE電泳對蛋白質的構成檢測，得到的免疫球蛋白純度可達到70％以上，電泳檢測結果如圖1所示。
實施例3、去除牛乳中β-乳球蛋白，提取免疫球蛋白新鮮的牛乳在1100g下離心脫脂後，用35％鹽酸調節pH值為4.6，靜置15分鐘後在1160g下離心除去非可溶性成分，得到清液。用4％的食品工業用鹽酸處理色譜柱，水清洗至中性後用離子強度為0.3、pH＝7.4的緩衝液處理色譜柱，將牛初乳的乳清液加入到柱內，加入的體積量控制在與柱內樹脂質量比為1∶2.0，經色譜柱處理後的溶液經冷凍乾燥或噴霧乾燥得到高純度免疫球蛋白製品。經SDS-PAGE電泳對蛋白質的構成檢測，得到的免疫球蛋白純度可達到80％。
權利要求
1.一種去除乳中β-乳球蛋白、提取高純度免疫球蛋白的方法，包括以下步驟(1)將新鮮的牛初乳或牛乳在1100g下離心脫脂後，以1∶1～2.0質量比的料水攪拌均勻，調節pH值為4.3～4.6，靜置15分鐘後除去非可溶性成分，得到的清液即為含有免疫球蛋白的粗品；(2)將步驟(1)中得到的含有免疫球蛋白粗品的溶液按一定比例加入到經過酸、一定離子強度的pH值為4.0～10.0緩衝液處理過的色譜柱中，去除乳中β-乳球蛋白，得到純度較高的免疫球蛋白。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於步驟(1)所述分散過程中可進行50-80rpm的轉速攪拌15-30分鐘。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於可通過離心或過濾的方式除去所述非可溶性成分，所述離心的轉速可為1160g～2400g，所述過濾可採用濾過孔徑為160～200目的濾布；調整pH所用酸為食品工業用的鹽酸或硫酸。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述步驟(2)中色譜柱可用3～6％的食品工業用鹽酸或硫酸進行預處理。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述步驟(2)中緩衝溶液離子強度可用K+、Na+或Mg+2的鹽酸鹽、硫酸鹽進行調整，離子強度為0.1-0.5。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述步驟(2)中緩衝液的pH＝4.0-10。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所示步驟(2)中上樣的體積量與色譜柱樹脂質量比例控制在1∶1～2.0。
8.根據權利要求1～7所述的方法，其特徵在於吸附在色譜柱上的為β-乳球蛋白，從柱內流出的為免疫球蛋白，其純度可達到70％以上。
全文摘要
本發明公開了一種去除乳或初乳中β－乳球蛋白及提取高純度的免疫球蛋白的方法，該方法包括以下步驟(1)將新鮮的牛初乳或牛乳在1100g下離心脫脂後，以1∶1～2.0質量比的料水攪拌均勻，調節pH值為4.3～4.6，靜置15分鐘後除去非可溶性成分，得到的清液即為含有免疫球蛋白的粗品。(2)將步驟(1)中得到的含有免疫球蛋白粗品的溶液按一定比例加入到經過酸、一定離子強度的pH值為4.0～10.0緩衝液處理過的色譜柱中，去除乳中β－乳球蛋白得到純度較高的免疫球蛋白。利用該方法去除β－乳球蛋白、提取免疫球蛋白，不產生免疫球蛋白變性現象，適用於生產免疫球蛋白等高附加值產品，純度可達到70％以上。解決了我國目前部分乳資源浪費問題。本發明可調整提取介質條件，得到不同純度的免疫球蛋白製品，此方法具有廣闊的工業應用前景。
文檔編號C07K1/00GK1900114SQ20051001222
公開日2007年1月24日 申請日期2005年7月19日 優先權日2005年7月19日
發明者郭順堂, 徐麗, 鄧淑琴 申請人:中國農業大學