一种海洋生物源高效重金属脱除剂金属硫蛋白提取分离工艺制造技术

技术编号:10529581 阅读:178 留言:0更新日期:2014-10-15 11:21
一种海洋生物源高效重金属脱除剂金属硫蛋白提取分离工艺,步骤为:经匀浆处理的鱼内脏,按比例加入缓冲溶液,调节提取液pH至7.0~9.0,控制提取温度,搅拌提取1~4小时;提取液经加热处理去除杂蛋白,冷却后经离心去除沉淀物,上清液通过多级超滤、微滤、纳滤多元膜集成纯化系统脱除大分子、分离提纯及浓缩,获得MT粗品;MT粗品经葡聚糖凝胶与离子交换层析联合分离纯化,后经干燥处理,获得高纯度海洋生物源MT产品。本发明专利技术工艺不仅降低了现有技术因添加试剂引起的安全性影响,而且降低对于试剂后续的去除工艺,且以廉价而丰富的鱼内脏作为工业生产MT的资源,简化分离纯化步骤,获得更为安全高效的海洋生物源重金属脱除剂产品。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种海洋生物源高效重金属脱除剂金属硫蛋白提取分离工艺,步骤为:经匀浆处理的鱼内脏,按比例加入缓冲溶液,调节提取液pH至7.0~9.0,控制提取温度,搅拌提取1~4小时;提取液经加热处理去除杂蛋白,冷却后经离心去除沉淀物,上清液通过多级超滤、微滤、纳滤多元膜集成纯化系统脱除大分子、分离提纯及浓缩,获得MT粗品;MT粗品经葡聚糖凝胶与离子交换层析联合分离纯化,后经干燥处理,获得高纯度海洋生物源MT产品。本专利技术工艺不仅降低了现有技术因添加试剂引起的安全性影响,而且降低对于试剂后续的去除工艺,且以廉价而丰富的鱼内脏作为工业生产MT的资源,简化分离纯化步骤,获得更为安全高效的海洋生物源重金属脱除剂产品。【专利说明】一种海洋生物源高效重金属脱除剂金属硫蛋白提取分离工
本专利技术涉及水产品的高值化开发
,尤指从海洋水产鱼类加工副产物一从 鱼内脏中提取分离对重金属具有高效脱除作用的海洋生物源金属硫蛋白。
技术介绍
随着我国工业化的进程,重金属以多种方式进入了环境,当环境受到重金属污染 后,可在生物体内富集,并通过食物链进入人体,引起急慢性中毒。重金属主要是妨碍人体 必需微量元素的吸收,干扰巯基功能从而影响酶和蛋白的活性,具有急性毒性、累积毒性以 及远期毒效应,长期食用高重金属含量的食物容易引起神经系统、骨骼系统和消化系统多 脏器损害,出现诸如"水俣病"、"骨痛病"、"白细胞减少"等公害疾病,严重危及人类健康和 安全。因此,如何降低重金属对人体危害已成为目前亟待解决的安全性问题之一。 使用解毒剂驱排生物体内蓄积的重金属,是防治中毒的根本措施之一。目前对于 人体重金属中毒排除报到较多,主要是服用解毒剂,如环已烷二胺四乙酸、2,3-二巯基丙 醇、五醋三胺钠钙、五醋三胺钠锌及二巯丁二酸等,这些解毒剂主要靠其巯基、氨基、羟基或 羧基等与重金属结合,促进排出体外。但是,这些解毒剂主要是依靠化学合成,往往存在水 溶性差,生物利用度低,且伴有皮下紫斑、鼻牙龈出血加重、腹胀恶心、口角糜烂、发热皮疹 等副反应。因此,如何找到一种天然高效的对重金属具有解毒作用的生物制剂就显得颇为 重要。 金属硫蛋白(metallothionein,MT)是一类低分子量、高巯基含量、能结合金属离 子具有独特性能的一类金属结合蛋白质,作为一类高度可诱导性的内源性蛋白,广泛存在 于从细菌到哺乳动物的多种生物体内。MT的生物学功能主要与细胞核组织的应激反应有 关,表现为体内必需金属元素(Cu,Zn,Co, Ni等)的储运、代谢和精细调节以及非必需金属 元素(0山取48,?13等)的解毒,清除自由基、抗辐射和紫外线照射,防止细胞癌变等。奶'起 到解除重金属对人体的毒性,对保护大脑、肝、肾等重要器官具有极其重要意义,在医学、化 妆品、保健食品添加剂、环保等方面得到了广泛的应用。 目前,国内市场上常见的MT主要是从兔肝中提取,有关兔肝MT的提取技术通常 采用缓冲液提取、有机溶剂沉淀除杂、热变性除杂、乙醇沉淀MT等工艺,由于工艺中使用大 量乙醇和氯仿,不但使生产工艺繁琐,产品成本居高不下,而且污染环境。且采用兔肝提取 MT,由于MT原料需求特别,且生产工艺复杂,生产量存在着严重的不足、资源有限,从而使 其应用和研究受到限制,MT原料来源已成为制约该领域发展的瓶颈之一。 选择丰富的MT资源,简化纯化步骤,降低成本,特别是减少有毒溶剂的使用,是生 产MT的关键问题。伴随我国水产养殖业结构调整,水产加工业也逐步发展壮大,但加工鱼 产品同时会产生大量下脚料,占加工鱼30%?50%,如果不进行有效处理,不仅污染环境,还 造成大量资源浪费。鱼内脏中含有丰富的生物活性蛋白,其中含对重金属具有高效脱除作 用的MT,若以廉价而丰富的鱼内脏作为工业生产MT的资源,简化分离纯化步骤,制备高附 加值、市场前景广阔的产品,实现废物利用,变废为宝,就显得颇为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的便是以海洋水产加工副产物鱼内脏为原料,提供一种高纯度海洋生 物源金属硫蛋白提取分离工艺,通过该工艺可以获得对重金属具有高效脱除作用,更为安 全的海洋生物源解毒剂产品。 为实现上述目的,本专利技术的解决方案是: 一种海洋生物源高效重金属脱除剂金属硫蛋白提取分离工艺,其步骤包括: 步骤1、经匀浆处理的海洋水产加工副产物鱼内脏,按比例加入缓冲溶液,调节提取液 pH至7. 0?9. 0,控制提取温度,搅拌提取1?4小时; 步骤2、提取液经加热处理去除杂蛋白,直接进入下一步工序; 步骤3、提取液冷却后经离心去除沉淀物,上清液通过多级超滤、微滤、纳滤多元膜集成 纯化系统脱除大分子、分离提纯及浓缩,获得MT粗品; 步骤4、MT粗品经葡聚糖凝胶与离子交换层析联合分离纯化,后经干燥处理,获得高纯 度海洋生物源MT产品。 所述步骤1中,经匀浆海洋水产加工副产物鱼内脏与缓冲溶液的质量体积比,即 千克:升,为1:2?1:10。 所述步骤1中,采用的缓冲溶液为〇. 1?〇. 3mol/L的Tris-HCL或磷酸缓冲溶液 或氯化钠溶液。 所述步骤1中,采用的缓冲溶液采用盐酸和氢氧化钠控制提取过程中提取液pH至 7. 0 ?9. 0〇 所述步骤1中,提取温度控制在25?55 °C。 所述步骤2中,提取液通过加热去除部分杂蛋白,加热温度为60°C?80°C,时间控 制在5?60分钟。 所述步骤 3 中,上清液通过 0. lum 陶瓷膜、500KDa、100KDa、50KDa、30KDa、20KDa、 10KDa、5KDa和500Da多级超滤、微滤、纳滤多元膜集成纯化系统脱除大分子、分离提纯及浓 缩,获得MT粗品。 所述步骤4中,MT粗品经葡聚糖凝胶G50或G100与离子交换层析DEAE-FF联合 分离纯化,后经干燥处理,获得高纯度海洋生物源MT产品 本专利技术以廉价而丰富海洋水产加工副产物鱼内脏为原料,简化分离纯化步骤,提供一 种高纯度海洋生物源MT的提取纯化分离工艺。改变了以往以兔肝脏制备MT时大量的有机 溶剂乙醇及氯仿的使用,不仅降低了因添加这些试剂引起安全性的影响,而且降低了对于 试剂后续的去除工艺,均降低了其产业成本。 本专利技术建立海洋生物源MT产业化工艺技术,制备了相比目前主要依靠化学合成, 存在水溶性差,生物利用度低,且伴有皮下紫斑、鼻牙龈出血加重、腹胀恶心、口角糜烂、发 热皮疹等副反应的重金属解毒剂,获得更为安全高效的海洋生物源重金属脱除剂产品,同 时减少因加工鱼产品产生大量下脚料所带来的环境污染及资源浪费,实现废物利用,变废 为宝。 【专利附图】【附图说明】 图1海洋生物源MT最适提取质量体积比,即千克:升; 图2海洋生物源MT最适提取pH ; 图3海洋生物源MT最适提取温度; 图4高纯海洋生物源MT在HPLC色谱图。 【具体实施方式】 配合图1到图4所示,本专利技术揭示了一种海洋生物源高效重金属脱除剂金属硫蛋 白提取分离工艺,其步骤包括: 步骤1、经匀浆处理的海洋水产加工副产物鱼内脏,按比例加入缓冲溶液,调节提取液 pH至7. 0?9. 0,控制提取温度,搅拌提取1?4小时;经匀浆海洋水产加工副产物鱼内脏 与本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种海洋生物源高效重金属脱除剂金属硫蛋白提取分离工艺,其步骤包括:步骤1、经匀浆处理的海洋水产加工副产物鱼内脏,按比例加入缓冲溶液,调节提取液pH至7.0~9.0,控制提取温度,搅拌提取1~4小时;步骤2、提取液经加热处理去除杂蛋白,直接进入下一步工序;步骤3、提取液冷却后经离心去除沉淀物,上清液通过多级超滤、微滤、纳滤多元膜集成纯化系统脱除大分子、分离提纯及浓缩,获得MT粗品;步骤4、MT粗品经葡聚糖凝胶与离子交换层析联合分离纯化,后经干燥处理,获得高纯度海洋生物源MT产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:孙继鹏王俊坤易瑞灶李诗逸杨婷
申请(专利权)人:国家海洋局第三海洋研究院
类型:发明
国别省市:福建;35

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