基于戊二醛交联作用的丝素固定化DNA吸附剂制备方法及其在黄曲霉毒素消除中的应用技术

本发明专利技术提供一种通过化学交联，特别是通过戊二醛分子与氨基交联，制备新型丝素固定化DNA的方法，并通过丝素固定化DNA上的DNA与黄曲霉毒素发生嵌合作用后，再分离清除丝素固定化DNA而俘获消除黄曲霉毒素的方法，特别适合花生油、玉米油、牛乳等油脂、乳制品中黄曲霉毒素的清除。由于DNA亲水且溶于水，无法与水溶性介质或反应体系分离，且缺乏适当的强度、硬度、韧性、塑性等力学性能，而丝素纤维则是亲水而不溶于水、具有良好机械性能、生物安全、可降解等特性，因此，本发明专利技术涉及的丝素固定化DNA可以规避DNA原有的缺陷和不足，充分展示和发挥DNA俘获消除黄曲霉毒素的性能。

Preparation of Silk Fibroin Immobilized DNA Adsorbent Based on Glutaraldehyde Crosslinking and Its Application in Aflatoxin Elimination

The invention provides a method for preparing novel silk fibroin immobilized DNA by chemical cross-linking, especially by glutaraldehyde molecule and amino cross-linking. After the DNA immobilized on silk fibroin immobilized DNA is chimerized with aflatoxin, the method for eliminating aflatoxin by separating and removing the immobilized DNA immobilized on silk fibroin is especially suitable for peanut oil, corn oil, milk and other oils and dairy products. Removal of aflatoxin in medium. Because DNA is hydrophilic and soluble in water, it can not be separated from water-soluble medium or reaction system, and lacks proper mechanical properties such as strength, hardness, toughness and plasticity, while silk fibroin fibers are hydrophilic but insoluble in water, with good mechanical properties, biological safety, degradability and other characteristics. Therefore, the immobilized DNA of silk fibroin can avoid the original defects and shortcomings of DNA, and is sufficient. Demonstrate and develop the ability of DNA capture to eliminate aflatoxins.

【技术实现步骤摘要】
基于戊二醛交联作用的丝素固定化DNA吸附剂制备方法及其在黄曲霉毒素消除中的应用
本专利技术涉及一种基于戊二醛交联作用的丝素固定化DNA吸附剂制备方法及其在黄曲霉毒素消除中的应用。
技术介绍
黄曲霉毒素，主要由黄曲霉(Aspergillusflavus)或寄生曲霉(Aspergillusarasiticus)分泌产生，是目前公认的致癌性最强的天然物质，被世界卫生组织国际癌症研究总署（IARC）划归为I类致癌物质，具有非常高的肝毒性，致肿瘤性、致畸和致突变性。人类赖以生存的几乎所有农产品，包括谷物、花生、玉米、大豆等，在采收前、中、后的各个环节，甚至包括在生产、加工、贮存过程中都有可能因滋生黄曲霉(Aspergillusflavus)或寄生曲霉(Aspergillusarasiticus)而被黄曲霉毒素污染，其中又以花生和玉米最容易滋生相应的霉菌，花生油和玉米油最容易受到黄曲霉毒素污染，甚至连牛乳也因乳牛食用被污染饲料会受到黄曲霉毒素的污染。迫切需要尽可能地消除黄曲霉毒素对世界经济和人类身体健康的不利影响。已有文献资料表明可以通过黄曲霉毒素嵌入DNA，并与DNA共价结合形成稳定的黄曲霉毒素-DNA加成物，因此，通过分离清除其中DNA可以达到简单高效清除黄曲霉毒素的目的。但是由于DNA是水溶性生物大分子，同时又缺乏适当的强度、硬度、韧性、塑性等力学性能，既无法简单地与反应后的水溶性反应物或介质分离，也无法构建具有一定耐磨、耐压、抗冲击、抗疲劳、抗弯曲等性能的部件或器具，因此，DNA的实际应用还是受到极大的限制。为此，人们采用共价或非共价方法将DNA固定在纤维素、硝酸纤维素、尼龙、玻璃、金片、磁性微球等固体支持物上，极大地改善了DNA的使用性能，拓展了DNA的使用范围。另外，由于蚕丝或丝素不但是集轻、柔、细为一体的天然纤维，素有“人体第二皮肤”的美誉，被业界称为“纤维皇后”，而且还因为其独特的物理化学性质，特别是其亲水而不溶于水、良好的机械性能、生物安全、可降解等特性，因此，蚕丝或丝素被广泛认为是制造纤维、无纺网、薄膜、多孔海绵、凝胶、仿生材料等各色各样生物材料的理想原料，也是许多酶制剂的理想固定化素材。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：本专利技术提供一种基于戊二醛交联作用的丝素固定化DNA吸附剂制备方法及其在黄曲霉毒素消除中的应用，即通过化学交联，特别是通过戊二醛分子与氨基交联制备新型丝素固定化DNA的方法，并使丝素固定化DNA上的DNA与黄曲霉毒素发生嵌合作用，再通过分离清除丝素固定化DNA而消除黄曲霉毒素的方法，特别适合花生油、玉米油、牛乳等油脂、乳制品中黄曲霉毒素的清除。本专利技术所指丝素固定化DNA包括丝素纤维固定化DNA和丝素蛋白固定化DNA。解决上述技术问题的技术方案是：一种基于戊二醛交联作用的丝素固定化DNA吸附剂制备方法，该方法先通过化学交联，即通过戊二醛分子与氨基交联，将天然DNA固定到丝素上，制备新型丝素固定化DNA。本专利技术的进一步技术方案是：按照天然DNA与丝素的质量比为：0.5-1∶10计，所述丝素是丝素纤维或是丝素蛋白，将天然DNA和丝素加入含0.2-2wt%戊二醛的pH为6-8的磷酸缓冲液中，充分混匀，并在4-40℃下反应0.5-2小时，反应结束后若为丝素纤维与DNA反应物则直接用蒸馏水反复漂洗，得到丝素固定化DNA；反应结束后若为丝素蛋白与DNA反应物则先加入甲醇使丝素蛋白凝固成水不溶物，再用蒸馏水反复漂洗，得到丝素固定化DNA。所述丝素纤维的制备过程是按照传统方法进行：即将干燥蚕丝纤维加入0.5％碳酸钠溶液，蚕丝纤维与碳酸钠溶液的质量比为1：15-20，在沸水浴中处理0.5小时完成一次脱胶步骤，重复3次脱胶步骤，最后得到白色丝状物即为丝素纤维，用蒸馏水反复漂洗，即精制丝素纤维。所述丝素蛋白的制备过程是：精制丝素纤维用CaCl2、Ca(NO3)2或LiBr溶解，通过调节相关盐的浓度、溶解温度、溶解时间调控蚕丝纤维的溶解程度和丝素蛋白分子量，并通过透析脱盐后制成浓度15-50%的丝素蛋白溶液，或干燥备用。所述天然DNA是小牛胸腺DNA、鲱鱼精DNA、鲑鱼精DNA、酵母DNA或花椰菜DNA。本专利技术的另一技术方案是：一种基于戊二醛交联作用的丝素固定化DNA吸附剂在黄曲霉毒素消除中的应用，通过丝素固定化DNA上的DNA与黄曲霉毒素发生嵌合作用后，再分离清除丝素固定化DNA而消除油脂或是乳制品中的黄曲霉毒素；所述丝素固定化DNA是上述制备得到的丝素固定化DNA。进一步的，丝素固定化DNA对油脂中黄曲霉毒素去除的具体过程为：（1）将丝素固定化DNA溶于或分散到由磷酸盐、甘氨酸、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠构成的不同缓冲液中，得到丝素固定化DNA缓冲溶液，丝素固定化DNA缓冲溶液的pH值控制在7-10范围，离子强度控制在50mM-200mM范围，DNA浓度控制在0.5-5%范围；（2）对黄曲霉毒素污染油脂样品预先进行黄曲霉毒素含量检测；（3）按照1克DNA嵌入结合100微克-800微克黄曲霉毒素的比例计算，将步骤（1）配制的丝素固定化DNA缓冲溶液添加到油脂中，向油脂中添加与步骤（1）相同的缓冲液作为水洗液，使油脂中缓冲液总量为油脂总重量的5-10%；（4）充分混合，混合时间维持30分钟-60分钟，温度维持在50℃-70℃；（5）处理之后，在室温下静置30分钟-120分钟，然后经油水分离器或高速离心分离油水，得油脂；（6）所得油脂再经纯净水洗涤1-2次，洗涤水添加量占油脂质量的5%-10%，充分混合，混合时间维持30分钟-60分钟，温度维持在50℃-70℃，在室温下静置30分钟-120分钟，然后经油水分离器或高速离心分离油水，得精制油脂。进一步的，丝素固定化DNA对乳制品中黄曲霉毒素去除的具体过程为：对黄曲霉毒素污染乳制品样品预先进行黄曲霉毒素含量检测，并按照丝素固定化DNA中1克DNA嵌入结合100微克-800微克黄曲霉毒素的比例计算，将丝素固定化DNA添加到受黄曲霉毒素污染的乳制品中，在4℃-30℃下充分混合，混合时间维持30分钟-60分钟，处理之后，在4℃-30℃下静置30分钟-120分钟，然后通过过滤去除丝素固定化DNA，得精制乳制品。由于花生油、玉米油、牛乳等极易被黄曲霉毒素污染，残留黄曲霉毒素难以去除，本专利技术可以通过DNA与黄曲霉毒素发生嵌合作用，再分离清除DNA而俘获消除其中黄曲霉毒素。但是由于DNA是水溶性生物大分子，无法简单地与反应后的水溶性反应物或介质分离，其实际应用受到极大限制。本专利技术考虑到与蛋白质分子类似，DNA分子也具有磷酸、羟基、氨基等游离活性基团，因此，通过化学交联，特别是通过戊二醛分子与氨基交联，可以使蚕丝或丝素纤维与DNA相连成为新型的丝素固定化DNA，并通过丝素固定化DNA上的DNA与黄曲霉毒素发生嵌合作用后再分离清除丝素固定化DNA而消除黄曲霉毒素的方法。本专利技术涉及的黄曲霉毒素消除原理和技术方法与传统食用油脂黄曲霉毒素消除方法完全不同。由于黄曲霉毒素是通过嵌入双链结构DNA，并与双链结构DNA共价结合形成稳定的黄曲霉毒素-DNA加成物，与解链DNA或单链DNA不存在嵌合关系，至少嵌合关系不密切，因此，维持丝素固定化DNA吸附剂上DNA双链结构稳定是本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于戊二醛交联作用的丝素固定化DNA吸附剂制备方法，其特征在于：该方法先通过化学交联，即通过戊二醛分子与氨基交联，将天然DNA固定到丝素上，制备新型丝素固定化DNA。

【技术特征摘要】
1.一种基于戊二醛交联作用的丝素固定化DNA吸附剂制备方法，其特征在于：该方法先通过化学交联，即通过戊二醛分子与氨基交联，将天然DNA固定到丝素上，制备新型丝素固定化DNA。2.根据权利要求1所述的基于戊二醛交联作用的丝素固定化DNA吸附剂制备方法，其特征在于：按照天然DNA与丝素的质量比为：0.5-1∶10计，所述丝素是丝素纤维或是丝素蛋白，将天然DNA和丝素加入含0.2-2wt%戊二醛的pH为6-8的磷酸缓冲液中，充分混匀，并在4-40℃下反应0.5-2小时，反应结束后若为丝素纤维与DNA反应物则直接用蒸馏水反复漂洗，得到丝素固定化DNA；反应结束后若为丝素蛋白与DNA反应物则先加入甲醇使丝素蛋白凝固成水不溶物，再用蒸馏水反复漂洗，得到丝素固定化DNA。3.根据权利要求2所述的基于戊二醛交联作用的丝素固定化DNA吸附剂制备方法，其特征在于：所述丝素纤维的制备过程是按照传统方法进行：即将干燥蚕丝纤维加入0.5％碳酸钠溶液，蚕丝纤维与碳酸钠溶液的质量比为1：15-20，在沸水浴中处理0.5小时完成一次脱胶步骤，重复3次脱胶步骤，最后得到白色丝状物即为丝素纤维，用蒸馏水反复漂洗，即精制丝素纤维。4.根据权利要求3所述的基于戊二醛交联作用的丝素固定化DNA吸附剂制备方法，其特征在于：所述丝素蛋白的制备过程是：精制丝素纤维用CaCl2、Ca(NO3)2或LiBr溶解，通过调节相关盐的浓度、溶解温度、溶解时间调控蚕丝纤维的溶解程度和丝素蛋白分子量，并通过透析脱盐后制成浓度15-50%的丝素蛋白溶液，或干燥备用。5.根据权利要求1-4任一项所述的基于戊二醛交联作用的丝素固定化DNA吸附剂制备方法，其特征在于：所述天然DNA是小牛胸腺DNA、鲱鱼精DNA、鲑鱼精DNA、酵母DNA或花椰菜DNA。6.一种基于戊二醛交联作用的丝素固定化DNA吸附剂在黄曲霉毒素消除中的应用，其特征在于：通过丝素固定化DNA上的DNA与黄曲霉毒素发生嵌合作用后，再分离清除丝素固定化DNA而消除油...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军生，阎柳娟，黄国霞，
申请(专利权)人：广西科技大学，
类型：发明
国别省市：广西,45