System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种生物毒素脱毒剂及其制备方法和应用技术_技高网

一种生物毒素脱毒剂及其制备方法和应用技术

技术编号:40960449 阅读:3 留言:0更新日期:2024-04-18 20:38
本发明专利技术提供了一种生物毒素脱毒剂及其制备方法和应用,采用聚多巴胺对磁性Fe3O4粒子进行功能化修饰,在其表面引入活性基团,获得PDA包覆的磁性Fe3O4纳米材料;以此为载体对Lac、介体Ms进行共固定化,获得了可重复回收利用的具备生物毒素降解能力的漆酶/介体共固定化脱毒剂。本发明专利技术实现DON的高效降解,60min可降解94.42%的DON;重复使用6次后对DON的降解率仍然能够达到61.01%。脱毒剂使活细胞由47.08%增多至62.43%,显著改善了细胞凋亡;脱毒剂通过改善G0/G1期的阻滞而减弱其细胞毒性;有效消除其细胞毒性,可使细胞活力基本恢复至正常状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物,具体涉及一种生物毒素脱毒剂及其制备方法和应用


技术介绍

1、目前真菌毒素对食用和饲用产品造成危害程度最大的两种毒素为呕吐毒素和黄曲霉毒素,其中呕吐毒素是真菌分泌的生物毒素中的具有代表性毒素。呕吐毒素又名脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,don),是镰刀菌的一种次级代谢产物。呕吐毒素在欧盟分类标准中为三级致癌物,其污染率和污染水平均居单端孢霉烯族毒素之首。研究表明,呕吐毒素对免疫系统有影响,有明显胚胎毒性和一定致畸作用,可能有遗传毒性;而且,其会抑制蛋白质的合成,导致呕吐、腹泻、厌食、神经紊乱等毒性效应,引起了各国的普遍重视。

2、目前真菌毒素的脱毒方法主要有:物理消减方法,例如加热处理、辐照处理、水洗等;化学降解方法,例如化学试剂处理、臭氧在线熏蒸等;生物脱毒方法,例如微生物发酵、酶制剂处理等。以上处理方式对真菌毒素都能起到明显的降解效果。但在企业实际大规模应用过程中,存在着以下问题:物理消减方法在降解真菌毒素的同时,有可能会对产品的理化特性造成影响,改变产品的应用指标,使得产品的质量严重下降;水洗虽然不影响产品的理化指标,但排除的废水中,毒素严重超标,污染环境;化学降解方法同样存在着改变产品理化特性的问题,同时臭氧熏蒸造价昂贵,操作复杂、危险,企业应用成本太高,一直没有被工业化应用。目前主流的研究真菌毒素的脱毒方法主要集中在生物降解脱毒方式上;而最具应用前景的热点技术是生物酶脱毒技术;酶法脱毒真菌毒素主要是选用特种酶制剂,利用其有效性、专一性催化作用,对真菌毒素进行不同程度的催化降解,将毒素转化为对人体及动物无毒的物质。

3、对于don的脱毒,由于don的结构十分稳定,物理方法的脱毒效果并不理想,化学处理法虽然能达到较好的脱毒效果,但会引入其他有害物质,而生物降解法是通过微生物在温和条件下降解真菌毒素,将don转化为无毒或低毒物质。

4、但是,目前国内关于呕吐毒素脱毒酶研究有零星报道,但距离产业化应用仍相当遥远,目前国内外还没有可以工业化应用的酶制剂品种和可操作的应用技术。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种生物毒素脱毒剂及其制备方法,采用聚多巴胺(pda)对磁性fe3o4粒子进行功能化修饰,在其表面引入活性基团,获得pda包覆的磁性fe3o4纳米材料;以此为载体对(lac)、介体(ms)进行共固定化,获得了可重复回收利用的具备生物毒素降解能力的漆酶/介体共固定化脱毒剂fe3o4@pda@lac@vo。

2、本专利技术还提供了一种生物毒素脱毒剂的应用,用于生物毒素脱毒,尤其用于呕吐毒素脱毒,本专利技术以呕吐毒素为模式生物毒素,获得了其最优的脱毒工艺;该体系的稳定性及脱毒性能优异,通过细胞毒性试验,验证了脱毒剂降解don,能有效减弱细胞损伤,消除细胞毒性。

3、本专利技术具体技术方案如下:

4、一种生物毒素脱毒剂的制备方法,包括以下步骤:

5、1)制备fe3o4@pda;

6、2)制备漆酶单固定脱毒剂;

7、3)制备漆酶/介体共固定化脱毒剂。

8、步骤1)具体为:将磁性fe3o4与盐酸多巴胺(da)混合在缓冲溶液中,振荡反应,洗涤、分离,获得fe3o4@pda;于4℃保存备用。

9、所述磁性fe3o4与盐酸多巴胺的质量比为1:1;

10、所述缓冲液为ph 8.5的tris-hcl缓冲液;

11、所述振荡反应是指30℃恒温摇床中,150r/min振荡反应12h;

12、所述磁性fe3o4为采用碱共沉淀法合成的fe3o4纳米粒子,具体制备方法为:氮气保护下,在加热搅拌条件下,向亚铁盐和铁盐溶液中加入浓氨水,反应结束,去离子水洗涤至中性,获得磁性fe3o4。

13、优选的,所述磁性fe3o4的制备方法为:取fecl2·4h2o和fecl3·6h2o混合,通入氮气去除水中的氧气,水浴加热至65℃,在250r/min搅拌条件下,持续通入氮气,分三次加入3ml浓氨水,其间隔时间为20min每次,氨水添加完毕后,65℃水浴1.5h,而后将水浴锅调至100℃,当温度上升至93℃时开始计时,水浴1h后停止加热,待温度降至40~50℃即可取出,用去离子水洗涤直至中性,制备出磁性fe3o4。

14、步骤2)中,制备漆酶单固定脱毒剂fe3o4@pda@lac的方法为:

15、将fe3o4@pda和漆酶混合在缓冲溶液中,恒温振荡反应后,洗涤,分离,获得漆酶单固定脱毒剂fe3o4@pda@lac。

16、本步骤中,利用多巴胺的自聚合特性包覆fe3o4,避免了空气氧化,形成了内部铁核外部聚多巴胺的“核壳”结构。内部铁核赋予其磁性可回收;外部聚多巴胺结构上富含的羟基、氨基等活性基团,利于后继与漆酶结构中的铜离子、氨基酸基团以及小分子介体结构中的侧链基团通过共价或飞共价作用进行结合,从而起到共固定的效果。

17、所述将fe3o4@pda和漆酶的用量比为30:540-660mg/μl;更优选为30:594mg/μl;所述漆酶的酶活:8334u/l;

18、所述缓冲溶液为琥珀酸钠缓冲液,所述缓冲溶液的ph为3.5-4.5,优选ph 3.97;

19、所述恒温振荡反应,振荡速率为150r/min,振荡反应温度为25-35℃,优选为29.2℃;振荡反应时间为6-10h,优选为7-8h,最优选为7.9h;

20、步骤3)具体为:将fe3o4@pda@lac与介体混合,振荡反应后取出,用去离子水清洗至上清中不含漆酶和介体,获得fe3o4@pda@lac@vo,4℃保存备用。

21、步骤3)中所述振荡反应是指在150r/min条件下,温度30℃,反应时间6h;

22、步骤3)中,所述介体为乙酰香草酮vo;

23、本专利技术提供的一种生物毒素脱毒剂,采用上述方法制备得到;所述生物毒素脱毒剂的结构组成为:以磁性fe3o4为内核,外围包覆聚多巴胺层,漆酶、介体共固定于聚多巴胺层。该脱毒剂外观成深褐色规则球状,粒径18-25nm。

24、本专利技术提供的一种生物毒素脱毒剂的应用,用于生物毒素脱毒,尤其适用于呕吐毒素脱毒。

25、具体应用方法为:

26、将生物毒素脱毒剂和生物毒素混合,降解。

27、所述降解,降解条件:取6mg fe3o4@pda@lac@vo粒子,150μl 0.5-5mg/ml的don,一起放入5ml离心管中,在30℃下震荡降解20min后,8000rpm离心5min,取上清,90℃高温加热2min,以避免上清中有残留的漆酶的影响,将上清液过0.45μm的滤膜后装入液相检测瓶中,随后进行高效液相色谱检测,测定don降解率。

28、所述生物毒素脱毒剂重复使用6次后对呕吐毒素的降解率仍然能够达到61.01%。

29、本专利技术脱毒剂的制备方法包括了磁性基核fe3o4的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种生物毒素脱毒剂的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1)具体为:将磁性Fe3O4与盐酸多巴胺(DA)混合在缓冲溶液中,振荡反应,洗涤、分离,获得Fe3O4@PDA;于4℃保存备用。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述磁性Fe3O4与盐酸多巴胺的质量比为1:1。

4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述磁性Fe3O4的制备方法为:氮气保护下,在加热搅拌条件下,向亚铁盐和铁盐溶液中加入浓氨水,反应结束,去离子水洗涤至中性,获得磁性Fe3O4。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中,制备漆酶单固定脱毒剂Fe3O4@PDA@Lac的方法为:

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述将Fe3O4@PDA和漆酶的用量比为30:540-660mg/μL;所述缓冲溶液的pH为3.5-4.5,所述恒温振荡反应,温度为25-35℃,时间为6-10h。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤3)具体为:将步骤2)制备的Fe3O4@PDA@Lac与介体混合,振荡反应后取出,用去离子水清洗至上清中不含漆酶和介体,获得Fe3O4@PDA@Lac@Vo,4℃保存备用。

8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤3)中所述振荡反应是指在150r/min条件下,温度30℃,反应时间6h。

9.一种权利要求1-8任一项所述制备方法制备的生物毒素脱毒剂。

10.一种权利要求9所述的生物毒素脱毒剂的应用,其特征在于,用于生物毒素脱毒。

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【技术特征摘要】

1.一种生物毒素脱毒剂的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1)具体为:将磁性fe3o4与盐酸多巴胺(da)混合在缓冲溶液中,振荡反应,洗涤、分离,获得fe3o4@pda;于4℃保存备用。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述磁性fe3o4与盐酸多巴胺的质量比为1:1。

4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述磁性fe3o4的制备方法为:氮气保护下,在加热搅拌条件下,向亚铁盐和铁盐溶液中加入浓氨水,反应结束,去离子水洗涤至中性,获得磁性fe3o4。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中,制备漆酶单固定脱毒剂fe3o4@pda@lac的方法为:

6.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵世光余江杰刘庆涛储欣颖陈胜现黎玮鲁咏琪
申请(专利权)人:安徽工程大学
类型:发明
国别省市:

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