一种大规模制备高纯度血红素的方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种大规模制备高纯度血红素的方法及应用。通过固液分离、吸附、离心、多次酶解等步骤，首次提供了一种大规模制备高纯度血红素的方法，从而提高血红素纯度。具体地，在一定pH值（pH值=1-4）的条件下，分离的血红素可以高效地与CMC-NA（羧甲基纤维素钠）或羧甲基淀粉发生吸附反应；在通过多次特定的酶解，洗涤，制得的血红素具有铁含量高，适口性好，吸收利用率高、生产过程环保无污染,无毒副作用等优点，非常适合用于补铁用途的饲料和食品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物
，具体地，本专利技术涉及一种大规模制备高纯度血红素的方法及应用。
技术介绍
日前世界范围内屠宰业规模日渐扩大，屠宰畜禽生产肉食品的同时产生大量的血液等副产物，这些巨大的副产资源如不能合理及时的利用或处理，不仅引起环境污染，还将导致资源的严重浪费。在我国，畜禽副产物血资源年产超过330万吨。动物血液含有人体及其他动物所需的几乎全部的营养物质及元素，包括蛋白质、氨基酸、维生素等营养物质及钠、钾、铁、钙等微量元素。目前及过去相当长的时间内，采集的大部分畜禽动物鲜血用于加工全血粉、血浆粉、血球粉等饲料原料、血豆腐等低附加值产品阶段。血液新功效产品的开发对于提高其附加值、增加收入、减少污染等均有重要的意义。近年来在对食品、医药方面的应用研究表明，来自血液中的血红素铁在治疗缺铁性贫血方面有着显著疗效，在肠道中的吸收率远高于无机铁。目前生产血红素铁的方法主要有丙酮法、冰醋酸法、表面活性剂法等，其主要的缺点是生产过程中使用有毒化学试剂，产生较大的环境污染，规模化生产难度大。其中，用丙酮法制备血红素工艺不仅对生产人员健康有危害，而且产品中存在丙酮残留。因此，本领域迫切需要开发一种能够大规模、无污染、高效生产血红素的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种大规模制备高纯度血红素的方法及应用。在本专利技术的第一方面，提供了一种大规模制备血红素的方法，包括步骤(I)获得血球，将所述血球与水混合和/或搅拌，获得破膜的含血红蛋白的混合液；(2)过滤步骤(1)所述的含血红蛋白的混合液，去除细胞膜，获得血红蛋白混合液；(3)将步骤⑵的血红蛋白混合液与酸混合和/或搅拌，获得血红素与珠蛋白分离的混合液；(4)将步骤(3)的血红素与珠蛋白分离的混合液与羧甲基纤维素钠(CMC-NA)或羧甲基淀粉溶液混合和/或搅拌，获得含有血红素-羧甲基纤维素复合物的混合液；(5)离心步骤(4)获得的含有血红素-羧甲基纤维素复合物的混合液，收集沉淀，即为血红素粗品。在另一优选例中，在步骤(5)之后，还包括步骤对步骤(5)获得的血红素粗品进行酶解处理，获得高纯度的血红素产品。在另一优选例中，所述的酶解处理的次数为f 3次。在另一优选例中，步骤(1)中血球与水的比例为血球水=1:1~1:8。在另一优选例中，血球与水的比例为血球水=1:3 1:6。在另一优选例中，血球与水的比例为血球冰=1:4。在另一优选例中，步骤(1)中所述的血球来源于人或非人动物。在另一优选例中，所述的非人动物选自下组猪、牛、羊、鸡、鸭等。在另一优选例中，所述的血球为新鲜健康的血球。在另一优选例中，步骤(1)中，所述血球与水混合和/或搅拌时间为1-10小时，较佳地为3-6小时。在另一优选例中，所述的水为无菌水或纯水。在另一优选例中，所述的水为反渗透膜过滤后的水。在另一优选例中，步骤(2)中，通过离心去除细胞膜。在另一优选例中，所述的离心为管式离心；更佳地转速为8000-15000转/分钟。在另一优选例中，步骤(3)中，血红蛋白混合液与酸混合后的pH值为1-4。在另一优选例中，血红蛋白混合液与酸混合和/或搅拌后的pH值为2-3。在另一优选例中，所述的酸选自下组柠檬酸、盐酸、磷酸；优选盐酸。在另一优选例中，血红蛋白混合液与酸混合和/或搅拌的时间为l_5h。在另一优选例中，步骤⑷中，所述的羧甲基纤维素钠(CMC-NA)溶液浓度为O. 05%-5% (优选 1%)。在另一优选例中，所述的酶解处理包括步骤(i)将步骤(5)获得的血红素粗品与水混合，制为均一的血红素溶液；(ii)向步骤⑴所述的溶液中加入蛋白酶，获得含蛋白肽和血红素的溶液；(iii)将步骤(ii)的去除了蛋白肽的含血红素的溶液再次酶解，将去除再次酶解的蛋白妝的溶液制备为血红素纯品。在另一优选例中，所述的血红素纯品中血红素的纯度≥70%，较佳地≥80%。在另一优选例中，所述的酶选自下组碱性蛋白酶、中性蛋白酶、动物蛋白酶、木瓜蛋白酶、血蛋白酶、或其组合。在另一优选例中，用碱性蛋白酶和血蛋白酶先后进行酶解处理。在另一优选例中，碱性蛋白酶处理时，pH值为10。在另一优选例中，血蛋白酶处理时，pH值为8。在本专利技术的第二方面，提供了一种高纯度血红素产品，血红素纯度≥70%，较佳地≥80%。在另一优选例中，所述的血红素产品不含丙酮等有毒化学试剂。在另一优选例中，使用的酸最终转变成可被人体吸收的盐类。在另一优选例中，所述的不含丙酮是指所述产品中丙酮含量≤0.01%，较佳地≤0.005%，更佳地为0。在本专利技术的第三方面，提供了本专利技术第二方面所述的血红素产品的用途，所述产品用于制备食品组合物、药品组合物、或饲料组合物。应理解，在本专利技术范围内中，本专利技术的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。附图说明下列附图用于说明本专利技术的具体实施方案，而不用于限定由权利要求书所界定的本专利技术范围。图1显示了本专利技术一个具体实施例的流程图。具体实施例方式本专利技术人经过广泛而深入的研究，通过固液分离、吸附、离心、多次酶解等步骤，首次提供了一种大规模制备高纯度血红素的方法，从而提高血红素纯度。具体地，在一定pH值(pH值优选1-4)的条件下，分离的血红素可以高效地与CMC-NA (羧甲基纤维素钠)发生吸附反应；在通过多次特定的酶解，洗涤，制得的血红素具有铁含量高，适口性好，吸收利用率高、无毒副作用、生产过程环保无污染等优点，非常适合用于补铁用途的饲料和食品。在此基础上完成了本专利技术。制备方法本专利技术方法利用动物加工副产品动物血球为原料，通过吸附、离心、多次酶解及喷雾干燥等技术，能够获得高纯度的血红素产品。在本专利技术的一个具体实施例中，包括步骤(图1):(a)将获得的血球与一定体积的水混合，搅拌混合液，使血细胞膜涨破，得到破膜的血红蛋白液体，并过滤去除细胞膜，获得血红蛋白液体I ;(b)将血红蛋白液体I与酸混合，达到一定pH后，与CMC-NA (羧甲基纤维素钠)溶液混合，充分搅拌，静置，获得血红蛋白液体I与CMC的混合液II ；(c)离心混合液II，收集沉淀，此沉淀即为血红素粗品；(d)将血红素粗品溶于水中，充分搅拌，获得均一的血红素悬浮液III ；向溶液III中添加蛋白酶，进行酶解反应，获得酶解液IV ；(e)将酶解液IV离心处理，收集沉淀；(f);将步骤(e)中沉淀溶于水中，充分搅拌，获得均一的血红素悬浮液V ;向溶液V中添加另一种蛋白酶，调节pH和温度，进行酶解反应，获得酶解液VI ；(g)将混合液VI离心处理，收集沉淀，清洗沉淀，得到血红素沉淀；(h)将步骤(g)得到的沉淀溶于水中，搅拌均匀，进行喷雾干燥处理，获得血红素成品，所述的血红素成品纯度大于70%。作为本专利技术的一种优选实施方式，进一步阐述本专利技术所述的方法(I)将血球与5倍的水混合，搅拌10小时得到破膜的血红蛋白液体，获得血红蛋白液体I ;所述的血球来自畜或禽；所述的血球为新鲜健康血球；所述水为纯水；(2)将破膜的血球液进行离心，去除细胞膜；所述离心采用管式离心机，转速12000转/分钟，下端排渣口排出物为细胞膜；(3)将血红蛋白液与酸混合，使物料pH在3，搅拌2小时，得到血红素与珠蛋白的混合液；所述酸为盐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大规模制备血红素的方法，其特征在于，包括步骤：(1)获得血球，将所述血球与水混合和/或搅拌，获得破膜的含血红蛋白的混合液；(2)过滤步骤(1)所述的含血红蛋白的混合液，去除细胞膜，获得血红蛋白混合液；(3)将步骤(2)的血红蛋白混合液与酸混合和/或搅拌，获得血红素与珠蛋白分离的混合液；(4)将步骤(3)的血红素与珠蛋白分离的混合液与羧甲基纤维素钠（CMC?NA）或羧甲基淀粉溶液混合和/或搅拌，获得含有血红素?羧甲基纤维素复合物的混合液；(5)离心步骤(4)获得的含有血红素?羧甲基纤维素复合物的混合液，收集沉淀，即为血红素粗品。

【技术特征摘要】
1.一种大规模制备血红素的方法，其特征在于，包括步骤 (1)获得血球，将所述血球与水混合和/或搅拌，获得破膜的含血红蛋白的混合液； (2)过滤步骤(1)所述的含血红蛋白的混合液，去除细胞膜，获得血红蛋白混合液； (3)将步骤(2)的血红蛋白混合液与酸混合和/或搅拌，获得血红素与珠蛋白分离的混合液； (4)将步骤(3)的血红素与珠蛋白分离的混合液与羧甲基纤维素钠(CMC-NA)或羧甲基淀粉溶液混合和/或搅拌，获得含有血红素-羧甲基纤维素复合物的混合液； (5)离心步骤(4)获得的含有血红素-羧甲基纤维素复合物的混合液，收集沉淀，即为血红素粗品。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(5)之后，还包括步骤对步骤(5)获得的血红素粗品进行酶解处理，获得高纯度的血红素产品。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤⑴中血球与水的比例为血球水=1:1 1:8。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，通过离心去除细胞膜。5.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：成国祥，江国永，于伟，
申请(专利权)人：上海杰隆生物制品股份有限公司，
类型：发明
国别省市：