CN100429231C - 一种去除乳中β-乳球蛋白,提取高纯度免疫球蛋白的方法 - Google Patents

一种去除乳中β-乳球蛋白,提取高纯度免疫球蛋白的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种去除乳或初乳中β-乳球蛋白及提取高纯度的免疫球蛋白的方法，该方法包括以下步骤：(1)将新鲜的牛初乳或牛乳在1100g下离心脱脂后，以1∶1～2.0质量比的料水搅拌均匀，调节pH值为4.3～4.6，静置15分钟后除去非可溶性成分，得到的清液即为含有免疫球蛋白的粗品。(2)将步骤(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经过酸、一定离子强度的pH值为4.0～10.0缓冲液处理过的色谱柱中，去除乳中β-乳球蛋白得到纯度较高的免疫球蛋白。利用该方法去除β-乳球蛋白、提取免疫球蛋白，不产生免疫球蛋白变性现象，适用于生产免疫球蛋白等高附加值产品，纯度可达到70%以上。解决了我国目前部分乳资源浪费问题。本发明可调整提取介质条件，得到不同纯度的免疫球蛋白制品，此方法具有广阔的工业应用前景。

Description

一种去除乳中β-乳球蛋白，提取高纯度免疫球蛋白的方法
技术领域
本发明涉及一种牛乳、牛初乳深加工的方法，特别是涉及一种去除乳中β-乳球蛋白并可同时提取高纯度免疫球蛋白的方法。
背景技术
牛乳中含有多种功能性成分，如免疫球蛋白、乳白蛋白、乳酸过氧化物酶、糖蛋白、溶菌酶及各种生长因子等，其含量有限但产量高，而牛初乳中富含这些功能因子，其中免疫球蛋白是目前最引人注目的功能因子。近二十年研究发现，免疫球蛋白具有增强机体免疫能力。哺乳动物的乳汁中含有的免疫球蛋白量比较高，对刚出生的幼仔具有重要的免疫功能，能增强其抗病能力。因此提取牛乳或牛初乳中的免疫球蛋白开发具有独特生理功能的乳制品成为牛乳和牛初乳深加工的热点。
虽然我国目前有丰富的牛乳和牛初乳资源，但由于生产免疫球蛋白的技术不成熟，免疫球蛋白产品主要依赖进口。因此，研究简便有效的高纯度免疫球蛋白提取技术十分必要。
以牛乳或牛初乳为原料提取免疫球蛋白，β-乳球蛋白是影响其纯度的主要蛋白，并且经研究证实其也是过敏因子，因此有必要将β-乳球蛋白去除并可提高免疫球蛋白的纯度。目前已有去除牛乳中β-乳球蛋白的方法有酶解法、盐析沉淀法和膜过滤法等，但这些方法都对免疫球蛋白提取产生不利影响。而过去制备免疫球蛋白是用电泳、超速离心沉淀、低离子强度下等电点沉淀、离子交换、凝胶过滤、疏水色层析等方法，但均不适合规模化工业生产。
本发明研究了利用工业型色谱法、根据不同的提取介质条件在去除乳中β-乳球蛋白的同时提取高纯度的免疫球蛋白，这将会大大提高产品档次，降低生产成本，从而促进蛋白提取工业的更好发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种从牛乳或牛初乳中去除β-乳球蛋白并可同时提取高纯度免疫球蛋白的方法。
本发明所要解决的技术问题是：现有技术中去除乳中β-乳球蛋白的方法对免疫球蛋白提取产生不利影响，且制备免疫球蛋白的方法不适合规模化工业生产。
本发明所提供的去除β-乳球蛋白提取免疫球蛋白的方法，包括以下步骤：
(1)将新鲜的牛初乳或牛乳在1100g下离心脱脂后，以1∶1～2.0质量比的料水搅拌均匀，调节pH值为4.3-4.6，静置15分钟后除去非可溶性成分，得到的清液即为含有免疫球蛋白的粗品。
(2)将步骤(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经过酸、一定离子强度的pH值为4.0～10.0缓冲液处理过的色谱柱中，通过此色谱柱去除乳中β-乳球蛋白得到纯度较高的免疫球蛋白。
其中，步骤(1)所述分散过程中可进行50～80rpm的转速搅拌15～30分钟；可通过离心或过滤的方式除去所述非可溶性成分，所述离心的转速可为1160g～2400g，所述过滤可采用滤过孔径为160～200目的滤布；调整pH所用酸为食品工业用的盐酸、柠檬酸或乳酸等。
步骤(2)处理色谱柱所用的酸为3～6％的食品工业用盐酸或硫酸等；缓冲溶液离子强度可用K+、Na+或Mg+2的盐酸盐、硫酸盐等进行调整，离子强度为0.1～0.5。
当步骤(2)中的所述色谱柱经3～6％酸和pH＝4.0～10离子强度为0.1～0.5缓冲液处理后，加入步骤(1)得到的含有免疫球蛋白溶液，吸附在色谱柱上的即为β-乳球蛋白，从柱内流出的即为免疫球蛋白。
当步骤(2)中上样的体积量与色谱柱树脂质量比例控制在1∶1～2.0时，经SDS-PAGE电泳对蛋白质的构成检测，免疫球蛋白的纯度可达到88％-70％。
当步骤(2)中的色谱柱用食品工业用碱清洗柱上吸附的β-乳球蛋白后，再经酸和一定离子强度的缓冲液处理后即可继续使用。
本发明所述的去除乳中β-乳球蛋白、提取高纯度免疫球蛋白的色谱分离工艺不仅去除了乳中过敏因子β-乳球蛋白，而且不产生免疫球蛋白变性现象，适用于生产免疫球蛋白等高附加值产品，产品纯度高。与其它的生物化学方法相比更适合于大规模的高纯度免疫球蛋白工业化生产。此技术的应用解决乳中过敏因子β-乳球蛋白的去除，高纯度免疫球蛋白生产技术难的问题，从而，为我国牛乳和牛初乳深加，开辟了新技术，还将满足目前我国市场对免疫球蛋白产品的需求。本发明可调整提取介质条件，得到不同纯度的免疫球蛋白制品。
附图说明
图1为经色谱柱处理后的溶液中蛋白质构成的SDS-PAGE电泳图谱。泳道1为标准分子量Marker，2-12为经处理的牛初乳样品。
具体实施方式
下述实施例中所用酸均为食品工业用酸。
实施例1、牛乳为原料制作干酪后的副产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
以制备干酪得到的甜乳清或酸性乳清为原料，色谱柱经4％盐酸处理，用水清洗至中性后加入离子强度为0.2、pH＝6.0的缓冲液，按原料与树脂1∶1.5质量比加入原料。经色谱柱处理后的溶液经低温干燥得到免疫球蛋白制品。经SDS-PAGE电泳对蛋白质的构成检测，得到的免疫球蛋白纯度可达到80％以上。
实施例2、牛初乳中β-乳球蛋白的去除，免疫球蛋白的提取
新鲜的牛初乳在1100g下离心脱脂后，以1∶1～1.5质量比的料水搅拌均匀，用35％盐酸调节pH值为4.4，静置15分钟后在1160g下离心除去非可溶性成分，得到清液。用3％的食品工业用盐酸处理色谱柱，用水清洗至中性后用离子强度为0.3、pH＝7.0的缓冲液处理色谱柱，将牛初乳的乳清液加入到色谱柱内，加入的体积量控制在与树脂质量比为1∶1.2，经色谱柱处理后的溶液经低温干燥得到免疫球蛋白制品。经SDS-PAGE电泳对蛋白质的构成检测，得到的免疫球蛋白纯度可达到70％以上，电泳检测结果如图1所示。
实施例3、去除牛乳中β-乳球蛋白，提取免疫球蛋白
新鲜的牛乳在1100g下离心脱脂后，用35％盐酸调节pH值为4.6，静置15分钟后在1160g下离心除去非可溶性成分，得到清液。用4％的食品工业用盐酸处理色谱柱，水清洗至中性后用离子强度为0.3、pH＝7.4的缓冲液处理色谱柱，将牛初乳的乳清液加入到柱内，加入的体积量控制在与柱内树脂质量比为1∶2.0，经色谱柱处理后的溶液经冷冻干燥或喷雾干燥得到高纯度免疫球蛋白制品。经SDS-PAGE电泳对蛋白质的构成检测，得到的免疫球蛋白纯度可达到80％，

Claims (5)

1、一种去除乳中β-乳球蛋白、提取高纯度免疫球蛋白的方法，包括以下步骤：
(1)将新鲜的牛初乳或牛乳在1100g下离心脱脂后，以1∶1～2.0质量比的料水搅拌均匀，调节pH值为4.3～4.6，静置15分钟后除去非可溶性成分，得到的清液即为含有免疫球蛋白的粗品；
(2)将步骤(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经过酸、一定离子强度的pH值为4.0～10.0缓冲液处理过的色谱柱中，去除乳中β-乳球蛋白，得到纯度较高的免疫球蛋白。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：通过离心或过滤的方式除去所述非可溶性成分，所述离心的转速为1160g～2400g，所述过滤采用滤过孔径为160～200目的滤布；调整pH所用酸为食品工业用的盐酸或硫酸。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中色谱柱用3～6％的食品工业用盐酸或硫酸进行预处理。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中缓冲溶液离子强度用K+、Na+或Mg+2的盐酸盐、硫酸盐进行调整，离子强度为0.1-0.5。
5、根据权利要求1～4任意一项所述的方法，其特征在于：吸附在色谱柱上的为β-乳球蛋白，从柱内流出的为免疫球蛋白，其纯度达到70％以上。
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