CN101747408A - 以动物血液为原料生产多肽-Fe技术 - Google Patents

Abstract

本发明涉及从猪、牛、羊等动物血液中提取血红蛋白，再以血红蛋白为原料，生产具有抗氧化功能性肽-Fe产品。猪、牛、羊等动物血液是畜产品加工企业的副产物，其中含有大量的血红素蛋白。将新鲜动物血液进行抗凝处理，分离出红细胞；应用等电点沉淀和离心分离技术处理红细胞，得到血红素蛋白；血红素蛋白经真空-蛋白酶定向降解，生成大小不同的肽-卟啉铁及肽链；通过絮凝沉淀，离心分离得到肽-卟啉铁混合物。应用离子强度沉淀法分离出目标产品：α29肽-卟啉铁和β13肽-卟啉铁。此类肽-卟啉铁的水溶性好、稳定性强，具有补铁与抗氧化双重功效。

Description

以动物血液为原料生产多肽-Fe技术

技术领域

本发明涉及从猪、牛及羊等动物血液中提取血红素蛋白和以血红素蛋白为原料，生产具有抗氧化功能性多肽-卟啉Fe的方法。其特征在于用于制备具有药物性能的补铁剂和防贫血功能食品。

背景技术

血红素蛋白是一大类含有原卟啉IX作为辅基的金属蛋白，根据血红素辅基上连接蛋白质和金属离子以及蛋白质多肽链包裹血红素的蛋白分子组成方式不同，而行使不同的生物功能。铁血红蛋白是红细胞中最主要的成分，它由珠蛋白和血红素组成。血红素分子是一个具有卟啉结构的小分子，在卟啉分子中心，由卟啉中四个吡咯环上的氮原子与一个亚铁离子配位结合，珠蛋白肽链中第8位一个组氨酸残基中的吲哚侧链上的氮原子从卟啉分子平面的上方与亚铁离子配位结合。

血红素目前除了在食品行业常被用作着色剂外，在医学临床上也广泛使用，用作半合成胆红素原料，和生产抗肝功能亢进、抗炎症作用和抗肿瘤作用的重要药物和治疗贫血的血红素补铁剂。

蛋白质在胃肠道消化酶的作用下，最终分解成寡肽和游离氨基酸。寡肽在吸收上比游离氨基酸具有更多的优越性，可被完整吸收进入血液。血红素蛋白的分解产物多肽-卟啉铁，具有较强的补铁功效，还具有很强的抗氧化能力和保健作用。多肽-卟啉Fe用作补铁剂将有非常强的优势。

本课题组以动物血液为原料，分离出血红蛋白，利用真空辅助蛋白酶定向降解技术，将血红蛋白分解为固定链长的功能多肽-卟啉Fe；通过絮凝技术，将目标多肽-卟啉铁产品从水解产生的混合物中分离出来；用多肽-卟啉铁产品制备具有抗衰老、抗氧化、消除自由基、预防和治疗贫血等功能的药物以及用于治疗贫血的药品或具有特定功能的保健品与各种特定功能的食品与饮料的添加剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种血红蛋白的提取和血红素蛋白定向切断制备多肽-卟啉铁的方法。本发明血红素蛋白的提取方法包括下述步骤：

1)向新鲜的血液中加入抗凝剂，离心分离出红细胞。

2)红细胞破碎，血红蛋白等电点沉淀，离心分离出血红蛋白。

3)将限制性内切酶与血红蛋白混合，搅匀后，将体系放入真空环境中反应。

4)将反应到设定时间的体系从真空环境中取出，加入絮凝剂，离心得沉淀。

5)将离心得到的沉淀溶解后，向其中加入沉淀剂，离出各种多肽-卟啉铁产品。

血红素蛋白与多肽-卟啉铁的制备成功，可以为国民补铁提供优质的有机铁原料，为解决我国庞大的动物血液资源的高附加值利用提供有效途径，为开发新的抗氧化物质提供指导。

具体实施方式

1.血红蛋白的制备

A)向新鲜的猪血中加入抗凝剂，搅匀，3000r/min离心20min后，除去上层清液，得红细胞。

B)将红细胞加入5倍体积的生理盐水中，搅匀，超声10min后，3000r/min离心20min，弃上层液体，再加入5倍体积的生理盐水重复洗涤三次，最后一次以3000r/min离心20min，倒去上层清液，得固体。

C)向上述所得的固体中加入等体积蒸馏水和0.5倍体积的四氯化碳，超声10min，3000r/min离心15min，倒出上层清液，真空蒸发，得血蛋白固体，置于4℃冰箱保存。

2.血红蛋白的分解与多肽-Fe的制备

A)取一定量1(C)步骤中制备的血红蛋白溶液，加入0.1mol/LNaOH溶液调节PH值至8.0，加热煮沸10min，自然冷却到室温。

B)将(A)制得的溶液放入37.5℃恒温箱中恒温5h，加入限制性内切酶，在37.5℃恒温下搅拌水解10h，在反应过程中，通过补加0.1mol/LNaOH溶液保证溶液的PH值维持在7.6～8.0。

C)向(B)所得的溶液中加入特定絮凝剂，待沉淀物不增加，过滤得固体多肽-卟啉铁混合物。滤液备提取多肽用。

D)将(C)所得的固体溶解于蒸馏水中，加入特定的盐，当有固体析出时，微调溶液中离子强度，保证固体析出至不再增加，过滤，得产品(β13肽-卟啉铁)。

E)将(D)所得的滤液用透析袋透析，除去溶液中的无机离子，加入沉淀剂，析出沉淀，过滤，干燥，得产品(α29肽-卟啉铁)。

F)将(C)所得的滤液用孔径大小不一的透析袋进行梯度过滤，得到分子量不同的肽。

Claims (8)

1.一种从猪、牛及羊等动物血液中提取血红素蛋白，再以血红素蛋白为原料，生产具有抗氧化功能性肽-Fe产品。血红素蛋白和各种肽-Fe产品都是重要的医药原料和食品添加剂，可以用于制备补铁剂药物和防贫血食品。

2.权利要求1所述的从猪、牛及羊等动物血液中提取血红素蛋白方法，其特征在于它包括下述步骤：血液抗凝血处理，离心分离红细胞，红细胞破碎、等电点沉淀，离心分离血红素蛋白。

3.权利要求2所述的血液抗凝血处理和离心分离红细胞是向刚从动物体内放出的血液中加入凝血剂，搅匀均匀后，离心沉淀分离，得到红细胞。

4.权利要求2所述的红细胞破碎、等电点沉淀，离心分离血红素蛋白是将3所得的红细胞搅碎，向溶液中加入离子沉淀剂，离心分离得到血红素蛋白。

5.权利要求1所述的再以血红素蛋白为原料，生产具有抗氧化功能性肽-Fe方法，其特征在于它包括下述步骤：血红素蛋白真空-酶定向降解、絮凝沉淀与离心分离、肽-Fe的分离与纯化。

6.权利要求5所述的血红素蛋白真空-酶定向降解方法，是向血红素蛋白溶液中加入限制性内切酶，选择性将肽链从赖氨酸和精氨酸的羧基端切断，生成大小不一的多肽及肽-铁产物。

7.权利要求5所述的絮凝沉淀与离心分离是向降解后的肽-Fe与肽混合物中加入特异性絮凝剂，使目标肽-Fe产物沉淀出来。

8.权利要求5所述的肽-Fe的分离与纯化是应用目标肽-Fe自身特性，通过调节溶液的离子强度将其分离出来。