RU2746424C1

RU2746424C1 - Способ выделения лектина бобов солодки гладкой

Info

Publication number: RU2746424C1
Application number: RU2019135545A
Authority: RU
Inventors: Александр Аркадьевич Николаев; Елена Борисовна Мавлютова; Наталия Николаевна Николаева; Светлана Александровна Голубкина
Priority date: 2019-11-05
Filing date: 2019-11-05
Publication date: 2021-04-13

Abstract

Изобретение относится к способу выделения лектина бобов солодки гладкой, в котором высушенные и измельченные бобы солодки смешивают с буфером Трис-HCl и инкубируют полученную смесь при постоянном перемешивании, затем центрифугируют указанную смесь с получением осадка и надосадочной жидкости, отбрасывают полученный осадок и используют надосадочную жидкость для преципитации лектина бобов солодки гладкой 75-80% насыщения сульфата аммония с получением осадка, который подвергают гидрофобной хроматографии и высокоэффективной хроматографии на обращено-фазном носителе силисорб С-8 в градиенте ацетонитрила, и при концентрации ацетонитрила от 35 до 39% получают чистый препарат лектина бобов солодки гладкой. 4 ил., 2 пр.

Description

Изобретение относится к области медицины, а именно биохимии, и может быть использовано, в частности, для выделения лектина бобов солодки гладкой.

В практике известен способ получения обогащенной лектином бобов солодки гладкой фракции, основанный на экстракции растительного сырья специальным кальциево-магниевым буфером. Этим буферным раствором заливали приготовленное и высушенное растительной сырье в соотношение 1 : 5 в темные склянки, смесь постоянно перемешивали при температуре 20°С в течение 10 дней для экстракции биологически активных веществ (Сухенко Л.Т. Дикорастущие растения флоры юга России как источник ценных фитокомпонентов с противомикробными и биорегуляторными свойствами Дисс. доктора биол.наук. Астрахань 2012).

Недостатками этого способа являются:

- низкая чистота продукта,

- низкая эффективность и невысокий выход продукта;

- длительность проведения;

Целью представленного изобретения является повышение степени очистки и ускорение способа очистки лектина бобов солодки гладкой.

Указанный технический результат достигается тем, что выделение проводят, используя водно-солевой экстракт измельченных бобов солодки гладкой , а на последующих стадиях проводят преципитацию 75-80% сульфатом аммония, гидрофобную хроматографию и высокоэффективную хроматографию на обращеннофазном носителе силосорб С-8 в градиенте ацетонитрила и при концентрации ацетонитрила от 35 до 39% получают чистый препарат лектина бобов солодки гладкой.

Степень очистки лектина составила 117, а выход более 52 %. Всего из 1кг сухого порошка бобов солодки гладкой получено 523,0мг лектина, который до дальнейшего использования хранился при -24°С.

В доступной нам литературе способа очистки лектина бобов солодки гладкой до гомогенного состояния не известно.

Для выделения лектина собирали плоды солодки гладкой, которые созревают в конце августа, сентябре. Именно бобы солодки гладкой, по аналогии с горохом, фасолью и др. растениями наиболее богаты углеводсвязывающими протеинами [Гаммерман, А.Ф. Лекарственные растения. /А.Ф. Гаммерман. - М.: Высшая школа. - 1990. - 453с.], как показали гемагглютинационные тесты. Использовалось 1000 г высушенной и измельченной массы бобов солодки, собранной в сентябре 2017 г. в Красноярском районе Астраханской области. Химикаты и реагенты, используемые в работе, были аналитической степени чистоты. На первой стадии очистки высушенные и измельченные бобы солодки гладкой смешивали с 10 mM Tris-HCl, буфер pH 7,4 в соотношении 1:1, и инкубировали в течение 560-600 минут, при постоянном перемешивании. Далее указанную смесь центрифугировали в течение 20-30 минут при 8000 об/мин. Образовавшийся осадок отбрасывали. Полученную надосадочную жидкость использовали на следующей стадии очистки.

На второй стадии выделения лектина бобов солодки гладкой использовали надосадочную жидкость. Нами обнаружена способность лектина бобов солодки гладкой преципитировать в растворе сульфата аммония при 75-80% насыщения. Осадок проявлял гемагглютинирующую активность а надосадочная жидкость нет. Сущность поясняется рисунками, где:

Фиг.1. Гемагглютинационная активность лектина бобов солодки гладкой. Концентрация белка в лунках Ц выровнена до уровня 160 мкг / мл.

К(вертикальный ряд)-отрицательный контроль. Ряд 1-надосадочная жидкость после преципитации 80% насыщения сульфата аммония;

Ряд 2- осадок после преципитации 80% насыщения сульфата аммония;

Ряд 3 – очищенный препарат лектина бобов солодки гладкой;

Ряд 4 – исходный водно-солевой экстракт бобов солодки гладкой.

Фиг.2. Очистка лектина солодки гладкой. Гидрофобная хроматография бутирил-Toyoperl. Фракция 1 проявляет гемагглютинирующую активность.

Фиг.3. Обращеннофазная высокоэффективная жидкостная хроматография лектина бобов солодки гладкой. Колонка силосорб С-8 115,0х3,5 мм Элюцтя 0.1% ТФУ и градиент ацетонитрила от 0 до 60%. Пик 5 проявляет гемагглютинирующую активность.

Фиг.4. Электрофорез в полиакриламидном геле. А – водно-солевой экстракт бобов солодки гладкой; Б – фракция после осаждения сульфатом аммония из водно-солевого экстракта; В – Очищенный препарат лектина бобов солодки гладкой.

На третьей стадии осадок, полученный осаждением 75-80% сульфатом аммония подвергали гидрофобной хроматографии на бутирил-тойоперле в линейном градиенте сульфата аммония от 2М до 0 и далее промывка 0,1% тритоном Х-100. Фракции, проявлявшие гемагглютинационную активность, собирали и объединяли

На четвертой, заключительной стадии осуществлялась окончательная очистка лектина бобов солодки гладкой высокоэффективной жидкостной хроматографией на обращено-фазном носителе силосорб С8 в градиенте ацетонитрила. Лектин солодки гладкой, обладающий гемагглютинирующей активностью выходит во фракциях, соответствующих концентрации ацетонитрила от 35до 39%.

Далее в таблице 1. показаны этапы очистки лектина бобов солодки гладкой. Предложенный нами способ дает возможность получить электрофоретически чистый препарат лектина бобов солодки гладкой, повышает эффективность (повышает выход конечного продукта на 63,5%), сокращает время и упрощает очистку лектина бобов солодки гладкой по сравнению со способом (Сухенко Л.Т. Дикорастущие растения флоры юга России как источник ценных фитокомпонентов с противомикробными и биорегуляторными свойствами Дисс. доктора биол. наук, Астрахань 2012). В прототипе лектин бобов солодки гладкой получают в виде обагощенного экстракта, содержащего массу белковых примесей. Главное преимущество предлагаемого способа заключается в получении гомогенного препарата лектина бобов солодки гладкой с высокой степенью чистоты и высокой гемагглютинирующей способностью.

На фиг.4 показано, что препарат лектин бобов солодки гладкой гомогенен при электрофоретическом контроле чистоты.

Ниже приводятся результаты апробации.

Пример №1.

На первой стадии очистки высушенные и измельченные бобы солодки гладкой смешивали с 10 mM Tris-HCl, буфер pH 7,4 в соотношении 1:1, и инкубировали в течение 600 минут, при постоянном перемешивании. Далее указанную смесь центрифугировали в течение 30 минут при 8000 об/мин. Образовавшийся осадок отбрасывали. Надосадочную жидкость использовали на следующей стадии очистки.

На второй стадии выделения лектина бобов солодки гладкой использовали объединенную надосадочную жидкость. Нами обнаружена способность лектина бобов солодки гладкой преципитировать в растворе сульфата аммония при 75% насыщения. Осадок проявлял гемагглютинирующую активность, а надосадочная жидкость нет.

На третьей стадии осадок, полученный осаждением 75% сульфатом аммония подвергали гидрофобной хроматографии на бутирил-тойоперле в линейном градиенте сульфата аммония от 2М до 0 и далее промывка 0,1% тритоном Х-100. Фракции, проявлявшие гемагглютинационную активность, собирали и объединяли.

На четвертой, заключительной стадии осуществлялась окончательная очистка лектина бобов солодки гладкой высокоэффективной жидкостной хроматографией на обращеннофазном носителе силосорб С8 в градиенте ацетонитрила. Лектин солодки гладкой, обладающий гемагглютинирующей активностью выходит во фракциях, соответствующих концентрации ацетонитрила 35%. Полученный элюат диализовали и концентрировали до приемлемого объема (18 мл).

Пример №2

На первой стадии очистки высушенные и измельченные бобы солодки гладкой смешивали с 10 mM Tris-HCl, буфер pH 7,4 в соотношении 1:1, и инкубировали в течение 560 минут, при постоянном перемешивании. Далее указанную смесь центрифугировали в течение 20 минут при 8000 об/мин. Образовавшийся осадок отбрасывали. Надосадочную жидкость использовали на следующей стадии очистки.

На второй стадии выделения лектина бобов солодки гладкой использовали объединенную надосадочную жидкость. Нами обнаруженна способность лектина бобов солодки гладкой преципитировать в растворе сульфата аммония при 80% насыщения. Осадок проявлял гемагглютинирующую активность, а надосадочная жидкость нет.

На третьей стадии осадок, полученный осаждением 80% сульфатом аммония подвергали гидрофобной хроматографии на бутирил-тойоперле в линейном градиенте сульфата аммония от 2М до 0 и далее промывка 0,1% тритоном Х-100. Фракции, проявлявшие гемагглютинационную активность, собирали и объединяли.

На четвертой, заключительной стадии осуществлялась окончательная очистка лектина бобов солодки гладкой высокоэффективной жидкостной хроматографией на обращеннофазном носителе силосорб С8 в градиенте ацетонитрила. Лектин солодки гладкой, обладающий гемагглютинирующей активностью выходит во фракциях, соответствующих концентрации ацетонитрила 39%. Полученный элюат диализовали и концентрировали до приемлемого объема (16 мл).

Предложенный нами способ:

- позволяет получить электрофоретически гомогенный препарат лектина бобов солодки;

- повышает эффективность (повышает выход конечного продукта на 45%),

- сокращает время.

Claims

Способ выделения лектина бобов солодки гладкой, в котором высушенные и измельченные бобы солодки смешивают с буфером Трис-HCl и инкубируют полученную смесь при постоянном перемешивании, затем центрифугируют указанную смесь с получением осадка и надосадочной жидкости, отбрасывают полученный осадок и используют надосадочную жидкость для преципитации лектина бобов солодки гладкой 75-80% насыщения сульфата аммония с получением осадка, который подвергают гидрофобной хроматографии и высокоэффективной хроматографии на обращенно-фазном носителе силисорб С-8 в градиенте ацетонитрила, и при концентрации ацетонитрила от 35 до 39% получают чистый препарат лектина бобов солодки гладкой.