RU2763552C1 - Method for isolation of camel lactoferrin - Google Patents

Method for isolation of camel lactoferrin Download PDF

Info

Publication number
RU2763552C1
RU2763552C1 RU2021115524A RU2021115524A RU2763552C1 RU 2763552 C1 RU2763552 C1 RU 2763552C1 RU 2021115524 A RU2021115524 A RU 2021115524A RU 2021115524 A RU2021115524 A RU 2021115524A RU 2763552 C1 RU2763552 C1 RU 2763552C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
camel
fraction
lactoferrin
column
buffer
Prior art date
Application number
RU2021115524A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Аркадьевич Николаев
Ринат Рафаэлевич Насибулин
Светлана Александровна Голубкина
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО Астраханский ГМУ Минздрава России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО Астраханский ГМУ Минздрава России) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО Астраханский ГМУ Минздрава России)
Priority to RU2021115524A priority Critical patent/RU2763552C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2763552C1 publication Critical patent/RU2763552C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23JPROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J1/00Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites
    • A23J1/20Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from milk, e.g. casein; from whey

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: invention relates to the field of biotechnology. A method is proposed for the isolation of camel lactoferrin, including the centrifugation of camel milk and the removal of the formed fat fraction. Next, heat treatment of the fat-free fraction of camel milk is carried out, the resulting fraction is subjected to centrifugation, and the supernatant is subjected to affinity chromatography on immobilized lectin of the river waterworm, for which the entire volume is passed through a column of lectin-sepharose, equilibrated with tris-HCl (pH=8.0) with a buffer, fraction obtained at the previous stage. Then the column is washed with 1 M sodium chloride solution buffered with tris-HCl buffer (pH=8.0), and then the camel lactoferrin bound on the column is eluted with 0.1 M lactose solution in borate buffer pH = 9.0. The resulting eluate is dialyzed and concentrated.
EFFECT: method allows to obtain electrophoretically and chromatographically homogeneous preparation of camel lactoferrin.
1 cl, 2 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области медицины, а именно биохимии, и может быть использовано, в частности, для выделения лактоферрина верблюда.The invention relates to the field of medicine, namely biochemistry, and can be used, in particular, for the isolation of camel lactoferrin.

В практике известен способ получения очищенного препарата лактоферрина верблюда, основанный на сочетании методов высокоэффективной жидкостной хроматографии и тандемной-масс-спектроскопии ( Xia Li , Zengmei Li , Enmin Xu , Ling Chen , Hua Feng , Lu Chen 1, Ligang Deng,Dongliang Guo. Determination of Lactoferrin in Camel Milk by Ultrahigh-Performance Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry Using an Isotope-Labeled Winged Peptide as Internal Standard. Molecules 2019-v.24, p.4199=4208; doi:10.3390/molecules24224199) или известен способ (прототип), основанный на сочетании методов центрифугирования и различных видов хроматографии (Redwan EM, El-Fakharany EM, Uversky VN, Linjawi MH Screening the anti infectivity potentials of native N- and C-lobes derived from the camel lactoferrin against hepatitis C virus.BMC Complement Altern Med. 2014 Jul 3;14:219. doi: 10.1186/1472-6882-14-219.). In practice, a method is known for obtaining a purified preparation of camel lactoferrin, based on a combination of high performance liquid chromatography and tandem mass spectroscopy.(Xia Li , Zengmei Li , Enmin Xu , Ling Chen , Hua Feng , Lu Chen 1, Ligang Deng, Dongliang Guo. Determination of Lactoferrin in Camel Milk by Ultrahigh-Performance Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry Using an Isotope-Labeled Winged Peptide as Internal Standard. Molecules 2019-v.24, p.4199=4208; doi: 10.3390/molecules24224199) or a known method (prototype) based on a combination of centrifugation methods and various types of chromatography (Redwan EM, El-Fakharany EM, Uversky VN, Linjawi MH Screening the anti infectivity potentials of native N- and C-lobes derived from the camel lactoferrin again hepatitis C virus BMC Complement Altern Med 2014 Jul 3;14:219 doi: 10.1186/1472-6882-14-219.).

Недостатками известных способов являются:The disadvantages of the known methods are:

-низкая чистота продукта- low product purity

-низкая эффективность и невысокий выход продукта;-low efficiency and low product yield;

-длительность проведения;- the duration of the event;

- использование дорогостоящего оборудования- use of expensive equipment

Изобретение направлено на повышение степени очистки, ускорение и удешевление способа очистки лактоферрина верблюда. The invention is aimed at increasing the degree of purification, accelerating and reducing the cost of the method for purification of camel lactoferrin.

Указанный технический результат достигается тем, что проводят термическую обработку безжировой фракции молока верблюда при 75-77°С в течение 30 минут, полученную фракцию подвергают центрифугированию, а надосадочную жидкость подвергают аффинной хроматографии на иммобилизованном лектине бодяги речной, для чего через колонку лектин-сефарозы, уравновешенную трис-НCl (рН=8,0) буфером, пропускают весь объем фракции, полученной на предшествующей стадии, далее колонку промывают 1М раствором хлорида натрия, забуференного трис-НCl буфером (рН=8,0), а затем элюируют, связанный на колонке лактоферрин верблюда 0,1 М раствором лактозы в боратном буфере рН=9,0, полученный элюат диализуют и концентрируют. This technical result is achieved by heat treatment of the fat-free fraction of camel milk at 75-77°C for 30 minutes, the resulting fraction is subjected to centrifugation, and the supernatant is subjected to affinity chromatography on immobilized lectin of the river bodyagi, for which purpose through a column of lectin-Sepharose, balanced Tris-HCl (pH=8.0) buffer, pass the entire volume of the fraction obtained in the previous stage, then the column is washed with 1M sodium chloride solution buffered with Tris-HCl buffer (pH=8.0), and then elute bound on camel lactoferrin column with 0.1 M lactose solution in borate buffer pH=9.0, the resulting eluate is dialyzed and concentrated.

Очистку лактоферрина проводили по предлагаемому способу. В работе использовали молоко верблюдиц с оптимальной концентрацией лактоферрина (7-28 дни лактации). В работе использовано 93 образца молока верблюдиц, которые получали с верблюдоводческих ферм Красноярского и Харабалинского районов Астраханской области в октябре-ноябре 2018 года, общим объёмом 550,0 мл. На первом этапе образцы молока центрифугировали при 8000 об\мин в течение 40-45 минут и затем удаляли, образовавшуюся жировую фракцию. Безжировую фракцию маркировали, определяли концентрацию лактоферрина и хранили при -18°С. На следующей стадии 450 мл. безжировой фракции молока верблюдиц подвергали термической обработке всего используемого объёма безжировой фракции молока верблюдиц при 75-77°С в течение 30 минут в термостатируемой ячейке автотермостата АМ-208. Далее полученная фракция подвергалась центрифугированию при 8000 об\мин в течение 40 мин на центрифуге ЦЛС-32. Надосадочная жидкость собиралась и использовалась в дальнейшей работе. Заключительная стадия очистки CLF представляет собой аффинную хроматографию лактоферрина верблюдиц на иммобилизованном лектине бодяги речной. Через колонку (1,5х12см) лектин-сефарозы, уравновешенную трис-НCl (рН=8,0) буфером, пропускали весь объем полученной на предшествующей стадии, фракции. Далее колонку промывали 1М раствором хлорида натрия, забуференного трис-НCl буфером (рН=8,0), а затем элюировали, связанный на колонке CLF 0,1 М раствором лактозы в боратном буфере рН=9,0. Полученный элюат диализовали и концентрировали до объёма 26,0 мл. Purification of lactoferrin was carried out according to the proposed method. We used milk of camels with the optimal concentration of lactoferrin (7-28 days of lactation). The work used 93 samples of camel milk, which were obtained from camel farms in the Krasnoyarsk and Kharabalinsky districts of the Astrakhan region in October-November 2018, with a total volume of 550.0 ml. At the first stage, milk samples were centrifuged at 8000 rpm for 40-45 minutes and then the resulting fat fraction was removed. The fat-free fraction was labeled, the concentration of lactoferrin was determined and stored at -18°C. At the next stage, 450 ml. fat-free fraction of camels' milk was subjected to heat treatment of the entire used volume of the fat-free fraction of camels' milk at 75-77°C for 30 minutes in a temperature-controlled cell of an AM-208 autothermostat. Further, the resulting fraction was subjected to centrifugation at 8000 rpm for 40 min in a CLS-32 centrifuge. The supernatant was collected and used in further work. The final step of CLF purification is affinity chromatography of camel lactoferrin on immobilized lectin of the river bog. The entire volume of the fraction obtained at the previous stage was passed through a column (1.5x12 cm) of lectin-sepharose, balanced with Tris-HCl (pH=8.0) buffer. Next, the column was washed with 1M sodium chloride solution buffered with Tris-HCl buffer (pH=8.0), and then eluted bound on the CLF column with 0.1 M lactose solution in borate buffer pH=9.0. The resulting eluate was dialyzed and concentrated to a volume of 26.0 ml.

Ниже, в таблице 1 приведены сведения сравнительного исследования выделения лактоферрина верблюдиц методом прототипа (1 способ) и аффинной хроматографии с лектином бодяги речной (2 способ). Анализ полученных результатов показал, что аффинная хроматография на лектине бодяги речной не только значительно упростила и сократила время выделения и очистки лактоферрина верблюдиц, но и достоверно повысила выход целевого продукта с 27,31% до 69,3%. Также возросла степень чистоты Below, table 1 provides information on a comparative study of the selection of camels lactoferrin by the method of the prototype (method 1) and affinity chromatography with lectin bodyagi river (method 2). The analysis of the obtained results showed that affinity chromatography on the lectin of the river bodya not only significantly simplified and reduced the time for isolation and purification of camelid lactoferrin, but also significantly increased the yield of the target product from 27.31% to 69.3%. The degree of purity has also increased.

препарата с 91,1% до 98,3%. Объективно эти цифры подтверждает drug from 91.1% to 98.3%. Objectively, these figures confirm

электрофорез в полиакриламидном геле (фиг.1). На препарате видно наличие белковых примесей в лактоферрине, полученном методом прототипа.electrophoresis in polyacrylamide gel (figure 1). The preparation shows the presence of protein impurities in lactoferrin obtained by the method of the prototype.

Степень очистки лактоферрина верблюдиц составила 36,8, а выход около 70 %. Всего из 550 мл молока верблюдиц получено 321,0мг чистого лактоферрина, который до дальнейшего использования хранился при -24°С.The degree of purification of camel lactoferrin was 36.8, and the yield was about 70%. In total, 321.0 mg of pure lactoferrin was obtained from 550 ml of camel milk, which was stored at -24°C until further use.

Сущность поясняется рисунками, где: The essence is illustrated by drawings, where:

Фиг.1. Электрофорез в полиакриламидном геле. 1 – безжировая фракция молока верблюдиц; 2 – лактоферрин верблюда полученный по способу прототипа; 3 – лактоферрин верблюда полученный по предлагаемому способу.Fig.1. Electrophoresis in polyacrylamide gel. 1 - fat-free fraction of camels milk; 2 - lactoferrin camel obtained by the method of the prototype; 3 - camel lactoferrin obtained by the proposed method.

Фиг.2. Обращеннофазная высокоэффективная жидкостная хроматография очищенного препарата лактоферрина верблюда. Колонка силосорб С-8 115,0х3,5 мм Элюция 0.1% ТФУ и градиент ацетонитрила от 0 до 60%. Fig.2. Reversed phase high performance liquid chromatography of a purified preparation of camelid lactoferrin. Silosorb S-8 column 115.0x3.5 mm Elution with 0.1% TFA and acetonitrile gradient from 0 to 60%.

Ниже приводятся результаты исследования. Below are the results of the study.

Пример №1Example #1

На первом этапе образцы молока объёмом 500,0 мл центрифугировали при 8000 об\мин в течение 45 минут и затем удаляли, образовавшуюся жировую (масляную) фракцию. Безжировую фракцию маркировали, определяли концентрацию лактоферрина и хранили при -18°С. На следующей стадии 450 мл. безжировой фракции молока верблюдиц подвергали термической обработке всего используемого объёма безжировой фракции молока верблюдиц при 77°С в течение 30 минут в термостатируемой ячейке автотермостата АМ-208. Далее полученная фракция подвергалась центрифугированию при 8000 об\мин в течение 40 мин на центрифуге ЦЛС-32. Надосадочная жидкость собиралась и использовалась в дальнейшей работе. Заключительная стадия очистки CLF представляет собой аффинную хроматографию лактоферрина верблюдиц на иммобилизованном лектине бодяги речной. Через колонку (1,5х12см) лектин-сефарозы, уравновешенную трис-НCl (рН=8,0) буфером, пропускали весь объем фракции, полученной на предшествующей стадии. Далее колонку промывали 1М раствором хлорида натрия, забуференного трис-НCl буфером (рН=8,0), а затем элюировали, связанный на колонке CLF 0,1 М раствором лактозы в боратном буфере рН=9,0. Полученный элюат диализовали и концентрировали до объёма 22,0 мл. At the first stage, milk samples with a volume of 500.0 ml were centrifuged at 8000 rpm for 45 minutes and then the resulting fat (oil) fraction was removed. The fat-free fraction was labeled, the concentration of lactoferrin was determined and stored at -18°C. At the next stage, 450 ml. fat-free fraction of camels' milk was subjected to heat treatment of the entire used volume of the fat-free fraction of camels' milk at 77°C for 30 minutes in a temperature-controlled cell of an AM-208 autothermostat. Further, the resulting fraction was subjected to centrifugation at 8000 rpm for 40 min in a CLS-32 centrifuge. The supernatant was collected and used in further work. The final step of CLF purification is affinity chromatography of camel lactoferrin on immobilized lectin of the river bog. The entire volume of the fraction obtained at the previous stage was passed through a column (1.5x12 cm) of lectin-Sepharose equilibrated with Tris-HCl (pH=8.0) buffer. Next, the column was washed with 1 M sodium chloride solution buffered with Tris-HCl buffer (pH=8.0), and then eluted bound on the CLF column with 0.1 M lactose solution in borate buffer pH=9.0. The resulting eluate was dialyzed and concentrated to a volume of 22.0 ml.

Пример №2 Example #2

На первом этапе образцы молока объёмом 400,0 мл центрифугировали при 8000 об\мин в течение 40 минут и затем удаляли, образовавшуюся жировую (масляную) фракцию. Безжировую фракцию маркировали, определяли концентрацию лактоферрина и хранили при -18°С. На следующей стадии 360 мл. безжировой фракции молока верблюдиц подвергали термической обработке всего используемого объёма безжировой фракции молока верблюдиц при 75°С в течение 30 минут в термостатируемой ячейке автотермостата АМ-208. Далее полученная фракция подвергалась центрифугированию при 8000 об\мин в течение 40 мин на центрифуге ЦЛС-32. Надосадочная жидкость собиралась и использовалась в дальнейшей работе. Заключительная стадия очистки CLF представляет собой аффинную хроматографию лактоферрина верблюдиц на иммобилизованном лектине бодяги речной. Через колонку (1,5х12см) лектин-сефарозы, уравновешенную трис-НCl (рН=8,0) буфером, пропускали весь объем фракции, полученной на предшествующей стадии. Далее колонку промывали 1М раствором хлорида натрия, забуференного трис-НCl буфером (рН=8,0), а затем элюировали, связанный на колонке CLF 0,1 М раствором лактозы в боратном буфере рН=9,0. Полученный элюат диализовали и концентрировали до объёма 20,0 мл. At the first stage, milk samples with a volume of 400.0 ml were centrifuged at 8000 rpm for 40 minutes and then the resulting fat (oil) fraction was removed. The fat-free fraction was labeled, the concentration of lactoferrin was determined and stored at -18°C. At the next stage, 360 ml. fat-free fraction of camels milk was subjected to heat treatment of the entire used volume of fat-free fraction of camels milk at 75°C for 30 minutes in a thermostated cell of an AM-208 autothermostat. Further, the resulting fraction was subjected to centrifugation at 8000 rpm for 40 min in a CLS-32 centrifuge. The supernatant was collected and used in further work. The final step of CLF purification is affinity chromatography of camel lactoferrin on immobilized lectin of the river bog. The entire volume of the fraction obtained at the previous stage was passed through a column (1.5x12 cm) of lectin-Sepharose equilibrated with Tris-HCl (pH=8.0) buffer. Next, the column was washed with 1 M sodium chloride solution buffered with Tris-HCl buffer (pH=8.0), and then eluted bound on the CLF column with 0.1 M lactose solution in borate buffer pH=9.0. The resulting eluate was dialyzed and concentrated to a volume of 20.0 ml.

Предложенный способ:Suggested way:

- позволяет получить электрофоретически и хроматографически гомогенный препарат лактоферрина верблюда; - allows to obtain electrophoretically and chromatographically homogeneous preparation of camel lactoferrin;

-повышает эффективность (повышает выход конечного продукта на 42%), -increases efficiency (increases the yield of the final product by 42%),

-сокращает время выделения лактоферрина верблюда- shortens the release time of camel lactoferrin

-удешевляет процедуру очистки-Easier cleaning process

Claims (1)

Способ выделения лактоферрина верблюда, включающий центрифугирование молока верблюда при 8000 об/мин в течение 40-45 мин и затем удаление образовавшейся жировой фракции, отличающийся тем, что далее проводят термическую обработку безжировой фракции молока верблюда при 75-77°С в течение 30 мин, полученную фракцию подвергают центрифугированию, а надосадочную жидкость подвергают аффинной хроматографии на иммобилизованном лектине бодяги речной, для чего через колонку лектин-сефарозы, уравновешенную трис-НCl (рН=8,0) буфером, пропускают весь объем фракции, полученной на предшествующей стадии, далее колонку промывают 1 М раствором хлорида натрия, забуференного трис-НCl буфером (рН=8,0), а затем элюируют связанный на колонке лактоферрин верблюда 0,1 М раствором лактозы в боратном буфере рН=9,0, полученный элюат диализуют и концентрируют. A method for isolating camel lactoferrin, which includes centrifuging camel milk at 8000 rpm for 40-45 minutes and then removing the resulting fat fraction, characterized in that further heat treatment of the fat-free camel milk fraction is carried out at 75-77 ° C for 30 minutes, the resulting fraction is subjected to centrifugation, and the supernatant liquid is subjected to affinity chromatography on immobilized lectin of the river bodyagi, for which purpose the entire volume of the fraction obtained at the previous stage is passed through a lectin-sepharose column equilibrated with Tris-HCl (pH = 8.0) buffer, then the column washed with 1 M sodium chloride solution buffered with Tris-HCl buffer (pH=8.0), and then the camel lactoferrin bound on the column is eluted with 0.1 M lactose solution in borate buffer pH=9.0, the resulting eluate is dialyzed and concentrated.
RU2021115524A 2021-05-31 2021-05-31 Method for isolation of camel lactoferrin RU2763552C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021115524A RU2763552C1 (en) 2021-05-31 2021-05-31 Method for isolation of camel lactoferrin

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021115524A RU2763552C1 (en) 2021-05-31 2021-05-31 Method for isolation of camel lactoferrin

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2763552C1 true RU2763552C1 (en) 2021-12-30

Family

ID=80039947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021115524A RU2763552C1 (en) 2021-05-31 2021-05-31 Method for isolation of camel lactoferrin

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2763552C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA50339A (en) * 2001-12-24 2002-10-15 Інститут Педіатрії, Акушерства Та Гінекології Амн України Method for production of lactoferrine concentrate and cow milk protein containing copper
WO2003073866A1 (en) * 2002-03-07 2003-09-12 Upfront Chromatography A/S A process of isolating lactoferrin
RU2390253C1 (en) * 2008-12-25 2010-05-27 Государственное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности" (ГНУ ВНИМИ Россельхозакадемии) Method of lactoferrin obtaining from dairy raw materials
RU2634859C1 (en) * 2016-10-03 2017-11-07 Общество с ограниченной ответственностью "Молочный Кит" Method for lactoferrin isolation and purification from dairy raw materials

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA50339A (en) * 2001-12-24 2002-10-15 Інститут Педіатрії, Акушерства Та Гінекології Амн України Method for production of lactoferrine concentrate and cow milk protein containing copper
WO2003073866A1 (en) * 2002-03-07 2003-09-12 Upfront Chromatography A/S A process of isolating lactoferrin
RU2390253C1 (en) * 2008-12-25 2010-05-27 Государственное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности" (ГНУ ВНИМИ Россельхозакадемии) Method of lactoferrin obtaining from dairy raw materials
RU2634859C1 (en) * 2016-10-03 2017-11-07 Общество с ограниченной ответственностью "Молочный Кит" Method for lactoferrin isolation and purification from dairy raw materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0408029B1 (en) Method of fractionating plasma protein
US4010148A (en) Purified thymosin and process
WO2017045617A1 (en) Method for separating and purifying α2-macroglobulin from sediment of cohn component iv
US6893639B2 (en) Method for high yield purification of immune globulins from blood plasma and blood plasma intermediates
RU2763552C1 (en) Method for isolation of camel lactoferrin
US4751078A (en) Process for the purification of gamma interferon
CN107033237B (en) Separation and purification method of human plasma apolipoprotein A-I
JP2568151B2 (en) Method for isolating angiogenin
RU2643365C2 (en) Method for purifying darbepoetin alpha
CN107033236A (en) A kind of Mixed-Modechromatography method that human serum albumin is separated from yeast fermentation broth
EP1809664B1 (en) A novel process for purification of human growth harmone
Barman The Isolation of an α‐Lactalbumin with Three Disulphide Bonds
US20040106779A1 (en) Modified factor IX preparation
RU2434018C2 (en) Method of obtaining and purifying human inhibin-a
CN1110915A (en) Method for prepn. of cerebral proteolytic liquid-cerebral health injection
RU2755887C2 (en) Method of extracting carboxyl esterase of human seed plasma
SU1165714A1 (en) Method of isolating monoaminoxidase
US4588685A (en) Process for the preparation of a new-type active substance selectively inhibiting food intake
CN114605515B (en) Separation and purification process of high-activity phytohemagglutinin
RU2308286C1 (en) Method for production of alpha-fetoprotein
Shukri Activation of prorennin
RU2283131C1 (en) Method for preparing preparation dry alpha-fetoprotein
SU1544801A1 (en) Method of extracting 5ъ-nucleotidase from cobra venom
RU2302424C1 (en) Alpha-fetoprotein isolation and purification method
CN117603307A (en) Sea cucumber polypeptide with blood pressure reducing activity and application thereof