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CN107653232A - 一种超滤法纯化浓缩大蒜超氧化歧化酶的工艺 - Google Patents

一种超滤法纯化浓缩大蒜超氧化歧化酶的工艺 Download PDF

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CN107653232A
CN107653232A CN201711124607.0A CN201711124607A CN107653232A CN 107653232 A CN107653232 A CN 107653232A CN 201711124607 A CN201711124607 A CN 201711124607A CN 107653232 A CN107653232 A CN 107653232A
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China
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garlic
superoxide dismutase
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ultrafiltration
reaction vessel
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杨家奎
卫新来
黄智锋
康玲
郭涛
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    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004—Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0089—Oxidoreductases (1.) acting on superoxide as acceptor (1.15)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Y—ENZYMES
    • C12Y115/00—Oxidoreductases acting on superoxide as acceptor (1.15)
    • C12Y115/01—Oxidoreductases acting on superoxide as acceptor (1.15) with NAD or NADP as acceptor (1.15.1)
    • C12Y115/01001—Superoxide dismutase (1.15.1.1)

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Abstract

本发明公开了一种超滤法纯化浓缩大蒜超氧化歧化酶的工艺，具体工艺过程为：将大蒜进行去皮后利用研磨机研磨成蒜泥状，将蒜泥放入反应容器中，向反应容器中加入磷酸缓冲液，然后将反应容器放入超声加热设备中，在60℃下搅拌反应30‑50min后进行抽滤，得到滤液；将氯仿和乙醇溶液进行混合后与滤液混合搅拌，得到混合液，将混合液在离心机中离心，取上清液待用；将上清液倒入超滤膜分离系统中，通过超滤膜的分离浓缩，使得小分子物质和水透过超滤膜，实现超氧化净化酶的浓缩。本发明通过热处理技术获得粗酶液，粗酶液经过先沉淀初步浓缩纯化后再使用超滤膜系统进行分离，不仅分离效率高并且得到的超氧化歧化酶的纯度高。

Description

一种超滤法纯化浓缩大蒜超氧化歧化酶的工艺
技术领域
本发明属于膜分离技术领域，涉及一种超滤法纯化浓缩大蒜超氧化歧化酶的工艺。
背景技术
膜分离技术是近几十年来迅速发展的新型高效分离技术，具有低能耗、单级分离效率高、过程简单、不污染环境等优点，广泛应用于化工、环保、食品、医药、电子等工业领域，但是在膜分离过程中，由于浓差极化和膜污染等现象，导致料液中的微粒、胶体粒子或溶质分子在膜表面及膜孔中沉积，使膜阻力增大，渗透速率下降，阻碍分离过程的进一步进行。
超氧化歧化酶是一种能够催化超氧负离子进行歧化反应的金属酶，也是生物体抵御活性氧毒害的第一道防线，具有抗辐射、抗衰老、消炎、抑制肿瘤细胞和癌症的功能，在保健品、医药化妆品行业有重要的价值。
现有的超氧化歧化酶纯化浓缩技术是通过沉淀法、超滤法实现，但是直接实用超滤法会使超滤后的截留液中含有大量的杂质，进而影响超氧化歧化酶的纯度，同时沉淀法浓缩效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超滤法纯化浓缩大蒜超氧化歧化酶的工艺，通过热处理技术获得粗酶液，粗酶液经过先沉淀初步浓缩纯化后再使用超滤膜系统进行分离，不仅分离效率高并且得到的超氧化歧化酶的纯度高。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种超滤法纯化浓缩大蒜超氧化歧化酶的工艺，具体工艺过程为：
(1)将大蒜进行去皮后利用研磨机研磨成蒜泥状，将蒜泥放入反应容器中，向反应容器中加入pH＝7.8的磷酸缓冲液，然后将反应容器放入超声加热设备中，在60℃下搅拌反应30-50mi n后进行抽滤，得到滤液；
(2)将氯仿和乙醇溶液进行混合后与滤液混合搅拌15-25mi n，得到混合液，将混合液在4000-5000r/mi n的离心机中离心10-20mi n，取上清液待用；
(3)将上清液倒入超滤膜分离系统中，通过超滤膜的分离浓缩，使得小分子物质和水透过超滤膜，实现超氧化净化酶的浓缩。
进一步地，所述步骤2中氯仿和乙醇以体积比为1:1.2-2.3的比例混合。
进一步地，所述步骤2中滤液的加入量与氯仿和乙醇的混合物的体积比为3.5-4.3:1。
进一步地，所述步骤3中超滤膜为聚丙烯腈超滤膜。
本发明的有益效果：
本发明在粗酶液的制备过程中通过使用超声加热，不仅可以通过热变性除去杂质蛋白质，并且可以通过超声破坏蒜泥组织中的细胞壁，进而使超氧化歧化酶充分释放，进而提高超氧化歧化酶的产量和纯度。
本发明通过沉淀法和超滤法结合，不仅可以在超滤前对提取液进行纯化，并且在超滤过程中使用超声换能器对超滤膜组件进行超声波作用，避免了截留液中的超氧化歧化酶在超滤膜表面沉积，不仅能够提高浓缩效率，同时避免了大量的超氧化歧化酶残留在超滤膜表面造成浪费。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明超滤膜分离系统示意图。
具体实施方式
一种超滤法纯化浓缩大蒜超氧化歧化酶的工艺，具体工艺过程为：
(1)将大蒜进行去皮后利用研磨机研磨成蒜泥状，将蒜泥放入反应容器中，向反应容器中加入pH＝7.8的磷酸缓冲液，然后将反应容器放入超声加热设备中，在60℃下搅拌反应30-50mi n后进行抽滤，得到滤液；
(2)将氯仿和乙醇溶液进行混合后与滤液混合搅拌15-25mi n，得到混合液，将混合液在4000-5000r/mi n的离心机中离心10-20mi n，取上清液待用；
(3)将上清液倒入超滤膜分离系统中，通过超滤膜的分离浓缩，使得小分子物质和水透过超滤膜，实现超氧化净化酶的浓缩。
所述氯仿和乙醇以体积比为1:1.2-2.3的比例混合；
所述滤液的加入量与氯仿和乙醇的混合物的体积比为3.5-4.3:1；
如图1所示，所述超滤膜分离系统包括储液罐1和过滤容器9,储液罐1连接循环泵2和循环阀3，循环泵2连接进料阀4，进料阀4通过流量计5连接超滤膜组件6，超滤膜组件6连接透过液阀7、浓缩液阀8和循环阀3；
所述超滤膜组件6安装于过滤容器9中，过滤容器9底面安装固定有超声换能器10，超声换能器10连接超声波发生器，超滤膜组件6的腔体中安装有聚丙烯腈超滤膜；
上清液在超滤膜分离系统中的具体浓缩过程为：
打开循环泵2、循环阀3、进料阀4、透过液阀7，同时打开超声波发生器，调节流量计5中的流量值，将上清液导入储液罐1中，通过循环泵2的作用以一定的流速进入超滤膜组件6中，通过聚丙烯腈超滤膜的过滤，渗透液通过透过液阀7排出，截留液则通过循环阀3进入储液罐1中，重复过滤，其中过滤的过程中通过超声换能器的作用使超氧化歧化酶不会在滤膜表面沉积，进而影响过滤效率；
重复过滤浓缩4-7次后，关闭循环阀3，打开浓缩液阀8对浓缩后的超氧化歧化酶进行收集。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种超滤法纯化浓缩大蒜超氧化歧化酶的工艺，其特征在于，具体工艺过程为：
(1)将大蒜进行去皮后利用研磨机研磨成蒜泥状，将蒜泥放入反应容器中，向反应容器中加入pH＝7.8的磷酸缓冲液，然后将反应容器放入超声加热设备中，在60℃下搅拌反应30-50min后进行抽滤，得到滤液；
(2)将氯仿和乙醇溶液进行混合后与滤液混合搅拌15-25min，得到混合液，将混合液在4000-5000r/min的离心机中离心10-20min，取上清液待用；
(3)将上清液倒入超滤膜分离系统中，通过超滤膜的分离浓缩，使得小分子物质和水透过超滤膜，实现超氧化净化酶的浓缩。
2.根据权利要求1所述的一种超滤法纯化浓缩大蒜超氧化歧化酶的工艺，其特征在于，所述步骤2中氯仿和乙醇以体积比为1:1.2-2.3的比例混合。
3.根据权利要求1所述的一种超滤法纯化浓缩大蒜超氧化歧化酶的工艺，其特征在于，所述步骤2中滤液的加入量与氯仿和乙醇的混合物的体积比为3.5-4.3:1。
4.根据权利要求1所述的一种超滤法纯化浓缩大蒜超氧化歧化酶的工艺，其特征在于，所述步骤3中超滤膜为聚丙烯腈超滤膜。
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