一種從植物中提取葉蛋白和超氧化物歧化酶的工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種從植物中提取葉蛋白和超氧化物歧化酶的工藝方法，包括以下具體步驟：按料液比（W/V）為1:2～1:3，加入pH為7～8的磷酸緩沖液并搗碎成漿；漿液進行一次壓榨，收集汁液；加水二次壓榨，兩次汁液合并；汁液經(jīng)高速離心后經(jīng)過0.05μm～0.2μm的濾芯過濾粗濾；粗濾液先經(jīng)過截留分子量為40000～60000的超濾膜，得到濃縮液和透過液；濃縮液經(jīng)噴霧干燥后得到葉蛋白固體粉末；透過液再經(jīng)過截留分子量為2000～6000的超濾膜分離濃縮；得到的液體進一步純化、減壓濃縮后冷凍干燥，得到超氧化物歧化酶固體粉末。葉蛋白純度達50%～55%，SOD活性達1000u/毫克蛋白以上。本發(fā)明充分利用超濾的方法，同時生產(chǎn)出葉蛋白和超氧化物歧化酶兩種產(chǎn)品，該工藝路線耗能少，各種條件易于達到，可有效節(jié)約生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種從植物中提取葉蛋白和超氧化物歧化酶的工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到一種葉蛋白和一種酶的提取制備方法，具體涉及到一種從植物中提取葉蛋白和超氧化物歧化酶的工藝方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]植物葉蛋白是存在于植物莖葉內(nèi)一種多聚合物質(zhì)，屬于功能性蛋白質(zhì)類。葉蛋白營養(yǎng)價值很高，含有17~18種氨基酸，包含了人體所必需的8種氨基酸，有別于動物肌肉蛋白質(zhì)附帶的飽和脂肪酸和膽固醇，是人類膳食中蛋白質(zhì)的重要補充。葉蛋白的開發(fā)，已經(jīng)經(jīng)歷了一個世紀，目前葉蛋白的提取方法很多，但是都存在一些不足之處。直接加熱法耗能比較高，成本高，在升溫過程中還可能造成部分蛋白變性損失；酸熱法和堿熱法均會造成一定程度的環(huán)境污染，而且使最終得到的葉蛋白產(chǎn)品的氣味顏色等方面發(fā)生變化，這兩種方法仍存在消耗能量的問題；有機溶劑法在提取過程中有機溶劑回收難度大，殘存問題嚴重；發(fā)酵法則耗時較長，工藝較復(fù)雜。
[0003]超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase),簡稱:S0D,是廣泛存在于生物體內(nèi)的一種抗氧化酶，能夠催化超氧陰離子發(fā)生歧化反應(yīng)，而現(xiàn)已證實，由氧陰離子引發(fā)的疾病多達60多種。超氧化物歧化酶在生物界的分布極廣，幾乎從動物到植物，甚至從人到單細胞生物，都有它的存在?，F(xiàn)在國內(nèi)外市場上的超氧化物歧化酶產(chǎn)品絕大部分是從動物血液中提取而來的，但是從動物血液中提取超氧化物歧化酶具有很大的缺陷，動物性超氧化物歧化酶的排他性、不易常溫保存、艾滋病等血液病毒的交叉感染及其它潛在危險。SOD的提取方法，傳統(tǒng)一般用硫酸銨鹽析，這會造成一定的化學(xué)污染；用有機試劑沉淀法提取，而有機試劑本身就存在一定的毒性，提取過程中很可能對人體造成危害，并且很容易在產(chǎn)品中殘留；用高溫?zé)嶙?，離心分離等提取方法提取，對溫度和離心轉(zhuǎn)速要求較高，相應(yīng)的會提高制備成本,難以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
[0004]目前同時提取葉蛋白和超氧化物歧化酶的工藝報道較少。中國專利申請?zhí)?01010195957.8和中國申請?zhí)?00510011365.5，雖然都提供一種提取葉蛋白和SOD的工藝方法，但是這兩種工藝，過程都相對比較復(fù)雜，耗時耗能，不適合大規(guī)模的生產(chǎn)；中國專利申請?zhí)?00710119528.0提到用超濾來分離，從而得到兩種產(chǎn)品，但是該方法前期處理較為簡
單，導(dǎo)致最終產(chǎn)品的純度不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種從植物中提取葉蛋白和超氧化物歧化酶的工藝方法。本發(fā)明在同時提取葉蛋白和超氧化物歧化酶的同時，保持較高的提取率，較高的葉蛋白純度和較高的超氧化物歧化酶活性，此外，該工藝原料來源廣，天然，無危害，工藝相對簡單，可大規(guī)模生產(chǎn)。
[0006]為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
[0007]—種從植物中提取葉蛋白和超氧化物歧化酶的工藝方法，包括如下具體步驟:[0008]I)取植物新鮮莖葉，按一定料液比加入磷酸緩沖液，用打漿機打成漿液；
[0009]2)將得到的漿液進行壓榨，收集汁液，加水進行二次壓榨，兩次汁液合并，棄去廢渣；
[0010]3)合并后的汁液經(jīng)高速離心機離心，去除廢渣，汁液經(jīng)過濾芯進行粗濾；
[0011]4)過濾后的汁液經(jīng)過截留分子量為40000~60000的超濾膜，分別收取濃縮液和透過液；
[0012]5)得到的濃縮液經(jīng)過噴霧干燥后得到葉蛋白粉末；
[0013]6)得到的透過液再經(jīng)過截留分子量為2000~6000的超濾膜，得到超氧化物歧化酶粗提液；
[0014]7)粗提液經(jīng)過葡聚糖凝膠柱進一步純化，得到超氧化物歧化酶精制液；
[0015]8)得到超氧化物歧化酶成品液，可經(jīng)過冷凍干燥法得到固體超氧化物歧化酶粉末成品。
[0016]其中，步驟I)中料液比 為(W/V)為1:2~1:3。磷酸緩沖液用磷酸二氫鈉和磷酸氫二鈉配制而成，pH為7~8,溫度控制在40~50°C。
[0017]其中，步驟2)中采用采用孔徑為140-390微米的帶式壓濾機進行壓榨，壓力條件為0.4~0.8MPa/cm2, 二次壓榨所用去離子水溫度控制在40~50°C。
[0018]其中，步驟3)中高速離心轉(zhuǎn)速為4000rpm~6000rpm，濾芯規(guī)格為0.05 μ m~
0.2 μ m0
[0019]其中，步驟5)中噴霧干燥進風(fēng)溫度控制在130~150°C，出風(fēng)溫度在75~90°C。
[0020]其中，步驟7)中葡聚糖凝膠柱為SephadexG-50。
[0021]其中，步驟8)中冷凍干燥過程中溫度在-45~-60°C。
[0022]本發(fā)明的有益效果:
[0023]本發(fā)明旨在提供一種從植物中同時提取葉蛋白和超氧化物歧化酶的工藝方法。該工藝方法最大的優(yōu)點就是將葉蛋白和超氧化物歧化酶兩種產(chǎn)品的提取結(jié)合在一起，簡化了兩者的提取工藝，還保持了較高的提取率、純度和酶活性；該工藝方法采用二次壓榨，提高了產(chǎn)品的提取率，采用三次過濾分離，提高產(chǎn)品純度；葉蛋白的提取減少了耗能和污染，超氧化物歧化酶結(jié)合膜分離和柱層析兩種方法，大大提高了純度和活性；該工藝方法優(yōu)化了兩種產(chǎn)品的提取方法，并結(jié)合在一起，減少耗能、耗時，再加上原料來源廣，這為大規(guī)模生產(chǎn)提供了基礎(chǔ)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明從植物中提取葉蛋白和超氧化物歧化酶的工藝生產(chǎn)流程圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合具體實施實例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0026]實施例1從新鮮魯梅克斯中提取葉蛋白和超氧化物歧化酶
[0027]稱取50kg清洗干凈的新鮮魯梅克斯莖葉，加入100kg，pH為7的磷酸緩沖溶液(用磷酸二氫鈉和磷酸氫二鈉配制而成)，用打漿機打碎勻漿，打漿時維持溫度在50°C。將漿液進入帶式壓濾機進行壓榨，濾帶孔徑140微米，壓力為0.8MPa/cm2,收集汁液142kg，將濾渣加入25kg溫度為40°C的去離子水采用相同的條件進行壓榨，棄去廢渣，將兩次濾液合并共165kg。汁液經(jīng)5000rpm高速離心，去除廢渣。濾液先經(jīng)過0.05 μ m的濾芯，去除截留液。濾液經(jīng)過截留分子量為50000的超濾膜，得到大于50000分子量的液體12kg，減壓濃縮后，用噴霧干燥法，在進風(fēng)溫度在130°C，出風(fēng)溫度在90°C條件下噴霧干燥，得到固體葉蛋白粉末產(chǎn)品1.85kg。5萬透過液再經(jīng)過截留分子量為4000的超濾膜，得到超氧化物歧化酶粗提液7.5kg.粗提液經(jīng)過葡聚糖凝膠柱(S印hadexG-50)用4% (重量百分比)低度乙醇進行洗脫，得到超氧化物歧化酶精制液。減壓濃縮后，在-45°C條件下冷凍干燥，得到固體超氧化物歧化酶粉末產(chǎn)品103.8g。
[0028]實施例2從新鮮堿蓬中提取葉蛋白和超氧化物歧化酶
[0029]稱取50kg清洗干凈的新鮮堿蓬，加入150kg，pH為8的磷酸緩沖溶液，用打漿機打碎勻漿，打漿時維持溫度在40°C。將漿液進入帶式壓濾機進行壓榨，濾帶孔徑390微米，壓力為0.4MPa/cm2,收集汁液190kg，將濾渣加入30kg溫度為45°C的去離子水采用相同的條件進行壓榨，棄去廢渣，將兩次濾液合并共221kg。汁液經(jīng)6000rpm高速離心，去除廢渣。濾液先經(jīng)過0.2μπι的濾芯，去除截留液。濾液經(jīng)過截留分子量為40000的超濾膜，得到大于40000分子量的液體11.5kg，減壓濃縮后，用噴霧干燥法，在進風(fēng)溫度在150°C，出風(fēng)溫度在75°C條件下噴霧干燥，得到固體葉蛋白粉末產(chǎn)品1.48kg。4萬透過液再經(jīng)過截留分子量為6000的超濾膜，得到超氧化物歧化酶粗提液8.7kg.粗提液經(jīng)過葡聚糖凝膠柱(SephadexG-50)用5% (重量百分比)低度乙醇進行洗脫，得到超氧化物歧化酶精制液。減壓濃縮后，在-56°C條件下冷凍干燥，得到固體超氧化物歧化酶粉末產(chǎn)品97.4g。
[0030]實施例3從新鮮菠菜中提取葉蛋白和超氧化物歧化酶
[0031]稱取50kg清洗干凈的新鮮菠菜莖葉，加入100kg，pH為7.0的磷酸緩沖溶液，用打漿機打碎勻漿，打漿時維持溫度在50°C。將漿液進入帶式壓濾機進行壓榨，濾帶孔徑250微米，壓力為0.6MPa/cm2，收集汁液140kg，將濾渣加入35kg溫度為50°C的去離子水采用相同的條件進行壓榨，棄去廢渣，將兩次濾液合并共174kg。汁液經(jīng)4000rpm高速離心，去除廢渣。濾液先經(jīng)過0.15 μ m的濾芯，去除截留液。濾液經(jīng)過截留分子量為60000的超濾膜，得到大于60000分子量的液體10.7kg，減壓濃縮后，用噴霧干燥法，在進風(fēng)溫度在135°C，出風(fēng)溫度在80°C條件下噴霧干燥，得到固體葉蛋白粉末產(chǎn)品2.15kg。6萬透過液再經(jīng)過截留分子量為2000的超濾膜，得到超氧化物歧化酶粗提液8.0kg.粗提液經(jīng)過葡聚糖凝膠柱(S印hadexG-50)用6% (重量百分比)低度乙醇進行洗脫，得到超氧化物歧化酶精制液。減壓濃縮后，在-50°C條件下冷凍干燥，得到固體超氧化物歧化酶粉末產(chǎn)品113.Sg。
[0032]從以上實施例可知，本發(fā)明的工藝參數(shù)設(shè)置可以保證將葉蛋白和超氧化物歧化酶兩種產(chǎn)品的提取有機地結(jié)合在一起，簡化了兩者的提取工藝，還保持了較高的提取率、純度和酶活性。
【權(quán)利要求】
1.一種從植物中提取葉蛋白和超氧化物歧化酶的工藝方法，包括以下具體步驟: 1)取植物新鮮莖葉，按一定料液比加入磷酸緩沖液，用打漿機打成漿液； 2)將得到的漿液進行壓榨，收集汁液，加水進行二次壓榨，兩次汁液合并，棄去廢渣； 3)合并后的汁液經(jīng)高速離心機離心，去除廢渣，汁液經(jīng)過濾芯進行粗濾； 4)過濾后的汁液經(jīng)過截留分子量為40000~60000的超濾膜，分別收取濃縮液和透過液； 5)得到的濃縮液經(jīng)過噴霧干燥后得到葉蛋白粉末； 6)得到的透過液再經(jīng)過截留分子量為2000~6000的超濾膜，得到超氧化物歧化酶粗提液； 7)粗提液經(jīng)過葡聚糖凝膠柱進一步純化，得到超氧化物歧化酶精制液； 8)得到超氧化物歧化酶成品液，可經(jīng)過冷凍干燥法得到固體超氧化物歧化酶粉末成品O
2.如權(quán)利要求1所述的一種從植物中提取葉蛋白和超氧化物歧化酶的工藝方法，其特征在于，步驟I)中料液比為(W/V)為1:2~1:3。
3.如權(quán)利要求1所述的一種從植物中提取葉蛋白和超氧化物歧化酶的工藝方法，其特征在于，步驟I)中磷酸緩沖液用磷酸 二氫鈉和磷酸氫二鈉配制而成，PH為7~8，溫度控制在 40 ~50°C。
4.如權(quán)利要求1所述的一種從植物中提取葉蛋白和超氧化物歧化酶的工藝方法，其特征在于，步驟2)中采用采用孔徑為140-390微米的帶式壓濾機進行壓榨，壓力條件為0.4~0.8MPa/cm2, 二次壓榨所用去離子水溫度控制在40~50°C。
5.如權(quán)利要求1所述的一種從植物中提取葉蛋白和超氧化物歧化酶的工藝方法，其特征在于,步驟3)中高速離心轉(zhuǎn)速為4000rpm~6000rpm，濾芯規(guī)格為0.05 μ m~0.2 μ m。
6.如權(quán)利要求1所述的一種從植物中提取葉蛋白和超氧化物歧化酶的工藝方法，其特征在于，步驟5)中噴霧干燥進風(fēng)溫度控制在130~150°C，出風(fēng)溫度在75~90°C。
7.如權(quán)利要求1所述的一種從植物中提取葉蛋白和超氧化物歧化酶的工藝方法，其特征在于，步驟7)中葡聚糖凝膠柱為SephadexG-50。
8.如權(quán)利要求1所述的一種從植物中提取葉蛋白和超氧化物歧化酶的工藝方法，其特征在于，步驟8)中冷凍干燥過程中溫度在-45~-60°C。
【文檔編號】C12N9/02GK103509763SQ201310472971
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】衣悅濤, 靳志明, 馮大偉, 劉勝一 申請人:中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所