本發(fā)明涉及一種豆豉纖溶酶,本發(fā)明還涉及一種豆豉纖溶酶的培制方法。
背景技術:
心血管疾病是一種常見的易致死疾病,約占全球死亡率29%,而血栓的形成是導致心血管疾病的主要原因之一,血栓的形成是一個很復雜的生理過程。血栓的主要成分是纖維蛋白,纖維蛋白在血管中的過度積累,就容易形成血栓。纖溶酶可以降解纖維蛋白,常見的纖溶酶藥劑有尿激酶型(u-pa)、組織型(t-pa)、細菌型和鏈激酶型,雖然纖溶酶對治療血栓具有顯著療效,但是,其本身也具有一定的缺陷,比如市場供不應求、價格太貴、降解纖維蛋白的專一性較差、造成體內出血、過敏等問題,因此尋找新的可替代資源成為研究熱門。
近年來,各種從發(fā)酵食品中細菌產(chǎn)生的纖溶酶先后被報道,這些發(fā)酵食品包括日本納豆,韓國的可食用的蜜香菇,印尼的天貝和中國的豆豉等,這些細菌型纖溶酶具有很高的纖溶酶活力,而且大多數(shù)都比較安全,副作用小,價格低廉,具有廣闊的市場前景和醫(yī)學價值。本申請人與2014年成功地從傳統(tǒng)曲霉型豆豉發(fā)酵過程中篩選到一株具有優(yōu)良溶栓性能的解淀粉芽孢桿菌(bacillusamyloliquefaciens)菌株jxnuwx-1,已于2014年12月10日保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心,保藏號為:cctccm2014638,并于2015年5月15日向國家知識產(chǎn)權局提交了申請?zhí)枮?01510250195.x的發(fā)明專利申請,該發(fā)明專利申請已經(jīng)公布。本
技術實現(xiàn)要素:
屬于對該項目的繼續(xù)研究。
發(fā)明內容
本發(fā)明目的在于提供一種豆豉纖溶酶,該纖溶酶分子在適宜人體ph下溶栓性質穩(wěn)定,不僅可以降解纖維蛋白和纖維蛋白原,而且可以作為纖溶酶原激活因子,能夠降解凝血酶,而且對人體血液中的蛋白影響較小,制備成本也很低廉。
本發(fā)明的另外一個目的在于提供一種該纖溶酶的培制方法。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:
本發(fā)明的豆豉纖溶酶以一株來源于豆豉、保藏號為cctccm2014638、分類學命名為解淀粉芽孢桿菌(bacillusamyloliquefaciens)的菌株jxnuwx-1為培養(yǎng)菌種,經(jīng)過發(fā)酵、分離和提純制成豆豉纖溶酶產(chǎn)品。
本發(fā)明的豆豉纖溶酶具有以下酶學性質:該豆豉纖溶酶相對分子質量為29kda,最適溫度和最適ph分別為41℃和7.6,該豆豉纖溶酶會被pmsf、sbti、edta、fe3+、fe2+所抑制,該豆豉纖溶酶能夠快速降解纖維蛋白(原)的aα亞基,緊接著是bβ和cγ亞基,該豆豉纖溶酶既可以直接降解纖維蛋白(原)又可以作為纖溶酶原激活因子,同時該豆豉纖溶酶還能降解凝血酶。
上述豆豉纖溶酶的培制方法包括以下步驟:
(1)培養(yǎng)方法:
斜面培養(yǎng)→種子培養(yǎng)→液體發(fā)酵培養(yǎng):將保存在斜面培養(yǎng)基的解淀粉芽孢桿菌(bacillusamyloliquefaciens)菌株jxnuwx-1挑一菌環(huán)到種子培養(yǎng)基中,置于搖床中培養(yǎng),培養(yǎng)條件是37℃、170r/min,培養(yǎng)時間為12h;然后再將種子培養(yǎng)基中的菌液以2%的接種量接種到發(fā)酵培養(yǎng)基中,搖床培養(yǎng)48h。其中,斜面培養(yǎng)基:牛肉膏0.3%,蛋白胨1%,nacl0.5%,瓊脂2%,ph為7.0;種子培養(yǎng)基:酵母提取物5%,胰蛋白胨1%,nacl1%,ph值為7.0;發(fā)酵培養(yǎng)基:蔗糖2%,蛋白胨2%,nacl0.1%,k2hpo4·3h2o0.1%,mgso4·7h2o0.05%,cacl20.1%,ph值為7.0。
(2)粗提純豆豉纖溶酶:
將發(fā)酵液在溫度為4℃條件下高速離心,離心條件為10000r/min,離心時間為10min,取上清液,該上清液為粗酶液,用65%w/v飽和度硫酸銨鹽析沉淀,用ph為7.0的磷酸鹽緩沖液懸浮,得到粗豆豉纖溶酶液。
(3)精提取豆豉纖溶酶:
采用現(xiàn)代色譜技術對步驟(2)中得到的粗豆豉纖溶酶液進行純化,主要采取以下方法獲得色譜純的豆豉纖溶酶:
a、用透析袋進行透析除鹽同時進行緩沖液交換,透析緩沖液為ph為8.5的tris-hcl緩沖液,濃度為20mm。
b、將脫鹽后含有豆豉纖溶酶的溶液上deae-sepharoseff柱,使用含有0~0.5mol/lnacl的ph為8.5的tris-hcl緩沖液,濃度為20mm進行洗脫,收集有纖溶活性組分。
c、然后再用superdex75柱進行凝膠層析,用ph為7.0的磷酸鹽緩沖液洗脫,洗脫液含0.3mol/lnacl,收集有纖溶活性成分,得到色譜純的豆豉纖溶酶。
本發(fā)明的有益效果:該豆豉纖溶酶分子在適宜人體的ph下溶栓性質穩(wěn)定,不僅可以降解纖維蛋白和纖維蛋白原,而且可以作為纖溶酶原激活因子,能夠降解凝血酶,而且對人體血液中的蛋白影響較小,這為抗血栓藥物開發(fā)利用提供了新的路徑。
附圖說明
圖1為利用人血纖維蛋白板法證明本發(fā)明產(chǎn)品豆豉纖溶酶溶解纖維蛋白的圖片。
圖2為sds-pgae測定纖溶酶對人血纖維蛋白原(1)和人血纖維蛋白(2)的降解機理圖片。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
實施例1:制備液體發(fā)酵培養(yǎng)物
以解淀粉芽孢桿菌(bacillusamyloliquefaciens)菌株jxnuwx-1(保藏號為:cctccm2014638)為培養(yǎng)菌種,進行斜面培養(yǎng)、種子培養(yǎng)和液體發(fā)酵培養(yǎng),發(fā)酵3天后得到液體發(fā)酵培養(yǎng)物。
其中,培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件:
(1)斜面培養(yǎng)基:牛肉膏0.3%,蛋白胨1%,nacl0.5%,瓊脂2%,ph為7.0。培養(yǎng)基的滅菌溫度為121℃,滅菌時間為30min。培養(yǎng)條件為37℃,培養(yǎng)時間為24h,然后于4℃保藏斜面。
(2)種子培養(yǎng)基:酵母提取物5%,胰蛋白胨1%,nacl1%,ph值為7.0。培養(yǎng)基的滅菌溫度為115℃,滅菌時間為30min。培養(yǎng)條件為搖瓶培養(yǎng),170r/min,12h,37℃。
(3)發(fā)酵培養(yǎng)基:蔗糖2%,蛋白胨2%,nacl0.1%,k2hpo4·3h2o0.1%,mgso4·7h2o0.05%,cacl20.1%,ph值為7.0。培養(yǎng)基的滅菌溫度為121℃,滅菌時間為30min。培養(yǎng)條件為搖瓶培養(yǎng),170r/min,72h,39℃,接種量為0.5%。
實施例2:豆豉纖溶酶的分離純化
實施例1得到的液體發(fā)酵培養(yǎng)物經(jīng)過65%的飽和度硫酸銨鹽析沉淀,用ph為7.0的磷酸鹽緩沖液懸浮,得到粗酶液后,再經(jīng)過:
a、用透析袋進行透析除鹽同時進行緩沖液交換,透析緩沖液為ph為8.5的tris-hcl緩沖液,濃度為20mm。
b、將脫鹽后含有纖溶酶的溶液上deae-sepharoseff柱,使用0~0.5mol/lnacl的ph為8.5的tris-hcl緩沖液,濃度為20mm進行洗脫,收集有纖溶活性組分。
c、然后再用superdex75柱進行凝膠層析,用ph為7.0的磷酸鹽緩沖液洗脫,洗脫液含0.3mol/lnacl,收集有纖溶活性成分,得到豆豉纖溶酶。
實施例3:測定分離純化后的豆豉纖溶酶的性質
采用sds-page法測定法得出實施例2得到的豆豉纖溶酶相對分子質量為29kda,最適溫度和最適ph分別為41℃和7.6,該豆豉纖溶酶會被pmsf、sbti、edta、fe3+、fe2+所抑制,該豆豉纖溶酶能夠快速降解纖維蛋白(原)的aα亞基,緊接著是bβ和cγ亞基,該豆豉纖溶酶既可以直接降解纖維蛋白(原)又可以作為纖溶酶原激活因子,同時該豆豉纖溶酶還能降解凝血酶。
實施例4:豆豉纖溶酶纖溶活性證明
采用人纖維蛋白板法檢驗實施例2得到的豆豉纖溶酶對纖維蛋白的溶解性。
(a)纖維蛋白板法
巴比妥鈉-hcl緩沖液:先配100ml濃度為0.04mol/l巴比妥鈉溶液,再將其與11.47ml濃度為0.2mol/lhcl溶液混合,用0.2mol/l的hcl調節(jié)緩沖液的ph至7.8左右。凝血酶溶液:將凝血酶溶解于無菌巴比妥鈉-hcl緩沖液中,配制成20iu/ml,保存在4℃冰箱中。纖維蛋白溶液(2mg/ml):將一支纖維蛋白原(100mg)溶解于50ml無菌巴比妥鈉-hcl緩沖液中,現(xiàn)配現(xiàn)用。瓊脂糖溶液:將0.6g瓊脂糖溶于50ml巴比妥鈉-hcl緩沖液中,加熱溶解,保存在55℃水浴鍋中備用。
取8ml纖維蛋白原溶液和在55℃事先預熱的8ml瓊脂糖溶液充分混合之后,加入0.6ml凝血酶溶液,立刻倒入90mm培養(yǎng)皿中靜止放置1h,再用打孔器打孔,將豆豉纖溶酶液10μl加入孔中,于37℃孵育18h,該豆豉纖溶酶將纖維蛋白溶解,在平板凝膠表面形成肉眼可見的透明圈見圖1。
(b)電泳法
纖維蛋白原(46μl的2%人血纖維蛋白原溶解在20mmtris-hcl緩沖液,調節(jié)ph到7.8)同時與純化的纖溶酶(46μl2.3×10-3mg/ml)混合。37℃反應,在不同的時間間隔終止反應(1min、2min、3min、4min、15min、30min、1h和4h)將反應完成后的樣本立即放在冰上,同時加入上樣緩沖液,煮沸后,用sds-page法檢測纖維蛋白原降解的條帶。
纖維蛋白(46μl的2%人血纖維蛋白原溶解在20mmtris-hcl緩沖液,調節(jié)ph到7.8,),同時與10μl的凝血酶(20iu/ml),室溫下保存1h,使其充分凝結,加入純化的纖溶酶(46μl2.3×10-3mg/ml)混合。37℃反應,在不同的時間間隔終止反應(1min、2min、3min、4min、15min、30min、1h和4h)將反應完成后的樣本立即放在冰上,重復纖維蛋白原的檢測方法,對纖維蛋白鏈的降解進行測定。
由圖2可知,通過sds-page分析可知,該豆豉纖溶酶展示出了降解纖維蛋白以及纖維蛋白原的降解機理。在該豆豉纖溶酶降解纖維蛋白原的過程中(1),纖維蛋白原的aα鏈在1min之內最先先被降解,其次在第4min的時候bβ鏈被降解,在4h的酶反應后,纖維蛋白原的cγ被完全降解。該豆豉纖溶酶降解纖維蛋白的過程(2)與降解纖維蛋白原的過程類似,首先是纖維蛋白的aα鏈在1min之內被降解,1h后bβ鏈也被降解,在4h的酶反應后,纖維蛋白的cγ也被完全降解。