專利名稱：一種從豬血中提取生物活性物質的聯產方法
技術領域：
本發明屬于生物活性物質分離提取技術領域，特別涉及一種從豬血中提取生物活性物質的聯產方法。
背景技術：
豬血(豬紅)，又稱液體肉、血豆腐和血花等，富含維生素、蛋白質、鐵、磷、鈣、尼克酸等營養成分。我國豬血資源十分豐富，但目前我國豬血資源利用的深度和廣度都很低，主要是用于生產飼料用豬血漿蛋白粉和血球蛋白粉，并未得到很好地利用、實現豬血的“變廢為寶”。豬血由血漿和血細胞組成，血細胞包括紅細胞、白細胞、血小板。取一定量血液與 抗凝劑混勻，置于試管中，離心后使血細胞下沉，上層淺黃色液體為血漿，下層深紅色液體為紅細胞，中間薄薄一層白色液體為白細胞及血小板。血漿中含有90%-2%的水、6. 5%-8. 5%的蛋白質和2%的小分子物質。G型免疫球蛋白(IgG)的相對分子量約為160，000，含量為血清的I. 5-1. 8%，約占血清蛋白總量的17%，血清中免疫球蛋白總量的75 80%。IgG是人類血清中最重要的抗體，在體液免疫中起著“主力免疫”的作用。超氧化物岐化酶(S0D)，作為超氧陰離子自由基的清除劑，具有抗輻射、抗腫瘤、抗炎癥、延緩衰老和治療自身免疫疾病的作用，是公認的抗衰老最有效的成分之一。豬血液中含有高活性的超氧化物岐化酶，可以作為提取SOD的原料。血紅蛋白中與卟啉結合的鐵被稱為血紅素鐵，大量研究表明人體對于血紅素鐵的吸收效率要比離子鐵高許多。IOOml豬血含有血紅素鐵40mg,而IOOg瘦豬肉中血紅素鐵的含量只有I. 6mg，因此，豬血紅蛋白是提取血紅素鐵，生產補血食品的重要資源。豬血深加工過程中需綜合運用現代生物技術如蛋白酶水解技術、生物膜技術、均質細胞破壁技術、抗凝技術、萃取技術等，而這些技術處理均需在復雜的有機環境下完成，對于反應環境中關鍵變量與時間的控制較為復雜，任何一個環節控制不當都會導致產品的出產率或者品質不合格。這些核心工藝技術的掌握需要通過長期的探索與積累，生產線的集成、優化也需要不斷摸索，且如果從豬血中單一提取某種物質，豬血的利用率低，不適用于工業化生產。
發明內容
本發明要解決的技術問題是，克服背景技術的不足，提供一種從豬血中提取生物活性物質的聯產方法，該方法是從豬血中提取免疫球蛋白G、S0D、血紅素鐵以及蛋白肽等生物活性物質。如上構思，本發明解決的技術問題所采用的技術方案是一種從豬血中提取生物活性物質的聯產方法，其特征在于包括免疫球蛋白G的提取、血紅素鐵和蛋白肽的提取和SOD的提取；其中免疫球蛋白的提取是取新鮮豬血分離所得血漿，第一步鹽析去除纖維蛋白獲得血清，后續重復三次鹽析提取免疫球蛋白G的粗提物，經過超濾濃縮得到免疫球蛋白G濃縮液，低溫噴霧干燥獲得IgG噴干粉；血紅素鐵和蛋白肽的提取是取血球液破碎后，壓濾得上清液，進行加熱酶解，壓濾分別收集上清液和沉淀，沉淀低溫烘干即為血紅素鐵粉；將上清液活性炭脫色，壓濾收集清液，再將清液噴霧干燥得到蛋白肽成品；SOD的提取是取血球液破碎后的殘渣，萃取洗滌，壓濾收集上清液得到粗酶液，丙酮分離后收集沉淀，再加熱、丙酮洗滌后壓濾收集沉淀，將沉淀乙醇洗滌冷凍干燥獲得SOD。上述免疫球蛋白G的提取的具體過程是將血漿液用等體積PBS緩沖液稀釋后然后，向其中攪拌緩慢加入固體硫酸銨，使其飽和度達20%-25%，完成后用氨水調節其pH值至5. 2-6.0，常溫靜置30-60min，然后將混合溶液進行壓濾，棄去沉淀；向上清液中攪拌緩慢加入固體硫酸銨，使其飽和度達35-40%，靜置30-60min將混合溶液進行壓濾收集沉淀，沉淀用PBS緩沖液溶解，重復上述步驟三次，所得沉淀即為免疫球蛋白粗提物；最后將該免疫球蛋白G粗提物進行超濾濃縮并低溫噴霧干燥，即得免疫球蛋白G。上述免疫球蛋白G粗提物進行超濾濃縮和低溫噴霧干燥的具體過程是將免疫球蛋白G粗提物使用純水液溶解后進行超濾除鹽，溶解濃度為20%-50%，濾截留分子量為·60000-100000道爾頓，操作壓力為O. 1-0. 15MPa，進料溫度為20_30°C，低溫噴霧干燥的進口溫度為160-170°C，出口溫度為70-80°C。上述血紅素鐵和蛋白肽提取的具體過程是將分離的血球液加入一倍的純水進行快速攪拌充分破碎，壓濾分別收集濾液和濾渣，將濾液調節PH至7. 5-8. O并升溫至55-60°C，加入復合酶進行酶解，酶解結束調節pH至5. 5-6. O,靜置30_60min后進行壓濾，沉淀45-50°C烘干磨碎即為血紅素鐵，然后將上清液升溫至60-65°C，加入溶液體積
O.5-1. 0%。的活性炭進行脫色30-60min，然后進行壓濾，將上清液進行噴霧干燥即為蛋白肽成品。上述血紅素鐵和蛋白肽提取過程中復合酶為動物蛋白水解酶與風味酶，其比例為3-5:1。上述血紅素鐵和蛋白肽的提取過程中復合酶的添加量為原血球液體積的
O.5-1. 0%。，酶解12-15h，酶解過程中每l-2h調節pH至7. 5-8. O。上述血紅素鐵和蛋白肽的提取過程中噴霧干燥的進口溫度220-240°C，出口溫度85-95。。。上述SOD提取的具體過程是將血球液破碎后的殘渣加入等體積的蒸餾水，劇烈攪拌均勻4-6°C靜置過夜，再加入O. 2-0. 25倍體積的預冷95%乙醇和O. 1-0. 15倍體積的預冷氯仿，攪拌30-45min靜置l_2h，壓濾收集上清液即為粗酶液；向粗酶液中加入O. 15-0. 2倍體積的預冷丙酮，壓濾收集沉淀，然后向沉淀中加入O. 1-0. 15mol/L, pH值7. 00-7. 40的PBS緩沖液，55-60°C加熱15-20min，迅速冷卻至室溫，壓濾收集上清液，向上清液中緩慢加入O. 15-0. 18倍體積的預冷丙酮，生成白色沉淀，壓濾收集沉淀，乙醇洗滌，冷凍干燥后，即得精制S0D。上述SOD提取具體過程中冷凍干燥條件為干燥室壓力為O. 6-0. 8Mpa。料層厚度為 O. 8-1. 0cm，冷凍溫度為-50—60°C。本發明具有如下的優點和積極效果I、本發明充分利用原料，從豬血中提取4種高附加值產品；
2、本發明中設備利用率高，不同的提取物使用同一種設備； 3、本發明中的提取工藝均操作簡單、快捷方便，適用于工業化生產。
圖I是本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式實施例I :一種從豬血中提取生物活性物質的聯產方法，包括免疫球蛋白G的提取、血紅素鐵和蛋白妝的提取和SOD的提取。I、免疫球蛋白G的提取 IOOkg抗凝原血分離后血漿液55kg加入55kgPBS緩沖液進行稀釋，攪拌緩慢加入
6.Okg硫酸銨固體，飽和度達到20-25%，并調節血漿液pH為5. 5，常溫靜置30min后壓濾收集上清液100L ;在上清液中攪拌緩慢加入19. 4kg硫酸銨固體，飽和度達到35-40%調節pH為7. 2靜置30min后壓濾收集沉淀；在沉淀中加入50kg純水溶解，加入硫酸銨晶體9. 7kg調節pH為7. 2處理30min后壓濾收集沉淀；重復上一過程兩次，將將沉淀加入50kg純水溶解后進行超濾濃縮除鹽，操作壓力為O. IMPa,濃縮至檢測無S042_進行低溫噴霧干燥，噴霧干燥進口溫度為160°C，出口溫度為75°C，收集免疫球蛋白G噴干粉共734g，相關指標見附表I。2、血紅素鐵和蛋白肽的提取將上步驟中所剩的45kg血球液加入45kg的純水進行快速攪拌使得血球細胞充分破碎，壓濾分別收集濾液和濾渣，將濾液調節pH至7. 5并升溫至56°C，加入90g復合酶，反應為15h，反應過程中緩慢攪拌，每2h調節溶液的pH至7. 5，酶解結束調節pH至6. 0，靜置30min后進行壓濾，沉淀45°C烘干磨碎即為血紅素鐵粉共2. 8kg ;上清液70L升溫至65°C，加入35g的活性炭進行脫色30min，然后進行壓濾，將上清液進行噴霧干燥即為蛋白肽成品，噴霧干燥進口溫度為160°C，出口溫度為70°C，收集蛋白肽11. 6kg，血紅素及蛋白肽指標見附表I。4、SOD 的提取將血球液的破碎殘渣加入等體積的蒸餾水，劇烈攪拌均勻4°C靜置過夜，再加入
O.2倍體積的預冷95%乙醇和O. I倍體積的預冷氯仿，攪拌30min靜置Ih,壓濾收集上清液。在上清液中加入O. 2倍體積的預冷丙酮，壓濾收集沉淀。然后向沉淀中加入O. Imol/L, pH值7. 40的PBS緩沖液55°C加熱15min，迅速冷卻至室溫，固液管式離心機離心收集上清液，向上清液中緩慢加入O. 16倍體積的預冷丙酮，，壓濾收集沉淀，乙醇洗滌，冷凍干燥，獲得SOD成品，SOD相關指標見附表I。實施例2 I、免疫球蛋白G的提取5000kg抗凝原血分離后血漿液2750kg加入2750kgPBS緩沖液進行稀釋，攪拌緩慢加入320. Okg硫酸銨固體，并調節血漿液pH為5. 6，靜置30min后壓濾收集上清液5000L ；在上清液中攪拌緩慢加入980kg硫酸銨固體，調節pH為7. 4靜置30min后壓濾收集沉淀；在沉淀中加入2500kg純水溶解，加入硫酸銨晶體490kg調節pH為7. 2處理30min后壓濾收集沉淀；重復上一過程兩次，將將沉淀加入2500kg純水溶解后進行超濾濃縮除鹽，操作壓力為O. 15MPa，濃縮至檢測無S042_進行低溫噴霧干燥，噴霧干燥進口溫度為160°C，出口溫度為80°C，收集免疫球蛋白G噴干粉共3. 45kg，相關指標見附表2。2、血紅素鐵和蛋白肽的提取將上步驟中所剩的2250kg血球液加入2250kg的純水進行快速攪拌使得血球細胞充分破碎，壓濾分別收集濾液和濾渣，將濾液調節pH至7. 8并升溫至58°C，加入500g復合酶，反應為14h，反應過程中緩慢攪拌，每2h調節溶液的pH至7. 8，酶解結束調節pH至6. 0，靜置30min后進行壓濾，沉淀50°C烘干磨碎即為血紅素鐵粉共150kg ;上清液3560L升溫至65°C，加入2. Okg的活性炭進行脫色30min，然后進行壓濾，將上清液進行噴霧干燥即為蛋白肽成品，噴霧干燥進口溫度為160°C，出口溫度為75°C，收集蛋白肽580kg，血紅素及蛋白肽指標見附表2。3、SOD 的提取
將血球液的破碎后殘渣加入等體積的蒸餾水，劇烈攪拌均勻6°C靜置過夜，加入
O.15倍體積的預冷95%乙醇和O. I倍體積的預冷氯仿，攪拌45min靜置lh，壓濾收集上清液。在上清液中加入O. 15倍體積的預冷丙酮，壓濾收集沉淀。然后向沉淀中加入O. 15mol/L, pH值7. 00的PBS緩沖液56°C加熱15min，迅速冷卻至室溫，固液管式離心機離心收集上清液，向上清液中緩慢加入O. 18倍體積的預冷丙酮，，壓濾收集沉淀，乙醇洗滌，冷凍干燥，獲得SOD成品。附表I :實例I得到各項指標如下
項目免疫球蛋白G 蛋白肽血紅素 SOD 檢測方法
粗蛋白質(％) 89. 3483. 15 -86. 16 GB/T 6432
IgG (%)66. 34~~~GB 21033
灰分(％)1753θΓθ8 5Λ&~GB/T 6438
水分(％)3735&ΛΑ6759-GB/T 6435
粗纖維(％)0 0217432ΤΤ0~GB/T 6434
食鹽(％) ΤΤ 3 253764~GB/T 6439
小肽(％)~61.26 ~~參考 GB/T 22492-2008
鐵(％)~~LM~GB/T 9695.3-2009
SOD 比活(U/mg) ---4543 GB/T 5009. 171-003附表2 實例2得到各項指標如下
權利要求
1.一種從豬血中提取生物活性物質的聯產方法，其特征在于包括免疫球蛋白G的提取、血紅素鐵和蛋白肽的提取和SOD的提取；其中免疫球蛋白的提取是取新鮮豬血分離所得血漿，第一步鹽析去除纖維蛋白獲得血清，后續重復三次鹽析提取免疫球蛋白G的粗提物，經過超濾濃縮得到免疫球蛋白G濃縮液，低溫噴霧干燥獲得IgG噴干粉；血紅素鐵和蛋白肽的提取是取血球液破碎后，壓濾得上清液，進行加熱酶解，壓濾分別收集上清液和沉淀，沉淀低溫烘干即為血紅素鐵粉；將上清液活性炭脫色，壓濾收集清液，再將清液噴霧干燥得到蛋白肽成品；S0D的提取是取血球液破碎后的殘渣，萃取洗滌，壓濾收集上清液得到粗酶液，丙酮分離后收集沉淀，再加熱、丙酮洗滌后壓濾收集沉淀，將沉淀乙醇洗滌冷凍干燥獲得S0D。
2.根據權利要求I所述的一種從豬血中提取生物活性物質的聯產方法，其特征在于上述免疫球蛋白G的提取的具體過程是將血漿液用等體積PBS緩沖液稀釋后然后，向其中攪拌緩慢加入固體硫酸銨，使其飽和度達20%-25%，完成后用氨水調節其pH值至5. 2-6. O,常溫靜置30-60min，然后將混合溶液進行壓濾，棄去沉淀；向上清液中攪拌緩慢加入固體硫酸銨，使其飽和度達35-40%，靜置30-60min將混合溶液進行壓濾收集沉淀，沉淀用PBS緩沖液溶解，重復上述步驟三次，所得沉淀即為免疫球蛋白粗提物；最后將該免疫球蛋白G粗提物進行超濾濃縮并低溫噴霧干燥，即得免疫球蛋白G。
3.根據權利要求2所述的一種從豬血中提取生物活性物質的聯產方法，其特征在于上述免疫球蛋白G粗提物進行超濾濃縮和低溫噴霧干燥的具體過程是將免疫球蛋白G粗提物使用純水液溶解后進行超濾除鹽，溶解濃度為20%-50%，濾截留分子量為60000-100000道爾頓，操作壓力為O. 1-0. 15MPa，進料溫度為20_30°C，低溫噴霧干燥的進口溫度為160-170°C，出口溫度為70-80°C。
4.根據權利要求I所述的一種從豬血中提取生物活性物質的聯產方法，其特征在于上述血紅素鐵和蛋白肽提取的具體過程是將分離的血球液加入一倍的純水進行快速攪拌充分破碎，壓濾分別收集濾液和濾渣，將濾液調節PH至7. 5-8. O并升溫至55-60°C，加入復合酶進行酶解，酶解結束調節PH至5. 5-6. 0，靜置30-60min后進行壓濾，沉淀45_50°C烘干磨碎即為血紅素鐵，然后將上清液升溫至60-65°C，加入溶液體積O. 5-1. 0%。的活性炭進行脫色30-60min，然后進行壓濾，將上清液進行噴霧干燥即為蛋白肽成品。
5.根據權利要求4所述的一種從豬血中提取生物活性物質的聯產方法，其特征在于上述血紅素鐵和蛋白肽提取過程中復合酶為動物蛋白水解酶與風味酶，其比例為3-5:1。
6.根據權利要求4所述的一種從豬血中提取生物活性物質的聯產方法，其特征在于上述血紅素鐵和蛋白肽的提取過程中復合酶的添加量為原血球液體積的O. 5-1. 0%。，酶解12-15h，酶解過程中每l-2h調節pH至7. 5-8. O。
7.根據權利要求4所述的一種從豬血中提取生物活性物質的聯產方法，其特征在于上述血紅素鐵和蛋白肽的提取過程中噴霧干燥的進口溫度220-240°C，出口溫度85-95°C。
8.根據權利要求I所述的一種從豬血中提取生物活性物質的聯產方法，其特征在于上述SOD提取的具體過程是將血球液破碎后的殘渣加入等體積的蒸餾水，劇烈攪拌均勻4-6°C靜置過夜，再加入O. 2-0. 25倍體積的預冷95%乙醇和O. 1-0. 15倍體積的預冷氯仿，攪拌30-45min靜置l_2h，壓濾收集上清液即為粗酶液；向粗酶液中加入O. 15-0. 2倍體積的預冷丙酮，壓濾收集沉淀，然后向沉淀中加入O. 1-0. 15mol/L, pH值7. 00-7. 40的PBS緩沖液，55-60°C加熱15-20min，迅速冷卻至室溫，壓濾收集上清液，向上清液中緩慢加入O.15-0. 18倍體積的預冷丙酮，生成白色沉淀，壓濾收集沉淀，乙醇洗滌，冷凍干燥后，即得精制SOD。
9.根據權利要求8所述的一種從豬血中提取生物活性物質的聯產方法，其特征在于上述SOD提取具體過程中冷凍干燥條件為干燥室壓力為0.6-0.8Mpa。料層厚度為O.8-1. Ocm,冷凍溫度為-50—60°C。
全文摘要
一種從豬血中提取生物活性物質的聯產方法，包括免疫球蛋白G的提取、血紅素鐵和蛋白肽的提取和SOD的提取；免疫球蛋白的提取第一步鹽析去除纖維蛋白獲得血清，后續重復三次鹽析提取得到免疫球蛋白G的粗提物。血紅素鐵和蛋白肽的提取是取血球液破碎后，壓濾分別收集上清液和沉淀，沉淀低溫烘干即為血紅素鐵粉，上清液活性炭脫色、噴霧干燥得到蛋白肽成品；SOD的提取是取血球液破碎后的殘渣，萃取洗滌，壓濾收集上清液得到粗酶液，丙酮分離后收集沉淀，再加熱、丙酮洗滌后壓濾收集沉淀，將沉淀乙醇洗滌冷凍干燥獲得SOD。本發明充分利用原料，從豬血中提取4種高附加值產品，并且設備利用率高、提取工藝均操作簡單，適用于工業化生產。
文檔編號C12P21/06GK102942628SQ20121029653
公開日2013年2月27日 申請日期2012年8月20日 優先權日2012年8月20日
發明者鄒國慶, 吳明文, 盧進峰, 徐寶海, 姚遠新 申請人:淮北恩彼飼料有限公司