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研究鸡蛋清中三种主要蛋白质(卵白蛋白、溶菌酶和卵铁传递蛋白)连续化提取的新方法。建立了包括水稀释-微滤、超滤、盐析以及离子交换为主要分离步骤的技术路线,实现了鸡蛋清的综合利用。
鸡蛋清预处理工艺的优化。对影响微滤液中蛋白质含量及平均微滤速度的五个因素:稀释倍数、pH、NaCl浓度、静置时间和硅藻土添加量进行考察。最后确定最佳工艺条件为:鸡蛋清10倍水稀释、pH9.0、NaCl浓度为0.075mol/L,充分低速搅拌,4℃下静置至少6h,添加硅藻土5g/100ml,微滤选用0.45μm、Φ50mm的混合纤维素酯微孔滤膜。经此操作可显著降低鸡蛋清的粘度,加快微孔过滤速度,微滤平均速度为2ml/min。微滤液的澄清度较好,其中蛋白质含量为8.97mg/ml,蛋白质回收率为80.6%。
鸡蛋清微滤液的浓缩采用超滤法,卵白蛋白的初步分离采用盐析法。选择截流分子量5KD的超滤膜、单段间歇式超滤,对微滤液浓缩3倍后,其中蛋白质含量为21.86mg/ml;再用不同饱和度的(NH4)2SO4进行盐析,初步分离卵白蛋白,最后确定NH4)2SO4饱和度为60%。卵白蛋白回收率为79.8%,电泳结果显示卵白蛋白为主要条带。
卵铁传递蛋白和溶菌酶的分离选用了两种阴离子树脂进行离子交换色谱试验。(1)DEAE-sepharoseF.F.离子交换柱,以0.01mol/L、pH值为8.0的Tris-HCl缓冲液平衡、上样、流洗得到溶菌酶,然后,用含0.04mol/LNaCl的上述缓冲液洗去部分杂蛋白,再用含NaCl0.06mol/L的缓冲液洗脱,得到了卵铁传递蛋白;经SDS-PAGE电泳检测,蛋白质的纯度较高;活性检测,溶菌酶活力为:1000U/mgPr,卵铁传递蛋白对大肠杆菌抑菌率为:27.3%;(2)Q-sepharoseF.F.离子交换柱,以0.01mol/L、pH值为8.5的Tris-HCl缓冲液平衡、上样、流洗得到溶菌酶,之后,先用含0.08mol/LNaCl的上述缓冲液洗去部分杂蛋白,再用含NaCl0.10mol/L的缓冲液洗脱,得到了卵铁传递蛋白;经SDS-PAGE电泳检测,蛋白质的纯度较高;活性检测,溶菌酶活力为:1077U/mgPr,卵铁传递蛋白对大肠杆菌抑菌率为:31.8%。上述试验结果显示:选用DEAE-sepharoseF.F及Q-sepharoseF.F.阴离子交换树脂均可实现对溶菌酶及卵铁传递蛋白的分离提取。但Q-sepharoseF.F.离子交换树脂在蛋白质回收率、蛋白质活性等方面均优于DEAE-sepharoseF.F.离子交换树脂。
通过比较优化了以水稀释-微滤、超滤、盐析以及离子交换为主要分离步骤的工艺流程,实现了鸡蛋清中三种主要蛋白质的连续化提取,整个分离过程没有使用有机溶剂,其它化学试剂使用很少,方法简单、成本低。同时建立了一套快速、简便的检测手段,即测定蛋白质含量的Bradford法、判断蛋白质纯度的SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法以及检测溶菌酶和卵铁传递蛋白活性的舒加法、大肠杆菌抑菌试验,作为工艺监控指标。试验所得的三种蛋白质均具有生物活性,特别是具有抗菌及免疫功能的卵铁传递蛋白已成为近几年研究的热点,故该研究对开辟新的蛋白质资源具有重要意义。