[發明專利]一種植物超氧化物歧化酶富氧厭氧交替催化生產方法

無效

• 申請號: 201410013731.X
• 申請日: 2014-01-13
• 公開（公告）號: CN103805575A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 李健
• 申請（專利權）人: 李健
• 主分類號: C12N9/02
• 分類號: C12N9/02
• 代理公司: 德州市天科專利商標事務所 37210
• 代理人: 房成星

技術領域

本發明屬于酶生產領域，具體涉及一種植物超氧化物歧化酶的生產方法。

背景技術

超氧化物歧化酶（SOD：Superoxide?Dismutase）是生物體內催化氧自由基（O₂^—·）發生歧化反應的重要酶，分子量約為3.4萬道爾頓。它對超氧的催化速度是化學能的1萬倍，能夠清除氧自由基對人體的毒害，是國際上公認氧自由基的清除劑。自1969年McCord和Fridovich首次從牛血液中發現超氧化物岐化以來，引起了各國生化界和醫學界的重視。自90年代，科學界已經認識到氧自由基是在人體疲勞、生病時產生的多余的自由基，它們會破壞人體的細胞核內DNA物質，促使人衰老，或細胞癌變。20世紀，科學家們提出了人體疾病衰老的幾種學說，自由基學說是其中唯一被證實且最為可靠的一種學說，它比較清楚地闡述了機體疾病衰老的過程。由于呼吸，機體組織器官時刻都在進行氧代謝，在正常生理情況下，自由基的產生與清除處于動態平衡，當某種因素使氧自由基生成過多、或超出清除能力、或清除能力減弱時，過多的氧自由基通過損傷生命大分子，破壞細胞結構與功能，導致疾病的發生與發展，從而加速機體老化。現代醫學已經證實：氧自由基引起的疾病，已超過一百多種，嚴重的威脅著我們的健康與長壽。導致氧自由基產生的因素很多，包括：（1）人體利用氧氣的過程中每日約可產生大量的活性氧（自由基）；（2）衰老：25歲以后，人體內的超氧化物歧化酶隨著人體組織的老化而逐漸降低；（3）體力透支；（4）精神壓力：急躁、焦慮，郁悶；（5）過度飲酒；（6）疾病、手術；（7）輻射線：核能、日光照射、X光、復印機、計算機；（8）電磁波：微波爐、吹風機、手機；（9）污染：汽車排放的廢氣、工業廢氣廢水，香煙、二手煙；（10）藥物濫用、食品添加劑；（11）農藥殘留、殺蟲劑。

超氧化物歧化酶作為清除人體負氧自由基的清除劑，已成為二十世紀醫藥學最熱門研究課題。很長一段時間內，超氧化物歧化酶主要從動物血液中提取，例如申請號為：02147888.0，名稱為《超氧化物歧化酶的制備方法》的中國發明專利，它公開了一種從豬血中的超氧化物歧化酶進行提取的方法，其制備步驟如下：1）分離血球，2）洗滌血球，3）溶解破裂血球，4）去血紅蛋白，得粗酶液，再將粗酶液在60-65℃條件下加熱20分鐘，得到高純度的超氧化物歧化酶，該方法簡單，成本低，效率高，極大地提高了酶的純度。

但由于動物血液中可能存在各種致病因子，因此從植物中提取的超氧化物歧化酶比較安全。例如申請號為：99112607.6，名稱為《玉米超氧化物歧化酶（SOD）復合酶大規模制造方法》，公開了一種以玉米為原料提取超氧化物歧化酶的方法，其制備方法是將原料風選、消毒、發芽、加入磷酸鹽緩沖液打漿、打粗漿后加入纖維素酶再打細漿，加入氯化鈣、過濾，濾液加入糖化酶，以硅藻土助濾劑過濾，濾液10000?轉／分離心，過分子量為14萬的膜，濾液再以4000-10000分子量超濾膜超濾，濃縮液按重量加入0.3-0.5％維生素C、0.1-0.2％維生素E和0.1-0.2％的山梨酸鉀，然后冷凍、融解，再以10000轉／分離心，裝瓶，再用Co⁶⁰?照射殺菌，得成品。雖然用玉米等植物種子為原料，價廉易得、易貯存，安全無毒，但以各種植物種子為原料提取超氧化物歧化酶的主要缺點是產率過低，一般不超過1億單位/噸原料。實際提取率則更低，往往只有幾千萬單位。因此植物超氧化物歧化酶的生產難以形成工業規模，不具備產業化的價值。又例如申請號為：200610021614.3，名稱為《一種植物超氧化物歧化酶富氧催化大規模生產方法》，公開了一種植物超氧化物歧化酶富氧催化大規模生產方法，其步驟如下：1）選取植物種子并進行除雜；2）對除雜后的植物種子以1-5mg/L的臭氧溶液進行消毒滅菌處理；3）將經過消毒滅菌處理的植物種子置于氧氣含量為22-100?%（重量百分比）環境中進行24-48小時富氧預催化；4）預催化后對植物種子置于氧氣含量為30-90?%（重量百分比）環境中進行24-60小時富氧催化；5）進行富氧催化后的植物種子進行均質處理，且在均質過程中，將其pH值控制在7-8，得到植物種子的料漿；6）均質后的植物種子的料漿進行脫水處理，收集料液；7）對料液進行過濾，干燥，得到超氧化物歧化酶產品。本發明方法大幅度提高了超氧化物歧化酶的產量，使超氧化物歧化酶的回收率與現有方法相比提高30-50%，適宜于大規模生產超氧化物歧化酶。但該方法主要缺點是所采用的兩階段富氧催化耗氧量大，成本較高，超氧化物歧化酶的回收率還有大幅度提升的可能。

發明內容