[發明專利]一種基于酪蛋白與乳鐵蛋白動態吸附解析機制的乳鐵蛋白制備方法

有效

• 申請號: 201410368631.9
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN104151423B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 杜明;張蘭威;周英爽;王聰;劉猛;樊鳳嬌;貝君;白成軍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C07K14/79
• 分類號: C07K14/79;C07K1/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種乳鐵蛋白的制備方法，具體涉及一種基于酪蛋白與乳鐵蛋白動態吸附解析機制的乳鐵蛋白制備方法。

背景技術

牛乳蛋白主要是酪蛋白和乳清蛋白，其中乳鐵蛋白（Lactoferrin，LF）主要存在于乳清蛋白中，在牛乳中的含量約為0.1-0.4mg/mL。LF具有多種重要的生物學功能，例如抗菌活性、很強的離子親和力、抵抗病毒對機體的入侵、提高機體的免疫調節能力、促進傷口的愈合、增強機體對于病的抵抗能力、促進成骨細胞的增殖等等。廣泛應用于嬰幼兒配方奶粉、食品、醫藥、保健等領域，具有非常廣泛的市場應用前景。

從1960年開始，人們就開始從不同的原料乳如牛乳、牛初乳、人乳、山羊乳和駱駝初乳等中，采用各種方法如超濾、鹽析、硫酸銨沉淀、離子交換色譜法、鹽析結合凝膠層析法、超濾結合離子交換色譜法、親和色譜法、混合模式擴張床吸附法、固定化單克隆抗體等方法。Groves?采用了DEAE陰離子交換層析成功地分離出了LF，接著?Foley又對Groves的磷酸纖維素交換層析進行了改進，制備了純度達81%的LF，隨后人們又研究出更有效的羧甲基陽離子交換層析法分離LF。目前，主要采用強陽離子交換層析梯度洗脫的方法，結合超濾濃縮以及凝膠過濾層析相結合的方法分離高純度的乳鐵蛋白。如S?Sepharose?Fast?Flow、SP?Sepharose?Big?Beads等陽離子交換樹脂，通過陽離子交換樹脂方法最后獲得LF純度>95%，與親和層析法相比成本較低且應用廣泛。而硫酸銨沉淀和超濾等方法則成本低廉，易操作，但獲得的LF純度（<50%）較低，所以該方法通常用于分離LF粗品及輔助陽離子交換層析和親和層析等方法以獲取高純度LF。生產及實驗中通常采用陽離子交換層析和超濾、凝膠層析等方法相結合以快速獲取高純度LF。

盡管利用上述方法可以得到純度高達90%以上的乳鐵蛋白產品，但這些方法本身也存在諸多技術局限性，如生產成本過高，生產步驟繁瑣，需要對層析材料進行洗脫等。固定化單克隆抗體法分離效果好純度高，但制備工藝復雜、成本昂貴，難以工業化生產；而超濾法操作簡便，費用相對低，易形成工業化規模，但超濾膜需經常處理，其產品純度不如層析法高。此外，乳鐵蛋白本身在牛乳中的含量極低，而在酪蛋白膠體中的分布又使得存在于乳清中的乳鐵蛋白(僅有30%到50%)更是少之又少，這無疑加大了處理液體的體積，增加了提取難度。因此人們最終不得不考慮在工業生產中利用其他技術方法，對牛乳中的乳鐵蛋白進行分離提取。近年來，膜過濾技術被廣泛應用。其2007年Jimenez-Lopez研究了微膜過濾對牛乳中各成分的影響，從而可以通過膜過濾技術對乳鐵蛋白進行分離提取。

有研究表明，在牛乳體系中乳鐵蛋白以兩種形式存在，一種是自由乳鐵蛋白，即自由存在于牛乳乳清蛋白中；一種是與酪蛋白膠體（Casein?micelles,?CM）相互作用的固定乳鐵蛋白，形成酪蛋白膠體與乳鐵蛋白復合物（LF-CM）。根據L.?Phelebon的研究結果表明，二者之間存在著一個可逆平衡。酪蛋白(Casein,?CN)在牛乳條件下并不是以單分子形式存在的，而是主要由4種不同類型的酪蛋白αs1-、αs2-、β-、κ-CN相互結合形成酪蛋白膠體復合物（Casein?micelles,CM）。利用牛乳體系中酪蛋白與乳鐵蛋白的動態包裹解析機制，可以在工業化生產中開發一種新型的乳鐵蛋白純化方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于酪蛋白與乳鐵蛋白動態吸附解析機制的乳鐵蛋白制備方法，充分利用牛乳體系中酪蛋白與乳鐵蛋白的動態包裹解析機制，實現乳鐵蛋白最大程度的釋放，使得乳鐵蛋白制備得率與現有技術相比提高15%-30%，實現技術的重大突破。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種基于酪蛋白與乳鐵蛋白動態吸附解析機制的乳鐵蛋白制備方法，包括如下步驟：

（1）對新鮮牛乳進行殺菌處理；

（2）對殺菌后的新鮮牛乳進行脫脂處理，脫脂后即為脫脂乳產品；

（3）采用0.1μm的微濾膜過濾方法對脫脂乳進行濃縮，溫度控制在35-55℃，將濃縮倍數控制在1-3倍；

（4）對微濾膜過濾截留液進行透析處理，透析膜規格為0.1μm的微濾膜，溫度控制在35-55℃，采用去離子水作為透析溶液，控制截留溶液中總蛋白濃度為20-50g/L；

（5）向截留溶液中加入?100-500?mmol/L的NaCl，并將pH值調為6.0-7.0，溫度控制在25-35℃；經過調配后在4-6℃條件下間歇攪拌2-8h；