[發明專利]一種利用羽毛降解制備角蛋白單體的方法

在審

• 申請號: 201510098771.3
• 申請日: 2015-03-06
• 公開（公告）號: CN104693299A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發明（設計）人: 曹張軍;朱茜;王娟;楊光;楊雪霞
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C07K14/465
• 分類號: C07K14/465;C07K1/12
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 黃志達

技術領域

本發明屬于角蛋白制備領域，特別涉及一種利用羽毛降解制備角蛋白單體的方法。

背景技術

我國畜禽飼養與加工業規模很大，每年產生大量廢棄家禽羽毛。據統計，我國近幾年家禽年出欄量均在70億只以上，且在逐年增加。按每只家禽可產羽毛0.20kg計，則年產量達140多萬噸。除了一小部分利用外，其他絕大部分作為廢棄物。目前羽毛的利用量較低，不僅造成了資源的浪費，而且造成局部環境污染。

羽毛作為鳥類或鳴禽的體表保護、保溫及飛行輔助物質，其角蛋白的含量在90％以上。角蛋白系硬蛋白之一，是一類具有結締和保護功能的纖維狀蛋白質。由處于a-螺旋或β-折疊構象的平行的多肽鏈組成不溶于水的起著保護或結構作用蛋白質。由于角蛋白含有較多的胱氨酸，故二硫鍵含量特別多，在蛋白質肽鏈中起交聯作用，因此角蛋白化學性質特別穩定，有較高的機械強度。對廢棄角蛋白的開發利用不僅能極大地減少環境污染，同時也能產生極大的經濟效益和社會效益

角蛋白作為一種蛋白質，可以應用在多個領域，如飼料添加劑和纖維材料方面等。目前，常用的降解羽毛制備角蛋白的方法有機械法和化學法，其中化學法包括酸性法、堿性法、氧化法、還原法、銅氨溶液法、金屬鹽法等。在化學法降解羽毛制備角蛋白中，還原法還主要斷裂雙硫鍵，對分子鏈的完整性破壞較小，常用的還原劑有NaHSO₃、Na₂S、巰基乙醇、巰基乙酸等。西北師范大學王榮民等人曾以巰基乙醇為還原劑制備得到羽毛角蛋白(王榮民，李芳瑩，何玉鳳，賈如琰。從羽毛中提取角蛋白的方法。中國發明專利，申請號：CN200810150653.2，申請日期：2008-08-06)，其分子量主要分布在5～20kD以及40～80kD。

檢索國內外文獻，尚沒有發現以偏重亞硫酸鈉為還原劑降解羽毛制備分子量單一的角蛋白的相關報道。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種利用羽毛降解制備角蛋白單體的方法，該方法簡單高效，成本低，將羽毛降解為分子量單一的角蛋白，為微生物降解角蛋白的機制等研究奠定了基礎。

本發明的一種利用羽毛降解制備角蛋白單體的方法，包括：

(1)將羽毛洗凈、干燥并粉碎，得到干凈的羽毛粉；

(2)將上述羽毛粉加入到溶解液中溶解并恒溫水浴，離心過濾去除浮渣，透析后得到角蛋白單體溶液；其中，溶解液為2M尿素、0.125M偏重亞硫酸鈉和0.05M十二烷基磺酸鈉的混合液。

所述步驟(1)中的羽毛為雞毛。

所述步驟(2)中的恒溫水浴溫度為50～70℃，恒溫水浴時間為20～40分鐘。

所述步驟(2)中的離心轉速為3000～5000轉/分鐘，離心時間為2～5分鐘。

所述步驟(2)中的透析條件為采用蒸餾水溶液，直流水透析1～2天。

本發明以偏重亞硫酸鈉作為還原劑降解羽毛，且只有濃度為2M尿素、0.125M偏重亞硫酸鈉和0.05M十二烷基磺酸鈉的混合液的條件下，通過離心透析得到分子量單一的角蛋白。相比于其他降解羽毛制備角蛋白的方法，本發明最大的優勢在于制備的角蛋白分子量單一，具有很大的應用前景。利用本發明的技術方案可以將羽毛降解為分子量單一的角蛋白，實現了從難以處理的禽類廢棄羽毛中提取角蛋白單體，方法簡單高效，變廢為寶。

有益效果

本發明簡單高效，成本低，將羽毛降解為分子量單一的角蛋白，為微生物降解角蛋白的機制等研究奠定了基礎，具有良好的應用前景。

附圖說明

圖1為本發明制備的角蛋白的質譜(MS)圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

實施例1

(1)將羽毛洗凈、干燥并粉碎，得到干凈的羽毛粉；

(2)將上述羽毛粉1g加入到10mL溶解液(2M尿素、0.125M偏重亞硫酸鈉和0.05M十二烷基磺酸鈉)中溶解，60℃恒溫水浴30分鐘，以4000轉/分鐘的轉速離心3分鐘，過濾去除浮渣，直流水溶液透析1天后得到角蛋白單體溶液。

使用質譜法(Mass?Spectrometry，MS)對所制備的角蛋白進行分子量檢測，結果表明：制備的角蛋白分子量為10125，分子量單一。

實施例2