本發(fā)明屬于海洋生物技術領域,具體涉及一種活體海膽工業(yè)化粗純毒素的方法。
背景技術:
海膽是一種低等的海洋無脊椎動物,屬于棘皮動物門(echinodermata)海膽綱(echinoidea),具有較高的營養(yǎng)價值和潛在的藥用價值。海膽的棘刺具有毒腺,能分泌蛋白毒素,海膽有殼,殼上有很多能動的棘或叉棘,大部分海膽的棘刺具有倒鉤,可增加機械性損傷。被海膽棘刺傷后,局部可出現(xiàn)劇痛,隨之細腫及有灼燒感,傷口呈紫色,1h后可疼痛減輕,但傷口紫色??沙掷m(xù)3~4d,重者傷口能繼發(fā)感染或潰爛,經(jīng)久不愈。全身還可出現(xiàn)眩暈、心悸、呼吸急促,重者可手足抽搐,發(fā)生麻痹。我國有8中含有蛋白毒刺的海膽,分別為環(huán)刺棘海膽、刺冠海膽、冠刺棘海膽、喇叭毒棘海膽、馬糞海膽、白棘三列海膽、石筆海膽和飯島囊海膽。從喇叭毒棘海膽中分離出一種肽類毒素,對平滑肌有激肽的行為,能使青心周血管產(chǎn)生暫時收縮,對平滑肌有明顯收縮,表明其具有潛在的心血管藥用價值。
目前獲得海膽毒素的方法主要是直接從海膽或海膽干中提取,將海膽絞碎,加入有機溶劑進行萃取。此方法由于使用了有機溶劑,會對海膽中的敏感型蛋白毒素造成破壞,最終使提取的粗毒中蛋白類毒素減少。中國專利申請?zhí)?00910249035.8名稱為“從紫海膽殼中提取血管緊張素ⅰ轉換酶抑制劑的方法”的發(fā)明專利,取干燥的紫海膽殼,剪碎研磨后放入提取器中,先加入一定量的乙醇溶液或丙酮溶液浸泡,加熱回流,棄去提取液;然后再用適量水加熱提取,冷卻后收集合并提取液,減壓濃縮,冷凍干燥得紫海膽殼提取物,此方法獲得的海膽提取物,含有血管緊張素ⅰ轉換酶抑制劑但也損失了大部分海膽毒素,造成了海膽毒素資源的浪費。本發(fā)明為了解決上述方法存在的問題,提供了一種更優(yōu)化的提取海膽粗毒的方法。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了提供一種活體海膽工業(yè)化粗純毒素的方法。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明公開的技術方案特征包含如下步驟:
a)淀粉凝固體制備:淀粉3~30%(w/w),增稠劑0~20%(w/w),純化水補齊至100%(w/w),加熱煮沸,期間不停攪拌,待無沉淀時,停止加熱,入模(模底鋪設尼龍網(wǎng))晾至室溫,即為淀粉凝固體;
b)覆網(wǎng):在淀粉凝固體未完全凝固時,外測使用尼龍紗網(wǎng)固定,以增加淀粉凝固體的抗破損性能;
c)毒素收集:使用覆網(wǎng)淀粉凝固體模仿海膽天敵,接近海膽,誘導其進行防御行為,等待一段時間后回收覆網(wǎng)淀粉凝固體;
d)酶解:對回收的覆網(wǎng)淀粉凝固體進行解剖,取外層厚度1~10mm淀粉凝固體壓碎,使用組氨酸修飾的淀粉酶,于20~35℃進行酶解,加入一定量的純化水,酶解至無大塊淀粉固體殘留時停止,獲得酶解液;
e)離心:保持4℃,對酶解液進行離心,以除去未酶解的殘渣,保留離心上清液;
f)鎳柱層析:保持4℃,將上清液進行循環(huán)上樣于鎳柱層析柱,保留最終的濾出液,除去淀粉酶,最后洗脫層析柱回收淀粉酶;
g)超濾除雜:保持4℃,使用截留量為1kd的水性膜對步驟f)中的濾出液進行超濾,除去鹽、葡萄糖等小分子雜質,并對海膽毒素進行濃縮,保留超濾液即為海膽毒素粗純液。
所述的淀粉包括但不限于玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、紅薯淀粉。
所述的增稠劑包括但不限于黃原膠、卡拉膠、明膠。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的有益效果是:不使有機溶劑獲得的海膽毒素種類多;只對海膽毒性物質進行采集,不需殺死或傷害海膽,損害小,其再生毒素時間短,生產(chǎn)可持續(xù)性極具優(yōu)勢,為未來工業(yè)化利用海膽毒素提供了條件;收集的海膽毒素,受外界污染可能性小,為后續(xù)進一步純化創(chuàng)造良好的基礎。
具體實施方式
實施例1:
將玉米淀粉18g、黃原膠0.5g、純化水81.5g加入不銹鋼鍋中加熱煮沸,不停攪拌至無沉淀后,倒入長20cm,寬12cm,深3cm的不銹鋼方槽中冷卻凝固,方槽中鋪上已洗凈網(wǎng)孔孔徑為2mm的尼龍紗網(wǎng),未凝固完全時,再覆蓋上一層尼龍紗網(wǎng),凝固后,小心脫模。將覆網(wǎng)淀粉凝固體固定在不銹鋼或塑料延長棍上,接近自然水域中或人工養(yǎng)殖的活體海膽20只,輕微攪動,誘導其進行防御行為,每只收集5min后,回收覆網(wǎng)淀粉凝固體,用純化水稍沖洗,小心撕取下尼龍網(wǎng),將兩面8mm厚度的淀粉凝固體用不銹鋼刀切下,使用不銹鋼板將其壓碎完全,加入250ml純化水,加入組氨酸修飾的α-淀粉酶10000u,設置溫度25℃,酶解5h,無大塊淀粉固體殘留,4℃離心,保留上清液,向上清液中加入tris-hcl,使終濃度為20mmol/l,加入nacl,使終濃度為5mol/l,使用金屬鎳親和層析法進行純化,流速1ml/min,重復過柱一次,以除去淀粉酶。于4℃對回收的過柱液進行超濾濃縮,以除去淀粉酶水解出的單糖及多糖以及緩沖液中的鹽,使用截留量為1kd的水性纖維素膜,向超濾液中加入純化水1l,濃縮至體積為50ml時停止?jié)饪s,即為海膽毒素粗純液。
實施例2:
將土豆淀粉13g、卡拉膠0.8g、純化水86.2g加入不銹鋼鍋中加熱煮沸,不停攪拌至無沉淀后,倒入長20cm,寬12cm,深4cm的不銹鋼方槽中冷卻凝固,方槽中鋪上已洗凈網(wǎng)孔孔徑為2mm的尼龍紗網(wǎng),未凝固完全時,再覆蓋上一層尼龍紗網(wǎng),凝固后,小心脫模。將覆網(wǎng)淀粉凝固體固定在不銹鋼或塑料延長棍上,接近自然水域中或人工養(yǎng)殖的活體海膽26只,輕微攪動,誘導其進行防御行為,每只收集5min后,回收覆網(wǎng)淀粉凝固體,用純化水稍沖洗,小心撕取下尼龍網(wǎng),將兩面5mm厚度的淀粉凝固體用不銹鋼刀切下,使用不銹鋼板將其壓碎完全,加入280ml純化水,加入組氨酸修飾的α-淀粉酶10000u,設置溫度25℃,酶解4h,無大塊淀粉固體殘留,4℃離心,保留上清液,向上清液中加入tris-hcl,使終濃度為20mmol/l,加入nacl,使終濃度為5mol/l,使用金屬鎳親和層析法進行純化,流速1ml/min,重復過柱一次,以除去淀粉酶。于4℃對回收的過柱液進行超濾濃縮,以除去淀粉酶水解出的單糖及多糖以及緩沖液中的鹽,使用截留量為1kd的水性纖維素膜,向超濾液中加入純化水1l,濃縮至體積為50ml時停止?jié)饪s,即為海膽毒素粗純液。