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一種從血粉中提取血紅素的方法

文檔序號:9212639閱讀:1373來源:國知局
一種從血粉中提取血紅素的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種提取血紅素的方法,特別涉及一種從血粉中提取血紅素的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]血紅素是一類具有重要生理功能和使用價值的天然卟啉鐵化合物,它廣泛存在于各種動物的肌肉和血液中。血紅素在體內(nèi)參與呼吸作用以及紅細(xì)胞形成和成熟過程,并有清除體內(nèi)過氧化氫、促進(jìn)體內(nèi)抗體產(chǎn)生、催化促進(jìn)β-胡蘿卜A素轉(zhuǎn)化為維生素A等重要功能。血紅素中含有豐富的鐵,很容易被機(jī)體吸收利用,吸收率約為非血紅素鐵的五倍,因此,血紅素具有較好的抗貧血作用,也可用來作為補(bǔ)鐵劑或營養(yǎng)增強(qiáng)劑。在食品工業(yè)上,血紅素可替代人工合成色素,保證食品的安全。另外,血紅素可輔助治療鉛中毒,而且還是制備血紅素衍生物類藥物的主要原料。
[0003]目前,血紅素的提取方法主要包括冰醋酸法和酸性丙酮法等,且多以新鮮豬血為原料進(jìn)行提取,對原料的收集、運輸和保存等環(huán)節(jié)具有明顯的限制,不適用于工業(yè)化大生產(chǎn)。
[0004]鐘耀廣等利用冰醋酸法對血紅素的提取進(jìn)行了研宄,該方法以新鮮抗凝豬血為原料,利用冰醋酸、氯化鈉和豬血共熱得到血紅素。該方法雖然簡單,但提取溫度過高,增加了生產(chǎn)成本。
[0005]酸性丙酮法是根據(jù)血紅素和珠蛋白在ρΗ=3.0時結(jié)合最疏松的原理,將血紅素與蛋白質(zhì)分離后溶于酸性丙酮,而后從酸性丙酮中提取得到血紅素粗品。宋照軍等往已吸附血紅素的酸性丙酮溶液中加入醋酸鈉,離心分離后獲得血紅素結(jié)晶;胡鑫等將已吸附血紅素的丙酮溶液進(jìn)行蒸餾使血紅素析出,并研宄了不同工藝條件對血紅素鐵得率及鐵的百分含量的影響。
[0006]冰醋酸法提取溫度高,溶劑回收困難,增加了生產(chǎn)成本,廢液處理不當(dāng)會造成環(huán)境污染。酸性丙酮法有機(jī)溶劑用量大,回收困難,且存在后續(xù)處理不便的問題?,F(xiàn)有技術(shù)大多以新鮮抗凝豬血或抗凝豬血經(jīng)噴霧干燥得到的血粉作為提取血紅素的原料,明顯限制了原料收集、運輸和保存等環(huán)節(jié)。
[0007]因此,開發(fā)一種簡單、安全無污染的血紅素生產(chǎn)方法顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足,為人們提供一種從血粉中提取血紅素的方法。
[0009]為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采取下述技術(shù)方案來實現(xiàn):一種從血粉中提取血紅素的方法,包括以下步驟:
(I)枯草芽孢桿菌的制備:在250mL錐形瓶中,裝入10mL牛肉膏蛋白胨液體培養(yǎng)基,接種一環(huán)已活化的枯草芽孢桿菌菌種,30°C培養(yǎng)48h后備用,此時為細(xì)菌的生長對數(shù)后期或穩(wěn)定期,密度為 1.0X10-5.0XlO10 CFU/mLo
[0010](2)血粉水溶液制備:將曬干血粉與蒸餾水以1:15~1:30的比例混合,在高壓均質(zhì)設(shè)備中均質(zhì)0.5~lh,得到血粉水溶液。
[0011](3)接種、發(fā)酵液的制備:將步驟(2)得到的血粉水溶液調(diào)節(jié)pH至6~9,按1%~6%體積將步驟(I)中得到的枯草芽孢桿菌接種到步驟(2)所得的血粉水溶液,50~200rpm的轉(zhuǎn)速在25~40°C發(fā)酵6~48h,得到發(fā)酵液。
[0012](4)血紅素的獲得:離心步驟(3)得到的發(fā)酵液,3000~4000r/min,10~20min,收集上層溶液,調(diào)節(jié)pH值為3~5,使血紅素沉淀,3000~4000r/min,離心10~20min,收集沉淀,用蒸餾水和無水乙醇洗滌沉淀,烘干,即得血紅素成品。
[0013]所述步驟(2)、(3)中調(diào)節(jié)pH使用的溶液為氯化氫或氫氧化鈉稀溶液。
[0014]所述步驟(3)使用枯草芽孢桿菌發(fā)酵過程中,可產(chǎn)生含α-淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶等代謝產(chǎn)物,與使用單一酶制劑進(jìn)行處理相比,效率更好,同時節(jié)約成本,不需精制酶制劑。
[0015]所述方法不局限于枯草芽孢桿菌發(fā)酵制備血紅素,所有利用微生物發(fā)酵制備血紅素的方法均應(yīng)為得到本發(fā)明所述方法啟示。
[0016]有益效果:
本發(fā)明所述的一種從血粉中提取血紅素的方法,提高了血紅素的提取率,利用環(huán)保無污染的方法從血粉中提取血紅素,反應(yīng)條件溫和,產(chǎn)品無毒副作用,不僅避免了污染環(huán)境、試劑毒性大和回收困難等問題,同時節(jié)約生產(chǎn)成本,提高了產(chǎn)品的安全性,并增加了對血資源的利用,解決了新鮮血液作為原料的不便之處。
【附圖說明】
[0017]圖1發(fā)酵溫度對血紅素樣品純度和提取率的影響圖2接種量對血紅素樣品純度和提取率的影響
圖3沉淀pH對血紅素樣品純度和提取率的影響。
【具體實施方式】
[0018]下面通過具體的實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明,但是本發(fā)明的范圍不受這些實施例的限制。
[0019]實施例1
一種從血粉中提取血紅素的方法,步驟如下:
1)枯草芽孢桿菌的制備:在250mL錐形瓶中,裝入10mL牛肉膏蛋白胨液體培養(yǎng)基,接種一環(huán)已活化的枯草芽孢桿菌菌種,30°C培養(yǎng)48h后備用,此時為細(xì)菌的生長對數(shù)后期或穩(wěn)定期,密度為 1.0X10-5.0XlO10 CFU/mL ;
2)稱取1g血粉,加入200mL蒸餾水,均質(zhì)0.5h,得到血粉溶液;
3)用2mol/L氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)血粉溶液的pH值為9.0,按4%的量接入枯草芽孢桿菌,在30°C條件下以70rpm的轉(zhuǎn)速發(fā)酵24h后,制備發(fā)酵液;
4)將步驟2)所得發(fā)酵液3000r/min離心15min,收集上層溶液,然后用lmol/L鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH至4.0,3000r/min離心15min,將得到的沉淀以蒸飽水和無水乙醇洗滌,105°C烘箱中干燥2h,得到血紅素成品。 所述豬血血粉由桂林海源公司提供。
[0020]測定樣品純度為35%,提取率為92%,與現(xiàn)有的酶法(張亞娟,從豬血中酶法制取血紅素的研宄[J],純度24%,提取率58% ;利用超聲波及酶解技術(shù)制備鹿血血紅素的方法[P],純度31%,提取率72%)提取血粉中血紅素的方法相比,樣品純度和提取率均有所提高。
[0021]實施例2
一種從血粉中提取血紅素的方法,步驟如下:
1)枯草芽孢桿菌的制備:在250mL錐形瓶中,裝入10mL牛肉膏蛋白胨液體培養(yǎng)基,接種一環(huán)已活化的枯草芽孢桿菌菌種,30°C培養(yǎng)48h后備用,此時為細(xì)菌的生長對數(shù)后期或穩(wěn)定期,密度為 1.0X10-5.0XlO10 CFU/mL ;
2)稱取30g血粉,加入500mL蒸餾水,均質(zhì)lh,得到血粉溶液;
3)用2mol/L氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)血粉溶液的pH值為8.0,接入6%枯草芽孢桿菌,40°C發(fā)酵,并以120rmp的速度振蕩12h,制備發(fā)酵液;
3)將步驟2)所述發(fā)酵液3000r/min離心20min,收集上層溶液,然后用lmol/L鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH至5.0,3000r/min離心20min,將得到的沉淀以蒸餾水和無水乙醇洗滌,105°C烘箱中干燥2h,得到血紅素成品。
[0022]測定,樣品純度為31%,提取率為90%,與現(xiàn)有的酶法提取血粉中血紅素的方法相比,樣品純度和提取率均有所提高。
[0023]實施例3
一種從血粉中提取血紅素的方法,步驟如下:
1)枯草芽孢桿菌的制備:在250mL錐形瓶中,裝入10mL牛肉膏蛋白胨液體培養(yǎng)基,接種一環(huán)已活化的枯草芽孢桿菌菌種,30°C培養(yǎng)48h后備用,此時為細(xì)菌的生長對數(shù)后期或穩(wěn)定期,密度為 1.0X10-5.0XlO10 CFU/mL ;
2)稱取1g血粉,加入300mL蒸餾水,均質(zhì)0.5h,得到血粉溶液;
3)用lmol/L鹽酸溶液調(diào)節(jié)血粉溶液的pH值為6.0,按3%的量接入枯草芽孢桿菌,35°C條件下振蕩(轉(zhuǎn)速為10rpm)發(fā)酵48h,制備發(fā)酵液;
4)3500r/min離心lOmin,收集上層溶液,然后用lmol/L鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH至4.5,3500r/min離心lOmin,將得到的沉淀以蒸飽水和無水乙醇洗滌,105°C烘箱中干燥2h,得到血紅素成品。
[0024]測定所得樣品純度為37%,提取率為92%,與現(xiàn)有的酶法提取血粉中血紅素的方法相比,樣品純度和提取率均有所提高。
[0025]相關(guān)實驗的探討
1、發(fā)酵溫度對血紅素樣品純度和提取率的影響
實驗結(jié)果見圖1,由圖1可知隨著發(fā)酵溫度的升高,血紅素樣品純度呈現(xiàn)略微下降的趨勢,其原因可能是,芽孢桿菌的適宜生長溫度為30-37?,溫度升高影響了菌體和代謝產(chǎn)物的活性;而不同溫度對樣品的提取率影響不大。
[0026]2、接種量對血紅素樣品純度和提取率的影響
實驗結(jié)果見圖2,由圖2可知在一定范圍內(nèi),血紅素樣品純度隨著接種量的增大而增大,當(dāng)接種量達(dá)到6%以上時,樣品純度基本不再變化,說明此條件下,菌體代謝產(chǎn)物對血粉的作用已達(dá)到飽和。樣品提取率隨著接種量的增大呈現(xiàn)先增后減的趨勢,在接種量4%時,提取率達(dá)到最大。
[0027]3、沉淀pH對血紅素樣品純度和提取率的影響
實驗結(jié)果見圖3,由圖3可知不同的沉淀pH對血紅素樣品純度和提取率存在一定的影響。在沉淀pH為4.0的時候,樣品純度有最大值;而提取率隨沉淀pH的增大略有提高。
[0028]綜上,本發(fā)明所述的一種從血粉中提取血紅素的方法,提高了血紅素的提取率,利用環(huán)保無污染的方法從血粉中提取血紅素,反應(yīng)條件溫和,產(chǎn)品無毒副作用,不僅避免了污染環(huán)境、試劑毒性大和回收困難等問題,同時節(jié)約生產(chǎn)成本,提高了產(chǎn)品的安全性,并增加了對血資源的利用,解決了新鮮血液作為原料的不便之處。
【主權(quán)項】
1.一種從血粉中提取血紅素的方法,包括以下步驟: 1)枯草芽孢桿菌的制備; 2)血粉水溶液制備; 3)接種、發(fā)酵液的制備; 4)血紅素的獲得。2.如權(quán)利要求1所述的一種從血粉中提取血紅素的方法,其特征在于:所述步驟I)枯草芽孢桿菌的制備中枯草芽孢桿菌的終密度為1.0X 109~5.0X 101° CFU/mL。3.如權(quán)利要求1所述的一種從血粉種提取血紅素的方法,其特征在于:步驟2)血粉水溶液制備為將曬干血粉與蒸餾水以1:15~1:30的比例混合,在高壓均質(zhì)設(shè)備中均質(zhì)0.5~lh,得到血粉水溶液。4.如權(quán)利要求1所述的一種從血粉種提取血紅素的方法,其特征在于:所述步驟3)接種、發(fā)酵液的制備為將步驟(2 )得到的血粉水溶液調(diào)節(jié)pH至6~9,按1°/『6%體積將步驟(I)中得到的枯草芽孢桿菌接種到步驟(2)所得的血粉水溶液,50~200rpm的轉(zhuǎn)速在25~40°C發(fā)酵6~48h,得到發(fā)酵液。5.如權(quán)利要求1所述的一種從血粉種提取血紅素的方法,其特征在于:所述步驟4)血紅素的獲得為離心步驟(3)得到的發(fā)酵液,3000~4000r/min,10~20min,收集上層溶液,調(diào)節(jié)pH值為3~5,使血紅素沉淀,3000~4000r/min,離心10~20min,收集沉淀,用蒸餾水和無水乙醇洗滌沉淀,烘干,即得血紅素成品。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種從血粉中提取血紅素的方法,包括以下步驟:1)枯草芽孢桿菌的制備;2)血粉水溶液制備;3)接種、發(fā)酵液的制備;4)血紅素的獲得。本發(fā)明所述方法,提高了血紅素的提取率,利用環(huán)保無污染的方法從血粉中提取血紅素,反應(yīng)條件溫和,產(chǎn)品無毒副作用,不僅避免了污染環(huán)境、試劑毒性大和回收困難等問題,同時節(jié)約生產(chǎn)成本,提高了產(chǎn)品的安全性,并增加了對血資源的利用,解決了新鮮血液作為原料的不便之處。
【IPC分類】C12R1/125, C12P17/18
【公開號】CN104928328
【申請?zhí)枴緾N201510208419
【發(fā)明人】劉平祥, 鄭艷艷
【申請人】廣州驅(qū)動力飼料有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年6月26日
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