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猪血G型免疫球蛋白的分离提取研究

罗磊

   免疫球蛋白(Immunoglobulin,Ig)是对抗原刺激应答中,B淋巴细胞产生的能与相应抗原特异性的结合,产生各种免疫效应(生理效应)的一类球蛋白。大量研究报道了口服免疫球蛋白可以有效地预防和治疗婴幼儿由大肠杆菌和轮状病毒引发的肠道疾病。猪血中免疫球蛋白含量很高,其中以G型免疫球蛋白(ImmunoglobulinG,简称IgG)为主。我国猪血资源十分丰富,但并未得到很好地利用,为了实现猪血的“变废为宝”,大力开发免疫球蛋白资源,对猪血中IgG的开发应用进行了深入研究,为其在保健食品和饲料中的应用提供了工艺路线和科学依据,同时也为其它血液功能性蛋白资源的应用提供可借鉴的思路和方法。 通过改进的非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳方法测定样品中IgG和其它血清蛋白的含量,从而掌握分离提取工艺对IgG纯度和回收率的影响;利用直接酶联免疫吸附法测定样品中活性IgG的含量,从而了解不同工艺参数对免疫球蛋白活性的影响。根据所得IgG纯度、回收率和活性保留率数据,选择合适的提取方法和工艺参数。 建立了实验室分离纯化猪血清IgG的方法。利用硫酸铵进行初分:室温下,样品pH为7.4,硫酸铵饱和度为37%,此时IgG回收率为80.5%(w/w),纯度为72.9%(w/w);用DEAE-纤维素52作进一步纯化,可以得到纯度大于97%(w/w)、活性保留率为94%(w/w)的猪血清IgG。 分别研究了多聚磷酸盐和三氯化铁分离提取猪血清IgG的工艺。多聚磷酸盐沉淀法分离猪血清IgG的最佳工艺参数为:多聚磷酸盐浓度0.1%(w/v),pH值3.9,反应温度45℃,此条件下IgG的回收率与纯度分别为60.9%(w/w)和64.5%(w/w),活性保留率为87.3%(w/w)。FeCl3分离猪血清IgG最佳工艺参数为:FeCl_3浓度4.5mmol/L,温度40℃,pH值4.5,此条件下IgG的纯度为71.7%(w/w),回收率为75.5%(w/w),活性保留率约为90.5%(w/w)。所得到的产品中蛋白质主要为IgG,其余部分大多为γ球蛋白。通过比较发现,FeCl3分离猪血清IgG的工艺操作简便,过程温和,分离效果好,安全可靠,具有很高的实用性,适宜食品用IgG的工业化生产。 选择螺旋卷式超滤设备,以截留液全循环错流方式对FeCl3分离所得IgG样液进行超滤浓缩,超滤膜为截留分子量10,000DA的PES膜。超滤浓缩的最佳工艺条件为:样品pH值为7,温度50℃,超滤压力0.1Mpa,浓度提高10倍。浓缩后得到的样品中蛋白质含量为2.08%(w/v),IgG含量为1.42%(w/v),具有活性的IgG所占比例比超滤前略有下降,从91.3%(w/w)降低到87.6%(w/w)。 根据所采用的猪血清IgG分离制备工艺,研究了低pH环境和加热对IgG活性的影响,结果显示:pH低于4以后IgG稳定性下降,部分IgG变性,其结构和构象发生改变。IgG热变性的温度范围为70.265~72.162℃吸热量为338.4J/g。pH为7时,IgG在55℃时开始有轻微变性,其变性速度随着温度的升高逐渐加快。酸性条件下较低温度就会造成IgG变性。因此,从猪血清中分离提取IgG时,样品的pH值不应小于3.5,反……   
[关键词]:G型免疫球蛋白(IgG);猪血;三氯化铁(FeCl_3);超滤浓缩;热保护剂
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:江南大学2006年