一種選擇性提取酵母細(xì)胞蛋白質(zhì)的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種選擇性提取酵母細(xì)胞蛋白質(zhì)的方法，包括以下步驟：(1)將酵母進(jìn)行活化，得到酵母懸浮液；(2)對(duì)步驟(1)得到的酵母懸浮液采用脈沖電場(chǎng)處理，得到酵母提取液；(3)步驟(2)得到的酵母提取液，經(jīng)離心取沉淀、水洗后得到細(xì)胞碎片；(4)將步驟(3)所得細(xì)胞碎片制成細(xì)胞碎片懸浮液；(5)將步驟(4)所得細(xì)胞碎片懸浮液輸送到高壓均質(zhì)機(jī)進(jìn)行高壓均質(zhì)處理，得到富含蛋白質(zhì)的提取液。本發(fā)明的方法成本低，效率高，避免了細(xì)胞破壁率過高，細(xì)胞溶出物復(fù)雜，后續(xù)繁瑣的蛋白質(zhì)分離工藝。
【專利說(shuō)明】一種選擇性提取酵母細(xì)胞蛋白質(zhì)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及從酵母中提取活性組分的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種選擇性提取酵母細(xì)胞蛋白質(zhì)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)啤酒工業(yè)發(fā)展迅速，每年可產(chǎn)生的啤酒廢酵母達(dá)60~80萬(wàn)噸。目前，啤酒廢酵母大部分作為肥料、飼料，利用率很低，部分企業(yè)把廢酵母直接作為廢棄物排入啤酒廢水，增加了啤酒廢水的處理負(fù)荷和難度，造成很大的浪費(fèi)。如何更好的利用酵母資源是目前廣大研究學(xué)者研究的一個(gè)熱點(diǎn)問題。酵母細(xì)胞中含有極為豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，蛋白質(zhì)48%~60 %、核酸4.5%~11.3%，2%的維生素，I %的谷胱甘肽及輔酶A，此外還有豐富的氨基酸。如果能將這些功能活性物質(zhì)從廢酵母中充分提取出來(lái)，則可以回收大量高附加值的資源。酵母破壁是通過各種工藝方法將酵母細(xì)胞壁破碎使細(xì)胞內(nèi)容物溶出從而得到一種富含蛋白質(zhì)、核酸及其它營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的提取物。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外陸續(xù)開展了大量酵母破壁提取活性物質(zhì)提取的綜合研究，中國(guó)專利CN201210062093.1公布了一種酵母中RNA的快速提取方法；中國(guó)專利CN01106512.5公布了一種從啤酒廢酵母中提取核苷酸的方法；中國(guó)專利CN200910263480.X公布了一種從啤酒酵母中提取核酸的方法；中國(guó)專利CN200710302411.6公布了一種高效提取啤酒廢酵母中蛋白質(zhì)與核酸的方法等。但綜合來(lái)看，以上技術(shù)存在以下不足之處:
[0003](I)傳統(tǒng)的 物理破壁法需要消耗較大能量，產(chǎn)生的熱降低了蛋白質(zhì)和核酸的生物活性。
[0004](2)化學(xué)處理法易引起蛋白質(zhì)和核酸變性，后續(xù)處理土藝繁瑣。
[0005](3)機(jī)械破壁法雖然提取率較高但缺乏選擇性，并且產(chǎn)生大量細(xì)胞碎片，給下游蛋白質(zhì)等活性物質(zhì)的分離造成困難。
[0006]所以有必要設(shè)計(jì)一種既能保證高度選擇性又不影響功能物質(zhì)提取率和活性的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種選擇性提取啤酒酵母細(xì)胞蛋白質(zhì)的方法，成本低，效率高，避免了細(xì)胞破壁率過高，細(xì)胞溶出物復(fù)雜，后續(xù)繁瑣的蛋白質(zhì)分離工藝。
[0008]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0009]一種選擇性提取酵母細(xì)胞蛋白質(zhì)的方法，包括以下步驟:
[0010](I)將酵母進(jìn)行活化，得到酵母懸浮液；
[0011](2)對(duì)步驟(1)得到的酵母懸浮液采用脈沖電場(chǎng)處理，得到酵母提取液；
[0012](3)步驟(2)得到的酵母提取液，經(jīng)離心取沉淀、水洗后得到細(xì)胞碎片；
[0013](4)將步驟(3)所得細(xì)胞碎片制成細(xì)胞碎片懸浮液；[0014](5)將步驟(4)所得細(xì)胞碎片懸浮液輸送到高壓均質(zhì)機(jī)進(jìn)行高壓均質(zhì)處理，得到富含蛋白質(zhì)的提取液。
[0015]所述高壓均質(zhì)處理，具體為:
[0016]在壓力為60~80MPa下均質(zhì)3~10次。
[0017]步驟⑵所述對(duì)步驟⑴得到的酵母懸浮液采用脈沖電場(chǎng)處理，具體為:
[0018]脈沖電場(chǎng)為指數(shù)衰減波，電極距離為10~40cm，脈沖電壓為10~40kV，頻率50~200Hz，脈沖寬度為40~100 μ S，脈沖數(shù)為500~1000次，脈沖電處理時(shí)間為I~20s。
[0019]步驟⑶所述離心，具體為:
[0020]離心速度為4000~5000r/min,離心時(shí)間為8~lOmin。
[0021 ] 所述酵母為干燥的啤酒廢酵母，蛋白含量48~50 %，核酸含量
[0022]步驟(1)所述將酵母進(jìn)行活化，得到酵母懸浮液，具體為:
[0023]將干酵母按1:10~20的比例投放于35~38 °C的溫水中復(fù)水15~20min制成酵
母懸浮液。
[0024]步驟(4)所述 將步驟(3)所得細(xì)胞碎片制成細(xì)胞碎片懸浮液，具體為:
[0025]將細(xì)胞碎片按1:10~20的比例投放于25°C的蒸餾水中攪拌15~20min制成細(xì)胞碎片懸浮液。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0027]本發(fā)明通過脈沖電場(chǎng)電穿孔機(jī)理在瞬間使細(xì)胞破壁，促進(jìn)小分子核酸的釋放后采用高壓均質(zhì)對(duì)細(xì)胞碎片進(jìn)行蛋白質(zhì)強(qiáng)化提取，成本低，效率高，避免了細(xì)胞破壁率過高，細(xì)胞溶出物復(fù)雜，后續(xù)繁瑣的蛋白質(zhì)分離工藝。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0029]實(shí)施例1
[0030]本實(shí)施例的選擇性提取啤酒酵母細(xì)胞蛋白質(zhì)的方法，包括以下步驟:
[0031]將IOg啤酒干酵母(蛋白含量48~50%，核酸含量6%~9% )按1:10的比例投放于35°C的溫水中復(fù)活15min制成酵母懸浮液，將制備的啤酒酵母懸浮液移入脈沖電場(chǎng)處理室進(jìn)行處理,脈沖電壓為10kV、電極距離為10cm、頻率50Hz、脈沖寬度為40 μ S、脈沖數(shù)為500次、脈沖電處理時(shí)間為Is。得到酵母提取液，離心取沉淀、水洗、再離心，重復(fù)5次，離心速度為5000r/min，離心時(shí)間為8min，分離出核酸上清液和細(xì)胞碎片。將所得細(xì)胞碎片按1:10的比例投放于25°C的蒸餾水中攪拌15min制成細(xì)胞碎片懸浮液。將細(xì)胞碎片懸浮液輸送到高壓均質(zhì)機(jī)，60Mpa壓力下均質(zhì)10次，得到富含蛋白質(zhì)的提取液。
[0032]對(duì)比未經(jīng)過脈沖電場(chǎng)前處理直接采用高壓均質(zhì)處理結(jié)果，本實(shí)施例的方法可使提取的蛋白質(zhì)純度提高8.7%。
[0033]實(shí)施例2
[0034]本實(shí)施例的選擇性提取啤酒酵母細(xì)胞蛋白質(zhì)的方法，其操作步驟如下:
[0035]將20g啤酒干酵母(蛋白含量48~50%，核酸含量6%~9% )按1:20的比例投放于38°C的溫水中復(fù)活20min制成酵母懸浮液，將制備的啤酒酵母懸浮液移入脈沖電場(chǎng)處理室進(jìn)行處理,脈沖放電電壓為40kV、電極距離為40mm、頻率200Hz、脈沖寬度為100 μ S、脈沖數(shù)為1000次、脈沖電處理時(shí)間為20s。得到酵母提取液，離心取沉淀、水洗、再離心，重復(fù)8次，離心速度為4000r/min，離心時(shí)間為lOmin，分離出核酸上清液和細(xì)胞碎片。將所得細(xì)胞碎片按1:20的比例投放于25°C的蒸餾水中攪拌20min制成細(xì)胞碎片懸浮液。將細(xì)胞碎片懸浮液輸送到高壓均質(zhì)機(jī)，SOMpa壓力下均質(zhì)3次，得到富含蛋白質(zhì)的提取液。
[0036]對(duì)比未經(jīng)過脈沖電場(chǎng)前處理直接采用高壓均質(zhì)處理結(jié)果，本實(shí)施例的方法可使提取的蛋白質(zhì)純度提聞9.4%。
[0037]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受所述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種選擇性提取酵母細(xì)胞蛋白質(zhì)的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將酵母進(jìn)行活化，得到酵母懸浮液； (2)對(duì)步驟(1)得到的酵母懸浮液采用脈沖電場(chǎng)處理，得到酵母提取液； (3)步驟(2)得到的酵母提取液，經(jīng)離心取沉淀、水洗后得到細(xì)胞碎片； (4)將步驟(3)所得細(xì)胞碎片制成細(xì)胞碎片懸浮液； (5)將步驟(4)所得細(xì)胞碎片懸浮液輸送到高壓均質(zhì)機(jī)進(jìn)行高壓均質(zhì)處理，得到富含蛋白質(zhì)的提取液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選擇性提取酵母細(xì)胞蛋白質(zhì)的方法，其特征在于，所述高壓均質(zhì)處理,具體為: 在壓力為60~80MPa下均質(zhì)3~10次。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選擇性提取啤酒酵母細(xì)胞蛋白質(zhì)的方法，其特征在于，步驟(2)所述對(duì)步驟(1)得到的酵母懸浮液采用脈沖電場(chǎng)處理，具體為: 脈沖電場(chǎng)為指數(shù) 衰減波，電極距離為10~40cm，脈沖電壓為10~40kV，頻率50~200Hz，脈沖寬度為40~100 μ S，脈沖數(shù)為500~1000次，脈沖電處理時(shí)間為I~20s。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選擇性提取啤酒酵母細(xì)胞蛋白質(zhì)的方法，其特征在于，步驟(3)所述離心，具體為: 離心速度為4000~5000r/min,離心時(shí)間為8~lOmin。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選擇性提取啤酒酵母細(xì)胞蛋白質(zhì)的方法，其特征在于，所述酵母為干燥的啤酒廢酵母，蛋白含量48~50%，核酸含量6%~9 %。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選擇性提取啤酒酵母細(xì)胞蛋白質(zhì)的方法，其特征在于，步驟(I)所述將酵母進(jìn)行活化，得到酵母懸浮液，具體為: 將干酵母按1:10~20的比例投放于35~38 °C的溫水中復(fù)水15~20min制成酵母懸浮液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選擇性提取啤酒酵母細(xì)胞蛋白質(zhì)的方法，其特征在于，步驟(4)所述將步驟(3)所得細(xì)胞碎片制成細(xì)胞碎片懸浮液，具體為: 將細(xì)胞碎片按1:10~20的比例投放于25°C的蒸餾水中攪拌15~20min制成細(xì)胞碎片懸浮液。
【文檔編號(hào)】C07K1/14GK103951728SQ201410172051
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】孫大文, 劉丹, 曾新安, 韓忠 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)