一種脫色壺瓶碎米薺含硒蛋白的提取、純化方法
【專利摘要】本發明公開了一種脫色壺瓶碎米薺含硒蛋白的提取、純化方法，包括如下步驟：(1)壺瓶碎米薺提取物的制備，(2)壺瓶碎米薺提取物的脫色，(3)壺瓶碎米薺粗蛋白的分級純化。本發明的脫色壺瓶碎米薺含硒蛋白的提取、純化方法可以明顯改善壺瓶碎米薺提取物色澤，本發明的方法先進、科學、操作方便，壺瓶碎米薺粗蛋白、純化含硒蛋白仍具有較好的抗氧化活性，實現在制備具有抗氧化、抗衰老作用保健品的應用中，為壺瓶碎米薺的應用提供了有利的技術手段和使用價值，經濟社會效益巨大。
【專利說明】-種脫色壺瓶碎米薺含硒蛋白的提取、純化方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及植物提取物【技術領域】，尤其涉及一種脫色壺瓶碎米薺含硒蛋白的提 取、純化方法。

【背景技術】
[0002] 壺瓶碎米薺是一種富硒能力極強的十字花科植物，壺瓶碎米薺水提噴霧干燥產物 的含硒量高達l〇〇〇mg/kg，其中有機硒含量約占93. 30 %，做為補硒保健產品的添加成分具 有安全性高、吸收好的特點，有很大的應用空間。
[0003] 目前壺瓶碎米薺水提噴霧干燥產物為深棕褐色，其應用的范圍收到限制，因此，必 須該提取物進行脫色。目前脫色的主要方法有活性炭法和雙氧水法，但是我們的研究發現， 這兩種方法都會極大影響碎米薺含硒蛋白的生物活性，比如抗氧化活性，我們通過獨有的 脫色、純化工藝，獲得了顏色為淺黃色的壺瓶碎米薺含硒蛋白并對其蛋白的性質及抗氧化 活性進行了評價，結果顯示脫色及純化技術對其活性沒有不利影響。


【發明內容】

[0004] 本發明提供了一種脫色壺瓶碎米薺含硒蛋白的提取、純化方法。
[0005] 本發明采用如下技術方案：
[0006] 本發明的脫色壺瓶碎米薺含硒蛋白的提取、純化方法的具體步驟如下：
[0007] (1)壺瓶碎米薺提取物的制備：
[0008] 將干燥的壺瓶碎米薺進行粉碎過篩，然后往壺瓶碎米薺粉末中加入清水浸泡 20-40min，料液比為1:20-50,然后開始加熱，在75-84°C下攪拌提取40-80min，繼續升溫在 85-95°C下攪拌提取40-80min，然后進行過濾，濾液進行噴霧干燥，得到壺瓶碎米薺提取物 粉末；
[0009] (2)壺瓶碎米薺提取物的脫色：
[0010] 將步驟（1)制備的壺瓶碎米薺提取物粉末溶于蒸餾水中，壺瓶碎米薺提取物粉末 與蒸餾水的重量體積比為5-15:200g/ml，然后調節壺瓶碎米薺提取物溶液pH值至壺瓶碎 米薺蛋白的等電點，靜置l〇_15h，然后在2-6°C，5000-7000r/min下離心8-12min，收集沉淀 并真空冰凍干燥，得到脫色后的壺瓶碎米薺粗蛋白；
[0011] (3)壺瓶碎米薺粗蛋白的分級純化：
[0012] 將步驟（2)獲得的脫色后的壺瓶碎米薺粗蛋白使用Sephadex G-100凝膠柱層析 和DEAE-FF陰離子交換柱層析，經分級純化得到本發明的壺瓶碎米薺純化含硒蛋白。
[0013] 步驟（1)中，干燥的壺瓶碎米薺進行粉碎過100目篩。
[0014] 步驟（1)中，優選往壺瓶碎米薺粉末中加入清水浸泡30min，料液比為1:30。
[0015] 步驟⑴中，優選在80°C下攪拌提取60min，繼續升溫在90°C下攪拌提取60min。
[0016] 步驟（1)中，優選進行120目過濾，濾液進行噴霧干燥，噴霧干燥的參數為：進風溫 度 185 °C，流量 25mL/min。
[0017] 步驟（2)中，優選壺瓶碎米薺提取物粉末與蒸餾水的重量體積比為10:200g/ml。
[0018] 步驟（2)中，用硫酸銨調節壺瓶碎米莽提取物溶液pH值至壺瓶碎米莽蛋白的等電 點（pH = 5. 3)，靜置12h，然后在4°C，6000r/min下離心lOmin，收集沉淀并真空冰凍干燥， 得到脫色后的壺瓶碎米薺粗蛋白。
[0019] 步驟（3)中，Sephadex G-100分級條件為：26mmX500mm層析柱，用緩沖液洗脫，上 樣濃度200mg/mL，上樣體積2mL，泵流速5r/min，洗脫的溶液用部分收集器分步收集，每管 收集2. OmL，將同一組分收集合并，進行透析72h后，濃縮冷凍干燥，將得到的蛋白含量、硒 含量高的組分作為進一步純化樣品上纖維素 DEAE-FF柱。
[0020] 步驟（3)中，DEAE-FF分級條件為：以O-lmol/L NaCl梯度洗脫，上樣濃度10mg/ mL，上樣體積2mL，泵流速3. 8r/min，每管收集1. 5mL，將同一組分收集合并，得到蛋白分離 組分，透析72h，濃縮冷凍干燥，得純化含硒蛋白粉末，含硒純化蛋白硒含量、蛋白含量高的 即為本發明的壺瓶碎米薺純化含硒蛋白。
[0021] 本發明的積極效果如下：
[0022] (1)通過調節壺瓶碎米薺提取物溶液的pH值獲得色澤明顯變淺的壺瓶碎米薺粗 蛋白粉。
[0023] (2)通過柱層析的方法可以獲得純化硒含量較高的純化含硒蛋白。
[0024] (3)脫色后的壺瓶碎米薺粗蛋白粉和純化含硒蛋白仍然具有較好的自由基清除活 性，表明經過處理的壺瓶碎米薺能夠提高產品在同類產品中的競爭力，有利于產品的開發 應用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 圖1為純化含硒蛋白的變形和非變性電泳圖譜。
[0026] 圖2為純化含硒蛋白圓二色性光譜譜圖。

【具體實施方式】
[0027] 下面的實施例是對本發明的進一步詳細描述。
[0028] 本發明采用的壺瓶碎米薺經鑒定為十字花科碎米薺屬植物；葡聚糖凝膠G-100、 DEAE-FF等購自武漢鼎國昌盛生物科技有限公司，其他試劑均為國藥集團化學試劑有限公 司。
[0029] BT-2245電子天平購自德國Sartorius公司；BSZ-100自動收集器購自上海滬西 分析儀器有限公司；AFS-8220原子熒光光度計購自吉天儀器有限公司；DYY- II -28A垂直 夾芯式電泳槽購自北京六一儀器廠；DYY-III4高壓雙穩電泳儀購自北京六一儀器廠；HL-2S 恒流購自上海滬西分析儀器有限公司；LGJ-185冷凍干燥機購自北京松源華興科技發展有 限公司；CR-400色彩色差計購自日本柯尼卡美能達控股公司。
[0030] 實施例1
[0031] (1)壺瓶碎米薺提取物的制備：
[0032] 將干燥的壺瓶碎米薺進行粉碎過篩，然后往壺瓶碎米薺粉末中加入清水浸泡 20min，料液比為1:20,然后開始加熱，在75°C下攪拌提取80min，繼續升溫在85°C下攪拌提 取80min，然后進行過濾，濾液進行噴霧干燥，得到壺瓶碎米薺提取物粉末；
[0033] (2)壺瓶碎米薺提取物的脫色：
[0034] 將步驟（1)制備的壺瓶碎米薺提取物粉末溶于蒸餾水中，壺瓶碎米薺提取物粉末 與蒸餾水的重量體積比為5:200g/ml，然后調節壺瓶碎米薺提取物溶液pH值至壺瓶碎米薺 蛋白的等電點，靜置l〇h，然后在2°C，5000r/min下離心12min，收集沉淀并真空冰凍干燥， 得到脫色后的壺瓶碎米薺粗蛋白；
[0035] (3)壺瓶碎米薺粗蛋白的分級純化：
[0036] 將步驟（2)獲得的脫色后的壺瓶碎米薺粗蛋白使用Sephadex G-100凝膠柱層析 和DEAE-FF陰離子交換柱層析，經分級純化得到本發明的壺瓶碎米薺純化含硒蛋白。
[0037] 步驟⑴中，干燥的壺瓶碎米薺進行粉碎過100目篩。
[0038] 步驟（1)中，進行120目過濾，濾液進行噴霧干燥，噴霧干燥的參數為：進風溫度 185°C，流量 25mL/min。
[0039] 步驟（2)中，用硫酸銨調節壺瓶碎米莽提取物溶液pH值至壺瓶碎米莽蛋白的等電 點（pH = 5. 3)。
[0040] 步驟（3)中，Sephadex G-100分級條件為：26mmX 500mm層析柱，用緩沖液洗脫，上 樣濃度200mg/mL，上樣體積2mL，泵流速5r/min，洗脫的溶液用部分收集器分步收集，每管 收集2. OmL，將同一組分收集合并，進行透析72h后，濃縮冷凍干燥，將得到的蛋白含量、硒 含量高的組分作為進一步純化樣品上纖維素 DEAE-FF柱。
[0041] 步驟（3)中，DEAE-FF分級條件為：以0-lmol/L NaCl梯度洗脫，上樣濃度10mg/ mL，上樣體積2mL，泵流速3. 8r/min，每管收集1. 5mL，將同一組分收集合并，得到蛋白分離 組分，透析72h，濃縮冷凍干燥，得純化含硒蛋白粉末，含硒純化蛋白硒含量、蛋白含量高的 即為本發明的壺瓶碎米薺純化含硒蛋白。
[0042] 實施例2
[0043] (1)壺瓶碎米薺提取物的制備：
[0044] 將干燥的壺瓶碎米薺進行粉碎過篩，然后往壺瓶碎米薺粉末中加入清水浸泡 40min，料液比為1:50,然后開始加熱，在84°C下攪拌提取40min，繼續升溫在95°C下攪拌提 取40min，然后進行過濾，濾液進行噴霧干燥，得到壺瓶碎米薺提取物粉末；
[0045] (2)壺瓶碎米薺提取物的脫色：
[0046] 將步驟（1)制備的壺瓶碎米薺提取物粉末溶于蒸餾水中，壺瓶碎米薺提取物粉末 與蒸餾水的重量體積比為15:200g/ml，然后調節壺瓶碎米薺提取物溶液pH值至壺瓶碎米 薺蛋白的等電點，靜置15h，然后在6°C，5000r/min下離心8min，收集沉淀并真空冰凍干燥， 得到脫色后的壺瓶碎米薺粗蛋白；
[0047] (3)壺瓶碎米薺粗蛋白的分級純化：
[0048] 將步驟（2)獲得的脫色后的壺瓶碎米薺粗蛋白使用S印hadex G-100凝膠柱層析 和DEAE-FF陰離子交換柱層析，經分級純化得到本發明的壺瓶碎米薺純化含硒蛋白。
[0049] 步驟（1)中，干燥的壺瓶碎米薺進行粉碎過100目篩。
[0050] 步驟（1)中，進行120目過濾，濾液進行噴霧干燥，噴霧干燥的參數為：進風溫度 185°C，流量 25mL/min。
[0051] 步驟（2)中，用硫酸銨調節壺瓶碎米莽提取物溶液pH值至壺瓶碎米莽蛋白的等電 點（pH = 5. 3)。
[0052] 步驟（3)中，Sephadex G-100分級條件為：26mmX500mm層析柱，用緩沖液洗脫，上 樣濃度200mg/mL，上樣體積2mL，泵流速5r/min，洗脫的溶液用部分收集器分步收集，每管 收集2. OmL，將同一組分收集合并，進行透析72h后，濃縮冷凍干燥，將得到的蛋白含量、硒 含量高的組分作為進一步純化樣品上纖維素 DEAE-FF柱。
[0053] 步驟（3)中，DEAE-FF分級條件為：以0-lmol/L NaCl梯度洗脫，上樣濃度10mg/ mL，上樣體積2mL，泵流速3. 8r/min，每管收集1. 5mL，將同一組分收集合并，得到蛋白分離 組分，透析72h，濃縮冷凍干燥，得純化含硒蛋白粉末，含硒純化蛋白硒含量、蛋白含量高的 即為本發明的壺瓶碎米薺純化含硒蛋白。
[0054] 實施例3
[0055] (1)壺瓶碎米薺提取物的制備：
[0056] 將干燥的壺瓶碎米薺進行粉碎過篩，然后往壺瓶碎米薺粉末中加入清水浸泡 30min，料液比為1:30,然后開始加熱，在80°C下攪拌提取60min，繼續升溫在90°C下攪拌提 取60min，然后進行過濾，濾液進行噴霧干燥，得到壺瓶碎米薺提取物粉末；
[0057] (2)壺瓶碎米薺提取物的脫色：
[0058] 將步驟（1)制備的壺瓶碎米薺提取物粉末溶于蒸餾水中，壺瓶碎米薺提取物粉末 與蒸餾水的重量體積比為l〇:200g/ml，然后調節壺瓶碎米薺提取物溶液pH值至壺瓶碎米 薺蛋白的等電點，靜置12h，然后在4°C，6000r/min下離心lOmin，收集沉淀并真空冰凍干 燥，得到脫色后的壺瓶碎米薺粗蛋白；
[0059] (3)壺瓶碎米薺粗蛋白的分級純化：
[0060] 將步驟⑵獲得的脫色后的壺瓶碎米薺粗蛋白使用Sephadex G-100凝膠柱層析 和DEAE-FF陰離子交換柱層析，經分級純化得到本發明的壺瓶碎米薺純化含硒蛋白。
[0061] 步驟（1)中，干燥的壺瓶碎米薺進行粉碎過100目篩。
[0062] 步驟（1)中，進行120目過濾，濾液進行噴霧干燥，噴霧干燥的參數為：進風溫度 185°C，流量 25mL/min。
[0063] 步驟（2)中，用硫酸銨調節壺瓶碎米莽提取物溶液pH值至壺瓶碎米莽蛋白的等電 點（pH = 5. 3)。
[0064] 步驟（3)中，Sephadex G-100分級條件為：26mmX 500mm層析柱，用緩沖液洗脫，上 樣濃度200mg/mL，上樣體積2mL，泵流速5r/min，洗脫的溶液用部分收集器分步收集，每管 收集2. OmL，將同一組分收集合并，進行透析72h后，濃縮冷凍干燥，將得到的蛋白含量、硒 含量高的組分作為進一步純化樣品上纖維素 DEAE-FF柱。
[0065] 步驟（3)中，DEAE-FF分級條件為：以0-lmol/L NaCl梯度洗脫，上樣濃度10mg/ mL，上樣體積2mL，泵流速3. 8r/min，每管收集1. 5mL，將同一組分收集合并，得到蛋白分離 組分，透析72h，濃縮冷凍干燥，得純化含硒蛋白粉末，含硒純化蛋白硒含量、蛋白含量高的 即為本發明的壺瓶碎米薺純化含硒蛋白。
[0066] 取實施例3所得的純化含硒蛋白進行如下檢測，經試驗證明，具有抗氧化活性，有 關實驗情況如下：
[0067] 羥基自由基清除率的測定：
[0068] 分別取2mL樣品溶液于試管中，加入lmLFeS04溶液（9mmol/L)，lmL水楊酸-乙醇 溶液（9mmol/L)，最后加 lmLH202 (8. 8mmol/L)，測得吸光值為Αχ ;蒸餾水為空白，其他操作相 同測得吸光值為& ;蒸餾水為空白且不加水楊酸（以乙醇代替）測得吸光值為A# ;加樣品 但不加水楊酸（以乙醇代替）測得吸光值為A#。計算· 0H自由基清除能力公式為：
[0069] 抑制率（*%) = [ (Ao~A水）一（Ax~A樣）]/(Ao~A水）X 100
[0070] 超氧陰離子清除率的測定：
[0071] 分別加入2. 8mL Tris-HCl溶液（0· 2mmol/L)，其中一個試管中加入0· lmL鄰苯 三酚溶液（18mm〇l/L)測得吸光值為Ai，另一個試管水浴lOmin后，加入0. lmL HC1溶液 (0. Olmol/L)測定吸光值為A2 ;其他操作相同，用蒸餾水代替樣品，分別測得吸光值為&和 A。加入鄰苯三酚后迅速420nm處測其吸光值，每30s測一次，共測4min，8次。其中ASA。 的調零，A2為&的調零。鄰苯三酚溶液（用0. Olmol/L的HC1溶液配）現配現用。計算超 氧根離子（CV ·)清除能力公式為：
[0072] 清除率（％) = (Kfig/1X100
[0073] DPPH自由基清除率的測定：
[0074] 分別取lmL樣品溶液于具塞試管中，加入lmLDPPH-無水乙醇溶液（0. 2mmol/L)，混 勻后于25°C靜置30min，以蒸餾水為參比，在分光光度計517nm處測其吸光值Ai ;用lmL的 無水乙醇替代DPPH-無水乙醇溶液，同上操作，測定吸光值為A2 ;用lmL的無水乙醇替代樣 液，同上操作，測定吸光值為\。計算DPPH-自由基清除能力公式為：
[0075] 抑制率（％ ) = [MAfA^/Aj X100
[0076] 結果顯示，壺瓶碎米薺水提物脫色后，隨硒含量上升，抗氧化能力愈大，與脫色前 對比，脫色后壺瓶碎米薺對羥自由基的清除能力大大提高，對DPPH的清除能力略有下降， 對超氧陰離子的清除能力大大降低。純化含硒蛋白具有較好的抗氧化能力，與壺瓶碎米薺 水提物的抗氧化活性相比較發現，當硒濃度在2 μ g/mL以上時，含硒蛋白對超氧陰離子和 羥基自由基的清除率與同樣硒濃度下壺瓶碎米薺水提物差異不大。
[0077] 表1柯尼卡CR-400色彩色差計測定其色度的結果
[0078]

【權利要求】
1. 一種脫色壺瓶碎米薺含硒蛋白的提取、純化方法，其特征在于：所述方法的具體步 驟如下： (1) 壺瓶碎米薺提取物的制備： 將干燥的壺瓶碎米薺進行粉碎過篩，然后往壺瓶碎米薺粉末中加入清水浸泡 20-40min，料液比為1:20-50,然后開始加熱，在75-84°C下攪拌提取40-80min，繼續升溫在 85-95°C下攪拌提取40-80min，然后進行過濾，濾液進行噴霧干燥，得到壺瓶碎米薺提取物 粉末； (2) 壺瓶碎米薺提取物的脫色： 將步驟（1)制備的壺瓶碎米薺提取物粉末溶于蒸餾水中，壺瓶碎米薺提取物粉末與蒸 餾水的重量體積比為5-15:200g/ml，然后調節壺瓶碎米薺提取物溶液pH值至壺瓶碎米薺 蛋白的等電點，靜置l〇_15h，然后在2-6°C，5000-7000r/min下離心8-12min，收集沉淀并真 空冰凍干燥，得到脫色后的壺瓶碎米薺粗蛋白； (3) 壺瓶碎米薺粗蛋白的分級純化： 將步驟（2)獲得的脫色后的壺瓶碎米薺粗蛋白使用Sephadex G-100凝膠柱層析和 DEAE-FF陰離子交換柱層析，經分級純化得到本發明的壺瓶碎米薺純化含硒蛋白。
2. 如權利要求1所述的脫色壺瓶碎米薺含硒蛋白的提取、純化方法，其特征在于：步驟 (1)中，干燥的壺瓶碎米薺進行粉碎過100目篩。
3. 如權利要求1所述的脫色壺瓶碎米薺含硒蛋白的提取、純化方法，其特征在于：步驟 (1)中，往壺瓶碎米薺粉末中加入清水浸泡30min，料液比為1:30。
4. 如權利要求1所述的脫色壺瓶碎米薺含硒蛋白的提取、純化方法，其特征在于：步驟 (1) 中，在80°C下攪拌提取60min，繼續升溫在90°C下攪拌提取60min。
5. 如權利要求1所述的脫色壺瓶碎米薺含硒蛋白的提取、純化方法，其特征在于：步 驟（1)中，進行120目過濾，濾液進行噴霧干燥，噴霧干燥的參數為：進風溫度185°C,流量 25mL/min〇
6. 如權利要求1所述的脫色壺瓶碎米薺含硒蛋白的提取、純化方法，其特征在于：步驟 (2) 中，壺瓶碎米薺提取物粉末與蒸餾水的重量體積比為10:200g/ml。
7. 如權利要求1所述的脫色壺瓶碎米薺含硒蛋白的提取、純化方法，其特征在于：步驟 (2) 中，用硫酸銨調節壺瓶碎米薺提取物溶液pH值至壺瓶碎米薺蛋白的等電點，靜置12h， 然后在4°C，6000r/min下離心lOmin，收集沉淀并真空冰凍干燥，得到脫色后的壺瓶碎米薺 粗蛋白。
8. 如權利要求1所述的脫色壺瓶碎米薺含硒蛋白的提取、純化方法，其特征在于：步驟 (3) 中，Sephadex G-100分級條件為：26mmX500mm層析柱，用緩沖液洗脫，上樣濃度200mg/ mL，上樣體積2mL，泵流速5r/min，洗脫的溶液用部分收集器分步收集，每管收集2. OmL，將 同一組分收集合并，進行透析72h后，濃縮冷凍干燥，將得到的蛋白含量、硒含量高的組分 作為進一步純化樣品上纖維素 DEAE-FF柱。
9. 如權利要求1所述的脫色壺瓶碎米薺含硒蛋白的提取、純化方法，其特征在于：步 驟（3)中，DEAE-FF分級條件為：以O-lmol/L NaCl梯度洗脫，上樣濃度10mg/mL，上樣體 積2mL，泵流速3. 8r/min，每管收集1. 5mL，將同一組分收集合并，得到蛋白分離組分，透析 72h，濃縮冷凍干燥，得純化含硒蛋白粉末，含硒純化蛋白硒含量、蛋白含量高的即為本發明 的壺瓶碎米薺純化含硒蛋白。
【文檔編號】C07K1/18GK104231038SQ201410420837
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月25日 優先權日:2014年8月25日
【發明者】徐曉云, 田秀麗 申請人:華中農業大學