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高纯度牛乳过敏原β-乳球蛋白的克级规模化的制备

作　者: 蔡小虎
导　师: 陈红兵；王世珍
学　校: 南昌大学
专　业: 食品工程
关键词: 牛乳过敏 β-乳球蛋白纯化中试
分类号: TS252.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 51次
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内容摘要

乳及乳产品因为含有丰富的营养而深受人们的喜爱,然而,乳及乳制品中的蛋白又是一类常见的食物过敏原。牛乳过敏严重影响着部分人群的健康和生活质量,流行病学调查显示,高达8%的婴幼儿和1%-2%左右的成人对牛乳过敏。因此,开展牛乳过敏的研究具有重要的理论和现实意义。牛乳中包含多种过敏原,主要包括酪蛋白、α-乳白蛋白和β-乳球蛋白等。本研究以β-乳球蛋白为例,设计一条高纯度高产量纯化制备β-乳球蛋白的技术路线。根据小试分离纯化的结果,进行β-乳球蛋白的克级规模化的制备放大设计,并对设计调试后的产品进行部分理化性质和免疫学性质的表征。研究的主要结果及结论如下。1.采用Sephadex G-75凝胶层析及DEAE-Sepharose Fast Flow阴离子交换层析从牛乳中分离纯化β-乳球蛋白,SDS-PAGE鉴定结果表明,小试分离得到了纯度达99%的牛乳β-乳球蛋白,得率为34.46%。2.在获得Sephadex G-75凝胶层析及DEAE-Sepharose Fast Flow阴离子交换层析小试操作参数的基础上,进行β-乳球蛋白制备的克级规模化的设计,包括设备选型、工艺平面流程图和设备平面流程图。3.调试适用于中试规模生产的放大工艺,并进行2次重复试验,以验证β-乳球蛋白纯化工艺的重复性。4.对放大试验的产品品质进行评估,SDS-PAGE鉴定结果表明其纯度达99.7%,得率为38.02%；通过圆二色谱(CD色谱)鉴定二级结构,并与小试样及标准品对比,结果发现,它们的二级结构基本没变化；通过间接竞争ELISA评估β-乳球蛋白的抗原性,结果发现中试和小试纯化的蛋白抑制曲线相稳合,表明中试纯化的β-乳球蛋白较好地保留了抗原性。5.成功地完成了制备牛乳主要过敏原β-乳球蛋白的规模化设计,调试结果表明该设计可以满足高纯度β-乳球蛋白的克级化规模制备要求。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-11
第一章引言  11-20
  1.1 食物过敏  11-12
    1.1.1 食物过敏的概念  11
    1.1.2 食物过敏的危害  11-12
    1.1.3 食物过敏的免疫学机制  12
  1.2 牛乳过敏  12-15
    1.2.1 牛乳过敏机理  12-13
    1.2.2 牛乳中的主要过敏原  13-15
  1.3 牛乳中主要过敏原分离纯化  15-18
    1.3.1 等电点沉淀法  15-16
    1.3.2 盐析沉淀法  16
    1.3.3 膜技术  16-17
    1.3.4 离子交换层析技术  17
    1.3.5 疏水作用层析  17
    1.3.6 羟基磷灰石层析  17-18
    1.3.7 凝胶层析  18
    1.3.8 高效液相色谱层析  18
  1.4 立题背景与研究内容  18-20
    1.4.1 立题背景  18-19
    1.4.2 研究内容  19-20
第二章牛乳中β-乳球蛋白的分离纯化小试工艺  20-30
  2.1 材料与设备  20-22
    2.1.1 试剂与材料  20
    2.1.2 设备  20-21
    2.1.3 溶液配制  21-22
  2.2 实验方法  22-25
    2.2.1 牛乳脱脂  22
    2.2.2 等电点沉淀酪蛋白  22
    2.2.3 超滤浓缩  22
    2.2.4 牛乳β-乳球蛋白的分离纯化  22-23
    2.2.5 SDS-PAGE检测所分离蛋白及其纯度  23-24
    2.2.6 Lowry法测定蛋白质浓度(含量)  24-25
  2.3 结果与分析  25-27
    2.3.1 凝胶层析初步纯化牛乳β-乳球蛋白  25
    2.3.2 离子交换层析进一步分离牛乳β-乳球蛋白  25-26
    2.3.3 蛋白纯化过程中蛋白质含量的变化  26-27
  2.4 讨论  27-29
    2.4.1 关于凝胶层析  27-28
    2.4.2 离子交换层析条件的选择  28-29
  2.5 小结  29-30
第三章牛乳过敏原β-乳球蛋白克级规模化设计  30-34
  3.1 中试工艺流程  30
  3.2 中试工艺说明  30-32
  3.3 结果与讨论  32-33
    3.3.1 脱脂工艺设备的确定  32
    3.3.2 超滤设备的确定  32
    3.3.3 层析柱的确定  32
    3.3.4 蠕动泵的确定  32-33
  3.4 中试设备流程图  33
  3.5 中试设备选型  33
  3.6 小结  33-34
第四章克级规模化纯化的调试结果  34-45
  4.1 材料与设备  34-36
    4.1.1 试剂  34
    4.1.2 仪器与耗材  34-35
    4.1.3 溶液配制  35-36
  4.2 方法  36-38
    4.2.1 层析相关步骤  36
    4.2.2 SDS-PAGE相关步骤  36-37
    4.2.3 Lowry法测定蛋白质浓度(含量)  37
    4.2.4 圆二色谱相关步骤  37
    4.2.5 间接竞争ELISA相关步骤  37-38
  4.3 结果与分析  38-43
    4.3.1 凝胶层析分离牛乳中主要过敏原  38-39
    4.3.2 离子交换层析进一步分离牛乳中主要过敏原  39
    4.3.3 蛋白纯化过程中蛋白质含量的变化  39-40
    4.3.4 圆二色谱测β-乳球蛋白二级结构  40-41
    4.3.5 间接竞争ELISA评价抗原性  41-43
  4.4 讨论  43-44
    4.4.1 中试放大分离β-乳球蛋白  43
    4.4.2 圆二色谱评价β-乳球蛋白的二级结构  43
    4.4.3 间接竞争ELISA评价β-乳球蛋白的抗原性  43-44
  4.5 小结  44-45
第五章结论与展望  45-46
  5.1 结论  45
  5.2 展望  45-46
致谢  46-47
参考文献  47-51
硕士期间研究成果  51-52
附录A  52-53
附录B  53

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