真菌提取SOD过程中破壁方法的研究_李兰
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sod的提取方法2篇
【SOD的提取方法】
SOD是一种重要的抗氧化酶,其含量和活性对人体健康至关重要。
本文将介绍两种常用的SOD提取方法。
一、超声波辅助提取法
该方法利用超声波加速细胞壁破裂,以提高SOD的提取率和活性。
具体步骤如下:
1.将待提取的样品放入离心管中,加入PBS缓冲液,离心后收取细胞沉淀。
2.加入含有各种离子的络合物,使其与SOD结合复合物。
可以使用EDTA、葡萄糖酸等离子络合物。
3.将管子放入超声波水浴中,加热至60℃,持续20min。
超声波振动会导致细胞壁破裂,SOD会被释放到缓冲液中。
4.离心去除残渣,收取上清液。
5.对上清液进行酶活测定,确定SOD含量和活性。
二、抑制剂竞争法
该方法采用的是竞争配位作用,使SOD与自身抑制剂分开,从而纯化出SOD。
具体步骤如下:
1.将待提取的样品放入离心管中,加入含有酸和盐的缓冲液进行破壁。
2.加入Ni-NTA亲和剂,使SOD与亲和剂结合。
然后加入SOD自身抑制剂(如H2O2),形成结合复合物。
3.用Imidazole缓冲溶液等弱配位剂进行洗涤,将非特异性蛋白质去除。
4.采用大量Imidazole或其他较强的配位剂,使SOD与亲和剂分开。
分离后可用SOD酶活测定来检测提取的SOD。
以上两种方法都是基于SOD在活性和稳定性方面的不同性质而设计的。
个人认为抑制剂竞争法较为适合规模较大的SOD生产厂家,而超声波辅助提取法则适用于小规模实验室研究。
三种微生物发酵生产SOD工艺条件的比较【摘要】超氧化物歧化酶SOD是一类重要的氧自由基清除剂, 具有抗炎、抗衰老和抗辐射的作用, 作为一类新型的治疗酶制剂已广泛应用在医疗、保健、食品等方面。
本文总结近年来常用的三种微生物发酵生产SOD的方法,并对产酶工艺条件进行比较,提出展望。
【关键词】超氧化物歧化酶(SOD);微生物发酵;工艺条件【Abstract】Superoxide Dismutase(SOD) is a category of important oxygen free radical scavenger, which has anti-inflammatory, anti-aging and anti-radiation effects. As a new class of therapeutic enzyme,SOD has been widely used in the fields of medicine, health,food and so on. The summarization of the commom-used microbial fementation production of SOD in the recent years and the comparison of three process conditions of enzyme prodution gives us a prospect to a better use of SOD in the future.【Key words】SOD;Microbial fermentation;Process conditions超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD,EC 1.15.1.1)是一类广泛存在于动物、植物和微生物等多种生物体内的金属酶,与铜(Cu)、锌(Zn)、铁(Fe)、锰(Mn)等金属元素结合[1]。
白菜超氧化物歧化酶(SOD)提取条件的研究作者:刘佳霖来源:《中国科技博览》2017年第21期[摘要]超氧化物歧化酶(SOD)是一种广泛存在于动物、植物和好氧微生物细胞中的金属酶,能够催化超氧阴离子自由基O2-·发生歧化反应,平衡机体代谢过程中产生的过多自由基,减轻或消除自由基对机体的危害,具有抗衰老、免疫调节、抑制肿瘤、调节血脂、抗辐射、消炎和美容等功效。
SOD是当前生物学、医学以及化学研究领域中世界级的课题之一。
本文通过对白菜超氧化物歧化酶(SOD)的抽提缓冲液pH值,抽提体积,抽提时间,热处理的温度和时间进行正交实验,探讨白菜SOD的最佳提取条件。
结果表明:抽提缓冲液的pH值为7.8,抽提液固比为3∶1,抽提时间为2h,热处理温度为55℃,热处理时间为15min时,得到白菜SOD的相对最大酶活力。
[关键词]白菜;超氧化物歧化酶;提取条件中图分类号:TU2023 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)21-0085-01一、材料与方法取大量新鲜白菜叶,去除其老叶、黄叶,叶梗,洗净晾干后,切成小块,放入冰箱中,待用。
分别取定量白菜叶进行SOD液固比,提取时间,提取温度,提取磷酸缓冲液试验,用邻苯三酚自氧化法分别测定其酶活性。
二、结果与分析2.1 SOD提取液固比的确定采用不同比例的物料量与浸提剂,浸提SOD。
随浸提剂用量的增加,SOD酶活力呈上升状态,在液固比为3∶1(浸提剂体积/mL∶白菜质量/g,下同)时提取得到的酶活力已接近最大值,再增加浸提倍数,酶活力增加微小,并为以后的硫酸铵分级盐析和浓缩带来不便,同时考虑到生产成本等因素的限制,根据试验结果以3∶1的液固比较适宜。
试验结果见图1,表1。
2.2 SOD提取时间的确定取最佳液固比(15mL蒸馏水∶5g白菜叶),在4℃冰箱中各自浸提1h、1.5h、2h、2.5h、3h进行试验,测得吸光值随时间变化见图2-2,SOD极易溶于蒸馏水,在被试验的几小时内其吸光值一直增大,当浸提时间t为2~3h时,其吸光值变化曲线表现更平稳,我们将其吸光值变化最小的时间段作为提取的最佳时间,故本试验选择2h为提取SOD的最佳时间(图2)。
攀枝花学院课程设计总论1 总论1.1研究工作的目的、依据和范围超氧化物歧化酶( Superoxide Dismfitase,简称SOD) 是生物细胞内产生的一类特殊的酶,它可以催化超氧阴离子的歧化反应并产生分子氧和过氧化氢。
超氧阴离子是一种活性氧自由基,它对细胞有毒害作用,而SOD 能专一地清除氧,使生物体免受伤害。
因此,SOD作为—种重要的氧自由基清除剂,已引起人们的极大关注。
它可以预防和治疗一些疾病,如慢性炎症、某些自身免疫病、肺气肿和氧中毒等,还有抗衰老、防辐射和防肿瘤等作用。
目前,SOD 已应用于医药和化妆品生产,而且随着研究的深入,它的应用范围还在不断扩大。
SOD 广泛分布于动、植物和微生物体内。
崔景朝介绍说,1969年,McCord和Fridovich从牛红细胞中首次发现并提取了SOD,很快被国际医学界证实为能清除体内自由基的药用酶,可以有效清除体内的大量多余自由基,从根本上提高人体细胞的活力,进而达到延缓衰老、提高免疫力的效果,得到医学界的广泛认可。
近年来,利用SOD的O2—的自由基功能,人们相继开发了一系列富含SOD 的制品,如SOD系列化妆品,SOD啤酒、饮料和其他SOD食品。
SOD已成为众多制药厂、日化厂和食品加工厂的重要原料。
目前,SOD的商用价值已高度体现在医药、食品及化妆品等领域。
具有非常大的开发前途与较大的利润空间。
现将SOD在医药、食品、化妆品领域的应用列表说明,如表1—1所示。
表1—1 SOD在医药、食品和化妆品领域的应用1.2项目提出的背景、投资的必要性和经济意义随着生物技术在发酵行业的大力应用开发,许多发酵产品得到了蓬勃发展。
根据发酵目的,采用现代发酵设备,进行放大培养和控制性发酵,获得预定的产品,在是发酵工程和生物技术的完美结合。
我过目前的SOD主要从人血和动物血液中提取得到,多从猪血红细胞中取攀枝花学院课程设计市场需求预测和建设规模得,而国外不少添加SOD的抗衰老保健品,均是从人血和动物血液中提取,但这就不可避免会发生交叉感染。
文章编号:1006-8481(2010)04-0001-05真菌提取SOD过程中破壁方法的研究李兰,胡喜巧(河南科技学院生物工程系,河南新乡453003)摘要:针对从4种真菌中提取超氧化物歧化酶(SOD)过程中破壁方法的研究,得到一种最有效的真菌破壁方法。
实验过程中采用SOD抑制邻苯三酚的自氧化,根据每隔1m i n自氧化速率的变化,通过对研磨法、超声波法、高压匀浆法和助融剂(异丙醇)法等4种破壁方法的研究,对几种产SOD的真菌菌种活性进行方差分析以及对破壁方法进行多重比较,从而筛选确定出最适合的破壁方法。
实验分析结果表明:助融剂融化破壁法处理后,S OD活性明显高于其它3种方法。
关键词:真菌;SOD;破壁方法;助融剂中图分类号:TS201.4文献标识码:BA Study of SeveralW all-breakingM ethods in t he Processof S OD Extraction fro m FUNG ILI lan,H U X i-qiao(Depart m en t of B i oengi n eeri ng,H enan I n stitute of S ci ence and Techn ol ogy,Xinx i ang,H enan,453003)Abstrac t:In ligh t o f the research on the w a ll-b reaki ng m ethods i n the pro cess of ex tracti ng SOD fro m fung,i the m ost e ffective w a ll-breaking m ethod w as found.W ith reference to the chang ing rate of ox i da ti on per m i nute,Superox i de D is mutase acti v ity of w a ll-break i ng f ung i processed by gr i nd i ng,u ltrason ic w av e,high pressure ho m ogen izer,help f-i nanc i a l ag ent(i sopropy l aicohe l)w ere m easured respectively by se lf-ox i dati on of py roga ll o.l Based on the above four w all-b reaki ng me t hods,an ana l ys i s o f t he v ariance o f the acti v ity of the f ung i produc i ng SOD and a mu lti ple compar-i son o fw a ll-breaking m e t hods w ere conducted.T he results s uggest t hat S OD acti v ity processed by he l p fi nancia l agent (i sopropy l aicohe l)w as si gn ifican tly higher t han t hat o f t he other three m ethods.K ey W ords:Fung;i Supe rox i de D i s mu tase;w all-break i ng;H elp fi nanc i a l agent0前言超氧化物歧化酶(SOD)是英国M a m n等人在1838年首次从小牛血液中分离出来的。
1968年,有美国研究者指出,SOD是一种Cu、Zn蛋白质,能催化氧离子歧化,将该酶命名为超氧化物歧化酶[1]。
SOD是一种重要的氧自由基清除剂,它普遍存在于动物、植物、真核微生物和部分原核微生物等需氧生物细胞内,对消除人体内过剩的超氧阴离子具有重要作用,因此,它与机体的抗衰老、修回日期:2010-06-10作者简介:李兰(1972-),女,河南郑州市人,高级实验师。
研究方向:发酵食品。
#1#抗肿瘤、防辐射以及植物抗逆性等有关,故日益引起人们的重视[2,3]。
鉴于SOD对人体的重要保健作用,并与多种疾病的防治有关,因此,SOD较多用于药品、保健品和化妆品等生产中。
由于真菌SOD是一种胞内酶,而胞内酶必须通过细胞破壁才能使其释放出来,因此,真菌破壁技术对真菌SOD提取是非常重要的。
本实验研究目的就是选出最有效的提取SOD的真菌破壁方法[4,5]。
1材料与方法1.1菌种采用的青霉、毛霉、米曲霉和根霉等4种真菌,均由本院发酵工程实验室提供。
固体培养基配方为:20%土豆汁、1.5%蛋白胨、2%葡萄糖、0.1%KH2PO4、0.05%M gSO4和2%琼脂,加水至250mL,调p H值至7.0。
液体培养基配方为:20%土豆汁、1.5%蛋白胨、2%葡萄糖、0.1%KH2PO4和0.05%M gSO4,加水至1000mL,调pH值至7.0。
培养基灭菌条件为:121e,30m in。
1.2试剂50mm o l/L、p H值8.2T ris-H C l,10mm o l/L HC,l50mm o l/L邻苯三酚,50mm o l/L磷酸钾缓冲液(p H值7.0),浓度为90%异丙醇。
1.3试验仪器YP W-1型回转式恒温调速摇瓶柜,上海通特电讯设备厂产;3K30型高速冷冻离心机,德国S I G MA公司;VC130型超声波破碎仪,SON I CS MATER I A LS I N C;YQ-3型组织破碎机,江苏江阴科研器械厂;756M C型紫外分光光度计,上海第三分析仪器厂。
1.4SOD酶活测定方法采用改良的邻苯三酚自氧化法。
1.5实验方法1.5.1斜面菌种的活化将4种真菌,各挑取一环接入到配制好的试管斜面培养基上,放入恒温培养箱28e培养6~7 d,选取无污染、生长良好的斜面备用。
1.5.2液体种子培养将活化后的真菌菌种,在无菌条件下挑取一环接入到液体培养基中(250mL锥型瓶中装培养基25mL),28e下150r/m i n摇床培养36h,得液体种子。
1.5.3液体扩大培养将培养好的液体种子按10%的接种量,在无菌条件下接入发酵培养基中(250mL锥型瓶中装培养基25mL),28e下150r/m i n摇床培养36h,得菌体培养液。
1.5.4菌体细胞的制备将扩培后的培养液置于离心管,2000r/m i n 离心10m i n,除去上清液,得菌体细胞,待用。
1.5.5细胞破壁采用以下4种破壁方法。
¹研磨破壁,取粗提取的菌体细胞悬浮液于研钵中,加入少许石英砂,放入冰箱的冷冻室冷冻15m in后,取出研磨成匀浆。
º超声波破壁,取粗提取的菌体细胞悬浮液于冰浴中,利用15k H z的超声波,时间10m i n,使细胞破碎。
»高压匀浆破壁,将粗提取的细胞悬液置于液体剪切破碎装置高压匀浆机中,破壁20m i n,进口处的温度维持在20~45e,出口处的温度[ 50e,压力维持在30~120M Pa。
¼助融剂破壁,按1g真菌湿细胞加入9mL 异丙醇,浸泡120m in,抽滤除去溶剂,加入3倍体积的磷酸钾缓冲液,在28e下180r/m in摇床振荡120m in,即达到破壁目的。
1.5.6SOD粗酶液的提取将用4种方法破壁后的真菌菌体细胞悬浮液,分别置于高速冷冻离心机,10000r/m i n离心20m in,上清液即为SOD粗酶液。
1.5.7SOD粗酶液酶活测定用邻苯三酚自氧化法,分别测定出4种破壁方法处理后的酶活性。
2结果与分析2.1不同破壁处理对青霉SOD活性影响分析青霉菌种经斜面活化、液体种子培养后,接入30瓶液体培养基中,液体扩大培养后离心得菌体细胞,分4组,每组7个样品,进行破壁处理后测#2 #得SOD活性见表1,方差分析见表2。
表1不同破壁处理后青霉SOD活性项目研磨法超声波法高压匀浆法助融剂法S OD活性7694108147U/mL739211114571961131467791115147729311014575891121497695113140活性总和5206507821019平均活性74.392.9111.7145.6表2方差分析表变异来源DF SS M S F F0.05F0.01处理间319439.36479.81069.4**3.014.72处理内24145.46.1总变异2719584.7从表2中可以得知:F0.01<F,因此,可以断定破壁方法对青霉产SOD活性有极显著的影响,同时也可以判定这种差异不是取样引起的,而是存在本质差异。
本试验研究的是不同破壁方法处理对青霉菌SOD活性的影响,所以需要进一步对不同处理方法之间进行多重比较,结果见表3和表4。
表3LSR值表DF秩次距K SSR0.05SSR0.01LS R0.05LSR0.012422.923.962.733.702433.074.142.873.872443.154.242.943.96表44种破壁处理后青霉S OD活性多重比较表处理方法平均Xi显著性0.05显著性0.01研磨法74.3a A超声波法92.9b B高压匀浆法111.7c C助融剂法145.6d D 从表4对青霉SOD的活性进行多重比较得知:4种方法间存在着极其显著性,且助融剂融化破壁显著高于其它3种破壁方法。
2.2不同破壁处理对毛霉SOD活性影响分析毛霉菌种经斜面活化、液体种子培养后,接入30瓶液体培养基中,液体扩大培养后离心得菌体细胞,分4组,每组7个样品,进行破壁处理后测得SOD活性见表5,方差分析见表6。
表5不同破壁处理后毛霉SOD活性项目研磨法超声波法高压匀浆法助融剂法S OD活性185216243279U/mL181214247282184211241285182217245284184213242283183214245281179215238282活性总和1278150017011976平均活性182.6214.3243.0282.3表6方差分析表变异来源DF SS M S F F0.05F0.01处理间337786.412595.52388.3**3.014.72处理内24126.65.3总变异2737913.0从表6中可以得知:F0.01<F,因此,可以断定破壁方法对毛霉产SOD活性有极显著的影响,同时也可以判定这种差异不是取样引起的,而是存在本质差异。