第一節(jié) 乳鐵蛋白基本生產(chǎn)技術(shù)、工藝或流程
乳鐵蛋白的分離純化方法較多,包括吸附色譜法、離子交換色譜法、親和色譜法、固定化單克隆抗體法、超濾法、鹽析法等等。
超濾法操作簡便,費用相對低,易于形成工業(yè)化規(guī)模,其缺點是純度較低,膜需要經(jīng)常清洗。此法是生產(chǎn)食品用乳鐵蛋白最具實現(xiàn)工業(yè)化潛力的方法之一。此外,鹽析法和有機溶劑沉淀法也是分離蛋白質(zhì)常用的方法,相對于目前報道所用的離子交換層析和凝膠層析方法比較簡單,易于操作,而且成本相對較低,適用于保健品和食品添加劑等純度要求不高的 行業(yè) 。
離子交換色譜法分離乳鐵蛋白流程圖
第二節(jié) 乳鐵蛋白新技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用情況
在許多國家乳鐵蛋白早已引起關(guān)注。
在我國,中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)國家重點實驗室李寧等首先從牛基因文庫中克隆了as1酪蛋白基因的啟動區(qū),并對啟動區(qū)的部分核酸序列作了 分析 ,這為進(jìn)一步 研究 奠定了基礎(chǔ)。
另外,江南大學(xué)食品學(xué)院和無錫日用化工應(yīng)用 研究 所合作,采用膜分離技術(shù)和色譜技術(shù)結(jié)合的生產(chǎn)工藝,從初乳中分離出乳鐵蛋白。初乳的批處理量為300kg。鑒定專家一致認(rèn)為該工藝降低了生產(chǎn)成本,攻克了工業(yè)化分離純化技術(shù)難點,屬國內(nèi)首創(chuàng),達(dá)到國際先進(jìn)水平。
第三節(jié) 乳鐵蛋白國外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
由于乳鐵蛋白具有以上的生理功能,在許多發(fā)達(dá)國家乳鐵蛋白早已引起眾多專家的關(guān)注。功能性食品方面美國食品藥品管理局(FDA)允許乳鐵蛋白作為食品添加劑用于運動、功能性食品,在日本、韓國也允許乳鐵蛋白作為食品添加劑用于食品。日本于1986年最先開發(fā)出添加乳鐵蛋白的嬰兒配方乳粉、脫脂乳粉等產(chǎn)品。目前這種營養(yǎng)物質(zhì)在國外已廣泛應(yīng)用于乳制品中,如酸奶、嬰兒配方奶粉,尤其嬰兒配方奶粉中的使用較多。
在新西蘭、澳大利亞等乳業(yè)發(fā)達(dá)國家.隨著超濾和冷凍干燥等技術(shù)的應(yīng)用.乳鐵蛋白已經(jīng)實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。在保持乳鐵蛋白產(chǎn)品生物活性以及不會有苦澀味道的同時,產(chǎn)品純度已經(jīng)可以超過90%.這保證了乳鐵蛋白在嬰幼兒配方產(chǎn)品、保健食品和發(fā)酵乳制品等領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。
第四節(jié) 乳鐵蛋白技術(shù)開發(fā)熱點、難點 分析
1、熱點、難點 分析
早在上個世紀(jì)80年代報道,由單核細(xì)胞因子產(chǎn)生的乳鐵蛋白釋放因子能以計量依賴方式,使噬中性粒細(xì)胞中的一些特殊顆粒釋放乳鐵蛋白,而不影響初級噬中性粒細(xì)胞的釋放。這些 研究 成果,解釋了感染期間血清中乳鐵蛋白升高的原因。使我們對乳鐵蛋白在宿主抗感染免疫中的作用有了進(jìn)一步的了解。
乳鐵蛋白可被視為抗炎因子,血清中乳鐵蛋白的濃度升高可作為炎癥反應(yīng)的一個指標(biāo)。乳鐵蛋白還具有促進(jìn)中性白細(xì)胞對受傷部分的吸附和聚集、增加粒細(xì)胞、粘性、促進(jìn)細(xì)胞間相互作用、調(diào)節(jié)免疫球蛋白分泌、參與調(diào)節(jié)機體免疫耐受能力、抑制補體系統(tǒng)激活已有的補體途徑等功能。
目前對乳鐵蛋白的 研究 已經(jīng)非常廣泛和深入,現(xiàn)在對其 研究 熱點主要集中在活性乳鐵蛋白的開發(fā)應(yīng)用和用轉(zhuǎn)基因技術(shù)高效表達(dá)人乳乳鐵蛋白兩個方面。
2、牛初乳中提取乳鐵蛋白工藝的 研究
牛初乳是自然界免疫因子最為富集的生物資源之一,初乳資源的開發(fā)已越來越引起人們的興趣,但目前初乳只是作為保健食品的原料,產(chǎn)品中活性物質(zhì)的有效濃度不夠高,其生物活性在加工過程中損失較大,初乳本身所具備的潛在價值得不到充分的反映。實際上牛初乳中很多免疫因子和生長因子具有很大的藥用前景,如高純度的乳鐵蛋白。乳鐵蛋白在初乳中的質(zhì)量密度要比常乳高10~100倍,可達(dá)1.00g/L,因此若能開發(fā)出合理的分離路線,高純度LF前景廣闊。
從牛初乳中提取LF的工藝,目前主要有色譜法和超濾法。
超濾法雖適合大規(guī)模生產(chǎn),但還無法提取高純度(>95%)的LF,色譜法是目前提取高純度LF的主要工藝,但傳統(tǒng)的方法一般是組合采用陰離子交換色譜和分子排阻色譜,產(chǎn)品成本較高,工業(yè)化困難。
第五節(jié) 乳鐵蛋白未來技術(shù)發(fā)展趨勢
目前,應(yīng)用乳鐵蛋白主要是從乳清中分離的天然蛋白,每公斤價格約1000美元。為了能更廣泛的應(yīng)用乳鐵蛋白,必須獲得廉價的重組蛋白。因此應(yīng)得到高效表達(dá)的重組乳鐵蛋白的轉(zhuǎn)基因生物,以滿足市場需求,這正是乳鐵蛋白 研究 發(fā)展的趨勢。
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