一种活体箱形水母蛋白类毒素的粗纯方法与流程

文档序号:11509317阅读:528来源:国知局

本发明属于海洋生物技术领域,具体涉及一种活体箱形水母蛋白类毒素的粗纯方法。



背景技术:

箱形水母(chironexfleckeri)属腔肠动物门、钵水母纲、立方水母目、箱形水母科。箱形水母是一种淡蓝色的透明水母,形状像个箱子,有4个明显的侧面,有数十根触须,每条触须上布满了储存毒液的刺细胞,是世界上毒性最强的水母,根据美国国家科学基金会提供的数据,单是在菲律宾,每年就有20~40人死于箱形水母的毒刺。箱形水母毒素具有溶血活性、神经毒性、皮肤肌肉毒性,是极具潜力的海洋药物开发资源,但由于其巨大的毒性,为进一步研究及未来生产带来困难,如何安全获得其毒素也是各国科学家研究的重点之一。

目前获得水母毒素的方法主要是用自动降解法来分离刺丝囊,将水母触角在4℃下,一定量的海水或nacl溶液中放置1~4天,等待水母自动降解后,采用离心法回收得到小球状的刺丝囊,此法得到的刺丝囊细胞最纯净,活性最好,中国专利申请号201010149779.5名称为一种水母毒素去溶血毒性的方法,即采用此方法获得水母粗毒提取液。但此法具有较多缺点,如水母触角只能一次性利用,不能循环持续使用,即便水母触手可以再生,也需7-10天才能再生完成,耗时较长,不利于工业化水母毒素采集的实现。而水母在有触手的情况下,再生刺丝囊仅需2天时间,如果能单独采集刺丝囊,不损伤水母触手,那将缩短采集周期,有利于实现连续化、工业化生产,本发明正是为实现这一目的而产生。



技术实现要素:

本发明提供一种活体箱形水母蛋白类毒素的粗纯方法。

为实现上述发明目的,本发明公开的技术方案特征包含如下步骤:

a)淀粉凝固体制备:淀粉20~30%(w/w),增稠剂0~20%(w/w),纯化水补齐至100%(w/w),加热煮沸,期间不停搅拌,待无沉淀时,停止加热,入模(模底铺设尼龙纱网)晾至室温,即为淀粉凝固体;

b)覆网:在淀粉凝固体未完全凝固时,外测使用尼龙纱网固定,以增加淀粉凝固体的抗破损性能;

c)毒素收集:使用覆网淀粉凝固体模仿水母食物,接近箱形水母,诱导水母对其进行防御和捕猎,等待一段时间后回收覆网淀粉凝固体;

d)酶解:对回收的覆网淀粉凝固体进行解剖,取外层厚度1~5mm淀粉凝固体压碎,使用组氨酸修饰的淀粉酶,于20~35℃进行酶解,加入一定量的纯化水,酶解至无大块淀粉固体残留时停止,获得酶解液;

e)离心:保持4℃,对酶解液进行离心,以除去未酶解的残渣,保留离心上清液;

f)镍柱层析:保持4℃,将上清液进行循环上样于镍柱层析柱,保留最终的滤出液,除去淀粉酶,最后洗脱层析柱回收淀粉酶;

g)超滤除杂:保持4℃,使用截留量为1kd的水性膜对步骤f)中的滤出液进行超滤,除去盐、葡萄糖等小分子杂质,并对水母毒素进行浓缩,保留超滤液即为水母毒素粗纯液。

所述的淀粉包括但不限于玉米淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉。

所述的增稠剂包括但不限于黄原胶、卡拉胶、明胶。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:只对箱形水母刺丝囊及其毒性物质进行采集,对水母损害小,其再生时间短,仅需2天,生产可持续性极具优势,为未来工业化利用水母毒素提供了条件;使用酶法分解淀粉凝固体时间较水母自溶时间更短,利于缩短生产时间;收集的刺丝囊及其毒素,受外界蛋白污染可能性小,初步纯化分离出的蛋白仅为水母毒素蛋白,为后续进一步纯化创造良好的基础。

具体实施方式

实施例1:

将玉米淀粉25g、黄原胶3g、纯化水72g加入不锈钢锅中加热煮沸,不停搅拌至无沉淀后,倒入长20cm,宽12cm,深2cm的不锈钢方槽中冷却凝固,方槽中铺上已洗净网孔孔径为2mm的尼龙纱网,未凝固完全时,再覆盖上一层尼龙纱网,凝固后,小心脱模。将覆网淀粉凝固体固定在不锈钢或塑料延长棍上,接近自然水域中或人工养殖的活体箱形水母8只,轻微搅动,诱导水母对其进行防御行为,每只收集10min后,回收覆网淀粉凝固体,用纯化水稍冲洗,小心撕取下尼龙网,将两面5mm厚度的淀粉凝固体用不锈钢刀切下,使用不锈钢板将其压碎完全,加入200ml纯化水,加入组氨酸修饰的α-淀粉酶10000u,设置温度25℃,酶解5h,无大块淀粉固体残留,4℃离心,保留上清液,向上清液中加入tris-hcl,使终浓度为20mmol/l,加入nacl,使终浓度为5mol/l,使用金属镍亲和层析法进行纯化,流速1ml/min,重复过柱一次,以除去淀粉酶。于4℃对回收的过柱液进行超滤浓缩,以除去淀粉酶水解出的单糖及多糖以及缓冲液中的盐,使用截留量为1kd的水性纤维素膜,向超滤液中加入纯化水1l,浓缩至体积为50ml时停止浓缩,即为水母毒素粗纯液。

实施例2:

将土豆淀粉26g、卡拉胶2g、纯化水72g加入不锈钢锅中加热煮沸,不停搅拌至无沉淀后,倒入长20cm,宽12cm,深2cm的不锈钢方槽中冷却凝固,方槽中铺上已洗净网孔孔径为2mm的尼龙纱网,未凝固完全时,再覆盖上一层尼龙纱网,凝固后,小心脱模。将覆网淀粉凝固体固定在不锈钢或塑料延长棍上,接近自然水域中或人工养殖的活体箱形水母6只,轻微搅动,诱导水母对其进行防御行为,每只收集10min后,回收覆网淀粉凝固体,用纯化水稍冲洗,小心撕取下尼龙网,将两面5mm厚度的淀粉凝固体用不锈钢刀切下,使用不锈钢板将其压碎完全,加入300ml纯化水,加入组氨酸修饰的α-淀粉酶10000u,设置温度25℃,酶解4h,无大块淀粉固体残留,4℃离心,保留上清液,向上清液中加入tris-hcl,使终浓度为20mmol/l,加入nacl,使终浓度为5mol/l,使用金属镍亲和层析法进行纯化,流速1ml/min,重复过柱一次,以除去淀粉酶。于4℃对回收的过柱液进行超滤浓缩,以除去淀粉酶水解出的单糖及多糖以及缓冲液中的盐,使用截留量为1kd的水性纤维素膜,向超滤液中加入纯化水1l,浓缩至体积为50ml时停止浓缩,即为水母毒素粗纯液。



技术特征:

技术总结
本发明提出一种活体箱形水母蛋白类毒素的粗纯方法,采用淀粉凝固体制备、覆膜、毒素收集、酶解、离心、镍柱层析、超滤除杂的方法,获得箱形水母蛋白类毒素粗纯液。与现有技术相比,本发明的有益效果是:操作时,操作人员不直接接触箱形水母,保证人员安全;只对箱形水母刺丝囊及其毒性物质进行采集,对水母损害小,其再生时间短,仅需2天,生产可持续性极具优势,为未来工业化利用水母毒素提供了条件;使用酶法分解淀粉凝固体时间较水母自溶时间更短,利于缩短生产时间;收集的刺丝囊及其毒素,受外界蛋白污染可能性小,初步纯化分离出的蛋白仅为水母毒素蛋白,为后续进一步纯化创造良好的基础。

技术研发人员:潘爱芹
受保护的技术使用者:熊廷珍
技术研发日:2017.08.09
技术公布日:2017.10.17
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