[发明专利]一种海洋生物源高效重金属脱除剂金属硫蛋白提取分离工艺

说明书

技术领域

本发明涉及水产品的高值化开发技术领域，尤指从海洋水产鱼类加工副产物—从鱼内脏中提取分离对重金属具有高效脱除作用的海洋生物源金属硫蛋白。

背景技术

随着我国工业化的进程，重金属以多种方式进入了环境，当环境受到重金属污染后，可在生物体内富集，并通过食物链进入人体，引起急慢性中毒。重金属主要是妨碍人体必需微量元素的吸收，干扰巯基功能从而影响酶和蛋白的活性，具有急性毒性、累积毒性以及远期毒效应，长期食用高重金属含量的食物容易引起神经系统、骨骼系统和消化系统多脏器损害，出现诸如“水俣病”、“骨痛病”、“白细胞减少”等公害疾病，严重危及人类健康和安全。因此，如何降低重金属对人体危害已成为目前亟待解决的安全性问题之一。

使用解毒剂驱排生物体内蓄积的重金属，是防治中毒的根本措施之一。目前对于人体重金属中毒排除报到较多，主要是服用解毒剂，如环已烷二胺四乙酸、2，3-二巯基丙醇、五醋三胺钠钙、五醋三胺钠锌及二巯丁二酸等，这些解毒剂主要靠其巯基、氨基、羟基或羧基等与重金属结合，促进排出体外。但是，这些解毒剂主要是依靠化学合成，往往存在水溶性差，生物利用度低，且伴有皮下紫斑、鼻牙龈出血加重、腹胀恶心、口角糜烂、发热皮疹等副反应。因此，如何找到一种天然高效的对重金属具有解毒作用的生物制剂就显得颇为重要。

金属硫蛋白（metallothionein，MT）是一类低分子量、高巯基含量、能结合金属离子具有独特性能的一类金属结合蛋白质，作为一类高度可诱导性的内源性蛋白，广泛存在于从细菌到哺乳动物的多种生物体内。MT的生物学功能主要与细胞核组织的应激反应有关，表现为体内必需金属元素（Cu，Zn，Co，Ni等）的储运、代谢和精细调节以及非必需金属元素（Cd，Hg，Ag，Pb等）的解毒，清除自由基、抗辐射和紫外线照射，防止细胞癌变等。MT起到解除重金属对人体的毒性，对保护大脑、肝、肾等重要器官具有极其重要意义，在医学、化妆品、保健食品添加剂、环保等方面得到了广泛的应用。

目前，国内市场上常见的MT 主要是从兔肝中提取，有关兔肝MT的提取技术通常采用缓冲液提取、有机溶剂沉淀除杂、热变性除杂、乙醇沉淀MT等工艺，由于工艺中使用大量乙醇和氯仿，不但使生产工艺繁琐，产品成本居高不下，而且污染环境。且采用兔肝提取MT，由于MT原料需求特别，且生产工艺复杂，生产量存在着严重的不足、资源有限，从而使其应用和研究受到限制，MT原料来源已成为制约该领域发展的瓶颈之一。

选择丰富的MT资源，简化纯化步骤，降低成本，特别是减少有毒溶剂的使用，是生产MT的关键问题。伴随我国水产养殖业结构调整，水产加工业也逐步发展壮大，但加工鱼产品同时会产生大量下脚料，占加工鱼30%～50%，如果不进行有效处理，不仅污染环境，还造成大量资源浪费。鱼内脏中含有丰富的生物活性蛋白，其中含对重金属具有高效脱除作用的MT，若以廉价而丰富的鱼内脏作为工业生产MT的资源，简化分离纯化步骤，制备高附加值、市场前景广阔的产品，实现废物利用，变废为宝，就显得颇为重要。

发明内容

本发明的目的便是以海洋水产加工副产物鱼内脏为原料，提供一种高纯度海洋生物源金属硫蛋白提取分离工艺，通过该工艺可以获得对重金属具有高效脱除作用，更为安全的海洋生物源解毒剂产品。

为实现上述目的，本发明的解决方案是： 

一种海洋生物源高效重金属脱除剂金属硫蛋白提取分离工艺，其步骤包括：

步骤1、经匀浆处理的海洋水产加工副产物鱼内脏，按比例加入缓冲溶液，调节提取液pH至7.0～9.0，控制提取温度，搅拌提取1～4小时；

步骤2、提取液经加热处理去除杂蛋白，直接进入下一步工序；

步骤3、提取液冷却后经离心去除沉淀物，上清液通过多级超滤、微滤、纳滤多元膜集成纯化系统脱除大分子、分离提纯及浓缩，获得MT粗品；

步骤4、MT粗品经葡聚糖凝胶与离子交换层析联合分离纯化，后经干燥处理，获得高纯度海洋生物源MT产品。

所述步骤1中，经匀浆海洋水产加工副产物鱼内脏与缓冲溶液的质量体积比，即千克：升，为1:2～1:10。

所述步骤1中，采用的缓冲溶液为0.1～0.3mol/L的Tris-HCL或磷酸缓冲溶液或氯化钠溶液。

所述步骤1中，采用的缓冲溶液采用盐酸和氢氧化钠控制提取过程中提取液pH至7.0～9.0。

所述步骤1中，提取温度控制在25～55℃。

所述步骤2中，提取液通过加热去除部分杂蛋白，加热温度为60℃～80℃，时间控制在5～60分钟。