[发明专利]一种酪蛋白分级沉淀纯化的方法

说明书

本发明属于对酪蛋白进行分离提取的领域，通过简单易行的乙醇分离、等电点沉淀、以及低温冷却的方法分离出α‑、β‑、k‑酪蛋白。称取一定质量的酪蛋白，加入一定体积的乙醇溶液，充分溶解后离心20分钟取上清液，上清液旋蒸后得到k‑酪蛋白组分。再将所得沉淀在20℃下水溶解，调节pH7.0，在0～4℃下冷却2～6h，调节pH3.5～5.5，离心20分钟后得到α‑酪蛋白沉淀，反复溶解、沉淀，得到高纯度α‑酪蛋白；上清液升至室温，调节pH3.5～5.5，离心后得到β‑酪蛋白组分。

技术领域

本发明属于酪蛋白分离纯化领域，具体涉及酪蛋白中α-酪蛋白、β-酪蛋白和k-酪蛋白的分离提取。

背景技术

酪蛋白是哺乳动物乳汁中的一类含磷钙的结合蛋白，其含量丰富，相当于总乳成分的2.75％，含人体必需8种氨基酸，等电点4.6左右，包括α_s1-、α_s2-、β-、k-酪蛋白四种主要单体，α-酪蛋白约占酪蛋白总量50％，β-酪蛋白约占酪蛋白总量34％。酪蛋白在牛乳中并不是以单一组分的形式存在，而是相互交联形成类似球状的聚集体，即酪蛋白胶束，酪蛋白各组分在结构和性质上存在显著差异，单个酪蛋白组分在某些功能上更能体现酪蛋白的功能，而分离酪蛋白单体一直是研究关注的焦点。

酪蛋白广泛应用于运动员饮食增补剂，因为它分解缓慢，可以持续不断提供蛋白质。它还提供抗分解特性，帮助男女运动员抑制蛋白质分解。当然，酪蛋白不仅仅适合运动员，每个人都需要在饮食中包含足够的蛋白质。

α-酪蛋白又称α_s-酪蛋白，有两个单独的基因产物α_s1-和α_s2-酪蛋白组成。β-酪蛋白是一种磷酸化蛋白质，可以被降解成多种具有生物活性的肽段，从而会更好地被婴儿吸收，并能促进矿物质在人体内的消化与吸收，对婴幼儿的骨骼和神经系统的发育具有重要的影响。β-酪蛋白含有人体必须的8种氨基酸，在人体消化过程中，能够引起消化代谢、激素、免疫、神经和营养等多方面的应答，研究表明β-酪蛋白能够大大降低过敏性，具有抗高血压、抗病毒的功能，并能防止活性蛋白变异。

现有技术中酪蛋白分离方法工艺复杂，生产效率低，如CN107840883中的色谱法，其主要用于科学研究领域，不适于大规模的工业制备，并且分离所用的缓冲液中会加入有毒的还原剂，一般不用作食品级原料的分离。

发明内容

基于现有技术中存在的不足，本发明提供一种简单易行的分离不同种类酪蛋白的方法，牛乳酪蛋白中α-酪蛋白和β-酪蛋白含有的磷酸丝氨酸残基的多少决定了两种酪蛋白对钙的敏感性。碱性条件下，α-酪蛋白对Ca²⁺的亲和性比β-酪蛋白高；而β-酪蛋白疏水性强，低温条件下易游离，在低温条件下，β-酪蛋白可溶，α-酪蛋白不溶。k-酪蛋白是凝乳酶的天然底物，含有少量磷酸基，对钙离子不敏感，是使牛奶保持稳定的乳浊液状态的重要因子。本发明根据酪蛋白中不同物质之间性能差异，采用乙醇分离法、等电点沉淀以及低温离心等方法，得到不同种类的酪蛋白。

本发明的主要步骤如下:

(1)k-酪蛋白的分离：取一定质量的酪蛋白，加入一定体积质量浓度的乙醇水溶液，充分溶解后离心20分钟取上清液，上清液旋蒸后得到k-酪蛋白组分。

(2)α-酪蛋白和β-酪蛋白的分离：将(1)中离心后所得沉淀在20℃下水溶解，调节pH7.0，在0～4℃下冷却2～6h，调节pH3.5～5.5，离心20分钟后得到α-酪蛋白沉淀，反复溶解、沉淀，得到高纯度α-酪蛋白；上清液升至室温，调节pH3.5～5.5，离心后得到β-酪蛋白组分。

其中所述步骤(1)中，乙醇水溶液中乙醇质量浓度为20～80％。

其中所述步骤(2)中，调节pH所用的酸为盐酸，磷酸，柠檬酸，乳酸，或苹果酸，所用的碱为氢氧化钠或碳酸钠。