[发明专利]一种盐穗木金属硫蛋白HcMT复合物及其在防晒霜中的应用

说明书

本发明公开了一种防晒霜中应用的Zn‑盐穗木金属硫蛋白HcMT复合物，该复合物包括Zn‑盐穗木金属硫蛋白HcMT和TiO₂纳米颗粒。本发明通过SDS‑PAGE鉴定表达融合蛋白、优化纯化工艺和制备工艺得到TiO₂‑Zn‑HcMT复合物粉末，考察Zn‑HcMT粗蛋白的抗氧化性，其对·OH、O^2‑·和DPPH等自由基具有较强的清除活性，且总抗氧化能力优异，同时具备一定的还原力，利用其优异的抗氧化性，采用SEM和FTIR表征Zn‑HcMT/TiO₂，Zn‑HcMT/TiO₂复合物在防晒霜中的抗紫外线能力较有机材料包覆的TiO₂显著提升，清除羟自由基、超氧阴离子和DPPH自由基及总抗氧化能力显著增强，可见二者复合具有协同增效作用，解决了TiO₂纳米颗粒在防晒霜中应用的问题，在化妆品领域的应用潜力巨大，是一种高效安全的化妆品活性成分。

技术领域

本发明属于生物工程技术领域，具体地说，本发明涉及一种盐穗木金属硫蛋白复合物及应用的技术领域。

技术背景

金属硫蛋白(Metallothionein,MT)是一类普遍存在于生物体内的富含半胱氨酸的低分子量(6-7Kd)的多功能诱导性蛋白，金属硫蛋白在进化上具有高度的保守性，可根据金属离子含量和氨基酸组成的不同分为MT-I、MT-II、MT-III 及MT-IV四种亚型，MT参与体内各种重要生理活动，如重金属解毒，清除自由基，调节体内微量元素浓度，并且在抗肿瘤，抗凋亡，激素调节和细胞代谢及增殖分化过程中都扮演了重要角色，自1957年美国学者Mackay等首次从马肾中发现并分离出MT以来，科研工作者们陆续从动物、植物和微生物中都分离得到了MT，且在不同物种的组织器官中分离得到的MT在结构和数量上有些许不同，MT能选择性的螯合金属离子，并且每个MT分子内大多含有7-12个金属离子。盐穗木(Halostachys caspica)隶属于藜科(Chenopodiaceae)盐穗木属(HalostachysC.A.Mey)，是沙漠盐碱地常见的一种良好牧草，其含有鞣质、生物碱、多酚、皂苷、黄酮等多种化学活性成分，具有保护肝脏和提高生长性能的作用。发明人前期在专利号为2013105667426、201510703926.1和 201910679114.6等中公开了制备盐穗木金属硫蛋白的方法，其表达的HcMT可以形成单个金属-硫醇盐簇，能够通过十四个半胱氨酸残基结合五个二价金属离子的能力，ZnSO₄存在下生长的大肠杆菌细胞中纯化的蛋白HcMT可以结合更多的金属离子，且HcMT自身螯合Zn²⁺，形成Zn-HcMT，Zn-HcMT是否具有清除自由基能力尚待研究，能否应用于防晒霜也未见报道。

TiO₂纳米颗粒(TiO₂ Nanoparticles，TiO₂ NPs)已广泛应用于工业和消费品中，它还具有光催化活性、抗菌活性和抗紫外线能力，这些特性使其成为了防晒霜成分的理想添加剂，然而纳米级TiO₂由于粒径小，表面能较大，存在易团聚、分散性不佳的缺点，需要对其表面进行包覆改性，以改善其在霜体或材料中的分散性能，经物理和化学法有机包覆法TiO₂应用于防晒霜，但是由于包覆材料不能被紫外线吸收，甚至会降低TiO₂的抗紫外线能力，如何能在保证分散效果的基础上进一步强化TiO₂的抗紫外能力，达到协同增效目的是目前TiO₂纳米颗粒在防晒霜中应用急需解决的问题。

发明内容