从天然植物细胞中提取核酸的生产工艺 本发明属于一种生物化学的提取技术。
八十年代最新研究成果是从分子水平和细胞水平研究人类营养学,形成“高核酸食物疗法”,该法有利于从细胞水平维护人体的健康,保持青春、预防疾病、延缓衰老。从各种生物体如:病毒、细菌、真菌、植物细胞及动物细胞中分离提取核酸,是生物学中研究的常用经典方法,它们有碱提取法、酚提取法、煮沸提取法、甘油提取法、密度梯度离心提纯法及电泳提取法等。尽管这些方法可制得高纯度的脱氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA),但成本昂贵、工艺繁杂、仅限于实验室小量提取,不适于大规模地工业性生产。目前,从动物胎盘中提取核酸的少量生产虽已有报导,但胎盘的来源受到很大限制,价格也相当昂贵。
本发明的目的是以充足、便宜的脱脂大豆粕等植物细胞为原料,创立经济、简便的工业性提取核酸的工艺技术,进而为制备系列高核酸营养口服液、食品及化妆品提供丰富的核酸原料,从而为实施高核酸食物疗法创造有利的条件,抑制因盲目摄入高核酸食品带来营养过剩弊端。
从脱脂大豆粕中提取核酸的工业性生产技术包括豆粕匀浆的制备、细胞裂解、溶剂抽提、透析处理、浓度与纯度的测定、核酸提取液分装及核酸纯化干品制作等工艺过程。下面对主要生产工艺作一描述:
1、溶胀、匀浆、裂解:
此三步在一个反应釜中进行。称取定量60目以上的脱脂大豆粕粉,以重量比1∶5~10加入去离子(或蒸馏水),加入十二烷基硫酸钠(SDS),使其终浓度达到0.5~1.0%,用氢氧化钠调pH为7.5~1.0,常温下,高速匀浆40~60分钟。
2、溶剂抽提:
在裂解液中加入等体积的三羟甲基氨基甲烷——乙二胺四乙酸二钠(TE)饱和酚,低速搅拌10~20分钟,转速为6,000~8,000rpm,离心10~20分钟,取上层水相,即为核酸粗提取物。溶剂还可用醇类抽提。
下层酚相沉淀物,经离心、洗涤,提取可溶性铁和微量元素。
3、透析处理:
将粗提取物置入透析袋内,以去离子水(或蒸馏水)进行透析,每6~8小时更换一次透析液,约48~72小时,至提取物吸光度A270≤0.05。
4、浓度及纯度测定:
取袋内提取物,按一定比例稀释,作如下测定:
(1)浓度测定:
①紫外吸收法(A260)测核酸总量,浓度为0.410mg/ml。
②地衣酚法测RNA浓度,占99.5%。
③二苯胺法测DNA浓度,占0.07%。
(2)纯度测定
①测A260/A280,其比值为1.88。
②测残留酚:
定性:浓溴水反应(一)
定性:APP-铁氰化钾酚含量≈0
(3)酸碱度测定:pH=6.7
(4)细菌检测:常规培养,致病菌(一)
5、核酸提取液分装:
取核酸提取液,分瓶,常规灭菌,包装。
6、核酸纯化干品制作:
①取透析后核酸提取物,加入适量无水乙醇,混合;在15,000--2,000rpm离心15分钟,取沉淀物进行第二次洗涤,沉淀。
②取沉淀物置-20~-80℃低温冰箱冷冻干燥或真空干燥。
③取粉末,常规灭菌,分装。
本发明的优点和效果在于:
1、取材新颖
大豆粕来源丰富,价格低廉,核酸含量高,每百克含核酸约524mg,国内外利用脱脂大豆糖提取核酸尚属首次。
2、工艺创新
细胞、细胞核裂解一步完成,一并获得DNA、RNA混合提取物,此工艺减少了RNA的降解,提高了RNA的回收率。混合提取物足以满足制造系列高核酸食品的需要;另外,酚提后残留物,经离心、洗涤,可进一步提取可溶性铁及微量元素,达到综合利用目的;再就是核酸粗提物经透析、纯化成各种核酸食品制剂的原料,相比乙醇沉淀纯化法,大大降低了生产成本。
3、工艺应用广泛。
此生产工艺不仅适用于脱脂大豆粕的核酸提取,而且适用于毛核酸含量高的幼、植物细胞核酸制品的提取制备,如用此工艺从芝麻、绿豆、赤小豆、大米、蘑菇等中提取制备核酸已获成功。
4、应用面广。
核酸是保证人体细胞再生与健康地核心物质,成年人每天需要核酸约1500mg,而日常膳食很难完全满足要求。因此,补充核酸,实施高核酸食物疗法,可达到时间短、见效快,使人保持青春,延缓衰老的效果。用核酸可做成系列营养口服液、食品和饮料添加剂以及护肤、护发等美容制品,起到美容、保健、抗衰老的显著作用。另外,核酸还可作若干药用口服液中的添加剂,对各类癌肿、心脑血管疾病、内分泌疾病、皮肤病、外伤、烧伤、骨折等,出有显著的辅助治疗作用。
脱脂大豆粕粉提取核酸生产工艺流程见说明书附图。
实施例
称取5克脱脂大豆粕,加入STE缓冲液200毫升,溶胀三天,加入SDS,使其最终浓度达0.7%,搅拌,用浓氢氧化钠调pH至10,搅拌,加入等体积的冷TE饱和酚,混匀,用8000rpm离心5分钟,取水相,装入透析袋内作透析处理:(去离子水) 100mM NaCl (10mM Tris,HCl pH=8.0
(10mM EDTA 10mM NaCl
缓冲液 1mM EDTA)
检测透析液A270值为0.045,将透析袋内容物放出,即为纯核酸提取物。
该提取物之核酸浓度及纯度为:
浓度:0.276mg/ml,其中RNA占99.5%,DNA占0.05%
纯度:A260/A280,比值为1.89
残留酚:定性(一),定量≈0
酸碱度:pH=6.5
细菌检测:LB平板培养,致病菌(一)
酚抽提后酚相中沉淀,用等体积去离子水洗涤,在8000rpm离心10分钟,重复3-4次,洗涤后沉淀物用于提取铁及其它微量元素。