本發(fā)明屬于海洋生物技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種活體箱形水母蛋白類毒素的粗純方法。
背景技術(shù):
箱形水母(chironexfleckeri)屬腔腸動(dòng)物門、缽水母綱、立方水母目、箱形水母科。箱形水母是一種淡藍(lán)色的透明水母,形狀像個(gè)箱子,有4個(gè)明顯的側(cè)面,有數(shù)十根觸須,每條觸須上布滿了儲(chǔ)存毒液的刺細(xì)胞,是世界上毒性最強(qiáng)的水母,根據(jù)美國國家科學(xué)基金會(huì)提供的數(shù)據(jù),單是在菲律賓,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、神經(jīng)毒性、皮膚肌肉毒性,是極具潛力的海洋藥物開發(fā)資源,但由于其巨大的毒性,為進(jìn)一步研究及未來生產(chǎn)帶來困難,如何安全獲得其毒素也是各國科學(xué)家研究的重點(diǎn)之一。
目前獲得水母毒素的方法主要是用自動(dòng)降解法來分離刺絲囊,將水母觸角在4℃下,一定量的海水或nacl溶液中放置1~4天,等待水母自動(dòng)降解后,采用離心法回收得到小球狀的刺絲囊,此法得到的刺絲囊細(xì)胞最純凈,活性最好,中國專利申請(qǐng)?zhí)?01010149779.5名稱為一種水母毒素去溶血毒性的方法,即采用此方法獲得水母粗毒提取液。但此法具有較多缺點(diǎn),如水母觸角只能一次性利用,不能循環(huán)持續(xù)使用,即便水母觸手可以再生,也需7-10天才能再生完成,耗時(shí)較長,不利于工業(yè)化水母毒素采集的實(shí)現(xiàn)。而水母在有觸手的情況下,再生刺絲囊僅需2天時(shí)間,如果能單獨(dú)采集刺絲囊,不損傷水母觸手,那將縮短采集周期,有利于實(shí)現(xiàn)連續(xù)化、工業(yè)化生產(chǎn),本發(fā)明正是為實(shí)現(xiàn)這一目的而產(chǎn)生。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種活體箱形水母蛋白類毒素的粗純方法。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明公開的技術(shù)方案特征包含如下步驟:
a)淀粉凝固體制備:淀粉20~30%(w/w),增稠劑0~20%(w/w),純化水補(bǔ)齊至100%(w/w),加熱煮沸,期間不停攪拌,待無沉淀時(shí),停止加熱,入模(模底鋪設(shè)尼龍紗網(wǎng))晾至室溫,即為淀粉凝固體;
b)覆網(wǎng):在淀粉凝固體未完全凝固時(shí),外測(cè)使用尼龍紗網(wǎng)固定,以增加淀粉凝固體的抗破損性能;
c)毒素收集:使用覆網(wǎng)淀粉凝固體模仿水母食物,接近箱形水母,誘導(dǎo)水母對(duì)其進(jìn)行防御和捕獵,等待一段時(shí)間后回收覆網(wǎng)淀粉凝固體;
d)酶解:對(duì)回收的覆網(wǎng)淀粉凝固體進(jìn)行解剖,取外層厚度1~5mm淀粉凝固體壓碎,使用組氨酸修飾的淀粉酶,于20~35℃進(jìn)行酶解,加入一定量的純化水,酶解至無大塊淀粉固體殘留時(shí)停止,獲得酶解液;
e)離心:保持4℃,對(duì)酶解液進(jìn)行離心,以除去未酶解的殘?jiān)?,保留離心上清液;
f)鎳柱層析:保持4℃,將上清液進(jìn)行循環(huán)上樣于鎳柱層析柱,保留最終的濾出液,除去淀粉酶,最后洗脫層析柱回收淀粉酶;
g)超濾除雜:保持4℃,使用截留量為1kd的水性膜對(duì)步驟f)中的濾出液進(jìn)行超濾,除去鹽、葡萄糖等小分子雜質(zhì),并對(duì)水母毒素進(jìn)行濃縮,保留超濾液即為水母毒素粗純液。
所述的淀粉包括但不限于玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、紅薯淀粉。
所述的增稠劑包括但不限于黃原膠、卡拉膠、明膠。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:只對(duì)箱形水母刺絲囊及其毒性物質(zhì)進(jìn)行采集,對(duì)水母損害小,其再生時(shí)間短,僅需2天,生產(chǎn)可持續(xù)性極具優(yōu)勢(shì),為未來工業(yè)化利用水母毒素提供了條件;使用酶法分解淀粉凝固體時(shí)間較水母自溶時(shí)間更短,利于縮短生產(chǎn)時(shí)間;收集的刺絲囊及其毒素,受外界蛋白污染可能性小,初步純化分離出的蛋白僅為水母毒素蛋白,為后續(xù)進(jìn)一步純化創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
將玉米淀粉25g、黃原膠3g、純化水72g加入不銹鋼鍋中加熱煮沸,不停攪拌至無沉淀后,倒入長20cm,寬12cm,深2cm的不銹鋼方槽中冷卻凝固,方槽中鋪上已洗凈網(wǎng)孔孔徑為2mm的尼龍紗網(wǎng),未凝固完全時(shí),再覆蓋上一層尼龍紗網(wǎng),凝固后,小心脫模。將覆網(wǎng)淀粉凝固體固定在不銹鋼或塑料延長棍上,接近自然水域中或人工養(yǎng)殖的活體箱形水母8只,輕微攪動(dòng),誘導(dǎo)水母對(duì)其進(jìn)行防御行為,每只收集10min后,回收覆網(wǎng)淀粉凝固體,用純化水稍沖洗,小心撕取下尼龍網(wǎng),將兩面5mm厚度的淀粉凝固體用不銹鋼刀切下,使用不銹鋼板將其壓碎完全,加入200ml純化水,加入組氨酸修飾的α-淀粉酶10000u,設(shè)置溫度25℃,酶解5h,無大塊淀粉固體殘留,4℃離心,保留上清液,向上清液中加入tris-hcl,使終濃度為20mmol/l,加入nacl,使終濃度為5mol/l,使用金屬鎳親和層析法進(jìn)行純化,流速1ml/min,重復(fù)過柱一次,以除去淀粉酶。于4℃對(duì)回收的過柱液進(jìn)行超濾濃縮,以除去淀粉酶水解出的單糖及多糖以及緩沖液中的鹽,使用截留量為1kd的水性纖維素膜,向超濾液中加入純化水1l,濃縮至體積為50ml時(shí)停止?jié)饪s,即為水母毒素粗純液。
實(shí)施例2:
將土豆淀粉26g、卡拉膠2g、純化水72g加入不銹鋼鍋中加熱煮沸,不停攪拌至無沉淀后,倒入長20cm,寬12cm,深2cm的不銹鋼方槽中冷卻凝固,方槽中鋪上已洗凈網(wǎng)孔孔徑為2mm的尼龍紗網(wǎng),未凝固完全時(shí),再覆蓋上一層尼龍紗網(wǎng),凝固后,小心脫模。將覆網(wǎng)淀粉凝固體固定在不銹鋼或塑料延長棍上,接近自然水域中或人工養(yǎng)殖的活體箱形水母6只,輕微攪動(dòng),誘導(dǎo)水母對(duì)其進(jìn)行防御行為,每只收集10min后,回收覆網(wǎng)淀粉凝固體,用純化水稍沖洗,小心撕取下尼龍網(wǎng),將兩面5mm厚度的淀粉凝固體用不銹鋼刀切下,使用不銹鋼板將其壓碎完全,加入300ml純化水,加入組氨酸修飾的α-淀粉酶10000u,設(shè)置溫度25℃,酶解4h,無大塊淀粉固體殘留,4℃離心,保留上清液,向上清液中加入tris-hcl,使終濃度為20mmol/l,加入nacl,使終濃度為5mol/l,使用金屬鎳親和層析法進(jìn)行純化,流速1ml/min,重復(fù)過柱一次,以除去淀粉酶。于4℃對(duì)回收的過柱液進(jìn)行超濾濃縮,以除去淀粉酶水解出的單糖及多糖以及緩沖液中的鹽,使用截留量為1kd的水性纖維素膜,向超濾液中加入純化水1l,濃縮至體積為50ml時(shí)停止?jié)饪s,即為水母毒素粗純液。