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首页合作平台在线期刊中华实用医药杂志2004年第4卷第9期药物临床

啤酒酵母泥中核酸的提取工艺研究

来源:INTERNET
摘要:核酸主要存在于细胞核内,是生命和遗传的物质基础,是合成蛋白质组成细胞的重要生理活性物质。近年来的研究证明核酸是维持机体正常免疫的必需营养素,同时具有很强的抗氧化作用,在组织损伤的恢复,提高铁、蛋白质的利用,降低胆固醇等方面发挥作用[1]。近年来的研究还发现核酸有提高免疫力、记忆力、抗衰老等作用[......

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核酸主要存在于细胞核内,是生命和遗传的物质基础,是合成蛋白质组成细胞的重要生理活性物质。近年来的研究证明核酸是维持机体正常免疫的必需营养素,同时具有很强的抗氧化作用,在组织损伤的恢复,提高铁、蛋白质的利用,降低胆固醇等方面发挥作用 [1] 。近年来的研究还发现核酸有提高免疫力、记忆力、抗衰老等作用 [2] 。啤酒酵母泥除含有较多的蛋白质外,还有脂肪、维生素及核酸,我们主要探讨了从啤酒酵母泥中提取核酸的方法和操作条件,尽可能增大提取率,降低成本,且并不引进有毒害的物质。

1 啤酒酵母细胞壁的破碎方法

啤酒酵母泥中含有的核酸,存在于细胞质中 [3] ,因为细胞壁既厚且硬,细胞壁破碎比较困难,必须用适当的方法破碎后,才能使核酸溶出。细胞壁的破碎方法很多,如匀浆器破碎法、超声波破碎法、十二烷基磺酸钠法(表面活性剂法)、稀碱法和冷冻溶胀法等,我们着重摸索了冷冻溶胀法和稀碱法的破碎方法和操作条件。

1.1 冷冻溶胀法 通过冷冻和加热引起细胞壁破坏的物理方法。它既不产生污染,又适合工业化生产。具体操作步骤是取适量啤酒酵母泥,投入预先搅动的等量沸水中,保持温度84℃,迅速加入液氮或碎冰,降温至25℃以下,这样啤酒酵母的细胞壁不能经受剧烈的迅速热胀冷缩而破碎,使细胞内的核酸游离出来。当温度降至25℃以下,在高倍显微镜下观察,90%以上的酵母细胞已破坏完全,能适用下一步核酸的提取分离。

1.2 稀碱法 啤酒酵母的细胞壁主要由多糖组成,加入NaOH溶液溶解多糖以破坏细胞壁,增加通透性,使核酸从细胞内溶出。具体操作步骤是取啤酒酵母泥适量,加入8倍体积的1%NaOH溶液,于20℃以下反应1.5h,然后用6mol/L的HCL中和,核酸溶于水中。此方法中要注意碱的浓度和用量,8倍体积1%的氢氧化钠已足以使细胞壁大部分溶解,方便下一步的核酸提取,无需过浓和过量的碱,否则不仅为后面的中和、提取带来大的工作量,而且反应过强,会引起核蛋白严重水解变性,影响提取效果。

1.3 结果比较 冷冻溶胀法和稀碱法破碎结果比较,见下表1。

表1 两种破碎方法比较方法

2 啤酒酵母泥中核酸的提取细胞壁破碎后,利用浓NaCl溶液,使蛋白质沉淀,离心,得含核酸和多糖的水相,再加入95%乙醇,使核酸沉淀,干燥得核酸。注意此方法中,盐的浓度尽量增大,达到12%,盐折作用即非常安全。此时温度应提高到90℃,维持该温度3h离心去菌渣和杂质等。离心液要充分冷却至6℃,才能使用95%的乙醇进行沉淀,并放置4h,使沉淀安全。

3 核酸纯度测定

从啤酒酵母泥中提取的核酸,经紫外分光光度法测定,纯度达到95%以上。

4 讨论

过去用含水的苯酚沉淀蛋白质,经离心后得含有核酸和多糖的水相,这种方法容易带进有毒的苯酚,影响产品的应用。我们选用NaCl沉淀蛋白质,可以解决这一问题。另外,原料来源较充足,啤酒酵母泥是啤酒生产中的废弃物,每生产1万吨啤酒,大约可以得出湿酵母150吨 [4] ,以前多是不经过任何处理直接排入江河、湖泊,造成不同程度的污染,影响生态环境和人类生活的质量。目前我国大多数啤酒厂家已着手解决这一问题,但酵母泥中的核酸及其降解物,一直没有得到很好的提取利用,因此,应用该技术提取啤酒酵母泥中的核酸,可以达到废物利用,改善环境,增创效益的效果。

参考文献

1 佟晓永,赵鑫.核酸营养及其免疫.中华预防医学杂志,1999,33(3):108.

2 杨秉渊,王中侃.正分子医学和核酸代谢疗法.北京:人民卫生出版社,1999,77-90.

3 J.N达维生.核酸的生物化学,北京:科学出版社,1992,57.

4 吴兰清,庚念祖.啤酒废酵母泥的综合利用.食品科学,1993,1:31-33.

作者单位:250062山东省医科院药物科

作者: 卢霞 孙敏耀 孙怀玉 2005-7-29
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