PEG_四水合酒石酸钾钠双水相法萃取发酵液中的谷胱甘肽

第2期

2010年4月

第10卷

中国食品学报

JournalofChineseInstituteofFoodScienceandTechnology

Vol．10No．2Apr．2010

PEG/四水合酒石酸钾钠双水相法萃取发酵液中的谷胱甘肽

吴祥庭

徐

帅

浙江温州325000）

（浙江温州大学生命与环境科学学院

摘要

采用PEG/盐的双水相系统，从离心除菌后的发酵液中萃取谷胱甘肽，考察PEG分子质量、盐、PEG浓

度、四水合酒石酸钾钠浓度、pH、环境温度、发酵液加入量对谷胱甘肽萃取率的影响。采用响应面分析法优化试验条件，结果表明，选用PEG/四水合酒石酸钾钠双水相系统的最佳提取条件：PEG（15%）/四水合酒石酸钾钠（13%）双水相溶液10mL、pH6.7、温度63℃、发酵液加入量1mL。此时谷胱甘肽分配系数K为3.5，萃取率

84.13%，该方法可行。

关键词文章编号

双水相；萃取；分离；谷胱甘肽；响应面分析

1009-7848（2010）02-0083-06

谷胱甘肽（Glutathione，GSH）是谷氨酸、甘氨酸和半胱氨酸组成的具有重要生理功能的天然活性三肽，在自然界中以氧化型（GSSG）和还原型（GSH）的形式广泛存在于动物、植物和微生物细胞中。经研究发现还原型的谷胱甘肽在生物体内具有重要的生理功能[1]。谷胱甘肽在临床应用上作为重要的解毒药物，在肿瘤、眼角膜病治疗、抑制艾滋病病毒等方面应用广泛[2]，同时在食品添加剂、化妆品和运动营养品中的应用成为研究热点。

2000、4000、6000），上海师大化工厂；四水合酒

石酸钾钠、硫酸铵、碳酸钠、硫酸钠、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾（分析纯），汕头金砂化工厂。

紫外分光光度计，北京普析通用仪器有限公司；阿贝折射仪，上海浦东物理光学仪器厂；台式离心机，上海安亭科学仪器厂；电子恒温水浴锅，天津市泰斯特仪器有限公司。

1.2方法

1.2.1双水相体系制备

先将PEG配成质量分

GSH的生产方法主要有直接溶剂萃取法[3]、发酵法[4]、酶法[5]及化学合成4种方法。而采用双水相萃取GSH的研究较少。双水相萃取从发现至今由于

其自身的优点[6]，目前已广泛用于提取蛋白质[7]、酶

[8]

数50%的储备液，然后与各种盐溶液混合配制成不同比率的双水相体系溶液。

1.2.2磷酸缓冲液的制备根据不同的pH，依照

亨-哈方程计算HPO42-与H2PO4-的比率，配制不同

、色素[9]等。本文采用双水相体系萃取酵母发酵液

中的谷胱甘肽。利用谷胱甘肽在双水相中的不同分配，达到与发酵液中其它杂质分离的目的。应用响应面分析法优化双水相提取GSH的条件，从而确定最佳GSH提取工艺。

pH的质量分数为30%的磷酸缓冲液。

1.2.3分析谷胱甘肽含量测定：采用ALLOXAN

试剂衍生法[10]。

固形物含量测定：采用阿贝折光计法。

1.2.4计算

（1）R=Vt/Vb

式（1）中，Vt———上相体积（mL）；Vb———下相

1

1.1

材料和方法

材料与主要仪器

体积（mL）；R———相比。

（2）K=Ct/Cb

式（2）中，Ct———上相质量浓度（g/L）；Cb———下相质量浓度（g/L）；K———分配系数。

Yt=RK/（1+RK）〔即：萃取率=上相谷胱甘肽质量（mg）/发酵液总谷胱甘肽质量（mg）〕。（3）

L-谷胱甘肽、ALLOXAN试剂，sigma公司；聚

乙二醇PEG（分析纯，平均相对分子质量1500、

收稿日期：2009-04-28

基金项目：浙江省科技项目（No.2006C30050）作者简介：吴祥庭，男，1965年出生，副教授

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中国食品学报

试验方法单因素试验

影响双水相法萃取谷胱甘

2010年第2期

1.2.51.2.5.1

试验。通过2水平试验设计得到的3个重要因素，做3因素3水平的响应面分析试验。运用SAS的响应面回归进行响应曲面分析（responsesur-

肽的因素很多，如不同分子质量的PEG，与PEG组成双水相的不同盐，组成双水相的盐浓度，pH，温度，发酵液量等。在响应面分析前，先做单因素试验选取试验因素与水平。

facemethodology，RSM），建立二次响应面回归模

型。分析拟合的回归方程，确定最优工艺参数及最优响应因子水平。响应面法的分析的因素与水平见表1。

表1

响应面法分析因素及水平

水平

①PEG的分子质量对分配系数与萃取率的影

响

取平均分子质量为1500、2000、4000、6000的PEG（13%）-四水合酒石酸钾钠（13%）双水相液，发酵液1mL，pH5，温度45℃，自然分相5min（下同）。

Table1

因素

AnalyticalfactorsandlevelsforRSM

－1124.035

0156.055

＋1188.075

②不同物质对谷胱甘肽萃取率影响

配制10%PEG-15%硫酸铵，15%PEG-10%

硫酸铵；10%PEG-15%四水合酒石酸钾钠，15%

X1（EG%）X2（pH）X3（温度/℃）

以Yt%为参考指标做试验

。

PEG-10%四水合酒石酸钾钠；10%PEG-15%碳酸

钠，15%PEG-10%碳酸钠；10%PEG-15%硫酸钠，

15%PEG-10%硫酸钠的双水相液10mL，发酵液1mL，pH5，温度45℃。

③PEG/四水合酒石酸钾钠浓度对分配系数与

萃取率影响

配制PEG（9%）-四水合酒石酸钾钠（17%）、

2结果与讨论

2.1单因素试验

2.1.1PEG的分子质量对分配系数与萃取率的影

响

由图1可知，随着PEG分子质量的增大，萃取率和分配系数增大，这是由于聚合物的疏水性随分子质 …… 此处隐藏：5517字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……