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乳铁蛋白纯化工艺-山东博纳

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乳铁蛋白(lactoferrin,LF)是乳腺上皮所分泌的糖蛋白,是转铁蛋白家族中的一种非血红素铁结合蛋白,主要存在于乳汁中的乳清蛋白部分,母乳中的乳铁蛋白含量约为2−3g/L,牛乳中的乳铁蛋白含量约为0.8g/L。

乳铁蛋白虽然含量较低,但有增强免疫力、抗菌作用、抗病毒活性、调节肠道菌群、促进铁吸收、抗氧化作用、抗炎作用、促进生长发育、预防心血管疾病、改善口腔健康等功效,在人体的健康维护和生理调节过程中发挥着关键作用,对婴幼儿的生长发育以及成年人的健康都有着重要意义。

乳铁蛋白是一条700个氨基酸组成的糖基化修饰的肽链,折叠后形成两个同源的球状域,即N-环和C-环。这两个域由一段短的α-螺旋连接,每个域进一步分为两个子域(亚域),即N1、N2和C1、C2,每个域包含一个铁结合位点和一个糖基化位点。分子量约为80 kDa。因结合铁离子,纯化后的乳铁蛋白呈红色。乳铁蛋白的三维结构呈现出一种典型的球状结构,直径约为10 nm。其表面带有正电荷,这有助于与阴离子生物化合物结合。

乳铁蛋白具有多种重要功能,已被中国、美国作为食品营养强化剂用于运动和功能性食品。部分产品已被欧洲药品管理局(EMEA) 与美国食品药品管理局(FDA) 评证为孤儿药品。

资料显示,荷兰DMV公司,为全球最大的乳铁蛋白供应商,欧洲绝大部分奶粉所采用的乳铁蛋白即由其供应。其生产的乳铁蛋白纯度高达97%,是全球首个通过美国FDA的GRAS认证(公认安全使用物质)的乳铁蛋白原料。

乳铁蛋白含量较低,需经过大量预处理步骤,制备得到粗品,再进行精细纯化。

超滤法主要利用蛋白的分子量大小差异进行分级分离,膜过滤处理量大、自动化程度高,但所得产品纯度低,易堵膜孔,只要解决膜过滤堵塞问题,仍为大规模制备乳铁蛋白粗品的好方法。

离子交换法虽然操作相对复杂,但利用乳铁蛋白和其他蛋白的性质差异,制备高纯度乳铁蛋白。

亲和色谱法具有较高的选择性,可从粗品蛋白直接提纯目标蛋白纯度,但亲和层析材料价格较贵,还未能用于大宗产品的制备生产。

应用超滤法结合离子交换树脂法,通过料液预处理、超滤分级方法,可提高离子交换树脂效率。

博纳科技致力于膜应用工艺的开发,在天然提取蛋白、发酵来源蛋白的澄清过滤、分级、脱盐、浓缩方面,接触和解决了大量物料过滤难题,积累的丰富的工艺和工程经验。牛奶制品产业产品丰富,生产工艺多样,如酪蛋白浓缩、乳清蛋白回收、乳清蛋白脱糖脱盐、乳清蛋白分级等,应用了大量膜过滤工艺。随着产品类型的细分,在物料预处理、膜选型、膜过滤参数优化等方面,仍值得继续探索与提高。

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