呂瑜峰,王亮,張佳慧,帖航,孫佩佩,吳子健
(天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院,天津市食品生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 300134)
卵黃高磷蛋白(phosvitin,PVS)是蛋黃中主要的磷蛋白,約占蛋黃蛋白質(zhì)的 7%[1],有 α-PVS(37、42 、45 Ku)和 β-PVS(45 Ku)兩種,其中 β-PVS 含量較 α-PVS多[2]。PVS具有獨(dú)特的物化特性,其分子中磷的含量約10%,是已知蛋白質(zhì)中磷酸化程度最高的,主要原因在于其分子中約50%的氨基酸殘基是絲氨酸殘基,且90%絲氨酸殘基被磷酸化[3]。正是由于其高度磷酸化性質(zhì),使其具有很強(qiáng)的乳化性、抗氧化性、殺菌性以及金屬離子螯合力(蛋黃中所含的約95%的鐵離子與其結(jié)合)[4]。
目前PVS的分離純化大致可分為兩步,先是從蛋黃中分離出PVS粗品,然后采用層析技術(shù)進(jìn)一步純化。然而,現(xiàn)有的方法常使用非食品級(jí)的有機(jī)溶劑來實(shí)現(xiàn)PVS與脂質(zhì)的分離,會(huì)改變PVS結(jié)構(gòu),且不適合在食品工業(yè)上的應(yīng)用[1-7]。Castellani等采用 Mg2+來沉淀 PVS,雖然未用有機(jī)溶劑,但提取過程過于繁瑣且耗時(shí)[8]。近來,Ko等[9]利用乙醇和鈉鹽建立了一種可以大規(guī)模提取PVS的方法,其回收率可達(dá)到97%,但所得產(chǎn)品純度不高。本文旨在采用陰離子交換層析提高PVS產(chǎn)品的純度并進(jìn)一步研究其對(duì)RAW264.7細(xì)胞生長的影響。
雞蛋:市售;1-氨基-2萘酚-4-磺酸:沃凱;Coomassie R250:sigma;SDS-PAGE標(biāo)準(zhǔn)品:Fermentas;Q SepharoseTMFastFlow強(qiáng)陰離子交換樹脂:GEHealthcare;小鼠巨噬細(xì)胞RAW264.7:中科院上海細(xì)胞庫;胎牛血清:GBICO;DMEM培養(yǎng)基:Hyclone;其它試劑為國產(chǎn)分析純。
UDK-159全自動(dòng)凱氏定氮儀:意大利VELP公司;WFZ800-D3B紫外可見光分光光度計(jì):北京瑞利;CXG-1電腦恒溫層析柜:上海滬西;PowerPacTMUniversal電泳儀電源:美國BIO-RAD;3-18K離心機(jī):德國sigma;NIKON eclipse TS100—F倒置成像顯微鏡:日本;Heraeus HERAcell 240i二氧化碳培養(yǎng)箱:美國。
1.3.1 PVS的分離
PVS制備采用Ko的方法[9],略改進(jìn),具體如下:鮮蛋黃100 g加2倍體積水于4℃下攪拌30 min,然后離心30 min(4 000 g、4℃);所得沉淀加入4倍體積85%的乙醇后均質(zhì)2 min(3 000 r/min),再離心10 min(4 000 g、4℃),重復(fù)此脫脂過程3次;所得脫脂沉淀用9倍體積10%的NaCl溶液浸提,并調(diào)pH至4.0,于 4 ℃下攪拌 30 min后離心30 min(4 000 g、4℃),上清再經(jīng)透析、凍干即得PVS粗品(PVi)。
1.3.2 PVS的純化
Q Sepharose FF(QSFF)離子交換層析(φ1.0 cm×10 cm,填充高度8 cm)純化PVS。平衡緩沖液為NaAc/HAc(20 mmol/L、pH 5.0、0.3 mol/L NaCl),樣品溶于平衡緩沖液中,上樣體積3 mL(10 mg/mL),采用0.4 mol/L~0.6 mol/L NaCl的濃度梯度進(jìn)行分步洗脫,流速1 mL/min。
1.3.3 氮、磷含量的測(cè)定
凱氏定氮法測(cè)定氮含量和蛋白質(zhì)含量;磷含量測(cè)定采用鉬藍(lán)法[10-11]。
1.3.4 SDS-PAGE電泳[9]
1.3.5 PVS回收率和純度測(cè)定
按Ko的方法測(cè)定PVS的回收率[9],純度采用N/P摩爾比來衡量,其值越小表明純度越高[12]。
1.3.6 PVS對(duì)RAW246.7細(xì)胞的影響
RAW264.7按ATCC方法培養(yǎng)[13]。取對(duì)數(shù)期細(xì)胞接種于96孔培養(yǎng)板,加入終濃度為10、100、800 μg/mL的PVS,對(duì)照組為卵清白蛋白(OVA)或牛血清白蛋白(BSA)。培養(yǎng)24 h,于倒置顯微鏡下觀察細(xì)胞形態(tài)(200×)。
QSFF離子交換層析分離純化PVi,其中用0.3、0.5、0.6 mol/L NaCl溶液洗脫時(shí)分別得到3個(gè)組分(即A、B和C組分),層析圖譜為圖1,而0.4 mol/L NaCl洗脫時(shí),流出液無紫外吸收變化(數(shù)據(jù)未顯示)。A組分為穿透峰,其蛋白質(zhì)N/P摩爾比8.2(表1),經(jīng)電泳檢測(cè)(圖2)該組分含分子量較高的HDL和分子量較低的蛋白,且低分子量蛋白組分中含有α1-PVS;圖1還顯示B組分為主要的蛋白組分;組分C相對(duì)含量很少;合并組分B和C并經(jīng)電泳檢測(cè)(圖2)表明其含有β-PVS、α1-PVS 和 α2-PVS 3 種 PVS,幾乎沒有雜蛋白,即得到純化的 PVS(PVp)。
表1 PVS蛋白質(zhì)檢測(cè)結(jié)果比較Table1 ComparingmeasurementresultsofobtainedPVStoKo′s
檢測(cè)得到的PVS的蛋白質(zhì)含量及其N/P比以及本工藝的蛋白回收率,并與Ko等的方法得到的結(jié)果(PVSKo)進(jìn)行比較。比較結(jié)果由表1可知,PVi產(chǎn)品回收率與PVSKo相近,但蛋白質(zhì)含量卻遠(yuǎn)低于PVSKo。PVi其N/P摩爾比為4.40,約為sigma標(biāo)準(zhǔn)品N/P(2.49)的1.8倍;但經(jīng)純化后,PVp的N/P摩爾比為2.78,回收率57.60%,蛋白質(zhì)含量也大幅提高(85.66%)。再同其他國內(nèi)外學(xué)者的分離提取該蛋白的結(jié)果相比較:張小偉[14]等采用PEG來提取PVS后經(jīng)QSFF純化,回收率僅為47%;而Castellani采用DEAE離子交換柱僅回收了42.5%的PVS,盡管純度很高(98%);Bo Lei等將蛋黃做簡單處理后直接利用離子交換層析提取PVS,其產(chǎn)物的N/P摩爾比為2.44,但回收率僅為35.4%[15]。因此本工藝兼顧了PVS的純度和回收率(表1)。
單核/巨噬細(xì)胞遍布于機(jī)體并在第一時(shí)間識(shí)別外源性物質(zhì),即能發(fā)揮先天免疫作用,也是連接先天免疫防御和獲得性免疫應(yīng)答的重要樞紐[16]。RAW264.7是源于小鼠的巨噬細(xì)胞系,在無抗原刺激的靜息狀態(tài)下呈體積較小的類圓形;但當(dāng)受到外源刺激時(shí),其體積會(huì)變大,伸出大量偽足,伴有炎癥反應(yīng),見圖3。
圖3表明,隨著BSA和OVA濃度的增加,RAW264.7細(xì)胞的形態(tài)發(fā)生劇烈變化,幾乎所有的細(xì)胞被活化;但是,PVS組即便是在800 μg/mL的高濃度下,絕大多數(shù)細(xì)胞的形態(tài)仍處于靜息狀態(tài)。形學(xué)觀察表明,PVS可維持RAW264.7細(xì)胞處于靜息狀態(tài),不會(huì)引起細(xì)胞向炎癥巨噬細(xì)胞形態(tài)的轉(zhuǎn)變。
1)QSFF陰離子交換層析純化PVS的條件:平衡緩沖液為 NaAc/HAc(20 mmol/L、pH 5.0 、0.3 mol/L NaCl)、0.3 mol/L~0.6 mol/L NaCl不連續(xù)分步洗脫;終產(chǎn)品(PVp)N/P摩爾比為 2.78,回收率 57.6%,蛋白質(zhì)含量85.66%。
2)在考察劑量范圍內(nèi),PVS未引起RAW264.7細(xì)胞的細(xì)胞培養(yǎng)形態(tài)向炎癥巨噬細(xì)胞形態(tài)的轉(zhuǎn)變。
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