牦牛血中血红素的提取

目录

摘要 (1)

关键字 (1)

前言 (1)

1.血红素的结构及性质 (1)

2.血红素的提取 (2)

2.1：试验材料及药品 (2)

2.2.试验方法 (2)

2.2.1 提取原理 (2)

2.2.2 试验流程 (3)

2.2.3 试验步骤……………………（3-4）

3.结果与分析 (5)

4..参考文献……………………（5-6）

牦牛中血红素的提取与分离

摘要：以新鲜牦牛血液为原料, 研究牛血红素的提取方法和工艺。采用醋酸钠

法, 蒸馏法, 两种方法提取血红素, 通过试验来确定药品的最佳用量，醋酸钠添加量约为 0.7 倍, 氯仿添加量约为 0.1 倍, 丙酮添加量约为 4倍, 加水量

为约 1 倍，醋酸钠法是提取血红素的最佳工艺。

关键词：血红素提取离心分离蒸馏法醋酸钠法

前言：铁是人体内含量最丰富的一种必需微量元素。机体缺铁能引起缺铁性贫

血, 并影响机体的免疫力, 对儿童还能影响其智力发育, 引起行为改变, 如注意力分散、易烦燥、表情淡漠等。虽然铁在食品中广泛存在, 但由于它在食品中存在的形态不利于机体对它的吸收利用, 所以, 人们易患缺铁症, 特别是轻度缺铁较常见, 多见于儿童、妊娠妇女、哺乳妇女等。我国少年儿童缺铁性贫血症发病率很高, 目前常用的补铁剂是含铁的化学制剂, 主要有硫酸亚铁、富马酸铁、葡萄糖酸亚铁等, 这些补铁剂在人体内吸收利用率较低, 它们对胃肠道有不同的刺激作用, 常使患者食欲不振, 且铁离子在血液中浓度过高, 可导致体内铁负荷过重, 产生铁蓄积中毒。而血红素是血红蛋白的辅基, 简称卟啉铁化合物, 是很好的铁强化剂。血红素治疗缺铁性贫血疗效显著, 已逐渐受到人们的重视。

青海省地处青藏高原地区，牦牛资源十分丰富，牦牛血中的血红素的含量随着海拔的升高而增多，由于有此特性在医学等领域有着广泛的运用，主要研究的有CMC-Na法提取牦牛血中的血红素、低温乙醇发法提取牦牛血中的血清蛋白、牦牛血粉制备氯化血红素、牦牛血红蛋白活性肤酶法的制备工艺牦牛血中超氧化物歧化酶的提取、醇法水解牦牛血红蛋白等研究工艺。从而更加清楚的了解牦牛血中红星无知的理化性质以及特有的作用。

1. 血红素的结构及性质

血红素是由一个二价铁离子镶嵌在一个原卟啉环而构成的称为铁卟啉的化合物，。卟啉环上的4个氮原子位于同一平面上,其中2个氮原子与铁原子以共价键结合,另外2个氮原子则以配位键结合。铁原子以配位键与球蛋白分子的组氨酸残基上的咪唑环的氮原子相结合,以复合蛋白质的形式存在。铁原子的配位数是6,因此还有一个配位键能与其他原子连接。血红素的分子式为C34H33FeN4O4,分子量为633. 49。血红素为片状或针状的紫色结晶,不溶于水、稀酸、醚、氯仿及丙酮,溶于氢氧化钠水溶液、热醇或氨水中，主要存在于动物的血液和肌肉中，是动物血液中的天然色素，具有重要的生理功能和很高的实用价值，是一种优良的铁强化剂及抗贫血药，在医药、食品、化工、保健品、建筑及化妆品行业中有广泛应用，其化学结构如图1所示：

2.血红素的提取

2.1：试验材料及药品

新鲜牦牛血（取自青海西宁城东屠宰场）、LXJ-64-01型离心机、LR-200电磁搅拌器、PH5-酸度计

药品：焦亚硫酸钾（K2S2O5）分析纯、氯化钠（NaCl）分析纯、15%的HCl、

无水乙醇、冰乙酸（分析纯）、三氯甲烷（分析纯）、固体氢氧化钠、丙酮（分析纯）

2.2.试验方法

2.2.1 提取原理

血红蛋白是血液中红血球的主要成分, 是由 4 分子血红素和 1 分子珠蛋白结合而成的, 因此在正常条件下, 亚铁血红素与珠蛋白紧紧结合在一起, 很难把它们拆分开来, 但是由于蛋白质不稳定, 在极端环境中容易变性如加热, pH 变化和脲、胍等变性剂的存在, 导致血红蛋白的空间结构发生变化而变性, 如 pH 引起的变性是与埋藏在蛋白质分子内部的基团的不稳定性有关。当pH=2～5 时, 血红蛋白分子中原先不带电荷的埋藏在分子内部的组氨酸残基(pI=7.00), 由于带有负电荷而暴露出来, 而此时血红素与珠蛋自的结合最为疏松, 血红素容易被释放出来, 并随即氧化成高铁血红素。在此条件下, 就有可能使用分离剂, 使高铁血红素和分离剂发生共沉淀而达到分离目的。

2.2.2 试验流程

新鲜抗凝买牛血→离心分离→红血球→洗涤→溶血→沉淀血红蛋白→溶解血红蛋白→分离血红素→结晶→干燥→精制血红素→称量

2.2.3 试验步骤

（1）新鲜牦牛血的抗凝处理

取新鲜牦牛血, 加入 5%的柠檬酸三钠, 搅拌均匀、便得新鲜的抗凝牦牛血。（2）分离红血球

把抗凝处理的血液放入高速离心机, 以 3000r/min 离心约 15 分钟, 用吸管把上清液(黄色血清)小心吸去抛掉, 下层的红血球用 2倍生理盐水洗 2 次, 在每一次洗涤中, 用离心机以 3000r/min 离心7 分钟, 反复操作后, 得到洗涤血红细胞

（3）溶血

取洗涤血红细胞 50ml, 加入相等于红血球体积的 1 倍蒸馏水, 0.25 倍无水乙醇, 搅拌 30 分钟, 红血球吸水胀裂, 血红蛋白便从红细胞中分离出来。（4）分离血红蛋白

溶血后加入 0.15 倍的氯仿, 搅拌 15 分钟离心, 可得含血红蛋白的沉淀物

（5）血红素的分离

上述沉淀物中加入相等于红细胞体积的 0.15%的Na2S2O5 溶液, 使其溶解,

然后加入相等于红细胞体积的 4 倍丙酮, 搅拌均匀, 调节 pH约等于3.0 使珠蛋白与血红素充分分离, 搅拌抽提 10 分钟以上, 然后离心过滤, 可得血红素的丙酮溶液。

（6）血红素提取、结晶

血红素提取、结晶的方法主要有醋酸钠法、鞣酸法、蒸馏法、羧甲基纤维素法，本实验采用蒸馏法和醋酸钠法

蒸馏法

对上述滤液进行水浴回收丙酮, 滤液浓缩后即产生沉淀, 抽滤, 用蒸馏水、无水乙醇洗涤 2 次, 干燥得血红素成品。蒸馏法所得血红素产品外观如下图所示