一种高效超临界碱性磷酸酶的提取工艺及步骤

碱性磷酸酶（ALP或AKP）是一种单脂磷酸水解酶，广泛分布于人体肝脏、骨骼、肠、肾和胎盘等组织，最终都经肝脏向胆外排出，属于同源二聚体酶。这种酶能催化核酸分子脱掉5'磷酸基团，从而使DNA或RNA片段的5'-P末端转换成5'-OH末端。但它不是单一的酶，而是一组同功酶，即组织非特异性碱性磷酸酶（TNAP）（主要表达于肝、骨骼和肾）、胎盘碱性磷酸酶（PLAP）、生殖细胞碱性磷酸酶（GCAP）和肠碱性磷酸酶（IAP）。IAP 是一种经糖基磷脂酰肌醇键锚定于肠上皮细胞顶膜上的糖蛋白。在生理情况下，餐后分泌的胰磷脂酶A2水解胆汁中卵磷脂所生成的溶血卵磷脂能特异性加速IAP经肠上皮细胞顶膜释放入肠腔。肠屏障由四个部分组成，即肠黏膜上皮细胞与细胞间紧密连接构成的机械屏障；肠黏膜上皮细胞分泌的黏液、胃肠道分泌的消化液以及肠道共生菌产生的抑菌物质等组成的化学屏障；肠相关淋巴组织（GALT）及其分泌的免疫活性物质构成的免疫屏障；肠道共生菌与宿主微环境形成的相互依赖、相互作用的生物屏障。肠屏障功能的维持有赖于其四个部分的完整性，任何一个部分的损伤，均会对机体产生不利影响，威胁机体的生命健康。相关研究结果表明，肠碱性磷酸酶（IAP）在维护肠屏障结构的完整性和功能的正常发挥中起到一定的作用。随着生物工程的发展，酶催化反应越来越受到人们的重视。然而，由于在细胞外酶的活性降低及其不稳定性，极大地限制了其在工业上的应用。究其原因，主要是酶在提取和纯化过程中结构的改变。研究表明，酶活性的表现在很大程度上依赖于其分子构象，构象起了变化，活性或功能也随之而变。因此人们深入地探讨酶促反应动力学及影响酶促反应的因素，并通过对酶分子进行改性或改变酶反应的外部环境以提高酶在体外的活性及稳定性。超临界流体（supercritical fluid，SCF）是指温度及压力处于临界温度及临界压力以上的流体，是一种液气态处于均相中的流体。这种流体兼有液体和气体的优点，黏度小、扩散系数大、密度大，具有良好的溶解性和传质性，且在临界点附近流体对压力和温度的变化非常敏感，既是一种良好的分离介质，又是一种良好的反应介质。此外，由于SCF具有连续变化的物性，可以通过影响其局部作用来控制反应活性和选择性。作为一种非水反应介质，SCF 以独特的性质在酶催化领域中受到越来越广泛的关注。所以将酶置于超临界状态下也可使其催化动力学得以改善。以超临界CO2为例，在高压下CO2 改变了酶微环境中的pH 值，共价修饰蛋白表面的自由氨基并形成氨基甲酸盐，这些氨基甲酸盐改变了赖氨酸残基的电荷，从而改变了酶的活性。目前比较常用的碱性磷酸酶提取技术路线如下：新鲜猪（牛）小肠→刮取肠粘膜→加水，匀质→加正丁醇，匀质→离心（9000r/min，20min）→静置分层，取水相上清液→调pH4.9→离心（9000r/min，20min）→取上清液，加NaOH调pH6.5，加5%硫酸铵，加丙酮→静置40min（4℃），离心（9000r/min，20min）→取上清液加丙酮→静置40min（4℃），离心（9000r/min，20min）→沉淀→冻干。这种方法需要大量的有机溶剂，在利用正丁醇提取脂肪的过程中碱性磷酸酶还会部分残留在有机溶剂中，提取效果欠佳。

华炬科技新产品研究所技术咨询委员会科研人员现推荐一项一种高效超临界碱性磷酸酶的提取工艺及步骤，该技术的目的是为了解决目前碱性磷酸酶提取效果不佳的问题，提供一种碱性磷酸酶的提取方法，即超临界CO2萃取法。该方法在实验前先将刮取下来的肠粘膜进行冻干，再通过超临界CO2萃取法去除肠粘膜中的脂肪，该方法有效的去除了肠粘膜中多余的水分和脂肪的干扰，并且超临界CO2萃取法还具有一定的杀菌作用，更有利于后续对碱性磷酸酶的提取，该技术相对于现有技术的有益效果是：肠粘膜经过冷冻干燥后，去除掉多余的水分，再经超临界CO2萃取，去除掉多余的脂肪，同时实现了排除水分和脂肪的干扰，并且还具有一定的杀菌作用，较传统工艺具有更好的提取效果现将该一种高效超临界碱性磷酸酶的提取工艺及步骤及技术方案及实施例介绍如下供研究交流参考：（311211  355472）