研究发现一种生物活性成分绿色分离新方法

近日，中国农业科学院麻类研究所可降解材料开发与利用创新团队在《分离与纯化技术(Separation and Purification Technology)》上发表研究论文，构建了一种基于pH响应型低共熔溶剂（deep eutectic solvent，DES）和糖析效应的新型三相分离（three-phase partitioning，TPP）体系，可以更加绿色高效地分离纯化萝卜过氧化物酶（peroxidase，POD）。研究还发现低共熔溶剂能够通过调节pH值实现再生，再生后的低共熔溶剂提取萝卜过氧化物酶的回收率和纯化倍数显著提高。该研究提出的三相分离新方法在生物活性成分绿色分离方面具有潜在的应用前景。

过氧化物酶是自然界中广泛分布的一类氧化还原酶。目前过氧化物酶已广泛用于处理工业废水、降解真菌毒素、制备生物传感器等方面。过氧化物酶的主要商业来源是辣根，然而辣根过氧化物酶（horseradish peroxidase, HRP）因制备成本高且易失活限制了其应用。萝卜是一种廉价易获得的蔬菜，且其过氧化物酶活性较高，因此萝卜过氧化物酶能够在一定程度上代替辣根过氧化物酶。三相分离是一种非色谱生物分离技术，主要被应用于蛋白质、氨基酸和酶等生物活性物质的分离和纯化。然而，传统三相分离体系主要由叔丁醇和硫酸铵构成，其会带来潜在的环境影响。低共熔溶剂是一类成本低、可降解的新型绿色溶剂。然而，传统的低共熔溶剂由于其不易挥发，很难从目标化合物中分离出来，但是pH响应型低共熔溶剂可以通过调节pH值实现其再生。在本研究中，以pH响应型低共熔溶剂替代叔丁醇，蔗糖替代硫酸铵构建新型三相分离体系。研究结果表明，本研究提出的新型三相分离体系比传统的硫酸铵/叔丁醇三相分离体系能够更高效地分离纯化萝卜过氧化物酶，且低共熔溶剂可实现回收和重复再利用。

该研究得到了中国农业科学院科技创新工程、国家自然科学基金面上项目等项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.seppur.2023.124353

                           基于DES/蔗糖的三相体系(TPP)分离纯化萝卜过氧化物酶(POD)