蓖麻蛋白提取方法
1、首先对蓖麻籽进行去壳或榨油处理,去壳后得到的蓖麻仁或榨油后得到的蓖麻饼粕备用。
2、其次取所得的蓖麻仁或蓖麻饼粕,加入溶媒进行研磨。
3、再次离心,除去油脂层和杂蛋白沉淀,收集清液,得到蓖麻粗毒蛋白溶液。
4、最后采用等电点沉淀法对所得的蓖麻粗毒蛋白溶液进行分离纯化,得到蓖麻粗毒蛋白。
蓖麻毒素简单介绍
蓖麻是世界上十大油料作物之一,全株都有毒,其中蓖麻毒素主要集中在蓖麻籽中,研究表明,这种毒性蛋白是可以跟细胞核糖体香结合从而杀死细胞的,
中毒时候容易导致肝、肾等实质气阿滚,并能凝集和溶解红细胞,抑制和麻痹心血管和呼吸中枢。
蓖麻毒素怎么提取
蓖麻毒素是一种只要极小的剂量就能致人于死地的毒素。如果吸入或吞服,致死剂量仅为1毫克,而如果进行注射的话,仅仅500微克此物质就能杀死一位成年人。
把蓖麻籽剥出来放在那个那个叫什么的东西呀?就是把中药咚咚咚压碎的,碗里面搞碎!再倒在烧杯里加纯洁水加温到沸腾后,用过滤纸过滤一道把蓖麻碎片过滤掉!注意这个时后的水已经有毒了!不要把它当纯洁水喝了啊!如果身体有伤口也不要遇这个水!
接着把这个水倒在蒸发皿里蒸发,如果你要蓖麻毒素的晶体就蒸发干要液体就留1/4的水!就怎么简单提炼完成了!
1、什么是蓖麻碱
蓖麻碱是蓖麻制油后得到的蓖麻饼粕中的重要成分,存在于蓖麻的茎叶和种子中,在幼芽特别是子叶中含量较高,在未脱毒的蓖麻饼粕中含量高达0.2%~0.4%。蓖麻碱纯品为白色针状或棱柱状结晶性生物碱,熔点201~205℃,在170~180 ℃、2.667 kPa时升华。蓖麻碱易溶于热水和热的氯仿,在热乙醇中有一定的溶解度, 是一种中性生物碱,具有天然活性,水溶液中呈中性,遇酸不易形成盐。其碱性溶液能使高锰酸钾还原,同时生成氢氰酸。因其分子中含氰基,毒性较大,可引起恶心、呕吐,严重时呼吸衰竭以致死亡。
蓖麻与种子
2、仪器、试剂与材料
DK8D型电热恒温水槽;索氏提取器;RE5298型旋转蒸发仪;LC/MSD TRAP SL质谱仪(美国Aligent公司);RX400核磁仪。氯仿,无水乙醇,甲醇(色谱纯);碘化铋钾试剂;其它试剂为分析纯。蓖麻饼。
3、提取流程
蓖麻碱的提取流程:蓖麻饼粕水浸提过滤浓缩浸膏氯仿回流浸提无水乙醇重结晶蓖麻碱针状晶体。将蓖麻碱粗提物浓缩成浸膏后置于索式提取器内,78 ℃下以三氯甲烷回流浸提4 h,回流3次。收集所得三氯甲烷溶液,用旋转蒸发仪回收,蒸发后得到黄色颗粒状固体,72 ℃用无水乙醇重结晶法对蓖麻碱进行纯化溶出,在黄色颗粒固体物完全溶解后再加20%无水乙醇,趁热过滤以除去杂质,于4 ℃冰箱内保存过夜,吸出蓖麻碱晶体。
(一)禾谷籽实中的抗营养因子及处理方法:
1.禾谷籽实中的抗营养因子及其危害:禾谷籽实主要指小麦、红高粱、大麦、黑麦和小黑麦。早在1952年Preece和Macrenzie就证实谷物饲料中主要含有两类粘性的非淀粉多糖物质:阿拉伯木聚糖(戊聚糖)和β一葡聚糖。木聚糖按键的旋向分D型和L型,D型木聚糖以β-1,4键相连,L型木聚糖以α-l,2和α-l,3键相连。谷物中阿拉伯木聚糖连接以α-l,3键为主,其中阿拉伯木聚糖并非简单地物理性嵌合在细胞壁中,而是通过碱敏性脂状交联固定在细胞壁中,故大多数不溶于水。非细胞壁成分的阿拉伯木聚糖形成高粘性水溶物,可吸收约十倍于自身重量的水。β一葡聚糖为葡萄糖以β-l,3和β-l,4键相连的聚合物。β一葡聚糖由于存在β-l,3键改变了β-l,4键的主链结构,阻止了主链间的相互接近,提高了可溶性。各种谷物中不仅总木聚糖与β一葡聚糖的含量差异较大,而且其水溶性木聚糖和水溶性β一葡聚糖的含量也不相同。
谷物饲料的抗营养特性不仅与其中木聚糖和β一葡聚糖含量有关更与水溶性木聚糖和水溶性β一葡聚糖含量相关,因为抗营养性主要是因为水溶性水聚糖与水溶性β一葡聚糖是具有高度的系水力,从而增加了动物肠道内食糜的粘稠度,使消化道内源酶对养分的作用降,营养物质的消化率下降。对比主要谷物饲料中木聚糖和β一葡聚糖含量发现大麦和燕麦中的非淀粉多聚糖以β一葡聚糖为主,而黑麦、小黑麦和小麦中以木聚糖为主。根据各自所含抗营养因子的特性可采取相应的处理措施,对大麦和燕麦型口粮通常采取添加β一葡聚糖酶,对黑麦、小黑麦和小麦型口粮通常采取添加木聚糖酶,对其它多聚糖含量比较低的饲粮可不添加酶制剂。谷物饲料中除含有这两种主要抗营养因子外,还有植酸和单宁等抗营养因子。植酸只在成熟的种子中才出现,且以小麦、大麦和黑麦中含量较丰富,尤以黑麦中的活性最高。单宁主要存在于高粱中。
处理方法:
酶处理法:对于多聚糖的处理方法国内外均大多采取添加酶制剂。且实验均得出了比较理想的结果。冯定远等(2000)试验指出在猪的玉米一豆粕一麸皮型日粮中添加木聚糖酶和β一葡聚糖酶制剂能使口粮于物质消化率提高11.3%余东游(2001)试验表明在高大麦型口粮中添加β一葡聚糖酶可使仔猪和中猪的口增重分别提高20. 66%和11.56%。ChOO 1996)总结了鸡的试验认为加酶使饲料干物质消化率提高了17%。众多试验认为添加非淀粉多糖出SP)酶制剂家禽消化率提高的效果比猪的好。对于植酸亦多采取加酶处理。Cromwell 1991)证明日粮添加植酸酶时,明显降低了口粮磷的需要量和粪便磷的排泄,从而减轻了环境污染。
机械加工法:如蒸汽碾压法和蒸汽压片法。蒸汽碾压法是舍饲肉牛口粮和奶牛精料中大麦和玉米的常见加工方法。Thenrer(1999)试验将谷物先经过蒸汽处理15min或更短时间以便使水分含量达到12%-14%,然后用相应规格的碾子碾压成一种没有特定体积和密度的片状物(高粱和玉米以0.36Kg/L为宜)。蒸汽压片法较蒸汽碾压法应用更广,谷物先在立式蒸汽处理器中调制30-60min使谷物水分含量达18%-20%,然后经二个预热的大直径碾子挤压成所期望的特定密度的谷物片。试验结果表明,提高加工过程中水分、温度和压力均能提高谷物在瘤胃中的可消化淀粉含量和总淀粉消化率。
化学处理方法:常用NaOH处理谷物类饲料。这种方法于80年代中期在英国部分地区开始使用,在奶牛口粮中使用大量经碱化处理的小麦可避免酸中毒,同时农场还可以省去磨碎或干燥谷物加工设备的投入。碱化处理谷物的三个主要因素是:结晶NaOH、谷物和水。NaOH的添加量为饲料重量的3%-6%,谷物的最佳含水量为30%。Roett试验发现,经 6% NaOH浸泡处理和喷雾处理的大麦,大麦的于物质降解率从50%提高到了75%-85%,证明碱化处理可以破坏半纤维素,从而提高降解率。
育种方法:有种方法是最有效的方法。如目前国内大麦总产的70%用于饲料工业,因此培育优质的饲料大麦新品种意义重大。江苏大中农场于2000年育成饲料专用大麦,并经审定定名。从当前实际国情来看,加入WH0G中国国内的价高质劣的饲料原料势必将受到国外质优价廉的饲料原料的强有力的冲击,面对这样的现实,我们认为最有效的应对办法就是加快高产优质新品种的培育。
(二)大豆饼/粕中的抗营养因子及处理方法
大豆饼/粕中的抗营养因子及其危害:大豆粕粗蛋白含量为35%-42%。大豆粕以其蛋白质含量高,氨基酸比较平衡而成为全世界最主要的植物蛋白质饲料原料。2000年我国饲料工业的豆粕消费量达到1300万吨。大豆饼/粕蛋白质品质好,赖氨酸含量高,但大豆饼/粕中含有某些生长抑制因子和抗营养成分,主要包括胰蛋白酶抑制剂、血凝集素、皂苷、植酸、雌激素、胃胀气因子、抗维生素因子、致甲状腺肿因子和脲酶等抗营养因子。蛋白酶抑制剂对动物的危害主要是抑制动物的生长和引起胰腺肥大。一般认为其原因是肠道中蛋白水解酶的作用受到抑制,从而阻碍动物对饲料蛋白质的消化吸收。大豆凝集素在动物肠道中不易被酶水解,却容易和小肠壁上皮细胞表面的特异性受体(细胞外被多糖)结合,从而损坏小肠壁刷状线粘膜结构,干扰消化酶的分泌,抑制肠道对营养物质的消化吸收,使蛋白质利用率下降,动物生长受阻甚至停滞。皂苷能抑制胰凝乳蛋白酶和胆碱脂酶活性并有溶血作用。
处理方法
物理方法:包括机械脱壳、膨化、加热、水浸泡等。大豆中的部分抗营养因于对热不稳定,如胰蛋白酶抑制剂、血凝集素、尿酶、致甲状腺肿因子和抗维生素因子通过充分加热即可使之变性失活。Cupta(1987)证实了胰蛋白酶抑制剂活性与加热时间成负相关。席鹏彬等(2000)实验指出通过湿法挤压加工(125-140℃)可显著降低生大豆的脲酶活性和抗胰蛋白酶活性,同时适度的加热也可使蛋白质展开氨基酸残基,残基暴露则使之易于被动物体内的蛋白酶水解吸收。李素芬(2001)实验对全脂大豆抗脱壳去表皮,以减少抗营养因子作用。熊易强( 1998)报告去皮豆粕营养价值明显提高。水浸泡法则是利用某些抗营养因子溶于水的特性将其除去,如大豆籽实经浸泡萌发24h可使水苏糖和棉籽糖含量减少一半。
化学方法:如用乙醇处理,使大豆蛋白的结构改变,以降低大豆蛋白中抗营养口子的活性。Sissons(1989)用65%-70%的乙醇在70℃-80T下处理大豆后,大豆的抗原性明显降低。Coon等(1990)报道采用乙醇作溶剂进行车取的物理一化学加工工艺来消除豆粕中的寡聚糖,结果发现经乙醇萃取后豆粕的代谢能提高了20%,N的消化率提高了5%-50%。侯水生等(1996)用Na。SZO。处理生大豆粕可使胰蛋白酶抑制活性下降45%。
加酶法:此法是一种比较可行的方法,在大豆中添加酶制剂对营养物质的影响较小。Mejer和 Spkking(1993)研究发现,添加特异性酶来灭活大豆中的胰蛋白酶抑制剂有一定的效果。Ba。elona Autonoma大学用肉仔鸡进行试验在玉米一豆粕型口粮中添加酶制剂使口粮的代谢能提高了5%,氮存留率提高了10%以上。
育种方法:通过培育出低胰蛋白酶抑制剂、低皂苷和低植酸等低抗营养因子的新品种,这样既能促进种植业的发展又能推动饲料工业的发展可谓一举两得。
(三)菜籽饼/粕中的抗营养因子及处理方法
菜籽饼/粕中的抗营养因子及其危害: 我国种植的油菜品种绝大部分为甘兰型品种,菜籽粕含粗蛋白质35%-40%。菜籽粕中蛋白质的含量虽然不如豆粕,但菜籽粕的蛋白质的质量优于大豆粕。菜籽粕中的抗营养因子主要有植酸、单宁、芥子碱、硫葡糖苷及水解产物。一般菜籽饼/粕中植酸含量大约为2%,单宁的含量约为0.5%。植酸作为一种很强的螫合物它能与钙、镁、锌等金属离子形成络合物而大大降低了这些元素的生物利用率,又因植酸中富含磷而动物对植酸磷的利用率很低,但采食后排出体外的植酸磷能为环境中的微生物分解而释放到环境中,易造成水体富营养化而导致水中缺氧,从而给环境带来极大的负面影响。此问题正日益受到人们的关注。单宁是一种多元酚化合物,有苦涩味,影响适口性,且在中性和碱性条件下被氧化并产生聚合作用从而使菜籽粕颜色变黑,并产生不良气味。多酚化合物还能与蛋白质结合使其营养价值显著降低。硫葡糖苷在菜籽粕中的含量为6.9。g/g-12.ling/g。硫葡糖苷是一种含硫化合物,含硫越高毒性越大。硫葡糖苷本身无毒但在基加工过程中在共存的硫葡糖贰酶作用下会使其水解成恶吐烷硫酮(OZT)和异硫氰酸酯(ITC)。OZT是菜籽粕中主要有毒成分,OZT的主要毒害作用是阻碍甲状腺素的合成,引起腺垂体促甲状腺素的分泌增加,导致甲状腺肿大故又被称为致甲状腺肿因子,它同时使动物生长缓慢。ITC中的SCN是与I一的形状和大小相似的单价阴离子,在血液中的含量多时可与I一竞争而浓集到甲状腺中去抑制了甲状腺滤泡细胞浓集碘的能力,从而导致甲状腺肿大并使动物生长速度降低。ITC多数不溶于水具有挥化性因而去毒方法只能采取加热、日晒等方法而不能用水洗降去。氰为ITC进一步分解的产物,能抑制动物生长引起动物的肝和肾肿大,且单胃动物的胃环境有利于氰的产生,故在单胃动物饲料中尤其要注意菜籽粕的脱毒。芥子碱在菜籽粕中的含量约为l-l.5%,它能溶于水,不稳定容易发生非酶催化的水解反应,生成芥子酸和胆碱,芥子碱有苦味是引起菜籽粕适口性差的主要因素。芥子碱与腥味蛋的产生有关,这是由于芥子碱在鸡蛋肠道中分解为芥子酸和胆碱,胆碱进一步转化为三甲胺,当鸡蛋中的三甲胺的浓度超过lμg/g即有鱼腥味。
处理方法
l物理方法:如采用预榨浸出,用70%的乙醇在60℃以下浸提以除去菜籽粕中的硫葡糖苷和其它可溶性的有害物质,用加热处理菜籽粕也是一种很好的方法;硫葡萄式和芥子喊存在于菜籽的内仁中,脱壳后可使这两种有毒物质的浓度进一步提高,但由于他们为热敏物质,通过热处理可大大减少这些抗营养因子的含量;水浸法虽简单易行但处理量有限且一些水溶性物质损失较多,放采用较少。
化学方法:常采用加碱。氮和硫酸亚铁等进行处理。碱处理法可破坏硫葡糖式和绝大部分芥子碱,通常采用加 NaOH、 Ca(OH)2和 NaC03。且以Na2CO3去毒效果最好。氨处理多同时进行,加热氨可与硫葡糖苷反应生成无毒的硫脲。硫酸亚铁处理法的作用在于铁离子与硫葡糖苷及其降解产物分别形成螫合物从而使它们失去毒性。
微生物法:多通过细菌和真菌产生微生物降解酶来去除硫葡糖苷和其降解产物,此种方法对营养物质的损失较少,很有前景。
育种方法:育种法是一种解决抗营养因子的最根本的方法,虽然育成一个新品种较花时间,但一旦育成则受益非浅。现在国外加拿大和欧洲各国大力培育推广“双低”油菜品种Canola(加拿大1974年育成人其特点是齐酸含量<5%,饼粕中硫葡糖苷的含量极少,低于2mg/g。国内从70年代中期才开始研究培育双低油菜品种,先后育成华双3号、华双4号、湘油11号、中双4号等。
(四)棉籽粕中的抗营养因子及其处理方法
棉籽粕中的抗营养因子及其危害:棉籽粕是一种蛋白质含量较高的植物蛋白源,但因其含有棉酚和环丙烯类脂肪酸等营养因子,因而限制了其在动物饲粮中的添加量,尤其是家禽对棉酚较敏感。如能通过适当的方法处理,增加其饲料中的添加量则对解决我国的蛋白质资源贫乏问题大有裨益。棉酚按其存在形式分为游离棉酚(FG)和结合棉酚(BG)。BG无毒性,FG决定了棉籽粕的毒副作用。一般FG占棉籽仁干重的 0.85%,BG%0.15%左右。FG其毒性主要由活性醛基和活性羟基产生毒性而引起多种危害,大量棉酚进入消化道后可刺激胃肠粘膜引起胃肠炎,进入血液后能损害心、肝、肾等实质性器官,另外在体内能与蛋白质和铁等结合,使体内一些功能蛋白酶失活,与铁结合则易导致缺铁性贫血。此外还能影响雄性动物的生殖机能造成公畜性不育;影响蛋白质,使其蛋黄变为绿色或红褐色。
处理方法
物理方法:包括溶剂浸出法、高压热喷法等。溶剂浸出法为在低温条件下直接采用溶剂浸出提取油脂同时将棉酚除去生成低变性蛋白质饲料;高压热喷法可使游离棉酚的脱除率达到70%,但因高压高热法成本高月月 l起蛋白质变性,故难推广应用。
化学方法:其中最常用的是添加 FeSO和NaHCOFe与棉酚中的活性基团醛基和羟基作用形成螫合物从而解除了棉酚的毒性,FeSO仅能作为棉酚的解毒剂而且能降低酚在肝中的蓄积量从而起到预防中毒的作用。此外张丽英(1997)实验表明在用FeSO4·7HZO处理的基础上再用Ca(OH)2。进一步处理可增强脱毒效应。添加NaHCO3使饼粕中游离棉酚被破坏成为结合棉酚,但因此法处理后需再用碱和酸中和并需加热较费钱。
微生物方法:此方法国内外研究较为活跃,但因此项技术为多学科交叉的研究领域,国内外都停留在实验室阶段。国内中国农业工程研究设计院从20世纪80年代探讨用生物技术与工程技术结合手段进行生物脱毒,产品脱毒率达85%以上。此外,现已发现几种暂时保密的脱毒菌(如钟英长1989;杨景芝1998等)。
育种方法:棉酚包含在棉籽色腺中因此培育出无色腺的棉花品种则可消除棉酚,从而消除了饲喂棉籽饼带来的弊端。1960年美国人Mcmichael首先获得了无色素腺体的棉花植株,后来他育成世界上第一个无腺体棉花品种“23B”。我国从1972年开始低酚棉研究工作,并相继育成无酚1号、豫无19中无151、冀无12等20多个低酚棉品种。
(五)其它植物饲料中的抗营养因子及处理方法
块根块茎类:木薯主要产于两广,两户占全国约80%的产量,木薯中主要毒物为生氰葡萄糖甙即亚麻苦甙和百脉根甙,主要存在于木薯细胞液的液泡中,通过加热容易使之失去毒性,从而不再具有释放氢氰酸的能力。马铃薯主要产于西北、内蒙。马铃薯中主要毒物是龙葵碱,因其不易通过加热和煮沸破坏故多以预防为主,未成熟或发芽的马铃薯不能饲喂动物。马铃薯的存放应放在干燥、凉爽无直射阳光的地方阻止发芽变绿。
其它饼粕饲料:富含蛋白的其它饼粕类饲料还有花生粕、亚麻籽粕、蓖麻籽粕等。花生粗中的抗营养因子主要是胰蛋白酶抑制因子、植物凝集素和皂甙等。其中主要是胰蛋白酶抑制因子,通过加热在120℃左右可破坏胰蛋白酶抑制因子,且加热后对于消化有良好的效果。此外对花生粕要特别注意防止黄曲霉毒素污染,最好新鲜时使用为佳。亚麻籽饼粕中含有亚麻籽胶和亚麻苦甙,亚麻籽胶能溶于水,故可采用亚麻籽饼:水二l: 2的比例浸泡,以除去亚麻籽胶,再用加热法去除亚麻苦咸。蓖麻籽饼中含有蓖麻毒蛋白和蓖麻碱,其中蓖麻毒蛋白是已知最毒的植物蛋白,去毒处理一般采用加压加蒸汽法。
前段时间,因为美国总统特朗普收到的一个包裹,在这个包裹里面所装的就是蓖麻的种子。当时保卫白宫的人员立刻将白宫的警戒提高了一个安全等级,甚至有特工部门声称这是有人想通过生化方式谋害总统,于是立刻动用国家的力量来调查寄出蓖麻种子的人员。
自从这事之后,蓖麻也走进了我们的视野。其实蓖麻这种东西在我国并不罕见,包括现在我国的一些农村地区还生长着很多的野生蓖麻。对于我国老百姓来讲,将蓖麻称之为一种生化武器听起来“有点忽悠人”,因为在大家看来它有些普通。
早些年我国农民会在一些土地状况不适合种粮食的地方去种植蓖麻,因为蓖麻有着很多作用——比如它的种子有着很高的出油率可以用来造油;又比如由于本身的润滑效果比较好,可以被生物降解污染率比较低,所以蓖麻油也可以应用于工业和化工上面;除此之外,蓖麻的皮也可以用来制作绳子,也就是农村所说的麻绳。
虽然我国大部分种植过蓖麻的老百姓不知道该如何提取蓖麻毒素,也不知道蓖麻的毒素有多高,但在我国的部分地区也存在有人利用蓖麻的毒性来做事的情况,大家只懂得效果而不明白原理的罢了。
——比如在南方地区屠杀一些大型动物或者危险型动物的时候,都会提前让动物先吃一些蓖麻的种子或者蓖麻的种子所压榨出来的油,这些动物在吃了之后很快便会倒地不起。
当时的人们都以为这是生物之间的“相生相克”,不过摒弃这种观念,用现在的眼光来则是因为这些动物中了蓖麻的毒。
蓖麻的毒性非常高,根据公开资料显示蓖麻一共含中有两种致命毒素,分别是蓖麻碱和蓖麻植物毒蛋白——其中蓖麻植物毒蛋白是对动物细胞组织伤害最大的一种破坏性植物蛋白。
生长在我国的蓖麻还算是毒性较弱的一种,在非洲的一些野生蓖麻毒素更是高的惊人,小孩子在不知情况的情况下吃上四五粒蓖麻的种子就会出现休克身亡,成人的吃上10多粒之后也会出现严重中毒致死现象。
蓖麻是一种典型的慢性毒药,在人误食了蓖麻的种子之后也并不会立刻有中毒的表现,而是等到数小时之后才会慢慢的表现出毒性。
根据目前学者从非洲的一些野生蓖麻种子中提取的毒素来看,一毫克蓖麻植物毒蛋白的毒性相当于三毫克眼睛蛇的毒素,也就是相当于6000毫克的常规氰化物。
可能大家对于这样的一个毒性没有什么概念,我们举一个简单的例子——如果在某一个成人的碗放上一毫克蓖麻的植物毒蛋白,那么就算是大罗神仙来了这个人也救不活。
我们从这毒性也可以大致了解到蓖麻毒素是没有解药的,如果我们只是被一些带毒的动物咬了的话,还可以通过注射血清等方法来解毒,但蓖麻毒素却有一种和中国百草枯非常相似的特性,截止到目前根本无药可救。
若只是误食,在发现后的第一时间进行洗胃,运气好的话还是可以捡一条命的;但要是在以前的战争年代,在刺刀上面涂抹上一定的蓖麻毒素,即便当时没能要了敌人的命,但隔了一段时间之后蓖麻的毒素爆发对方也仍然是必死无疑。
在历史上也确实有人曾经利用过蓖麻毒素杀人的事迹。
在1978年的时候,有一名保加利亚的记者流亡到英国伦敦,在逃亡期间被特工给盯上。有一次在该记者出行的时候,于公交站被别人“不小心”用尖锐的雨伞扎伤了,由于当时只是破了点皮,所以这名记者也并没有计较什么。
但在事隔几个小时之后这名记者身上就出现了严重的不适,表现出了一种急性肠胃炎的症状,当时医生按照肠胃炎对他进行救治,但是根本得不到任何缓解,反而症状越来越严重,三天之后这名记者就死于肠胃炎。
在这名记者死之后,他的主治医生注意到了记者腿上曾经被伞扎伤的那一个伤口,所以他便开始怀疑一切跟这个伤口有关。该医生立刻对记者的腿部伤口进行了检查,经检查发现在他腿上伤口部位有两个非常小的空心金属球,在金属球里面所残留的就是蓖麻毒素,这也是近代所读的第一起用蓖麻毒素杀人的案例。
正是因为经历过这件事情,蓖麻自此被人们冠以了“自然界生化毒素”的称号。在之后全世界范围内也开始陆陆续续爆发了一些跟蓖麻有关的案件,所以蓖麻毒素也被贴上了红色标识。所以在这一次特朗普收到蓖麻种子之后美国的特工部门才表现的这么紧张,毕竟若是特朗普不懂一不小心吃下去一口的话,美国就要换总统了。
其实这里值得一提的是,蓖麻不仅毒,而且它的毒蛋白提取也相对容易,储存起来则更加方便。
首先,与其他的一些动植物毒蛋白提纯不同的是,蓖麻植物毒蛋白的提纯非常的简单,稍微有点初中理化知识的人经过简单的培训之后便可以提纯到植物毒蛋白,若是设备和仪器允许的话,高浓度的蓖麻植物毒蛋白提起来也非常容易。
再者,因为与其他的动植物毒蛋白相比,蓖麻自身的含油量比较大,因此在提纯这些毒蛋白的时候会顺便提出来蓖麻的一些油类,而蓖麻毒蛋白在储存的时候由于有这个油层的保护会更容易储存。
蓖麻毒素看起来无色无味,和普通的食用油区别并不大,所以即便拿着过安检也相对容易一点,更何况蓖麻在自然界中存在已经非常广泛,几乎可以做到随时用随时提取。
因此蓖麻一般很容易会成为一些不法分子的违法工具。
1、盐析法:
盐析法的根据是蛋白质在稀盐溶液中,溶解度会随盐浓度的增高而上升,但当盐浓度增高到一定数值时,使水活度降低,进而导致蛋白质分子表面电荷逐渐被中和,水化膜逐渐被破坏,最终引起蛋白质分子间互相凝聚并从溶液中析出。
2、有机溶剂沉淀法:
有机溶剂能降低蛋白质溶解度的原因有二:其一、与盐溶液一样具有脱水作用;其二、有机溶剂的介电常数比水小,导致溶剂的极性减小。
3、蛋白质沉淀剂:
蛋白质沉淀剂仅对一类或一种蛋白质沉淀起作用,常见的有碱性蛋白质、凝集素和重金属等。
4、聚乙二醇沉淀作用:
聚乙二醇和右旋糖酐硫酸钠等水溶性非离子型聚合物可使蛋白质发生沉淀作用。
扩展资料:
吸附层析
1、吸附柱层析
吸附柱层析是以固体吸附剂为固定相,以有机溶剂或缓冲液为流动相构成柱的一种层析方法。
2、薄层层析
薄层层析是以涂布于玻板或涤纶片等载体上的基质为固定相,以液体为流动相的一种层析方法。这种层析方法是把吸附剂等物质涂布于载体上形成薄层,然后按纸层析操作进行展层。
3、聚酰胺薄膜层析
聚酰胺对极性物质的吸附作用是由于它能和被分离物之间形成氢键。这种氢键的强弱就决定了被分离物与聚酰胺薄膜之间吸附能力的大小。
层析时,展层剂与被分离物在聚酰胺膜表面竞争形成氢键。因此选择适当的展层剂使分离在聚酰胺膜表面发生吸附、解吸附、再吸附、再解吸附的连续过程,就能导致分离物质达到分离目的。
蓖麻,相信很多人见过,特别是80、70后那些年纪大一点的人,因为蓖麻曾经在农村广泛种植过。就算没有见到过,也应该听说过,毕竟蓖麻出现在我们小学的课文里面,这节课文还要求小朋友必须会背诵。之所以有人说蓖麻是生化武器,是因为蓖麻的种子含有毒性,发生过中毒致死事件。
蓖麻原生于非洲,现在遍布世界各个大洲。蓖麻是一年生或者多年生的草本植物,在气温低的北方地区一般一年生,在气温高的南方地区一般多年生。尽管是草本植物,蓖麻却可以长成庞然大物,最高可达5米,可以吊打很多木本植物。种植蓖麻的花期一般在5月份到8月份,果期一般在7月份到10月份;野生的蓖麻有部分品种终年开花,四季挂果。蓖麻的果实比较萌,周身软刺,类似海胆,果实成熟之后,会开裂,露出里面的蓖麻子。
蓖麻子(蓖麻种子)含有剧毒,这是有人说蓖麻是生化武器的原因。蓖麻子里面有两种成分具有毒性,分别是蓖麻毒蛋白和蓖麻碱。这两种成分的毒性都非常强,成年人和儿童一旦误食生蓖麻子,就会有性命之忧。非洲野生的蓖麻子毒性最强,2颗就能让成年人死亡,儿童仅需1颗;国内种植的蓖麻子毒性没有那么强,但成人误食10多颗也会死亡,儿童几颗就会致死。
蓖麻毒蛋白,是毒性最烈的天然毒素之一,7毫克便可致人死地。蓖麻毒蛋白由全毒素、毒类素、凝集素三种成分构成,可严重破坏和分解哺乳动物的真核细胞。蓖麻碱有剧毒是因为它的分子中,含有氰基。氰基化学物,大多都有剧毒,蓖麻碱也不例外。同时具备两种剧毒的可以致死的天然毒素,是人们认为蓖麻是生化武器的主要原因。据说二战的时候,有国家试图利用蓖麻子的毒素来研发生化武器,只不过最后没有成功而已。
误食了生蓖麻子,一般不会立马中毒,大多会有24到72小时的潜伏期,其中18到24小时,最为高发。一开始是喉咙不舒服,有恶心感,慢慢会发展到上吐下泻,再严重就会便血尿血尿蛋白、休克昏迷,最终会因重要器官(心肝肾等)严重衰竭而死。一旦发生蓖麻子中毒,建议尽快送医院。尽管服米汤、喝牛奶、洗胃催吐等办法,对解除蓖麻子中毒有帮助,但医院才是最专业的,可把致死风险降至最低。
尽管蓖麻子的毒性非常强烈,不过作为天然的毒素,还是很容易破坏或者分解的。相关的研究表明,高温是破坏蓖麻子毒素的最简单办法。在水里面煮沸两个小时,或者用锅热炒可以让蓖麻子无毒化。湖州农村就有炒蓖麻子吃的传统,基本上不见中毒事件。不过,笔者不建议任何食用蓖麻子的行为。
蓖麻子毒素尽管剧毒,会致人死地,不过如果用得好,好处也不少。蓖麻毒蛋白可以用于治疗癌症。蓖麻毒蛋白对某些恶性肿瘤细胞,有非常强烈的致毒性,灭杀恶性肿瘤细胞的效果非常好,因而被广泛用于恶性肿瘤的临床治疗中。蓖麻碱的作用也不输于蓖麻毒蛋白,蓖麻碱被广泛应用于农药杀虫领域,它最大的优点是——杀虫效果好,却不会伤害植物,短时间内可降解。
蓖麻油取自蓖麻的种子(含油约50%)。去壳后的籽仁含油量高达近70%,含蛋白质18%左右。蓖麻油是唯一以含羟经基酸为主的商品油脂。蓖麻的主要产地为巴西、印度及前苏联,我国各省均有种植。
蓖麻油中含大量的蓖麻酸(80%以上),因此具许多独特的性质:
1.易溶解于乙醇,很难溶解于石油醚。这一特性的存在较易将蓖麻油与其它油脂区别。
2.粘度比一般油脂高很多,25时为680CPS,粘度指数84,摩擦系数很低(为0.1)。
同时蓖麻油不溶于汽油,凝固点低,燃点高。蓖麻油的流动性好,精制蓖麻油在-22时仍可流动,-50急冷后无混浊,是航空和高速机械理想的润滑油及动力皮带的保护油。
3.有很强的旋光性,因为它的主要脂肪酸--蓖麻醇酸中的不对称碳原子在12位后。
4.介电常数约为4.30,是常见油脂中最高者。
5.蓖麻油的相对密度和乙酰值都大于一般油脂。
6.蓖麻油在空气中几乎不发生氧化酸败,储藏稳定性好,是典型的不干性液体油
大部分蛋白质都可溶于水、稀盐、稀酸或碱溶液,少数与脂类结合的蛋白质则溶于乙醇、丙酮、丁醇等有机溶剂中,因些,可采用不同溶剂提取分离和纯化蛋白质及酶。
影响蛋白质溶解度的外部条件有很多,比如溶液的pH值、离子强度、介电常数和温度等。但在同一条件下,不同的蛋白质因其分子结构的不同而有不同的溶解度,根据蛋白质分子结构的特点,适当地改变外部条件,就可以选择性地控制蛋白质混合物中某一成分的溶解度,达到分离纯化蛋白质的目的。常用的方法有等电点沉淀和pH值调节、蛋白质的盐溶和盐析、有机溶剂法、双水相萃取法、反胶团萃取法等。等电点沉淀和pH值调节是最常用的方法。每种蛋白质都有自己的等电点,而且在等电点时溶解度最低相反,有些蛋白质在一定pH值时很容易溶解。因而可以通过调节溶液的pH值来分离纯化蛋白质。蛋白质的盐溶和盐析是中性盐显著影响球状蛋白质溶解度的现象,其中,增加蛋白质溶解度的现象称盐溶,反之为盐析。应当指出,同样浓度的二价离子中性盐,如MgCl2、(NH4)2SO4对蛋白质溶解度影响的效果,要比一价离子中性盐如NaCl、NH4Cl大得多。在葡萄籽蛋白提取工艺中除了可以利用碱溶法还可以利用盐溶法来提取蛋白质,其最佳提取工艺是:以10%NaCl溶液,按1∶25的料液比,在30℃搅拌提取30min,蛋白质提取率为57·25%。盐析是提取血液中免疫球蛋白的常用方法,如多聚磷酸钠絮凝法、硫酸铵盐析法,其中硫酸铵盐析法广泛应用于生产。由于硫酸铵在水中呈酸性,为防止其对蛋白质的破坏,应用氨水调pH值至中性。为防止不同分子之间产生共沉淀现象,蛋白质样品的含量一般控制在0·2% ~2·0%。利用盐溶和盐析对蛋白质进行提纯后,通常要使用透析或者凝胶过滤的方法除去中性盐。有机溶剂提取法的原理是:与水互溶的有机溶剂(如甲醇、乙醇)能使一些蛋白质在水中的溶解度显著降低而且在一定温度、pH值和离子强度下,引起蛋白质沉淀的有机溶剂的浓度不同,因此,控制有机溶剂的浓度可以分离纯化蛋白质。例如,在冰浴中磁力搅拌下,在4℃预冷的培养液中缓慢加入乙醇(-25℃),可以使冰核蛋白析出,从而纯化冰核蛋白。由于在室温下,有机溶剂不仅能引起蛋白质的沉淀,而且伴随着变性。因此,通常要将有机溶剂冷却,然后在不断搅拌下加入有机溶剂防止局部浓度过高,蛋白质变性问题就可以很大程度上得到解决。对于一些和脂质结合比较牢固或分子中极性侧链较多、不溶于水的蛋白质,可以用乙醇、丙酮和丁醇等有机溶剂提取,它们有一定的亲水性和较强的亲脂性,是理想的提取液。冷乙醇分离法提取免疫球蛋白最早由Cohn于1949年提出,用于制备丙种球蛋白。冷乙醇法也是目前WHO规程和中国生物制品规程推荐的方法,不仅分辨率高、提纯效果好、可同时分离多种血浆成分,而且有抑菌、清除和灭病毒的作用。萃取是分离和提纯有机化合物常用的一种方法,而双水相萃取和反胶团萃取可以用来分离蛋白质。双水相萃取技术(Aqueous two phase extraction,ATPE)是指亲水性聚合物水溶液在一定条件下形成双水相,由于被分离物在两相中分配的不同,便可实现分离,被广泛用于生物化学、细胞生物学和生物化工等领域的产品分离和提取。此方法可以在室温环境下进行,双水相中的聚合物还可以提高蛋白质的稳定性,收率较高。对于细胞内的蛋白质,需要先对细胞进行有效破碎。目的蛋白常分布在上相并得到浓缩,细胞碎片等固体物分布在下相中。采用双水相系统浓缩目的蛋白,受聚合物分子量及浓度、溶液pH值、离子强度、盐类型及浓度的影响。反胶团萃取法是利用反胶团将蛋白质包裹其中而达到提取蛋白质的目的。反胶团是当表面活性剂在非极性有机溶剂溶解时自发聚集而形成的一种纳米尺寸的聚集体。这种方法的优点是萃取过程中蛋白质因位于反胶团的内部而受到反胶团的保护。程世贤等[17]就利用反胶团萃取法提取了大豆中的蛋白质。