Ilmiy yutuq|Rekombinant insoniylashtirilgan II turdagi kollagen uchun ajratish va tozalash jarayoni

II turdagi kollagen asosan xaftaga tushadigan to'qimalarda joylashgan strukturaviy oqsildir. U bo'g'inlarni qo'llab-quvvatlaydi va yostiq bilan ta'minlaydi va xaftaga mexanik xususiyatlarini va strukturaviy yaxlitligini saqlashga yordam beradi. U qo'shma sog'liqni saqlash va xaftaga to'qimalarining muhandisligida muhim qo'llanilishi mumkin.

 

An'anaviy ekstraksiya usullari bilan solishtirganda, mikrobial xost fermentatsiyasi orqali ishlab chiqarilgan rekombinant kollagen barqaror sifat, yaxshi biomoslashuv va virusli kontaminatsiya xavfi yo'qligini ta'minlaydi, bu esa uni asosiy tadqiqot markaziga aylantiradi. Pichia pastoris* yordamida fermentatsiya natijasida hosil bo'lgan rekombinant insoniylashtirilgan II toifa kollagen katta tadqiqot qiziqishini uyg'otdi. Biroq, ajratish va tozalashning yuqori narxi va murakkabligi rekombinant kollagenni sanoat miqyosida-ishlab chiqarishning samarali jarayonini yo'lga qo'yishda asosiy muammolar bo'lib qolmoqda.

 

Anhui universitetining Hayot fanlari va tibbiyot muhandisligi fakultetining tadqiqot guruhi Anhui Zhongsheng Anlan Health Industry Co., Ltd. bilan hamkorlikda D{4}kolonnada zaiflashtirilgan tangensial oqim filtratsiyasiga (TFFE) asoslangan rekombinant insoniylashtirilgan II toifa kollagen II-23k uchun to'liq ajratish va tozalash jarayonini ishlab chiqdi. oqim-orqali rejim , bu keng miqyosli ishlab chiqarish uchun mumkin bo'lgan yechimni ta'minlaydi.

 

Toʻliq sanoat-oʻlchovda tozalash jarayoni

Butun jarayon to'rtta asosiy bosqichdan iborat:

Aniq filtrlash → Konsentratsiya va diafiltratsiya → DEAE ustun oqimi-Xromatografiya orqali → Muzlatish-Quritish

 

Shakl 1. Rekombinant insoniylashtirilgan II-toifa kollagen II-23k uchun ajratish va tozalash jarayoni

 

Asosiy jarayonlarni skrining

Tadqiqot guruhi to'rt turdagi ion almashinadigan xromatografiya vositalarini solishtirdi: Q kuchli anion-almashinuvi, DEAE kuchsiz anion-almashinuvi, SP kuchli kation-almashinuvi va CM zaif kation-almashinuvchi ustunlar .

 

Among them, the DEAE weak anion-exchange column showed the best performance. Under a buffer condition of pH 7.0 , the column was operated in flow-through mode , achieving a target protein purity of >95% and a recovery rate of >90% , qoldiq pigmentlar aniqlanmagan.

 

Turli mikrobial xostlar tomonidan ifodalangan turli rekombinant kollagenlarni ajratish va tozalash jarayonlari sezilarli darajada farq qiladi. Umuman olganda, umumiy strategiyani birlamchi ajratish va nozik tozalashga bo'lish mumkin.

 

Birlamchi ajratishning maqsadi mikrob hujayralari kabi qattiq to'xtatilgan moddalarni olib tashlash va fermentatsiya bulonini keyingi nozik tozalash uchun tayyorlashdir. Ushbu bosqich asosan santrifüj va filtrlashni o'z ichiga oladi. An'anaviy sanoat santrifüjlari odatda katta hajmli, qimmat va aylanish tezligi cheklangan, bu esa nisbatan past ishlov berish samaradorligiga olib keladi. Tangensial oqim filtratsiyasi (TFF) pastroq operatsion xarajatga ega va an'anaviy o'lik filtrlash bilan bog'liq membrana tiqilib qolishi va ifloslanishni samarali kamaytiradi. Shuning uchun TFF rekombinant oqsillarni o'z ichiga olgan fermentatsiya bulonlarini tozalash filtrlash va kontsentratsiyasi / diafiltratsiyasi uchun keng qo'llaniladi.

 

Nozik tozalashdan maqsad xromatografik usullar yordamida xos{0}}hujayra oqsillari va pigmentlar kabi aralashmalarni olib tashlash orqali mahsulot tozaligini yanada yaxshilashdir. Bu texnologiyalar orasida ion almashinadigan xromatografiya{2}}yuqori aniqlik va kuchli selektivlikni taʼminlaydi va turli biomolekulalarni-keng miqyosda ishlab chiqarishda keng qoʻllaniladi.

 

Sanoat ishlab chiqarishida ion almashinadigan xromatografiya namunaning aniqligi va ion kuchiga nisbatan yuqori talablarni qo'yadi. Shu bilan birga, TFF katta hajmdagi ozuqaviy materiallarga ishlov bera oladi, parvarish qilish oson va yaxshi miqyoslilikni taklif qiladi, bu uni biomahsulotlar uchun quyi oqim tozalash jarayonlarida keng qo'llash imkonini beradi.

 

Shuning uchun, II-23k uchun ajratish va tozalash jarayonini o'rnatishda mikrob hujayralari va boshqa qattiq aralashmalarni olib tashlash uchun fermentatsiya bulonini tozalash uchun 0,22 mikron TFF ichi bo'sh tolali membrana ishlatilgan. Keyin konsentratsiya va diafiltratsiya uchun 5 kDa TFF yassi varaqli membrana kassetasidan foydalanildi va xromatografiya oldidan dastlabki ishlov berish yakunlandi. Nihoyat, tozalash uchun oqim rejimida DEAE ustunli xromatografiyasi qo'llanildi.

 

Natijalar shuni ko'rsatdiki, jarayon samarali amalga oshirilib, yakuniy mahsulot tozaligi taxminan 95% ga erishdi, hech qanday qoldiq pigmentlar aniqlanmadi. To'liq jarayonning umumiy tiklanish darajasi deyarli 60% ga etdi.

 

Qayta tiklashning keyingi yaxshilanishiga ozuqa hajmini oshirish va konsentratsiya va diafiltratsiya bosqichida membrana kassetasining bosim o'lchagichini o'qishni kamaytirish orqali erishish mumkin. Xromatografiya bosqichining tiklanishi potentsial ravishda xromatografiyaning ish haroratini pasaytirish va tamponda tuz ioni konsentratsiyasini oshirish orqali yaxshilanishi mumkin.

 

Malumot

Meng Zixuan, Shi Weiwei, Chjan Maifei va boshqalar. Rekombinant insoniylashtirilgan II turdagi kollagen uchun ajratish va tozalash jarayoni. *Xitoy biologiya jurnali*, 2026, 43(1): 91–96.