第二章 快速、有效與低成本的蛋黃 IgY 萃取方法
第五節 討論
蛋黃的成分中,水分占 48%、脂質占 34%、蛋白質則為 17%
(Li-Chan et al., 2007)。由於蛋黃中的大部分脂質會與特定蛋白質聚集 形成脂蛋白顆粒(lipoprotein granules:HDL & LDL)並散佈於親水 性的漿液(plasma)中,故蛋黃的組成也常被區分為疏水性的顆粒部 分(granule fraction)及親水性的漿液部分(plasma fraction)
(Kovacs-Nolan et al., 2005)。在親水性的漿液中,蛋黃球蛋白(livetin)
是最主要的蛋白質種類,約占蛋黃乾重的 10%(Anton, 2007);蛋黃球 蛋白包含 70 kDa 的 serum albumin(-livetin)、45 kDa 的
-2-glycoprotein(-livetin)
、及 IgY(-livetin)三種,其含量比例約 為 2:5:3(Schade, Rudiger et al., 2007),而本研究之目的即在於開發 分離純化蛋黃 IgY 的方法。由於蛋黃的組成中,由脂蛋白顆粒等所組成的固形物(solid)占 將近 50% (Anton, 2007),又含量豐富的脂質常會對後續的純化工作 造成干擾(Hansen et al., 1998),是以現有的蛋黃 IgY 萃取方法都以去 脂步驟開始(Schade, R. et al., 2005)。目前最常見的去脂步驟包括 PEG 沉澱法(Polson et al., 1980; Polson et al., 1985; Prabhu et al., 2010)和水 稀法(Akita et al., 1992, 1993; Ruan et al., 2005)兩種;前人的研究結果 顯示,若以粗萃液的 IgY 產率(yield)與純度(purity)為比較標準,
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則水稀法較 PEG 沉澱法為優(Akita et al., 1993; Verdoliva et al., 2000;
Araujo et al., 2010)。
Prabhu et al., 2010)。這些限制不但延長完成純化工作所需要的時間、
增加純化工作的複雜度、也會降低一般實驗室及產業界對使用 IgY 的
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Ko and Ahn (2007)的研究結果也發現,萃取試劑的 pH 值從 6 下降為 5 時,粗萃液的 IgY 含量雖無明顯變化,但其脂質含量卻顯著下降 12.5 倍。上述的資料說明,當以水稀法萃取蛋黃 IgY 時,其去脂效應屬於 pH-dependent 的作用,並且僅有狹窄的適用 pH 範圍。然而前人的研 究也發現,不同顆雞蛋之間,其蛋黃的 pH 值並不盡相同,水稀液的
相較於酸水所需要的 5.5 小時以上(Akita and Nakai, 1992),醋酸鈉溶 液明顯具有提升萃取時效的優勢,我們推測此一優勢應該與醋酸鈉溶
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(carotenoids)存在之故(Laca et al., 2010),當這些脂溶性物質無法與 特定種類的蛋白質形成脂蛋白顆粒而被沉澱時,蛋黃粗萃液即變得黃 濁。因此,無論是選擇純水或醋酸鈉溶液作為蛋黃 IgY 的萃取試劑,
其去脂作用均為 pH-dependent 的反應,並且也都僅有狹窄的適用 pH 範圍。根據前述,我們亦可延伸推論,以 pH 為 4.2 的醋酸鈉溶液所
- 50 - 度則約為 30.6 6.0%,此一產率(yield)與純度(purity)的數據與 前人以水稀法萃取蛋黃 IgY 的結果相似(Akita et al., 1993; Verdoliva
- 51 - 膠(gum pectin)、卡拉膠(-carrageenan)和氯化鈣(CaCl2)的溶液 進行蛋黃的去脂作用,再搭配兩次不同飽和度的硫酸銨沉澱步驟,可 於 5h 內從 1 顆蛋黃中分離得到 60 mg 純度達 80%的 IgY 樣品,且試 劑花費僅需約 5 美元;而本研究所發展的 IgY 萃取方法則是先以醋酸 鈉溶液進行蛋黃的去脂作用,再藉硫酸銨鹽析沉澱 IgY 樣品,此一兩
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步驟的方法可於 2h 內從 1 顆蛋黃中分離得到近 90 mg 純度超過 80%
的 IgY 樣品(表五;Current protocol, 40% AmS saturation),並且試 劑花費估計為 1.5 美元。由於本研究所開發的方法在簡易性、方便性、
與經濟性等方面均較現有的各種方法為佳,亦無使用任何有機溶劑,
能減少環境的負擔。本方法除了可供一般實驗室例行萃取 IgY 採用,
也易被放大規模以達成產業界大量生產之目的。
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表五、不同 IgY 萃取方法的比較。
* Akita and Nakai (1992)的操作時間及 IgY 樣品產量與純度皆擷取其 萃取步驟至硫酸銨鹽析沉澱。
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