Application of polymer membrane to recover cysteine proteinase inhibitor from chicken egg white solution

• Autorzy: Bobak L. , Kopec W. , Trziszka T.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie membran polimerowych do pozyskiwania inhibitora proteinaz cysteinowych z bialka jaja kurzego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The objective of the study was to investigate the influence of membrane material and membrane cut off on transport and separation properties of ultrafiltration membranes, as well as verification of the possibility of membrane techniques application for the recovery of bioactive components isolated from chicken eggs. Egg white solutions contain cysteine proteinase inhibitor – cystatin, which can be utilized, in the convenient state in liquid form, in some food and pharmaceutical industries. Commercial membranes made of polyethersulfone (PES) and regenerated cellulose (RC) were used in our experiments. Applied transmembrane pressure (TMP) varied from 0.05 to 0.30 MPa. Membrane filtration process led two step: first – microfiltration (MF) and second – ultrafiltration (UF). Microfiltration, using cross flow technique membranes made from polypropylene with 0.2 μm pores, was used as the first step of cystatin isolation from egg white (initial fractionation of egg white). Liquid products obtained by fractionation of egg white can be used as a partial feeding in the ultrafiltration installation. During ultrafiltration asymmetric membranes were used that were made of polyethersulfone and regenerated cellulose, with cut off of a molecular weight equal to 10, 30, 50 and 100 kDa. Polyethersulfone membrane with cut off 30 kDa was characterised by the highest yield of fractionated products with a high level of remaining specific biological activity. When membrane cut off point was increased specific activity of cystatin was lowered. Liquid fractions of egg white were characterised by high inhibitory activity of cystatin. The efficiency of cysteine proteinase inhibitor – cystatin – separation from egg white varied from 22 to 87%.

PL

Celem pracy była ocena mozliwości wykorzystania technik membranowych do pozyskiwania biologicznie aktywnych protein białka jaja kurzego z uwzglednieniem materiału, z którego została wykonana membrana oraz jej punktu odcięcia molekularnego. Roztwory białka jaja zawierające inhibitor proteinaz cysteinowych – cystatynę mogą być wykorzystywane przez niektóre gałęzie przemysłu spożywczego i farmaceutycznego. W doświadczeniach wykorzystano komercyjne membrany z polieterosulfonu (PES) i regenerowanej celulozy (RC). Zastosowane ciśnienie transmembranowe zmieniało się od 0,05 do 0,30 MPa. Proces filtracji membranowej podzielona na dwa stopnie: pierwszy – mikrofiltracja (MF) i drugi ultrafiltracja (UF). Proces mikrofiltracji prowadzono techniką cross flow z wykorzystaniem filtra o konstrukcji rurkowej o nominalnym rozmiarze porów 0,2 μm wykonanego z polipropylenu do wstępnego frakcjonowania białka jaja w celu izolacji cystatyny. Filtrat po procesie mikrofiltracji stanowił nadawę w procesie ultrafiltracji. Podczas ultrafiltracji wykorzystano membrany wykonane z polieterosulfonu i regenerowanej celulozy o punkcie odcięcia molekularnego 10, 30, 50 i 100 kDa. Filtraty po procesie ultrafiltracji przez membranę wykonaną z polieterosulfonu o cut off 30 kDa charakteryzowały się najwyższym stopniem odzysku cystatyny i krotnością wzrostu aktywności specyficznej. Wraz ze wzrostem punktu odcięcia molekularnego membran obserwowano obniżanie krotności wzmocnienia aktywności specyficznej. Stopień odzysku aktywnej cystatyny z białka jaja kurzego zmieniał się od 22 do 87%.

Słowa kluczowe

EN

polymer membrane; application; cysteine proteinase inhibitor; chicken; egg white; ultrafiltration; regenerated cellulose; polyethersulphone

• Wydawca: -
• Czasopismo: Polish Journal of Food and Nutrition Sciences
• Rocznik: 2007
• Tom: 57
• Numer: 4[A]
• Opis fizyczny: p.45-47,fig.,ref.

Twórcy

autor

Bobak L.

• Wroclaw University of Environmental and Life Sciences, Norwida 25, 50-375 Wroclaw, Poland

autor

Kopec W.

autor

Trziszka T.

Bibliografia

• 1. Ghosh R., Cui Z.F., Simulation study of the fractionation of proteins using ultrafiltration J. Mem. Sci., 2000, 180, 29–36
• 2. Guérin-Dubiard C., Pasco M., Hietanen A., Quiros del Bosque A., Nau F., Croguennec T., Hen egg white fractionation by ionexchange chromatography. J. Chrom., 2005, 1090, 58–67
• 3. Konopska B., Gburek J., Gołąb K., Warwas M. Characterization of chicken cystatin binding to rat renal brush-border membranes. Comp. Biochem. Phys., 2007, 146, 482–488.
• 4. Kowalska I., Kabsch-Korbutowicz M., Majewska-Nowak K., Winnicki T., Separation of anionic surfactants on ultrafiltration membranes. Desalination, 2004, 162, 33–40.
• 5. Saleh Y., Sebzda T., Warwas M., Kopec W., Ziolkowska J., Siewinski M., Expression of cystatin C in clinical human colorectal cancer tissues J. Exp. Therap. Onc., 2005, 5, 49-53.
• 6. Siewiński M., Method of purification of thiol proteinase inhibitors from human urine. Can. Biochem. Biophys., 1991, 12, 33 – 44.
• 7. Güell C., Davis R. H., Membrane fouling during microfiltration of protein mixtures. J. Mem. Sci., 1996, 119, 269–274.