CN103554248A

CN103554248A - 一种从淡水珍珠蚌肉中提取胶原蛋白的工艺方法

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Publication number: CN103554248A
Application number: CN201310531420.8A
Authority: CN
Inventors: 陈素华; 王晓明; 邱贤华; 熊贞晟; 毕芊芊
Original assignee: Nanchang Hangkong University
Current assignee: Nanchang Hangkong University
Priority date: 2013-11-01
Filing date: 2013-11-01
Publication date: 2014-02-05

Abstract

本发明公开了一种从淡水珍珠蚌肉中提取胶原蛋白的工艺方法，选取普通河流、湖泊中养殖的珍珠蚌为原料，去掉外壳、剪下斧足、冷干、切碎，经Tris-HCl、NaOH处理，用醋酸浸泡，加入胃蛋白酶，在不同功率的超声条件下提取48h，粗提取的胶原蛋白溶液用盐析纯化，冷干，提取率高达35%。此工艺操作简单，生产条件容易控制，安全可靠，生产效率高，成本低。提取的胶原蛋白用途广，可用于化妆品行业、食品行业、皮革制造业、造纸业、制药业、医学等行业，具有很高的利用价值和经济、社会效益。

Description

一种从淡水珍珠蚌肉中提取胶原蛋白的工艺方法

技术领域

本发明涉及从淡水双贝壳类动物体中制取胶原蛋白的方法工艺，尤其涉及从珍珠蚌斧足中提取胶原蛋白的工艺方法。

技术背景

珍珠蚌是瓣鳃纲软体动物，其外壳长可达200mm，外形呈角突卵圆形，两壳膨胀，喜生活在淤泥底及水流缓慢、静止的水域中，常在湖泊、河流、水库、池塘内可见，肉可以吃，同常被用作禽类的天然饵料及饲料。

胶原蛋白是一种生物性纤维类高分子蛋白，白色、不透明、无支链，在哺乳动物及水生动物的皮、骨、鳞片、软骨、韧带、肌腱等大量存在，大约有18-19种，根据其来源总共可分为四类胶原蛋白：Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型。Ⅰ型胶原是从皮肤和骨骼中提取得到的，Ⅱ型胶原是从软骨组织中分离得到的，Ⅲ型胶原是从胚胎中分离得到的，Ⅳ型胶原是从细胞底膜中分离提取得到的。

胶原蛋白是一种结构性蛋白，由三股右手螺旋的多肽链盘绕折叠形成一种右手螺旋结构，即由甘氨酸-脯氨酸-羟脯氨酸、甘氨酸-脯氨酸-Y、甘氨酸-X-Y这些3肽的重复片段折叠形成。经过酸、碱、酶的处理后这些三螺旋结构就会松开，分成三条肽链，从而利于胶原蛋白的提取。胶原蛋白具有一般蛋白质的化学性质，能发生氨基反应、羧基反应、呱基反应、甲硫基反应、羟基反应、显色反应，与金属离子及表面活性剂作用等。

胶原蛋白是一种功能性蛋白质，具有高度抗张能力，在动物细胞中起结缔组织的作用，在生物学功能方面，促进伤口愈合、止血、骨骼愈合，增强皮肤代谢等。当免疫蛋白与胶原蛋白结合时，可以显著提高人体的免疫机能。目前胶原蛋白的主要来源为陆生动物，如猪、牛、羊等，但随着胶原蛋白需求量的增加以及各种禽类疾病的爆发，人们对陆生动物胶原蛋白的使用安全问题产生了怀疑，现有的胶原蛋白已不能满足现代人对胶原蛋白产量及质量的要求，所以寻找新的胶原蛋白来源，成为当今社会胶原蛋白行业普遍关注的问题，而我国水产资源丰富，从水生动物体内提取胶原蛋白成为胶原蛋白的主要来源。河蚌在平常水域中经常可见，特别是珍珠蚌养殖量大，取珠后的珍珠蚌经常随意丢弃或成为家禽的天然饲料，这样不仅造成了环境污染而且造成了极大的浪费，如果从蚌肉中提取胶原蛋白，不仅减少了环境污染还可以提高珍珠蚌的利用价值，因此从珍珠蚌中提取胶原蛋白是值得探索和有意义的。

发明内容

本发明涉及一种从淡水珍珠蚌中提取胶原蛋白的工艺方法，充分利用了蚌肉，提高了珍珠蚌的附加值。

本发明是这样来实现的，所述工艺方法包括下述步骤：

一种从淡水珍珠蚌肉中提取胶原蛋白的工艺方法，所述工艺方法包括以下步骤：

a、原材料制备：（1）将淡水珍珠蚌肉放在-80℃冰箱中冷冻24h；（2）将冷冻后的蚌肉在冷冻干燥箱中冷冻干燥，直到去除表面水分为止；

b、原材料的预处理：（1）将冷干后的蚌肉切碎，在50倍体积的预处理液中去除脂肪及内源性胶原蛋白，维持恒定温度为4-8℃；（2）用20mM Tris-HCl, pH 8.0的溶液浸泡24h,每8h更换一次浸泡液；（3）将Tris-HCl处理后的原料用0.1M NaOH浸泡24h，每8h更换一次浸泡液；（4）将经NaOH处理后的原材料经滤网过滤，然后用超纯水充分洗涤过滤后的蚌肉，然后过滤，直到滤液呈中性或微碱性为止，最后一次水洗后，用冷冻离心机离心，12000r/min, 20min, 4℃，去掉上清液，得到沉淀；

c、酶解-超声波破碎：将预处理后的蚌肉溶解在0.5M的醋酸溶液中，按照胃蛋白酶与冷干的蚌肉的质量比3:100的配比，加入胃蛋白酶，在室温下，用超声波处理此溶液，采用处理30min,暂停30min 的方式，连续处理2d；

d、分离：将得到的超声破碎液用冷冻离心机离心，得到上清液；

e、二次提取：将离心所得的沉淀再次用c步骤所述方法超声破碎提取，离心，取得上清液，将沉淀去掉；

f、合并：将两次离心所得上清液合并在一起；

g、提纯：向上清液中加入2M的NaCl溶液，使上清液中NaCl的最终浓度为0.9M，并在4℃冰箱中静置过夜；

h、二级分离：将上述溶液高速冷冻分离，所得沉淀即为初步纯化的胶原蛋白沉淀；

i、透析：将得到的沉淀溶解于0.5M 醋酸溶液中，在4℃下用去离子水透析3天。

j、离心：将透析后的溶液高速冷冻离心，12,000r/min, 30 min, 所得沉淀为最后纯化的胶原蛋白。

k、冷冻干燥：将取得的纯的胶原沉淀冷冻干燥处理，在-80℃的冰箱中保存。

步骤c中所述的胃蛋白酶为猪胃蛋白酶，所述的超声波的功率20W-52W，振幅20-40%。

本发明的技术效果是，本发明通过超声-酶解技术，使肌肉细胞破碎，使胶原蛋白在相同的时间内充分溶解至醋酸溶液中，从而得到的胶原蛋白产量更高，溶解度更高，同时提高了胶原蛋白的生产效率，为胶原蛋白的工业化生产提高了效益。具体实施方式

实施例1

从淡水珍珠蚌肉中提取胶原蛋白的工艺方法，所述工艺方法包括以下步骤：

b、原材料的预处理：（1）取3g冷干的珍珠蚌肉，用剪刀剪成小片段，在50倍体积的预处理液中去除脂肪及内源性胶原蛋白，维持恒定温度为4-8℃；（2）用20mM Tris-HCl, pH 8.0的溶液浸泡24h,每8h更换一次浸泡液；（3）将Tris-HCl处理后的原料用0.1M NaOH浸泡24h，每8h更换一次浸泡液，温度恒定在4-8℃；

（4）将经NaOH处理后的原材料经滤网过滤，然后用超纯水充分洗涤过滤后的蚌肉，然后过滤，直到滤液呈中性或微碱性为止，最后一次水洗后，用冷冻离心机离心，12000r/min, 20min, 4℃，去掉上清液，得到沉淀；

c、酶解-超声波破碎：将预处理后的蚌肉溶解在0.5M的醋酸溶液中，体积质量比为50:1（mL:g），用组织捣碎机充分绞碎，加入0.3g胃蛋白酶，在冰水浴条件下放在磁力搅拌器上搅拌，用超声破碎仪提取，超声功率为39W，振幅为30%，超声间隔为30min，提取时间为2d。

d、分离：将经过超声提取后的溶液用冷冻离心机离心分离，12000/min，20min，4℃，取上清液，保留沉淀；

e、二次提取：将离心所得的沉淀再次按照c步骤和d步骤提取、离心，取得上清液，将沉淀去掉；

f、合并：将两次离心所得上清液合并在一起；

i、透析：将得到的沉淀溶解于0.5M 醋酸溶液中，在4℃下用去离子水透析3天；

j、离心：将透析后的溶液高速冷冻离心，12,000r/min, 30 min, 所得沉淀为最后纯化的胶原蛋白；

k、冷冻干燥：将取得的纯的胶原沉淀冷冻干燥处理，在-80℃的冰箱中保存；

l、冷干称重：将冷冻后的产品冷干，称重的最后得率为35.07%。

实施例2：

与实施例1基本相同，不同的是提取的超声功率为45.5W，振幅为35%，最后胶原蛋白的得率是23.33%。

实施例3：

与实施例1基本相同，提取功率不同，超声功率为52W，振幅为40%，胶原蛋白的得率为12.7%。

实施例4：

与实施例1基本相同，提取功率不同，超声功率有所降低，超声功率为32.5W，振幅为25%，胶原蛋白的得率为14.84%。

实施例5：

与实施例1基本相同，超声功率继续降低，功率降为20W，振幅为20%，胶原蛋白的得率为21%。

Claims

1.一种从淡水珍珠蚌肉中提取胶原蛋白的工艺方法，其特点在于，所述工艺方法包括以下步骤：

f、合并：将两次离心所得上清液合并在一起；

j、离心：将透析后的溶液高速冷冻离心，所得沉淀为最后纯化的胶原蛋白；

2.如权利要求1所述的一种从淡水珍珠蚌肉中提取胶原蛋白的工艺方法，其特征在于，步骤c中所述的胃蛋白酶为猪胃蛋白酶。

3.如权利要求1所述的一种从淡水珍珠蚌肉中提取胶原蛋白的工艺方法，其特征在于，步骤c中所述的超声波的功率20W-52W，振幅20-40%。