CN104357522A - 一种利用大鲵的蜕皮提取胶原蛋白的方法 - Google Patents

一种利用大鲵的蜕皮提取胶原蛋白的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用大鲵的蜕皮提取胶原蛋白的方法,目的在于解决目前大鲵在生产过程中,所蜕的皮白白浪费掉,造成资源严重浪费的问题。该方法包括如下步骤:预处理、粗提取、脱腥、提取、胶原蛋白提纯。本发明通过对人工养殖大鲵的蜕皮进行处理、酶解、过滤、浓缩、喷雾干燥等步骤,最后得到胶原蛋白,其分子量在3000道尔顿以下。本发明实现了大鲵蜕皮的有效利用,并成功制备出胶原蛋白,具有广阔的市场应用前景和较好的社会、经济价值。

Description

一种利用大鲵的蜕皮提取胶原蛋白的方法
技术领域
本发明涉及生物领域,尤其是一种利用大鲵的蜕皮提取胶原蛋白的方法。
背景技术
大鲵,俗称娃娃鱼,其是世界濒危动物、国家二级保护动物,目前已经成为我国特有的物种,仅分布于我国少数地区。大鲵肌肉蛋白质中含有17中氨基酸,其中8种是人体必需氨基酸,它的肌肉中EAAI(必需氨基酸指数)大于牛肉和鹿肉。目前,我国国内已经开始大鲵的人工养殖。在大鲵的生长过程中,大鲵会进行多次蜕皮,目前皮作为废物被处理掉,没有得到充分利用。
当前,国内有许多从鱼皮提取胶原蛋白的方法,然而目前还没发现从人工养殖大鲵的蜕皮中提取胶原蛋白的方法。
发明内容
本发明的发明目的在于:针对目前大鲵在生产过程中,所蜕的皮白白浪费掉,造成资源严重浪费的问题,提供一种利用大鲵的蜕皮提取胶原蛋白的方法。本发明通过对人工养殖大鲵的蜕皮进行处理、酶解、过滤、浓缩、喷雾干燥等步骤,最后得到胶原蛋白,其分子量在3000道尔顿以下。本发明实现了大鲵蜕皮的有效利用,并成功制备出胶原蛋白,具有广阔的市场应用前景和较好的社会、经济价值。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种利用大鲵的蜕皮提取胶原蛋白的方法,包括如下步骤:
(1)预处理
以大鲵的蜕皮为原料,记为原料蜕皮,将原料蜕皮用酸溶液进行浸泡处理,然后经纯化水清洗后,再经杀菌处理,得杀菌清洁蜕皮;
(2)粗提取
将杀菌清洁蜕皮加入水中,再向其中加入杀菌清洁蜕皮质量0.4-0.8%的复合酶,得到第一溶液,调节第一溶液的pH值至6.5-7.0,并在40-50℃下酶解1-6h,然后升温至100℃以上灭酶,得到胶原蛋白粗提液;
(3)脱腥
将步骤2得到的胶原蛋白粗提液降温后,加入杀菌清洁蜕皮质量3~5%的活性炭,搅拌20min以上,过滤去除活性炭,得到脱腥提取液;
(4)提取
将脱腥提取液进行离心处理,得到离心提取液;
(5)胶原蛋白提纯
取步骤4中离心提取液的上清液,向上清液中加入氯盐进行盐析,盐析后进行离心,收集沉淀,将沉淀用乙酸溶解,得到胶原蛋白溶液,将胶原蛋白溶液用纯化水透析后,得到胶原蛋白提取液,冷冻、干燥,即得成品;
所述步骤2中,杀菌清洁蜕皮与水的质量比为1:4-10,复合酶采用中性蛋白酶与菠萝蛋白酶混合而成,所述中性蛋白酶与菠萝蛋白酶的质量比为3:6-8。
所述步骤1中,将原料蜕皮用质量百分比为2.0~5.0%的酸溶液进行浸泡预处理,然后用原料蜕皮重量8~10倍的纯化水洗涤浸泡处理后的蜕皮5~8小时,再将洗涤后的蜕皮绞碎,得到绞碎蜕皮;
将绞碎蜕皮与水按重量比1:0.8~1混合后,再进行加热处理,加热温度为98-100℃,加热时间为30-60min,得杀菌清洁的蜕皮。
所述步骤1中,加热温度为100℃,加热时间为40min。
所述步骤2中,杀菌清洁蜕皮与水的质量比为1:6,调节第一溶液的pH值至6.8,并在45℃下酶解2h,然后升温至118℃灭酶15min,得到胶原蛋白粗提液。
所述中性蛋白酶与菠萝蛋白酶的质量比为3:7。
所述步骤3中,将步骤2得到的胶原蛋白粗提液降温至60℃后,加入杀菌清洁蜕皮质量3~5%的活性炭,搅拌40min。
所述步骤4中,将脱腥提取液进行离心处理,转速为3000-6000rpm/min,离心时间为1-5min,得到离心提取液。
所述氯盐为NaCl或KCl。
所述步骤5中,向上清液中加入氯盐,至氯盐为0.9mol/L后,再以3000-6000rpm/min离心10-35min,收集沉淀,将沉淀用乙酸溶解,1g沉淀中添加20mL乙酸,重复前述盐析和溶解步骤一次,得到胶原蛋白溶液,将胶原蛋白溶液用纯化水透析后,得到胶原蛋白提取液。
所述步骤5中,将胶原蛋白溶液用纯化水透析,每天更换透析水3次,透析3天,得到胶原蛋白提取液。
大鲵的蜕皮中含有大量的胶原蛋白,但目前没有相应的提纯方法,只能白白浪费掉的问题,本发明提供一种利用大鲵的蜕皮提取胶原蛋白的方法。大鲵皮肤中含有41%-61.3%的胶原蛋白,胶原蛋白含量较高。胶原蛋白作为人体的美容物之一,其对人体没有排异性,具有美白、嫩肤、祛皱容颜、预防老年痴呆和防治癌症的功效。本发明以大鲵蜕皮为原料,而大鲵机体中含有70多种天然活性生物,这些生物活性物有食用、药物、化妆品、健康食品等方面有着独特的研发价值,其还含有一种抗癌因子,能软化癌细胞,抑制癌细胞转移,激活能活人体产生抗癌因子,从而达到防癌、抗癌的目的。本发明的大鲵胶原蛋白能促进人体生理活性,改善人体细胞代谢水平,促进人体蛋白质合成,提高人体免疫功能,增强人体抗病能力。
本发明通过收集健康人工养殖大鲵的正常蜕皮,以此来提取胶原蛋白。本发明中,利用中性蛋白酶与菠萝蛋白酶(南宁庞博生物工程有限公司)混合物(其重量比为中性蛋白酶:菠萝蛋白酶=3:7)对人工养殖大鲵的蜕皮进行水解,混合酶加量为蜕皮重量的0.4%-0.8%,该方法作用条件温和,提取的胶原蛋白纯度高,水溶性好,理化性质稳定。在某些条件下,催化水解胶原的端肽非螺旋区,而对螺旋区无作用,这样溶解的胶原仍有完整的螺旋区段,同时又减少了抗原性,本发明利用该特性,成功制备出理化性质稳定的胶原蛋白。本发明中,最佳酶处理条件为:pH值6.8,酶处理温度45℃,酶处理时间2h,固液比1:6时,胶原蛋白提取率最高可以达到71.0﹪,具有显著的进步意义。
本发明受此提出利用养殖大鲵的蜕皮进行胶原蛋白的提取,其能够结合企业大鲵养殖的优势,充分利用这一资源,将为后续国家大鲵产业发展奠定基础,具有重要的价值和显著的进步意义。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
实施例1
(1)预处理
以大鲵的蜕皮为原料,记为原料蜕皮。将原料蜕皮用质量百分比为2.0%的稀盐酸溶液进行浸泡预处理,然后用原料蜕皮重量8倍的纯化水洗涤浸泡处理后的蜕皮5.5小时,再将洗涤后的蜕皮绞碎,得到绞碎蜕皮。将绞碎蜕皮与水按重量比1:1混合后,再进行加热处理,加热温度为98-100℃,加热时间为30min,得杀菌清洁的蜕皮。
(2)粗提取
将杀菌清洁蜕皮加入水中,再向其中加入杀菌清洁蜕皮质量0.6%的复合酶,得到第一溶液,调节第一溶液的pH值至6.6,并在40℃下酶解4h,然后升温至115℃以上灭酶,得到胶原蛋白粗提液。其中,杀菌清洁蜕皮与水的质量比为1:5,复合酶采用中性蛋白酶与菠萝蛋白酶混合而成,所述中性蛋白酶与菠萝蛋白酶的质量比为3:6。
(3)脱腥
将步骤2得到的胶原蛋白粗提液降温后,加入杀菌清洁蜕皮质量3~5%的活性炭,搅拌50min,过滤去除活性炭,得到脱腥提取液。
(4)提取
将脱腥提取液进行离心处理,转速为3000rpm/min,离心时间为4min,得到离心提取液。
(5)胶原蛋白提纯
取步骤4中离心提取液的上清液,向上清液中加入氯化钠进行盐析,至氯化钠为0.9mol/L为止,完成盐析。盐析后进行3000rpm/min离心15min,收集沉淀,将沉淀用乙酸溶解,1g沉淀中添加20mL乙酸,完成溶解步骤。再重复前述盐析和溶解步骤一次,得到胶原蛋白溶液。将胶原蛋白溶液用纯化水透析后,得到胶原蛋白提取液,冷冻、干燥,即得成品。
经测定,采用本实施例得到的胶原蛋白提取率为66.3%。
实施例2
(1)预处理
以大鲵的蜕皮为原料,记为原料蜕皮。将原料蜕皮用质量百分比为5.0%的稀盐酸溶液进行浸泡预处理,然后用原料蜕皮重量10倍的纯化水洗涤浸泡处理后的蜕皮8小时,再将洗涤后的蜕皮绞碎,得到绞碎蜕皮。将绞碎蜕皮与水按重量比1:0.9混合后,再进行加热处理,加热温度为98-100℃,加热时间为40min,得杀菌清洁的蜕皮。
(2)粗提取
将杀菌清洁蜕皮加入水中,再向其中加入杀菌清洁蜕皮质量0.8%的复合酶,得到第一溶液,调节第一溶液的pH值至6.9,并在45℃下酶解3h,然后升温至118℃灭酶15min,得到胶原蛋白粗提液。其中,杀菌清洁蜕皮与水的质量比为1:9,复合酶采用中性蛋白酶与菠萝蛋白酶混合而成,所述中性蛋白酶与菠萝蛋白酶的质量比为3:8。
(3)脱腥
将步骤2得到的胶原蛋白粗提液降温至60℃后,加入杀菌清洁蜕皮质量5%的活性炭,搅拌30min,过滤去除活性炭,得到脱腥提取液。
(4)提取
将脱腥提取液进行离心处理,转速为5500rpm/min,离心时间为2min,得到离心提取液。
(5)胶原蛋白提纯
取步骤4中离心提取液的上清液,向上清液中加入氯化钠进行盐析,至氯化钠为0.85mol/L为止,完成盐析。盐析后进行5000rpm/min离心15min,收集沉淀,将沉淀用乙酸溶解,1g沉淀中添加18mL乙酸,完成溶解步骤。再重复前述盐析和溶解步骤一次,得到胶原蛋白溶液。将胶原蛋白溶液用纯化水透析后,得到胶原蛋白提取液,冷冻、干燥,即得成品。
经测定,采用本实施例得到的胶原蛋白提取率为68.2%。
实施例3
(1)预处理
以大鲵的蜕皮为原料,记为原料蜕皮。将原料蜕皮用质量百分比为4.0%的稀盐酸溶液进行浸泡预处理,然后用原料蜕皮重量8倍的纯化水洗涤浸泡处理后的蜕皮7小时,再将洗涤后的蜕皮绞碎,得到绞碎蜕皮。将绞碎蜕皮与水按重量比1:1混合后,再进行加热处理,加热温度为98-100℃,加热时间为40min,得杀菌清洁的蜕皮。
(2)粗提取
将杀菌清洁蜕皮加入水中,再向其中加入杀菌清洁蜕皮质量0.8%的复合酶,得到第一溶液,调节第一溶液的pH值至6.8,并在45℃下酶解2h,然后升温至118℃以上灭酶,得到胶原蛋白粗提液。其中,杀菌清洁蜕皮与水的质量比为1:6,复合酶采用中性蛋白酶与菠萝蛋白酶混合而成,所述中性蛋白酶与菠萝蛋白酶的质量比为3:7。
(3)脱腥
将步骤2得到的胶原蛋白粗提液降温至60℃后,加入杀菌清洁蜕皮质量3~5%的活性炭,搅拌40min,过滤去除活性炭,得到脱腥提取液。
(4)提取
将脱腥提取液进行离心处理,转速为4500rpm/min,离心时间为2min,得到离心提取液。
(5)胶原蛋白提纯
取步骤4中离心提取液的上清液,向上清液中加入氯化钠进行盐析,至氯化钠为0.9mol/L为止,完成盐析。盐析后进行4500rpm/min离心15min,收集沉淀,将沉淀用乙酸溶解,1g沉淀中添加20mL乙酸,完成溶解步骤。再重复前述盐析和溶解步骤一次,得到胶原蛋白溶液。将胶原蛋白溶液用纯化水透析,每天更换透析水3次,透析3天,得到胶原蛋白提取液,冷冻、干燥,即得成品。
经测定,采用本实施例得到的胶原蛋白提取率为71.0%。
实施例4
(1)预处理
以大鲵的蜕皮为原料,记为原料蜕皮。将原料蜕皮用质量百分比为3.0%的稀盐酸溶液进行浸泡预处理,然后用原料蜕皮重量8.5倍的纯化水洗涤浸泡处理后的蜕皮9小时,再将洗涤后的蜕皮绞碎,得到绞碎蜕皮。将绞碎蜕皮与水按重量比1:0.9混合后,再进行加热处理,去除活性酶,加热时间为50min,得杀菌清洁的蜕皮。
(2)粗提取
将杀菌清洁蜕皮加入水中,再向其中加入杀菌清洁蜕皮质量0.8%的复合酶,得到第一溶液,调节第一溶液的pH值至6.6,并在40℃下酶解6h,然后升温至115℃以上灭酶,得到胶原蛋白粗提液。其中,杀菌清洁蜕皮与水的质量比为1:8,复合酶采用中性蛋白酶与菠萝蛋白酶混合而成,所述中性蛋白酶与菠萝蛋白酶的质量比为3:7。
(3)脱腥
将步骤2得到的胶原蛋白粗提液降温后,加入杀菌清洁蜕皮质量4%的活性炭,搅拌60min,过滤去除活性炭,得到脱腥提取液。
(4)提取
将脱腥提取液进行离心处理,转速为5500rpm/min,离心时间为1.5min,得到离心提取液。
(5)胶原蛋白提纯
取步骤4中离心提取液的上清液,向上清液中加入氯盐进行盐析,盐析后进行离心,收集沉淀,将沉淀用乙酸溶解,得到胶原蛋白溶液,将胶原蛋白溶液用纯化水透析后,得到胶原蛋白提取液,冷冻、干燥,即得成品;
向上清液中加入氯盐,至氯盐为0.9mol/L后,静置10-40h,再以3000-6000rpm/min离心10-35min,收集沉淀,将沉淀用乙酸溶解,1g沉淀中添加20mL乙酸,重复前述盐析和溶解步骤一次,得到胶原蛋白溶液,将胶原蛋白溶液用纯化水透析后,得到胶原蛋白提取液。
将胶原蛋白溶液用纯化水透析,每天更换透析水3次,透析3天,得到胶原蛋白提取液。
取步骤4中离心提取液的上清液,向上清液中加入氯化钠进行盐析,完成盐析过程。盐析后进行5000rpm/min离心10min,收集沉淀,将沉淀用乙酸溶解,1g沉淀中添加20mL乙酸,完成溶解步骤。再重复前述盐析和溶解步骤一次,得到胶原蛋白溶液。将胶原蛋白溶液用纯化水透析,每天更换透析水2次,透析5天,得到胶原蛋白提取液,冷冻、干燥,即得成品。
经测定,采用本实施例得到的胶原蛋白提取率为69.5%。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合,以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种利用大鲵的蜕皮提取胶原蛋白的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)预处理
以大鲵的蜕皮为原料,记为原料蜕皮,将原料蜕皮用酸溶液进行浸泡处理,然后经纯化水清洗后,再经杀菌处理,得杀菌清洁蜕皮;
(2)粗提取
将杀菌清洁蜕皮加入水中,再向其中加入杀菌清洁蜕皮质量0.4-0.8%的复合酶,得到第一溶液,调节第一溶液的pH值至6.5-7.0,并在40-50℃下酶解1-6h,然后升温至100℃以上灭酶,得到胶原蛋白粗提液;
(3)脱腥
将步骤2得到的胶原蛋白粗提液降温后,加入杀菌清洁蜕皮质量3~5%的活性炭,搅拌20min以上,过滤去除活性炭,得到脱腥提取液;
(4)提取
将脱腥提取液进行离心处理,得到离心提取液;
(5)胶原蛋白提纯
取步骤4中离心提取液的上清液,向上清液中加入氯盐进行盐析,盐析后进行离心,收集沉淀,将沉淀用乙酸溶解,得到胶原蛋白溶液,将胶原蛋白溶液用纯化水透析后,得到胶原蛋白提取液,冷冻、干燥,即得成品;
所述步骤2中,杀菌清洁蜕皮与水的质量比为1:4-10,复合酶采用中性蛋白酶与菠萝蛋白酶混合而成,所述中性蛋白酶与菠萝蛋白酶的质量比为3:6-8。
2.根据权利要求1所述利用大鲵的蜕皮提取胶原蛋白的方法,其特征在于,所述步骤1中,将原料蜕皮用质量百分比为2.0~5.0%的酸溶液进行浸泡预处理,然后用原料蜕皮重量8~10倍的纯化水洗涤浸泡处理后的蜕皮5~8小时,再将洗涤后的蜕皮绞碎,得到绞碎蜕皮;
将绞碎蜕皮与水按重量比1:0.8~1混合后,再进行加热处理,加热温度为98-100℃,加热时间为30-60min,得杀菌清洁的蜕皮。
3.根据权利要求2所述利用大鲵的蜕皮提取胶原蛋白的方法,其特征在于,所述步骤1中,加热温度为100℃,加热时间为40min。
4.根据权利要求1-3任一项所述利用大鲵的蜕皮提取胶原蛋白的方法,其特征在于,所述步骤2中,杀菌清洁蜕皮与水的质量比为1:6,调节第一溶液的pH值至6.8,并在45℃下酶解2h,然后升温至118℃灭酶15min,得到胶原蛋白粗提液。
5.根据权利要求1所述利用大鲵的蜕皮提取胶原蛋白的方法,其特征在于,所述中性蛋白酶与菠萝蛋白酶的质量比为3:7。
6.根据权利要求1-5任一项所述利用大鲵的蜕皮提取胶原蛋白的方法,其特征在于,所述步骤3中,将步骤2得到的胶原蛋白粗提液降温至60℃后,加入杀菌清洁蜕皮质量3~5%的活性炭,搅拌40min。
7.根据权利要求1所述利用大鲵的蜕皮提取胶原蛋白的方法,其特征在于,所述步骤4中,将脱腥提取液进行离心处理,转速为3000-6000rpm/min,离心时间为1-5min,得到离心提取液。
8.根据权利要求1所述利用大鲵的蜕皮提取胶原蛋白的方法,其特征在于,所述氯盐为NaCl或KCl。
9.根据权利要求1-8任一项所述利用大鲵的蜕皮提取胶原蛋白的方法,其特征在于,所述步骤5中,向上清液中加入氯盐,至氯盐为0.9mol/L后,再以3000-6000rpm/min离心10-35min,收集沉淀,将沉淀用乙酸溶解,1g沉淀中添加20mL乙酸,重复前述盐析和溶解步骤一次,得到胶原蛋白溶液,将胶原蛋白溶液用纯化水透析后,得到胶原蛋白提取液。
10.根据权利要求9所述利用大鲵的蜕皮提取胶原蛋白的方法,其特征在于,所述步骤5中,将胶原蛋白溶液用纯化水透析,每天更换透析水3次,透析3天,得到胶原蛋白提取液。
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