CN113832208B

CN113832208B - 一种水解蛋白组合物的制备工艺及产物和应用

Info

Publication number: CN113832208B
Application number: CN202111062441.0A
Authority: CN
Inventors: 蒲思凯; 杨勇; 陈月云
Original assignee: Xianting Guangzhou Technology R & D Co ltd
Current assignee: Xianting Guangzhou Technology R & D Co ltd
Priority date: 2021-09-10
Filing date: 2021-09-10
Publication date: 2024-01-12
Anticipated expiration: 2041-09-10
Also published as: CN113832208A

Abstract

本发明涉及IPC C12P21/00领域，尤其涉及一种水解蛋白组合物的制备工艺及产物和应用。具体制备步骤包括：S1.收集动物皮层组织，对其进行前处理，得到第一蛋白和第二蛋白；S2.分别对第一蛋白和第二蛋白进行水解，将水解产物混合；S3.对混合后的水解产物进行净化，得到水解蛋白组合物成品。本发明具有以下优点：原料安全无污染，采用双水解工艺结合液相混合工艺，得到的水解蛋白组合物与人体成分极为接近，生物利用度高；水解蛋白组合物通过提升真皮层拉伸强度和软化真皮组织，减少皮肤松弛和皱纹的生成，同时为皮肤提供保湿、平滑、抗皱、抗氧化功效，帮助皮肤抵御恶劣环境侵扰，为抗衰美容提供了全新的解决方案。

Description

一种水解蛋白组合物的制备工艺及产物和应用

技术领域

本发明涉及IPC C12P21/00领域，尤其涉及一种水解蛋白组合物的制备工艺及产物和应用。

背景技术

采用胶原蛋白滋养和紧致皮肤，是化妆品领域近些年来的热门课题。但是现市面上的胶原蛋白产品具有以下问题：(1)导致皮肤老化的根本原因是体内胶原蛋白和弹性蛋白的缺失，仅补充胶原蛋白无法从皮肤结构解决根源衰老问题；(2)现有的胶原产品为达疗效需要高比例的添加量，致使产品体验感不加，且胶原蛋白本身为超过1000个氨基酸组成的螺旋状长链，为人体所吸收的程度有限，胶原蛋白的效果与成本难以平衡；(3)现有胶原蛋白通常提取自牛、猪、淡水鱼等，而这些来源的生物存在着病菌(疯牛病、猪瘟等)、激素、抗生素、重金属等的携带危险；(4)现有胶原蛋白的性状主要与其来源相关，气味、颜色等都无统一控制，在护肤品中的配方相容性较差。

中国专利CN200810157829.7公开了一种鱼类废弃物提取鱼皮胶原多肽的方法，通过提取单螺旋胶原蛋白、脱腥脱臭、酶切、脱色、脱盐等工序，得到一种利用率高的鱼皮胶原多肽粉；中国专利CN201810785363.9公开了一种复合植物水解蛋白肽的制备方法，采用植物源原料，经过真空挤压膨化、粉碎过筛、蛋白酶提取的方法得到具有保湿、修复功效的复合植物水解蛋白肽。上述现有技术均未解决现有的胶原蛋白产品存在的缺陷。

在这样的背景下，探究一种原料绿色安全、生物利用度高、从根本上抗衰养肤的蛋白产物成为本领域亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明第一方面提供了一种水解蛋白组合物的制备工艺。一种水解蛋白组合物的制备工艺，具体制备步骤包括：

S1.收集动物皮层组织，对其进行前处理，得到第一蛋白和第二蛋白；

S2.分别对第一蛋白和第二蛋白进行水解，将水解产物混合；

S3.对混合后的水解产物进行净化，得到水解蛋白组合物成品。

现有胶原蛋白主要提取自牛、羊、淡水鱼的皮层组织，但是这些来源的动物是病毒(如疯牛病、猪瘟等)、激素、抗生素、重金属等的主要载体，使用过程中存在着不可忽视的安全隐患。本发明所述动物皮层组织来源于鳕鱼；所述鳕鱼的捕捞区域为FAO(全球海域捕捞区)27或FAO 67。在上述捕捞海域捕捞到的主要鱼类为真鳕，阿拉斯加鳕鱼，法国青鳕，黑线鳕等；相比市面上的普通动物皮层组织，该海域的深海鱼捕捞自高纬度无污染海域，具有更高的安全性，无人工养殖使用的抗生素影响，无有机溶剂作用，源自欧洲洁净海洋，原料纯净无污染。

在一些优选的实施方式中，所述S1步骤中前处理操作具体为，对动物皮层组织进行清洁，浸泡于沸水中作用15-45min，使用第一分离方式分离固液组分，其中固体组分即为第一蛋白(不溶于水的弹性蛋白)，液体组分即为第二蛋白(溶于水的胶原蛋白)。

在人体真皮层中，胶原纤维和弹性纤维是构成细胞外基质的主要成分，这两种纤维的降解是皱纹产生和皮肤老化的诱因。随着年龄的增长，人体产生胶原蛋白和弹性蛋白的能力下降，从外界补充皮肤构造成分成为抵抗衰老的有效途径。而胶原蛋白的分子量通常在10万道尔顿左右，为人体所吸收的程度极低，很难存在于人体中，而经过水解的胶原蛋白的分子量显著下降(300-8000道尔顿)，人体吸收度明显提升，水解后的胶原蛋白能够更好地在人体中发挥作用。与此同时，弹性蛋白作为一种高弹性蛋白质，一方面能够帮助皮肤在形变后回归原来位置，另一方面能够稳定胶原蛋白纤维，进一步抑制皱纹的生成。仅补充胶原蛋白无法从皮肤结构解决根本问题，对皮肤的抗皱抗衰效果提升有限，只有同时补充胶原蛋白和弹性蛋白，才能从根本上保持皮肤结构的完整性，提升皮肤屏障组织细胞的更新能力。

为了促进水解蛋白组合物的吸收，在一些优选的实施方式中，对第一蛋白和第二蛋白进行水解的操作均包括：向第一蛋白或第二蛋白中加入蛋白酶进行水解，然后使用第二分离方式进行固液分离，收集滤液，即为水解产物；其中第一蛋白的水解产物为第一水解产物，第二蛋白的水解产物为第二水解产物。

在一些优选的实施方式中，所述蛋白酶的加入量为底物(第一蛋白或第二蛋白)的1-6wt％，水解温度为40-55℃，水解时间为30-240min，水解过程中控制pH为6-9.5。本发明使用的蛋白酶为符合食品酶行业规范的安全水解酶，能够高效地将大分子胶原蛋白和弹性蛋白转化为小分子水解产物，为人体所吸收。

在一些优选的实施方式中，所述蛋白酶包括碱性蛋白酶，木瓜蛋白酶，胃蛋白酶，胰蛋白酶，菠萝蛋白酶，丝氨酸蛋白酶，巯基蛋白酶，天冬氨酸蛋白酶，基质金属蛋白酶。

进一步优选，第一水解产物和第二水解产物的重量比为(2-10)：(90-98)；最优选择为6:94。

在一些优选的实施方式中，所述第一分离方式和第二分离方式均为物理分离方法。所述物理分离方法包括倾析，离心，膜分离中的一种。

为了最大程度保留蛋白活性成分，减少分离过程中小分子蛋白的损失，进一步优选，所述第一分离方式具体为倾析；所述第二分离方式具体为加压膜分离。

为了排除非水解蛋白和不溶性残渣(例如矿物质)的干扰，进一步优选，所述第二分离方式中滤膜孔径为1-50nm，操作压力为0.1-0.5MPa。

在一些优选的实施方式中，所述第一蛋白在水解前经过如下操作：冰浴冷却第一蛋白，然后用水冲洗1-5次。

在一些优选的实施方式中，所述净化操作包括：将混合后的水解产物依次经过除异味模块，消毒模块，干燥模块作用，即得成品。

在一些优选的实施方式中，所述除异味模块具体设置有多孔材料吸附装置，混合后的水解产物在除异味模块中的作用时间为12-48h。

进一步优选，所述多孔材料包括活性炭，椰维炭，分子筛，硅藻土中的一种或多种；更优选为活性炭。

在一些优选的实施方式中，所述消毒模块的消毒温度为60-90℃，作用时间为15s-30min。

在一些优选的实施方式中，所述干燥模块采用机械脱水，减压除水，加热除水，喷雾干燥，流化干燥方式中的至少一种。

进一步优选，所述干燥模块采用喷雾干燥方式；更进一步优选，所述喷雾干燥的操作温度为150-200℃，最优选为174℃。

本发明在制备水解蛋白组合物的过程中意想不到地发现，将弹性蛋白(第一蛋白)胶原蛋白(第二蛋白)在喷雾干燥步骤前以液相状态混合，所得到的的产物对于成纤维细胞的合成促进效果更为明显。相比于直接将胶原蛋白和弹性蛋白进行混合，相同浓度下先经过液相混合再进行干燥后得到的水解蛋白组合物对皮肤能够产生更佳的促生效果，是真皮和表皮之间的粘合力明显增强。

本发明第二方面提供了一种如上所述制备工艺得到的水解蛋白组合物。

本发明第三方面提供了一种如上所述制备工艺得到的水解蛋白组合物在护肤品和口服产品中的应用。

本发明通过特定制备方法得到的水解蛋白组合物(94％水解胶原蛋白+6％水解弹性蛋白)与皮肤组织内层蛋白组成最为吻合，水解后的蛋白由交联缠结的螺旋链转化为小段有序的多肽单元，低分子量肽中含有丰富的氨基酸，且各氨基酸占比与皮肤胶原蛋白中氨基酸比例非常相近，所得水解蛋白组合物与人体的相容性极高。同时，通过液相混合后喷雾干燥得到的水解蛋白组合物在水中的溶解度高，粘滞阻力极小，易于被人体消化、吸收以及能量传递，可以以口服/外用两种形式作用于人体。

在被人体吸收之后，水解蛋白组合物为人体补充流失的胶原蛋白和弹性蛋白，一方面激活真皮成纤维细胞的生理作用，另一方面补充体内氨基酸供应，多重作用刺激真皮主要成分的生物合成，减少皮肤松弛以及皱纹的生成，进一步帮助肌肤提升紧致和弹性，同时提升了皮肤对抗自由基作用的能力。本发明采用双水解工艺提升胶原蛋白和水解蛋白的生物利用度，配合特定的液相混合工艺使协同增效作用最佳。在口服使用时，采用更低的使用量(2g/天)，能够明显降低皱纹(尤其是深层皱纹)的数量，同时对表皮的保湿、平滑作用显著。

备注：本发明提供的水解蛋白组合物的商品名称为肤丽加胶原蛋白肽，英文名称为COLLAPLUS+，来源于仙婷(广州)贸易有限公司。

有益效果：

本发明提供的水解蛋白组合物的制备工艺具有以下优点：

(1)采用欧洲洁净海域的鳕鱼皮为蛋白源材料，原料安全无污染，能够得到纯度高、活性强的水解蛋白组合物；且最终得到的水解蛋白组合物颜色浅，100％可溶于水，应用于护肤品中的配方相容性强；

(2)采用双水解工艺结合液相混合工艺，得到的水解蛋白组合物与人体成分极为接近，易于被人体吸收，能够有效补充人体流失的胶原蛋白和弹性蛋白，生物利用度高；

(3)水解蛋白组合物通过提升真皮层拉伸强度和软化真皮组织，双重机制共同作用，减少皮肤松弛和皱纹的生成，同时为皮肤提供保湿、平滑、抗皱、抗氧化功效，帮助皮肤抵御恶劣环境侵扰；

(4)本发明提供的水解蛋白组合物无农药残留，无重金属，采用物理安全的方法得到与皮肤吻合的水解蛋白补充剂，在低用量下即可得到高活性、强功效的产物，为抗衰美容提供了全新的解决方案。

附图说明

图1.水解蛋白组合物的水溶液(5wt％)透明度对比图(左图：实施例1，右图：实施例2)。

具体实施方式

实施例1.

本实施例提供了一种水解蛋白组合物的制备工艺，具体制备步骤包括：

S2.分别对第一蛋白和第二蛋白进行水解，将水解产物混合；

所述动物皮层组织为北欧无污染海域的鳕鱼鱼皮。

所述S1步骤中前处理操作具体为，对动物皮层组织进行清洁，浸泡于沸水中作用30min，使用第一分离方式分离固液组分，其中固体组分即为第一蛋白(不溶于水的弹性蛋白)，液体组分即为第二蛋白(溶于水的胶原蛋白)。

对第一蛋白和第二蛋白进行水解的操作均包括：向第一蛋白或第二蛋白中加入蛋白酶进行水解，然后使用第二分离方式进行固液分离，收集滤液，即为水解产物；其中第一蛋白的水解产物为第一水解产物，第二蛋白的水解产物为第二水解产物。

对第一蛋白进行水解的过程中，所述蛋白酶的加入量为第一蛋白的6wt％，水解温度为52℃，水解时间为90min，水解过程中控制pH为8.5；所述第一蛋白用蛋白酶为碱性蛋白酶。

对第二蛋白进行水解的过程中，所述蛋白酶的加入量为第二蛋白的3.5wt％，水解温度为52℃，水解时间为50min，水解过程中控制pH为8.5；所述第二蛋白用蛋白酶为胰蛋白酶。

第一水解产物和第二水解产物的重量比为6:94。

所述第一分离方式具体为倾析；所述第二分离方式具体为加压膜分离。

所述第二分离方式中滤膜孔径为50nm，操作压力为0.2MPa。

所述第一蛋白在水解前经过如下操作：冰浴冷却第一蛋白5min，然后用水冲洗3次。

所述净化操作包括：将混合后的水解产物依次经过除异味模块，消毒模块，干燥模块作用，即得成品。

所述除异味模块具体设置有活性炭吸附装置，混合后的水解产物在除异味模块中的作用时间为36h。

所述消毒模块的消毒温度为65℃，作用时间为30min。

所述干燥模块采用喷雾干燥方式；所述喷雾干燥的操作温度为174℃。

本实施例第二方面提供了一种如上所述制备工艺得到的水解蛋白组合物。

本实施例第三方面提供了一种如上所述制备工艺得到的水解蛋白组合物在护肤品中的应用。

实施例2.

本实施例提供了一种水解蛋白组合物的制备工艺，具体实施方式同实施例1；不同点在于，第一蛋白进行水解的过程中，水解时间为60min。

性能测试方法

1.蛋白促生效果

将实施例1提供的水解蛋白组合物溶于水配制为浓度为0.1wt％，1wt％的试样(0.1wt％-试样A，1wt％-试样B)，同时取市面胶原蛋白粉末和弹性蛋白粉末按照重量比为6:94混合，同样溶于水配制为浓度为0.1wt％，1wt％的试样(0.1wt％-试样C，1wt％-试样D)，测试试样对多种蛋白的促生效果。

所述测试蛋白促生效果的方法为：

S1.对细胞进行培养，然后洗脱；同时设置空白对照实验组；

S2.细胞荧光染色；

S3.荧光显微镜测定细胞荧光强度；

S4.以空白对照结果为基准，计算水解蛋白组合物对不同蛋白的促生效果。

所述胶原蛋白粉末来源于法国罗赛洛，商品名：Peptan；弹性蛋白粉末来源于日本林兼，商品名：Bonito Elastin Peptide。

2.理化性能

测试实施例1提供的水解蛋白组合物的各项理化性能，记录于表2。

性能测试数据

表1.

试样	层黏连蛋白	Ⅰ型胶原蛋白	III型胶原蛋白	弹性蛋白
					A	27％	35％	90％	30％
B	12％	3％	65％	51％
					C	7％	26％	103％	38％
D	-19％	-5％	47％	28％

表2.

外观	淡黄色粉末
		蛋白质含量	≥90wt％
羟脯氨酸含量	≥6％
		平均分子量	≤3000Da
粒径	50％≥230目，85％≥120目
		热量	380kcal/100g
溶解度	常温下易溶于水

Claims

1.一种水解蛋白组合物的制备工艺，其特征在于，具体制备步骤包括：

S1. 收集动物皮层组织，对其进行前处理，得到第一蛋白和第二蛋白；

S2. 分别对第一蛋白和第二蛋白进行水解，将水解产物混合；

S3. 对混合后的水解产物进行净化，得到水解蛋白组合物成品；

所述S1步骤中前处理操作具体为，对动物皮层组织进行清洁，浸泡于沸水中作用15-45min，使用第一分离方式分离固液组分，其中固体组分即为第一蛋白，液体组分即为第二蛋白；

对第一蛋白和第二蛋白进行水解的操作均包括：向第一蛋白或第二蛋白中加入蛋白酶进行水解，然后使用第二分离方式进行固液分离，收集滤液，即为水解产物；其中第一蛋白的水解产物为第一水解产物，第二蛋白的水解产物为第二水解产物；

第一水解产物和第二水解产物的重量比为（2-10）：（90-98）；

所述第一分离方式具体为倾析；所述第二分离方式具体为加压膜分离；

所述动物皮层组织为鳕鱼鱼皮；

所述第一蛋白用蛋白酶为碱性蛋白酶；

所述第二蛋白用蛋白酶为胰蛋白酶。

2.根据权利要求1所述的一种水解蛋白组合物的制备工艺，其特征在于，所述第一蛋白在水解前经过如下操作：冰浴冷却第一蛋白，然后用水冲洗1-5次。

3.根据权利要求1-2任一项所述的一种水解蛋白组合物的制备工艺，其特征在于，所述净化操作包括：将混合后的水解产物依次经过除异味模块，消毒模块，干燥模块作用，即得成品。

4.根据权利要求3所述的一种水解蛋白组合物的制备工艺，其特征在于，所述除异味模块具体设置有多孔材料吸附装置，混合后的水解产物在除异味模块中的作用时间为12-48h。

5.根据权利要求4所述的一种水解蛋白组合物的制备工艺，其特征在于，所述消毒模块的消毒温度为60-90℃，作用时间为15s-30min。