CN1228438A - 从茧衣、茧壳、废丝中提取的丝胶多肽及方法 - Google Patents

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一种从茧衣、茧壳、废丝中提取的丝胶多肽,它是直接从茧衣、茧壳、废丝中提取,并应用酶水解技术制成的平均分子量在200～5000的丝胶多肽,产品的形式可以是溶液或粉状,制得的丝胶多肽用作化妆品原料。丝胶多肽中含20.3mol%的人体必需氨基酸和75.1mol%的极性氨基酸,因而具有优良的吸湿性、保温性和营养价值。本提取方法简单、实用、成本低,是对宝贵的天然蛋白质资源的利用,也有利于环境的保护。

Description

从茧衣、茧壳、废丝中提取的丝胶多肽及方法
本发明涉及一种日用化妆品原料及其提取方法。
茧丝纤维是由20～30％的丝胶蛋白质和70～80％的丝素蛋白质组成，在茧衣中丝胶蛋白质含量更高达40％。其中丝素蛋白质不仅被制成丝绸，而且还被开发成化妆品和食品的原料。与此相对，丝胶蛋白质却没有被实际应用，这不仅浪费了宝贵的天然蛋白质资源，而且还污染了环境。其原因主要是从缫丝、精炼废水中提取和制备丝胶多肽的工艺比较复杂，成本高。
鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种直接从茧衣、茧壳、废丝中提取的丝胶蛋白质被水解成容易被皮肤和头发吸收的丝胶多肽及提取方法。
本发明是直接从茧衣、茧壳、废丝中的任一种原料中，加水和蛋白水解酶提取丝胶多肽。
一种专用于直接从茧衣、茧壳、废丝中提取丝胶多肽的方法：
1．在原料中加水，原料和水的浴比为1∶10～200；
2．加热到80～150℃溶解原料中的丝胶蛋白质；
3．取出丝素，得丝胶蛋白质溶液；
4．进行或不进行浓缩处理；
5．调节温度和pH值至所用蛋白水解酶的适宜水解条件；
6．加入蛋白水解酶促使丝胶蛋白质水解，酶的用量为丝胶蛋白质固体重量
   的0.01～20％，水解时间为5分钟～24小时；
7．对溶液进行加热杀酶处理；
8．进行过滤除去不溶物，得浅茶色的丝胶多肽溶液。
另一种专用于直接从茧衣、茧壳、废丝中提取丝胶多肽的方法：
1．在原料中加室温～100℃的水进行预浸泡，原料和水的浴比为1∶10～200；
2．调节温度和pH值至所用蛋白水解酶的最适宜水解条件；
3．加入蛋白水解酶促使丝胶蛋白质水解和溶解，酶的用量为丝胶蛋白质固体
   重量的0.01～20％，水解和溶解时间为5分～24小时；
4．取出丝素；
5．对溶液进行加热杀酶处理；
6．进行过滤除去不溶物，得浅茶色的丝胶多肽溶液。
对丝胶多肽溶液进行脱色或/和浓缩处理。在丝胶多肽溶液中再加入防腐剂和表面活性剂，或进行干燥成丝胶多肽粉。
本发明是直接从茧衣、茧壳、废丝中提取的丝胶蛋白质经水解的丝胶多肽，其目的明确，方法简单，经济实用，成本低，是对宝贵的天然蛋白质资源的利用，也有利于环境的保护。由于丝胶多肽中含有20.3mol％的人体必需氨基酸和75.1mol％的极性氨基酸，因而具有良好的吸湿性、保湿性和营养价值。
用热水从茧衣、茧壳、废丝中提取丝胶蛋白质溶液时，其溶解温度在80℃以上，溶解时间根据温度而定，温度高时间短，温度低时间长，以达到尽量溶解丝胶蛋白质又经济的目的。蛋白质水解酶包括可以水解丝胶蛋白质的各种酶，如胰蛋白酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、细菌蛋白酶。酶解的温度和pH值根据各个酶的最合适水解条件确定。酶的加入量一般为丝胶蛋白质固体重量的0.01～20％。酶解时间根据丝胶多肽溶液的稳定性及所需丝胶多肽的分子量确定。用作化妆品原料时，控制平均分子量在200～5000之间为宜，此分子量范围的丝胶多肽溶液一般较为稳定。在提取的丝胶多肽中加入防腐剂和表面活性剂或干燥成丝胶多肽粉以利产品的保存。
丝胶蛋白质和丝素蛋白质的氨基酸组成如表1所示，从表1可知，丝胶蛋白质中的人体必需氨基酸和极性氨基酸的含量远高于丝素蛋白质中的人体必需氨基酸和极性氨基酸的含量，因此丝胶多肽比丝素多肽具有更好的吸湿性、保湿性和营养价值。
丝胶多肽对人的头发和皮肤有明显的保护和营养作用。头发用丝胶多肽溶液浸渍后，弹性和柔软性增加，光泽度好，可修复和保护头发受到的损伤。皮肤用丝胶多肽溶液涂敷后，吸湿性和保湿性明显增加，并可抑制皮肤黑色素形成，促使皮肤组织再生。
          表1丝胶蛋白质和丝素蛋白质的氨基酸组成(mol％)
       氨基酸名称     丝胶蛋白质     丝素蛋白质
人体必需氨基酸 苏氨酸     8.3     0.9
赖氨酸     4.3     0.3
精氨酸     2.8     0.5
缬氨酸     3.1     2.2
亮氨酸     0.8     0.5
异亮氨酸     0.6     0.7
色氨酸     0.3     0.2
蛋氨酸     0.1     0.1
丝氨酸     33.1     12.1
半胱氨酸     0.3     0.2
天门冬氨酸     14.6     1.3
谷氨酸     7.9     1.0
乙氨酸     13.5     44.5
丙氨酸     5.2     29.3
组氨酸     1.0     0.2
苯丙氨酸     0.5     0.6
酪氨酸     3.1     5.2
脯氨酸     0.5     0.3
合计 人体必需氨基酸     20.3     5.4
极性氨基酸(Ap)     75.1     21.5
非极性氨基酸(An)     24.9     78.6
 Ap/An     3.02     0.27
以下是具体实施实例，但不以此为限。实施例1(方法2)
取茧壳5Kg，加水200Kg,90℃浸泡1小时，冷却到45℃时用NaOH溶液调节pH值到9，加入3g细菌蛋白酶后，保温2小时，使丝胶蛋白质水解和溶解，取出丝素，再加温到90℃保温10分钟进行杀酶处理。溶液过滤除去不溶物，得浅茶色丝胶多肽稀溶液。用活性炭进行脱色处理，通过浓缩、冷冻干燥得粉状丝胶多肽，其平均分子量约为2500。
实施例2(方法2)
取茧衣5Kg，除杂洗净后，加水150Kg，加热至40℃，用NaOH调节pH值到8.5，加入6g胰蛋白酶保温3小时，使丝胶蛋白质水解和溶解，取出丝素，再加热到85℃保温15分钟进行杀酶处理。溶液过滤除去不溶物，得浅茶色丝胶多肽溶液，其平均分子量约为2000，浓缩后，加入防腐剂、表面活性剂。
实施例3(方法1)
取茧衣6Kg，除杂洗净后，加水200Kg，加温到100℃煮沸2小时，使丝胶蛋白质溶解，冷却取出丝素，得丝胶蛋白质溶液，用NaOH溶液调节pH值到9，加入5g细菌蛋白酶，40℃保温2小时，使丝胶蛋白质水解，再加热到80℃保持15分钟进行杀酶处理，滤去不溶物，得浅茶色丝胶多肽稀溶液，通过浓缩得丝胶多肽溶液，其平均分子量约为1500，加入防腐剂、表面活性剂。
实施例4(方法1)
取废丝8Kg，洗净加水240Kg，加热到120℃保温1小时，使丝胶蛋白质溶解，冷却取出丝素，得丝胶蛋白质溶液，浓缩制得3％的丝胶蛋白质溶液，加热到70℃用HCl溶液调节pH值到5，加入4g木瓜蛋白酶，保温1小时，再加热到100℃保温10分钟进行杀酶处理，溶液过滤除去不溶物，得浅茶色的丝胶多肽溶液，其平均分子量约为3000，用活性炭脱色处理，再加入防腐剂、表面活性剂。

Claims (5)

1．从茧衣、茧壳、废丝中提取的丝胶多肽，其特征在于：直接在茧衣、茧壳、废丝中的任何一种原料中用水和蛋白水解酶提取的丝胶多肽。
2．一种专用于提取权利要求1所述的丝胶多肽的方法：
1)在原料中加水，原料和水的浴比为1∶10～200；
2)加热到80～150℃溶解原料中的丝胶蛋白质；
3)取出丝素，得丝胶蛋白质溶液；
4)进行或不进行浓缩处理；
5)调节温度和pH值至所用蛋白水解酶的适宜水解条件；
6)加入蛋白水解酶促使丝胶蛋白质水解，酶的用量为丝胶蛋白质固体重量的0.01～20％，水解时间为5分钟～24小时；
7)对溶液进行加热杀酶处理；
8)进行过滤除去不溶物，得浅茶色的丝胶多肽溶液。
3．另一种专用于提取权利要求1所述的丝胶多肽的方法：
1)在原料中加室温～100℃的水进行预浸泡，原料和水的浴比为1∶10～200；
2)调节温度和pH值至所用蛋白水解酶的适宜水解条件；
3)加入蛋白水解酶促使丝胶蛋白质水解和溶解，酶的用量为丝胶蛋白质固体重量的0.01～20％，水解和溶解时间为5分～24小时；
4)取出丝素；
5)对溶液进行加热杀酶处理；
6)进行过滤除去不溶物，得浅茶色的丝胶多肽溶液。
4．根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：对丝胶多肽溶液进行脱色或和浓缩处理。
5．根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：在丝胶多肽溶液中再加入防腐剂和表面活性剂，或进行干燥成丝胶多肽粉。
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