DE1145904B

DE1145904B - Verfahren zur Verbesserung der Gewinnung von Kollagen oder Kollagenloesungen

Info

Publication number: DE1145904B
Application number: DEJ18175A
Authority: DE
Inventors: Tomio Nishihara
Original assignee: JAPAN LEATHER Manufacturing CO Ltd
Current assignee: JAPAN LEATHER Manufacturing CO Ltd
Priority date: 1960-01-26
Filing date: 1960-05-20
Publication date: 1963-03-21
Also published as: BE590303A; FR1275175A

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

J18175IVa/53i

ANMELDETAG: 20. MAI 1960

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 21. MÄRZ 1963

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Gewinnung von Kollagen bzw. -lösungen aus kollagenhaltigem Material, wie Tierhäuten od. dgl., wobei das kollagenhaltige Material einer Vorbehandlung in einer Enzymlösung bei einer Temperatur unterhalb 45° C unterworfen, anschließend das Kollagen in saurem Milieu in Lösung gebracht und nach Neutralisation ausgefällt wird.

Es ist bereits üblich, bei dem hier in Rede stehenden Verfahren die Vorbehandlung des kollagenhaltigen Materials in der Enzymlösung bei einer Temperatur von 37° C durchzuführen, da diese Temperatur der normalen Umgebungstemperatur der verwendeten Enzyme entspricht. Die mit den bekannten Verfahren erzielbaren Ausbeuten sind jedoch so gering, daß sich eine Anwendung dieser Verfahren in großtechnischem Maße bisher nicht durchführen Heß.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Verbesserung der Gewinnung von Kollagen vorzuschlagen, welches sich durch eine außerordentlich hohe Ausbeute auszeichnet, so daß es insbesondere auch in großtechnischem Maßstabe durchführbar ist.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Vorbehandlung des kollagenhaltigen Materials in der Enzymlösung bei etwa 25° C durchgeführt wird.

Die Anwendung der erfindungsgemäß erheblich unter Normaltemperatur gelegenen Vorbehandlungstemperatur, von welcher bisher angenommen wurde, daß sie die Lebensdauer und Aktivität der verwendeten Enzyme ungünstig beeinflussen würde, gestattet nun, ganz im Gegensatz zur landläufigen Meinung, die Steigerung der mit dem vorgeschlagenen Verfahren erzielbaren Ausbeute auf bis zu 100 %.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Enzymlösung eine saure Lösung von Pepsin mit einem p_H-Wert von etwa 4 bis 1 verwendet.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführangsform der Erfindung wird als Enzymlösung eine Lösung von Pankreatin oder Trypsin mit einem p_H-Wert von etwa 5 bis 9 verwendet.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Kollagen in der Enzymlösung und ohne Auswaschung durch Einstellung des p_H-Wertes auf etwa 4 bis 1 in Lösung gebracht und aus dieser durch Neutralisierung ausgefällt.

Zweckmäßigerweise wird gemäß der Erfindung das ausgefällte Kollagen in Wasser mit einem Gewichtsverhältnis von 1:2 und bei einer Temperatur von 60 Verfahren zur Verbesserung der Gewinnung von Kollagen oder Kollagenlösungen

Anmelder:
The Japan Leather Mfg. Co. Ltd., Tokio

Vertreter: Dipl.-Phys. G.Liedl, Patentanwalt,
München 22, Steinsdorfstr. 22

Beanspruchte Priorität:
Japan vom 26. Januar 1960 (Nr. 2392)

Tomio Nishihara, Tokio,
ist als Erfinder genannt worden

bis 70° C suspendiert und das entstehende Gel zum Zwecke der Ausbildung von Gelatine getrocknet.

Die Ausfällung des gelösten Kollagens kann durch Neutralisierung der Lösung, Dialyse der Lösung, Zugabe eines organischen Lösungsmittels oder durch Verwendung einer oberflächenaktiven Substanz durchgeführt werden.

Die nachstehende Beschreibung dient im Zusammenhang mit den angegebenen Beispielen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Unter Kollagen wird im Sinne der Erfindung insbesondere ein faseriges Protein verstanden, welches das Hauptelement des Bindegewebes von Tieren bildet. Es wurde lange Zeit als unmöglich erachtet, derartiges Kollagen in Lösung zu bringen, ohne die besondere spiralige Molekülstruktur der steifen Stäbchengattung in eine beliebige Schraubenstruktur zu verwandeln, wobei diese Struktur bei Erwärmung auf etwa 50⁰C Falteigenschaft zeigt. Eine Möglichkeit, das Kollagen in Lösung zu bringen, bestand darin, eine das Protein abbauende oder denaturierende Substanz, beispielsweise Kaliumrhodanid, Kalziumchlorid, Harnstoff od. dgl., zu verwenden oder das Kollagen in Gelatine umzusetzen. Seit 1927 ist es darüber hinaus bekannt, daß ein kleiner Prozentsatz einer vorgegebenen Menge an Kollagen in einer Lösung aus verdünnter Säure, einem Alkali- oder neutralem Salz aufgelöst werden kann, wobei die spezifische Struktur

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des Kollagens, d.h. der spiralige Aufbau der steifen Beispiel I

Stäbchen, erhalten bleibt. Aus einer solchen Lösung

kann die ursprüngliche Faser durch irgendein geeig- 3 kg Kuhhaut (Feuchtigkeitsgehalt etwa 70%), aus

netes Verfahren rückgewonnen werden. Dieses söge- welcher das lösliche Protein mittels einer 5 %igen nannte »lösliche« Kollagen stellt jedoch, ähnlich wie 5 wäßrigen Natriumchloridlösung und Waschen mit bei dem eingangs genannten enzymatischen Verfahren, Wasser oder von der das Haar durch Kälken, Neutralediglich einen geringen Prozentsatz der insgesamt lisieren mit Salzsäure und Waschen mit Wasser entvorhandenen Kollagenmenge dar, wobei in beiden ferot wurde, werden in 31 einer wäßrigen Lösung Fällen die erzielbare prozentuale Ausbeute noch von eingetaucht, die 6 g Trypsin enthält. Man läßt diesen dem Alter, dem Körperteil und der Art des betreffen- io Ansatz unter gelegentlichem Umrühren 90 Stunden den Tieres abhängt. Jedenfalls wurde der größte Teil bei 25° C stehen. Danach wird die Wasserstoffionendes im Bindegewebe von Tieren vorhandenen KoI- konzentration dieser Enzymlösung mitNatriumhydrolagens bis jetzt als unlöslich betrachtet. xyd- oder Borsäurepufferlösung auf einen p_H-Wert

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren behalten von 8 eingestellt.

die Moleküle die spiralartige Struktur der steifen 15 Dasselbe Ergebnis läßt sich erzielen, wenn an Stelle Stäbchengattung bei, und die ursprünglichen Kollagen- von Trypsin das Enzym Pankreatin verwendet wird, fasern lassen sich aus der Lösung mit sehr guter Aus- In diesem Falle wird jedoch das Enzym in einer beute regenerieren. Dementsprechend kann das erfin- Menge von etwa 0,5 bis 2,0 %, bezogen auf das Subdungsgemäße Verfahren vor allem in großtechnischem strat, verwendet.

Maßstab eingesetzt werden. Aus der gewonnenen ao Während der enzymatischen Behandlung löst sich Kollagenlösung können Kollagenfihne, Kollagenfäden, das Kollagen nicht und ändert auch nicht merklich Kollagengewebe und Kollagenschwämme hergestellt sein Aussehen. Nach Entfernung des Trypsins durch werden. Wenn die löslich gewordene Kollagenfaser ausreichendes Spülen in fließendem Wasser wird die in Wasser suspendiert und die Suspension auf eine enzymatisch vorbehandelte Kuhhaut in 1001 Wasser Temperatur von 65 bis 70° C erhitzt wird, um so das 35 eingetaucht. Die wäßrige Lösung wird auf einen Kollagen in Wasser aufzulösen, läßt sich eine homo- p_H-Wert von 2 bis 3 im Gleichgewicht eingestellt, ingene Gelatine innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne dem unter Rühren Salzsäure zugegeben wird. Für dieerzielen, welche eine höhere Reinheit, höheren Ge- sen Zweck werden etwa 35 ecm 12N-konzenfrierpunkt und höheren Schmelzpunkt besitzt als die trierte Salzsäure benötigt. Auf diese Weise wird unter gemäß bekannten Verfahren hergestellten Gelatine- 30 etwa 24stündigem Rühren bei einer Temperatur von sorten. Die Ausbeute beträgt dabei bis zu 100%. 20 bis 25° C die Kuhhaut vollständig aufgelöst, wo-

Gemäß der Erfindung zeigte es sich, daß das KoI- bei sich eine zähe, glutenähnliche Lösung bildet. Daslagen mit gleichmäßigem Molekulargewicht und unter selbe Ergebnis läßt sich auch bei Verwendung einer Erhaltung der ursprünglichen Molekülstruktur in anderen anorganischen Säure, z.B. Schwefelsäure, Lösung gebracht werden kann, wenn bei niedriger 35 Phosphorsäure u. dgl., oder einer organischen Säure, Temperatur auf das Kollagen eine Hydrolase ein- z. B. Essigsäure, Zitronensäure u. dgl., erzielen-. Die wirkt. Die Temperatur soll dabei unter der Schrumpf- zähe Lösung wird durch eine Filterpresse filtriert, wotemperatur (60° C) liegen. Anschließend kann das bei ein Filtertuch und fettfreie Baumwolle als Filter-Kollagen mit einer verdünnten sauren Lösung bei material verwendet werden. Bei Fällung des Filtrates niedriger Temperatur unterhalb der Denaturierungs- 40 ducrh Zugabe von etwa 56 ecm 30%iger Natriumtemperatur (37° C) extrahiert werden. Die Ursprung- hydroxydlösung und bei Einstellung der Wasserstoffliche Faser kann dabei mit einer Ausbeute von bis zu ionenkonzentration auf ein p_H-Wert von 5 bis 8 wird 100% aus der Lösung unter Anwendung an sich be- nach mehrstündigem Stehenlassen ein faseriger weißkannter Maßnahmen, wie Neutralisieren, Dialyse, licher Niederschlag gewonnen. Der Niederschlag wird Verwendung eines Ionenaustausch-Kunstharzes, durch ₄₅ gründlich mit Wasser ausgewaschen, durch Filtrieren Zugabe einer oberflächenaktiven Substanz oder eines oder Zentrifugieren gesammelt und an Luft getrockorganischen Lösungsmittels, z. B. Azeton oder Aiko- net. Es ergeben sich etwa 700 g schneeweißes Kollahol, zurückgewonnen werden. gen. Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß der

Eine derartige Kollagenlösung kann auch dadurch Stickstoffgehalt der überstehenden Flüssigkeit nahezu erzielt werden, daß die Extraktion lediglich mit einer 50 Null ist, ergibt sich, daß die Regenerierung der Kollaverdünnten Säure bei einer Temperatur unterhalb der genfaser vollständig gelungen ist. Die Kollagenfaser Denaturierungstemperatur (37° C) vorgenommen läßt sich mit ebenfalls nahezu vollständiger Ausbeute wird. Hinsichtlich der Rückgewinnung der Faser aus auch mittels einer Dialyse durch 0,02 M-sekunder Lösung sind in der einschlägigen Technik ver- däres Natriumphosphat oder durch Zugabe eines schiedene Verfahren bekannt, wie erwähnt z. B. Di- 55 organischen Lösungsmittels, z. B. Azeton oder Alkoalyse gegenüber Wasser oder einer Lösung aus sekun- hol, wobei die Konzentration der Mischung etwa därem Natriumphosphat, Zugabe von Natriumchlorid, 30 % betragen soll, wiederherstellen. Natriumzitrat, Natriumazetat od. dgl. Diese Verfahren Die so erzielte lösliche Kollagenfaser hat dieselben

erfordern jedoch für die Regenerierung und die Be- physikalisch-chemischen Eigenschaften, nämlich Visseitigung einer Ausquellung in den Waschvorgängen 60 kosität, Strömungsdoppelbrechung, spezifische Drenach der Regenerierung einen verhältnismäßig langen hung, Denaturierungstemperatur, Schrumpftempera-Zeitraum und sind dementsprechend nicht sehr zweck- tür, Sedimentationskonstante u.dgl., wie das bisher mäßig. Dies kann dadurch umgangen werden, daß gewonnene lösliche Kollagen. Dies bedeutet, daß die eine oberflächenaktive Substanz bei der Regenerierung erfindungsgemäß gewonnene Kollagenfaser ein Moleverwendet wird, wobei die Fasern gleichzeitig gerei- 65 kül der steifen Stäbchengattung ist mit einer Eigennigt werden. Zähigkeit von 15, einer gleichmäßigen Länge von

Die nachstehenden Beispiele dienen der weiteren 3000 A, einem gleichmäßigen Durchmesser von Erläuterung der Erfindung. 13,2 A, einer spezifischen Drehung von —415°, einer

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Sedimentationskonstante von 30 Svedberg-Einheiten, einer Denaturierungstemperatur von 37° C und einer Schrumpftemperatur von 60° C. Bei Betrachtung der regenerierten Kollagenfaser in einem Elektronenmikroskop zeigt sich, daß die Kollagenfaser ein quergestreiftes Muster mit einer Periodizität von 700 Ä hat, was auch für die nicht gelöste, natürliche Kollagenfaser charakteristisch ist.

Beispiel II

wärmt wird, denaturiert und löst sich das Kollagen in wenigen Minuten. Die so gewonnene Kollagenlösung bildet beim Abkühlen ein Gel, das anschließend zum Zwecke einer Gewinnung von Gelatine getrocknet wird. Im Vergleich mit der bei früheren Verfahren erzielten Gelatine ist die so gewonnene Gelatine in folgenden Punkten überlegen:

Es werden, ähnlich Beispiel I, 3 kg Kuhhaut (Feuchtigkeitsgehalt etwa 70 %), von welcher das lösliche Protein mit wäßriger Natriumchloridlösung und Waschen mit Wasser oder das Haar durch Kälken, 15 Neutralisieren mit Salzsäure und Waschen mit Wasser entfernt wurde, mit 31 wäßriger Lösung versetzt, welche 6 g Pepsin enthält. Die Wasserstoffionenkonzentration des Ansatzes wird auf ein p_H von 2,0 bis 2,5 vermittels Salzsäure eingestellt. Der Ansatz bleibt 20 unter gelegentlichem Umrühren 48 Stunden lang bei einer Temperatur von 25° C stehen. In diesem Falle kann die Behandlung des unlöslichen Kollagens mit dem Enzym und die Auflösung gleichzeitig in der verdünnten wäßrigen Lösung vorgenommen werden, da 25 der optimale p_H-Wert für Pepsin bei etwa 2 liegt, im Unterschied zu dem im Beispiel I erläuterten Falle, in welchem Trypsin verwendet wurde. Es lösen sich bei dieser Verfahrensart jedoch nicht alle Teile der Kuhhaut, da die Löslichkeit des Kollagens in einer 30 verdünnten wäßrigen Lösung etwa 1 % beträgt. Nach der 48stündigen Enzymbehandlung wird das Volumen der obigen Lösung durch Zugabe von 0,005 η-Salzsäure auf 1001 ausgedehnt. Anschließend wird bei einer Temperatur von 25° C 24 Stunden lang 35 gerührt, wonach sämtliches Kollagen gelöst ist. Die nämlichen Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn an Stelle der Salzsäure eine andere anorganische oder organische Säure, wie im Beispiel I angegeben, verwendet wird. Die Rückgewinnung der Faser aus der 40 nische Kapseln, Kollagenlösung entspricht dem im Beispiel I angege- eignet ist. benen Vorgehen.

Die durch Pepsin-Digerierung erzielte Kollagenfaser unterscheidet sich hinsichtlich der Moleküleigenschaften etwas von dem nach den früheren Verfahren, nämlich durch Anwendung einer Säureextraktion ohne Verwendung eines Enzyms, erzielten löslichen Kollagen und von dem gemäß Beispiel I durch Trypsin-Digerierung erzielten Kollagen. Die erfmdungs-

1. Es wird lediglich ein Fünftel der Herstellungszeit benötigt.

2. Die Ausbeute beträgt nahezu 100 %.

3. Die physikalischen Eigenschaften, z. B. Festigkeit der Gallerte, Verfestigungspunkt, Schmelzpunkt u. dgl., liegen wesentlich günstiger, wobei gemäß den früheren Verfahren lediglich etwa 30% des extrahierten Gesamtproduktes von bester Qualität waren.

4. Eine Einengung ist nicht erforderlich. Dementsprechend werden die Unkosten für die Beheizung auf die Hälfte reduziert, wohingegen bei den früheren Verfahren eine Konzentrierung nach der Extraktion unumgänglich war.

5. Die Verteilung der Molekulargewichte liegt sehr genau im Bereich um etwa 120 000, während bei den bisherigen Gelatinesorten eine breite Streuung des Molekulargewichtes zu beobachten war.

6. Die Reinheit ist erheblich größer, da gemäß der Erfindung die Kollagenfaser in molekularem Zustand in einer Lösung dispergiert und hierauf als Faser wiedergewonnen wird, was eine echte Umkristallisierung bedeutet. Dementsprechend ist die erfindungsgemäß gewonnene Gelatine für fotografische Zwecke besonders geeignet.

Wenn die gemäß den Beispielen I und II gewonnene Kollagenlösung auf eine Kunstharzplatte gegossen und bei Zimmertemperatur getrocknet wird, bildet sich ein klarer Kollagenfilm, welcher für medizi-Nahrungsmittelbehälter u. dgl. ge-

Bei Filtrierung der gemäß Beispiel I gewonnenen Kollagenlösung und Pressung der filtrierten Lösung durcheine Düse in eine 2 M-Natriumchloridlösung bei 25° C zum Zwecke einer Rückgewinnung der Faser in Fadenform, ferner nach Entfernung des Wassers mit Aceton, einer Gerbung des Produktes in einer Mischung aus 10% Formalin und 0,02n-sekundärer Natriumphosphatlösung und nach Trocknung

gemäß gewonnene Kollagenfaser entspricht den bei- 50 in Luft oder mit Aceton ergibt sich ein Kolladen zuerst angegebenen Kollagenarten hinsichtlich gengarn. Wenn weiterhin der beschriebenen Kollagender Denaturierungstemperatur, der Schrumpftempe- lösung eine in dem oben beschriebenen Verfahren geratur, der spezifischen Drehung, der Sedimentations- wonnene Gelatine zugegeben wird und zum Zwecke konstante, der Gleichmäßigkeit des Molekulargewich- einer Wiedergewinnung der Faser in Fadenform diese tes u. dgl. Die erfindungsgemäße Kollagenfaser hat 55 Lösung durch eine Düse in eine Mischung aus auch die nämliche schraubenförmige Struktur der 0,02 η-sekundärer Natriumphosphatlösung, 10% steifen Stäbchengattung wie die beiden zuerst angegebenen Kollagenarten. Die Eigenzähigkeit beträgt jedoch 9,5, ist also etwas kleiner als bei den beiden zuerst genannten Kollagenarten. Dementsprechend ist auch die Moleküllänge geringer, und zwar um etwa 200 Ä, entsprechend der Messung der Strömungsdoppelbrechung. Es zeigt sich also, daß diese Kolla-

genfaser in der Nähe des Endes des natürlichen Kollagenmoleküls abgeschnitten ist.

Wenn das so gewonnene Kollagen in Wasser mit einem Gewichtsverhältnis von 1 Teil Kollagen auf 2 Teile Wasser suspendiert und auf 60 bis 70° C er-

Formalin und 2 M-Natriumchlorid gepreßt wird, läßt sich ein Garn herstellen, welches eine leichte Elastizität aufweist. Bei regenerierten Fasern, die nach bekannten Verfahren aus Proteinen, wie Albumin, Kasein oder Seide hergestellt werden, ändert sich im Laufe des Herstellungsverfahrens der Molekülaufbau. Im Gegensatz hierzu ist die erfindungsgemäß aus dem Kollagen hergestellte Faser dadurch ausgezeichnet, daß sie den nämlichen Molekülaufbau wie das ursprüngliche Kollagenmaterial besitzt.

In den nachstehenden Beispielen werden zwei bekannte Verfahren mit dem erfindungsgemäßen Ver-

fahren verglichen. In diesen Beispielen ist jeweils die Haut von erwachsenen Tieren als Ausgangsmaterial zugrunde gelegt.

Beispiel III

Verfahren nach französischer Patentschrift 1149 555

100 g (Naßgewicht; das Kollagen-Trockengewicht, wie es sich aus einer Analyse von Hydroxyprolyl ergab, betrug 28 g) gemahlene Tierhaut wurden nach Entfernung der Haare und Muskeln in 500 ecm einer Lösung (p_H8) von 4% Taka-Diastase eingelegt und während 30 Stunden bei 37° C gehalten. Anschließend wurde die Haut mit Wasser ausgewaschen, in 3000 ecm einer 5 %igen Essigsäurelösung eingebracht und während 90 Stunden kräftig durchgemischt. Anschließend wurde der ungelöste Anteil abzentrifugiert und die Menge des gelösten Kollagens durch eine Analyse des Stickstoffgehaltes in der überstehenden Lösung festgestellt. Es ergaben sich 0,13 g Trockengewicht, was einer Ausbeute von 0,046 % entspricht. Nach diesem Verfahren löst sich also das Kollagen nur außerordentlich schwer, und die Ausbeute beträgt nahezu Null.

Beispiel IV

Erfindungsgemäßes Verfahren

100 g (Naßgewicht; 28 g Trockengewicht) derselben gemahlenen Tierhaut wie in dem voranstehenden Beispiel wurden in 400 ecm 0,l%iger Essigsäure mit einem Gehalt von 0,05% an Pepsin eingebracht. Nach einer 24stündigen Einlagerung bei 25° C waren alle Kollagenfasern transparent aufgeschwollen. Hierauf wurden der gelartig gequollenen Lösung 600 ecm 0,l%ige Essigsäure zugegeben und während 24 Stunden bei 25° C kräftig durchgemischt. Hierauf wurde die Lösung mit Flanelltuch abgefiltert. Aus der Analyse des Stickstoffgehaltes in dem Filtrat ergab sich, daß 26 g des Kollagen-Trockengewichtes in Lösung gegangen waren, was einer Ausbeute von 93 % entspricht. Nachdem diese viskose Lösung mit NaOH-Lösung neutralisiert war, um den p_H-Wert auf 7,5 einzustellen, ließ sich das gelöste Kollagen nahezu vollständig ausfällen, wobei die Wiederherstellung der Fasern mit einer Ausbeute von mehr als 95% vonstatten ging. Neben Pepsin ist auch die Protease, welche sich in ausgiebigem Maße aus Black Aspergilli extrahieren läßt und im p_H-Bereich von 5 bis 2 aktiv ist, mit der nämlichen Ausbeute geeignet. Auch bei einer Verwendung von Schweinehaut, Walhaut oder Knochen kann eine Kollagenlösung erzielt werden, aus welcher sich mit der beschriebenen Methode die Faser mit einer Ausbeute von mehr als 90 % wiedergewinnen läßt.

Beispiel V Verfahren nach französischer Patentschrift 1149 555

Es wurde die Haut von erwachsenen Kühen in ecm einer 4%igen Lösung (p_H 8) von Pankreatin an Stelle von Diastase eingebracht. Nach einer Einlagerung von 20 Stunden bei 37° C wurde mit Wasser ausgewaschen und mit 3000 ecm 5%iger Essigsäure während 120 Stunden bei 25° C unter kräftigem Durchmischen extrahiert. Die aufgelöste Menge an Kollagen war kleiner als 0,1 %, bezogen auf das Ausgangsmaterial.

Beispiel VI

Erfindungsgemäßes Verfahren

Es wurden 100 g (Naßgewicht) an Häuten erwachsener Kühe in 400 ecm einer Lösung (p_H 9,5) eingebracht, welche 2% Pankreatin enthielt. Nach einer 90stündigen Einlagerung bei 25° C und anschließender Auswaschung mit Wasser wurde mit 1500 ecm 0,l%iger Essigsäure während 72 Stunden unter kräftigem Durchmischen extrahiert. In diesem Falle kann die Extraktionszeit erheblich reduziert werden, wenn vor der Einlagerung in die Pankreatinlösung die Kuhhaut in 3M KCNS oder 4M CaCl₂ während 10 Stunden eingetaucht oder in Wasser 10 Minuten lang auf 60° C erhitzt wird oder wenn 0,01 % Pepsin oder Protease aus Black Aspergilli in Verlauf der Extraktion mit 10%iger Essigsäure zugegeben wird; auf diese Weise kann nahezu die gesamte Menge des Kollagens in Lösung dispergiert werden.

Beispiel VII

Die Beispiele I und II wurden unter Verwendung der proteolytischen Enzyme Chymotrypsin, Papain, Ficin, Cathepsin und weiterer proteolytischer Enzyme, wie sie aus Bakterien oder Schimmel erhältlich sind, wiederholt. Bei Anwendung von Papain, Ficin ist ein p_H-Wert von 5 bis 8, bei proteolytischen Enzymen, wie sie aus Schimmel gewonnen werden können, ein Pg-Wert zwischen 2 und 6 und bei aus Bakterien gewonnenen Enzymen ein p_H-Wert von 5 bis 8 geeignet. Es ergaben sich die gleichen Ergebnisse mit derselben hohen Ausbeute.

Bei sämtlichen erfindungsgemäß durchgeführten Versuchsbeispielen ergab sich im Gegensatz zu den bekannten Verfahren, daß nicht nur Kollagen aus Tiersehnen und Kalbshäuten auflösbar war, sondern daß praktisch alle kollagenhaltigen Materialien mit Einschluß von Tierhäuten (unabhängig vom Alter des Tieres), Fischhäuten und tierischen Knochen verwendbar waren. Die Ausbeute an trockener Kollageasubstanz lag dabei fast durchweg in der Nähe von 100%.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verbesserung der Gewinnung von Kollagen bzw. -lösungen aus kollagenhaltigem Material, wie Tierhäuten od. dgl., wobei das kollagenhaltige Material, ohne einen molekularen Abbau zu erfahren, einer Vorbehandlung in einer Enzymlösung bei einer Temperatur unterhalb 45° C unterworfen, anschließend das Kollagen in saurem Milieu in Lösung gebracht und nach Neutralisation ausgefällt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbehandlung in der Enzymlösung bei etwa 25° C durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Enzymlösung eme saure Lösung von Pepsin verwendet wird mit einem pH-Wert von etwa 4 bis 1.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Enzymlösung eine Lösung von Pankreatin oder Trypsin verwendet wird mit einem p_H-Wert von etwa 5 bis 9.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kollagen in der Enzymlösung und ohne Auswaschung durch Einstellung des p_H-Wertes auf etwa 4 bis 1 in Lösung ge-

bracht und aus dieser durch Neutralisierung ausgefällt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das ausgefällte Kollagen in Wasser mit einem Gewichtsverhältnis von 1:2 und bei einer Temperatur von 60 bis 70° C suspendiert und das entstehende Gel zum Zwecke der Ausbildung von Gelatine getrocknet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfällung des

gelösten Kollagens durch Neutralisierung der Lösung, Dialyse der Lösung, Zugabe eines organischen Lösungsmittels oder durch Verwendung einer oberflächenaktiven Substanz durchgeführt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1149 555; »Food Research«, 1958, S. 423 bis 438.