PT116915B - Método para a extração de colagénio purificado de matrizes biológicas - Google Patents
Método para a extração de colagénio purificado de matrizes biológicas Download PDFInfo
- Publication number
- PT116915B PT116915B PT116915A PT11691520A PT116915B PT 116915 B PT116915 B PT 116915B PT 116915 A PT116915 A PT 116915A PT 11691520 A PT11691520 A PT 11691520A PT 116915 B PT116915 B PT 116915B
- Authority
- PT
- Portugal
- Prior art keywords
- collagen
- type
- removal
- biomass
- extraction
- Prior art date
Links
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 title claims abstract description 75
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 title claims abstract description 74
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 title claims abstract description 74
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 67
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 43
- 102000012422 Collagen Type I Human genes 0.000 claims abstract description 34
- 108010022452 Collagen Type I Proteins 0.000 claims abstract description 34
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 29
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims abstract description 27
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 27
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 claims abstract description 17
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000000956 solid--liquid extraction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 claims abstract description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 24
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000003925 fat Substances 0.000 claims description 17
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 14
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 9
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 claims description 8
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims description 8
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 8
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 7
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 6
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims description 5
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 5
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 5
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims description 4
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N glycine betaine Chemical compound C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229960003237 betaine Drugs 0.000 claims description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 claims description 2
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 claims 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims 1
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 12
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 6
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 6
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 abstract description 5
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000005226 mechanical processes and functions Effects 0.000 abstract description 4
- 241000276438 Gadus morhua Species 0.000 description 7
- 235000019688 fish Nutrition 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 6
- 238000002983 circular dichroism Methods 0.000 description 5
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 4
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 102000034240 fibrous proteins Human genes 0.000 description 3
- 108091005899 fibrous proteins Proteins 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000002415 sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis Methods 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 3
- 241000276478 Gadus morhua callarias Species 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 102000057297 Pepsin A Human genes 0.000 description 2
- 108090000284 Pepsin A Proteins 0.000 description 2
- 239000000370 acceptor Substances 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 2
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 2
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Natural products OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000011382 collagen catabolic process Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 2
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 2
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229940111202 pepsin Drugs 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- PXRKCOCTEMYUEG-UHFFFAOYSA-N 5-aminoisoindole-1,3-dione Chemical compound NC1=CC=C2C(=O)NC(=O)C2=C1 PXRKCOCTEMYUEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000972773 Aulopiformes Species 0.000 description 1
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108010028690 Fish Proteins Proteins 0.000 description 1
- 241000276435 Gadus Species 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- 241001537693 Lutjanus lutjanus Species 0.000 description 1
- 108090000526 Papain Proteins 0.000 description 1
- 241000424112 Priacanthus tayenus Species 0.000 description 1
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 1
- 206010067868 Skin mass Diseases 0.000 description 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 1
- 102000004142 Trypsin Human genes 0.000 description 1
- 108090000631 Trypsin Proteins 0.000 description 1
- 241000251539 Vertebrata <Metazoa> Species 0.000 description 1
- YVNQAIFQFWTPLQ-UHFFFAOYSA-O [4-[[4-(4-ethoxyanilino)phenyl]-[4-[ethyl-[(3-sulfophenyl)methyl]amino]-2-methylphenyl]methylidene]-3-methylcyclohexa-2,5-dien-1-ylidene]-ethyl-[(3-sulfophenyl)methyl]azanium Chemical compound C1=CC(OCC)=CC=C1NC1=CC=C(C(=C2C(=CC(C=C2)=[N+](CC)CC=2C=C(C=CC=2)S(O)(=O)=O)C)C=2C(=CC(=CC=2)N(CC)CC=2C=C(C=CC=2)S(O)(=O)=O)C)C=C1 YVNQAIFQFWTPLQ-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000011260 aqueous acid Substances 0.000 description 1
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001233037 catfish Species 0.000 description 1
- 210000002808 connective tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 210000002744 extracellular matrix Anatomy 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 1
- 230000005802 health problem Effects 0.000 description 1
- 230000005847 immunogenicity Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000002417 nutraceutical Substances 0.000 description 1
- 235000021436 nutraceutical agent Nutrition 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 1
- 229940055729 papain Drugs 0.000 description 1
- 235000019834 papain Nutrition 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000012146 running buffer Substances 0.000 description 1
- 235000019515 salmon Nutrition 0.000 description 1
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 description 1
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 229960001322 trypsin Drugs 0.000 description 1
- 239000012588 trypsin Substances 0.000 description 1
- 238000002137 ultrasound extraction Methods 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- 210000001835 viscera Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- C07K14/46—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
- C07K14/461—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from fish
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- C07K14/78—Connective tissue peptides, e.g. collagen, elastin, laminin, fibronectin, vitronectin or cold insoluble globulin [CIG]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
Abstract
A PRESENTE INVENÇÃO DESCREVE UM MÉTODO PARA A OBTENÇÃO DE COLAGÉNIO TIPO I DE MATRIZES BIOLÓGICAS. ESTE MÉTODO COMPREENDE ESSENCIALMENTE TRÊS ETAPAS PRINCIPAIS: PREPARAÇÃO E REMOÇÃO DE CONTAMINANTES DA BIOMASSA; EXTRAÇÃO DO COLAGÉNIO; E RECUPERAÇÃO DO COLAGÉNIO PURIFICADO NA SUA FORMA SÓLIDA. A PRIMEIRA ETAPA DESCREVE A PREPARAÇÃO DE BIOMASSA COM A SUA MOAGEM POR PROCESSO MECÂNICO, REMOÇÃO DAS PROTEÍNAS NÃO-COLAGÉNICAS E REMOÇÃO DE GORDURAS RECORRENDO AO USO DE UMA SOLUÇÃO ALCALINA E UMA SOLUÇÃO ALCOÓLICA, RESPETIVAMENTE, PARA OBTENÇÃO DE UMA MATRIZ MAIS PURA EM COLAGÉNIO TIPO I. A SEGUNDA ETAPA COMPREENDE A EXTRAÇÃO SÓLIDO-LÍQUIDO DO TEOR DO COLAGÉNIO DA MATRIZ COM O USO DE UMA SOLUÇÃO AQUOSA DE UM SOLVENTE EUTÉCTICO PROFUNDO DE PH ÁCIDO. POR FIM, O TEOR DE COLAGÉNIO É RECUPERADO COM A AÇÃO DE UM AGENTE PRECIPITANTE, DIÁLISE E SECAGEM. O COLAGÉNIO OBTIDO COM APLICAÇÃO NAS ÁREAS ALIMENTAR, FARMACÊUTICA, MÉDICA, COSMÉTICA, BIOMÉDICA E NA ENGENHARIA DE TECIDOS.
Description
Método para a extração de colagénio purificado de matrizes biológicas
Domínio técnico da invenção
A presente invenção descreve um novo método para a obtenção de colagénio tipo I de matrizes biológicas.
Este método compreende essencialmente três etapas principais: preparação e remoção de contaminantes da biomassa; extração do colagénio; e recuperação do colagénio purificado na sua forma sólida. A primeira etapa descreve a preparação de biomassa com a sua moagem por processo mecânico, remoção das proteínas não-colagénicas e remoção de gorduras recorrendo ao uso de uma solução alcalina e uma solução alcoólica, respetivamente, para obtenção de uma matriz mais pura em colagénio tipo I. A segunda etapa compreende a extração sólido-líquido do teor do colagénio da matriz com o uso de uma solução aquosa de um solvente eutéctico profundo de pH ácido. Por fim, o teor de colagénio é recuperado com a ação de um agente precipitante, diálise e secagem. 0 colagénio obtido com aplicação nas áreas alimentar, farmacêutica, médica, cosmética, biomédica, tem sido igualmente reconhecido de elevado interesse mais especificamente na engenharia de tecidos.
Desta forma, a presente invenção insere-se no domínio técnico dos processos químicos de extração de proteínas fibrosas, nomeadamente de resíduos da indústria do peixe em particular de resíduos da indústria do bacalhau.
Antecedentes da invenção colagénio é uma proteína fibrosa conhecida como a mais importante proteína do tecido conjuntivo. Esta representa cerca de 25% do teor total de proteínas em vertebrados e, até hoje, já são conhecidos pelos menos 29 tipos diferentes de colagénio.1 Os diferentes tipos de colagénio distinguemse entre si pela sua composição em aminoácidos e estrutura molecular. Entre estes, é o colagénio tipo I que se encontra presente em maior quantidade em matrizes extracelulares. Este é especialmente caracterizado pela sua estrutura em tripla hélice contendo duas cadeias idênticas (al e a2) .1 colagénio já foi reportado pela sua biocompatibilidade, biodegradabilidade, baixa imunogenicidade, não toxicidade e baixa antigenicidade, o que potência a sua aplicação em diferentes áreas como a alimentar, nutracêutica e cosmética.2 Contudo é em setores de atividade relacionados com a saúde onde o seu valor é potenciado, nomeadamente na farmacêutica, engenharia de tecidos, ortopedia e no fabrico de dispositivos médicos.1 colagénio é habitualmente isolado de peles de animais mamíferos como vacas e porcos, o que acarreta preocupações acrescidas em relação ao surgimento de problemas de saúde associados a estes animais, mas também questões éticas de foro religioso, na sua utilização.3 Assim sendo, surge uma necessidade de procura de novas fontes de colagénio onde a indústria do peixe se pode apresentar como alternativa. Os resíduos da indústria do peixe em forma de pele, espinhas, cabeça, vísceras e escamas, representam cerca de 75% em massa do conteúdo do peixe e que são descartados.4
A literatura revê e descreve diferentes metodologias para obtenção de colagénio com diferentes origens. A preparação das matrizes é o primeiro passo e envolve normalmente a separação e lavagem dos tecidos, redução do tamanho por corte ou trituração, e tratamentos químicos iniciais para remover impurezas como proteínas não-colagénicas e gorduras.4 Os métodos mais comuns usados para extrair colagénio incluem tratamentos ácidos e enzimáticos.5-7 Aqui, um conjunto de parâmetros, como a temperatura, tempo de extração, pH, razão sólido-líquido, solvente e tempo de agitação podem resultar na obtenção de diferentes rendimentos de extração. Por fim, é incluído um passo de recuperação do colagénio onde normalmente o colagénio é precipitado usando uma solução de NaCl.4
Diferentes métodos foram já reportados para a obtenção de colagénio, nomeadamente, o colagénio obtido de resíduos da indústria do peixe. No entanto, o passo descrito para a sua extração recorre maioritariamente ao uso de soluções de ácidos, como ácido acético, cítrico e/ou lático3'7-9 ou a enzimas, como a papaína, pepsina ou tripsina.10-13 Contudo, estes são descritos como tendo:
a) Rendimentos de extração baixos, ou;
b) Desnaturação irreversível do colagénio na forma de gelatina;
c) Pureza baixa (baixa seletividade na extração);
d) Elevados custos associados ao processo, nomeadamente pelo uso de tratamentos enzimáticos.
Existem ainda metodologias descritas que fazem uso de técnicas mecânicas de extração como a extração assistida por ultrassons14 ou ainda usando técnicas de alta pressão de dióxido de carbono-água acidificada.15 Contudo, estes tornam o escalonamento mais complicado e exigem equipamentos específicos. Além disso, estão normalmente associados à aplicação de temperaturas de processamento muito elevadas, que, para além do consumo energético elevado que representam, no caso de colagénio obtido de fontes marinhas podem representar a sua desnaturação.16
Estudos mais recentes apontaram ainda o uso de líquidos iónicos17'18 ou misturas de solventes eutécticos19 como solventes alternativos na extração do colagénio. Contudo, também estes processos aplicam temperaturas de processamento muito elevadas, provocando perdas consideráveis de colagénio promovidas pela sua degradação térmica.16
A presente invenção pretende colmatar as falhas existentes nos processos já descritos, nomeadamente pelo aumento do rendimento de extração e aumento de pureza através do uso de metodologias simples, rentáveis, que não usam equipamentos específicos nem recorrem ao uso de temperaturas muito elevadas, evitando assim a degradação do colagénio.
Neste sentido, neste processo inventivo solventes eutécticos são usados na etapa de extração num processo que decorre inteiramente a 4°C, para garantir a estabilidade e manutenção da bioatividade do colagénio sem abdicar de elevados rendimentos de extração e pureza.
Sumário da invenção
A presente invenção descreve um novo método para a obtenção de colagénio tipo I de matrizes biológicas.
Este método compreende essencialmente três etapas principais: preparação e remoção de contaminantes da biomassa; extração do colagénio; e recuperação do colagénio purificado na sua forma sólida. A primeira etapa descreve a preparação de biomassa com a sua moagem feita por processo mecânico, remoção das proteínas não-colagénicas e remoção de gorduras recorrendo ao uso de uma solução alcalina e uma solução alcoólica, respetivamente, para obtenção de uma matriz mais pura em colagénio tipo I. A segunda etapa compreende a extração sólido-líquido do teor do colagénio da biomassa com o uso de uma solução aquosa de um solvente eutéctico profundo de pH ácido. Por fim, o teor de colagénio é recuperado com a ação de um agente precipitante, diálise e secagem. 0 colagénio obtido com aplicação nas áreas alimentar, farmacêutica, médica, cosmética, biomédica, tem sido igualmente reconhecido de elevado interesse mais especificamente na engenharia de tecidos.
Desta forma, a presente invenção insere-se no domínio técnico dos processos químicos de extração de proteínas fibrosas, nomeadamente de resíduos da indústria do peixe e em particular, de resíduos da indústria do bacalhau.
Descrição geral da invenção
A presente invenção descreve um novo método para a obtenção de colagénio tipo I de matrizes biológicas.
Este método compreende essencialmente três etapas principais: preparação e remoção de contaminantes da biomassa; extração do colagénio; e recuperação do colagénio purificado na sua forma sólida. A primeira descreve a preparação de biomassa com a sua moagem por processo mecânico, remoção das proteínas não-colagénicas e remoção de gorduras recorrendo ao uso de uma solução alcalina e uma solução alcoólica, respetivamente, para obtenção de uma matriz mais pura em colagénio tipo I. A segunda etapa compreende a extração sólido-líquido do teor do colagénio da biomassa com o uso de uma solução aquosa de um solvente eutéctico profundo de pH ácido. Por fim, o teor de colagénio é recuperado por precipitação com sal em solução tampão, diálise para remoção do sal e secagem para remoção da água.
Descrição das Figuras
Figura 1: Diagrama de blocos em representação do processo inventivo onde se descreve a obtenção de colagénio purificado de matrizes biológicas.
Figura 2: Dados de (A) Espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), e (B) eletroforese em gel de poliacrilamida em dodecilsulfato de sódio (SDS-PAGE) do colagénio tipo I obtido, sem formação de produtos de degradação.
Figura 3: Dicroismo circular (CD) do colagénio tipo I obtido, com manutenção da integridade estrutural.
Descrição detalhada da invenção presente processo inventivo descreve um método para a extração de colagénio tipo I purificado de matrizes biológicas.
A Figura 1 descreve este processo inventivo onde se identificam três etapas principais, que incluem:
Etapa 1) Preparação da biomassa, que envolve a lavagem e trituração/moagem da biomassa, e remoção de contaminantes da biomassa, nomeadamente, remoção de proteínas não-colagénicas e gordura;
Etapa 2) Extração do colagénio para solução aquosa de solvente eutéctico profundo de pH ácido usando a matriz obtida da etapa 1);
Etapa 3) Precipitação do colagénio presente no extrato obtido na etapa 2) e recuperação do colagénio purificado na sua forma sólida depois de sujeito a diálise para eliminação dos sais usados no processo de precipitação, em água desionizada, preferencialmente por 72 horas e secagem da água.
Após análise detalhada da amostra de colagénio obtida no final da etapa 3), e comparando com uma amostra obtida de uma metodologia convencional usando como solvente de extração uma solução aquosa de ácido acético, comprovou-se:
a) a presença de colagénio tipo I (Figura 2A) ,
b) menor teor de produtos de degradação e um maior grau de pureza (Figura 2B), c) maior rendimento de extração, e d) preservação da integridade da estrutura secundária da amostra de colagénio, contrariamente ao que acontece com o produto obtido usando o processo convencional, i.e. usando apenas ácido acético como solvente de extração.
Este processo inventivo pode ser aplicado no processamento de qualquer matriz biológica com elevado teor de colagénio nomeadamente, pele, espinhas e/ou ossos. Preferencialmente são usadas peles, mais preferencialmente de bacalhau (filo Gadus morbua).
A biomassa pode ser usada fresca ou seca, mas preferencialmente biomassa fresca, pois facilita a trituração/moagem dos tecidos, que por sua vez, aumentam a área de contacto solvente/biomassa, levando ao aumento do rendimento de extração.
1. Preparação e remoção de contaminantes da biomassa - Etapa (D
A biomassa selecionada, em seco ou em fresco, preferencialmente em fresco, é processada imediatamente após recolha ou é acondicionada congelada a -20°C depois de lavada com água corrente e destilada, sendo posteriormente utilizada na Etapa (1) após descongelamento.
Na Etapa (1) a biomassa é triturada, preferencialmente fresca, para aumentar a área de contacto entre o solvente e a biomassa.
As proteínas não-colagénicas e gorduras, consideradas como contaminantes, são removidas.
Para a remoção das proteínas não-colagénicas é adicionada uma solução alcalina forte numa concentração entre 0,05 e 0,5 M, numa razão sólido-líquido entre 0,1 e 0,01 (m/v) em sistema de agitação.
As soluções alcalinas adequadas para serem usadas no passo de remoção de proteínas não-colagénicas são, por exemplo, hidróxido de sódio (NaOH) ou hidróxido de potássio (KOH), preferencialmente NaOH, devendo esta ser renovada a cada 56 horas.
A remoção das proteínas não-colagénicas decorre durante 12 a 60 horas, preferencialmente 48 horas, a uma temperatura de 4°C.
A biomassa é separada, por centrifugação ou filtração, e lavada com água fria, promovendo um abaixamento do pH.
Após a remoção das proteínas não-colagénicas, segue-se a remoção do teor de gordura da amostra.
Para a remoção do teor de gordura da biomassa é adicionada uma solução alcoólica numa concentração entre 5 e 15% (v/v), numa razão sólido-líquido entre 0,1 e 0,01 (m/v) em sistema de agitação.
As soluções alcoólicas adequadas para serem usadas no passo de remoção do teor de gordura da biomassa são, por exemplo, butanol ou isopropanol, preferencialmente butanol, devendo esta ser renovada a cada 5-6 horas.
A remoção do teor de gordura decorre durante 12 a 60 horas, preferencialmente 48 horas, a uma temperatura de 4°C.
Preferencialmente, e durante toda a manipulação até obtenção do produto final, o ambiente deve ser controlado, pela manutenção da temperatura entre 1°C e os 6°C, evitando a degradação do colagénio.
A biomassa é novamente separada por centrifugação ou filtração, e lavada com água fria.
2. Extração sólido-líquido do colagénio - Etapa (2)
A Etapa (2) é realizada a partir da matriz resultante da Etapa (1), onde é promovido o contacto entre a biomassa desengordurada e uma solução aquosa de solvente eutéctico profundo de pH ácido.
As soluções aquosas de solvente eutéctico profundo adequadas para serem usadas no passo de extração sólido-líquido têm, preferencialmente, pH ácido, sendo compostas por combinações de betaína ou ureia como aceitadores de pontes de hidrogénio e ácido lático, ácido propiónico ou ácido acético como dadores de pontes de hidrogénio, entre outros, em proporções molares entre 1:1 e 1:5, isto é, razão molar entre o composto aceitador e dador de pontes de hidrogénio.
As soluções aquosas de solvente eutéctico profundo adequadas devem estar numa concentração entre 0,15 e 1,0 M, ocorrendo a extração numa razão sólido-líquido entre 0,1 e 0,01 (m/v) num sistema em agitação entre as 50 e 300 rotações/minuto.
A extração sólido-líquido decorre durante 12 a 60 horas, preferencialmente 48 horas, a uma temperatura de 4°C.
Após o período de extração sólido-líquido, é separado, por filtração ou centrifugação, todo o teor não solúvel no solvente. A fração líquida, que contém o colagénio, segue para a Etapa (3).
3. Recuperação do colagénio purificado na sua forma sólida - Etapa (3)
À fração líquida obtida da Etapa (2), é adicionada uma quantidade de um agente precipitante, preferencialmente um sal, preferencialmente o cloreto de sódio (NaCl). A concentração final de agente precipitante usada é preferencialmente entre 1 e 3 M, preferencialmente 2 M, em solução tampão, a pH próximo a 7,5.
Como resultado deste processo, um sólido húmido de cor branca correspondente ao colagénio tipo I purificado, o qual é depois sujeito a diálise para remoção do sal remanescente e seco para remoção da água.
Este processo inventivo representa um processo de elevada eficiência no que diz respeito ao aumento do rendimento de extração, diminuição da degradação do colagénio obtido e aumento de pureza em relação aos processos ditos convencionais, como uma solução aquosa de ácido.
Por fim, este processo inventivo permite o aproveitamento e valorização de resíduos da indústria e consequentemente o seu desenvolvimento sustentável, nomeadamente da indústria do peixe, para a obtenção de um produto de valor acrescentado que pode ser aplicado nos setores alimentar, farmacêutico, saúde, cosmético, biomédico, com potencial relevante na engenharia de tecidos.
4. Recuperação dos solventes e compostos usados ao longo das etapas anteriores - Etapa (4)
Uma quarta etapa pode ser adicionada ao processo a patentear para reutilização dos solventes usados, contribuindo para a maior sustentabilidade e viabilidade económica do processo.
Exemplos
Exemplo 1. Preparação e remoção de contaminantes da biomassa
A Etapa (1) do processo inventivo foi realizada como se descreve.
Uma amostra de pele de bacalhau, já desprovida de carne e espinhas foi lavada com água corrente e, por fim, foi novamente lavada com água destilada. O excesso de água foi removido e as peles foram trituradas por alguns segundos numa picadora de carne até se obterem partículas com cerca de 3 mm de diâmetro.
gramas da biomassa triturada foram colocadas num Erlenmeyer. De forma a remover as proteínas não-colagénicas, 50 mL de uma solução de 0,1 M de NaOH foram adicionados, com agitação constante, a 4°C. A solução alcalina foi trocada a cada 5-6 h, num total de 48 h.
Após o período estabelecido, a biomassa foi separada da solução alcalina e lavada com água fria até obter um pH neutro.
Seguidamente, de forma a remover o teor de gordura da biomassa, 50 mL de uma solução de 10% (v/v) de butanol foram adicionados, sob agitação a 4°C, à biomassa obtida do passo anterior. A solução alcoólica foi trocada a cada 5-6 h, num total de 48 h.
A biomassa foi separada da solução alcoólica e lavada com água fria destilada.
Exemplo 2. Extração sólido-líquido do colagénio
A biomassa usada no Exemplo 1 foi usada no seguimento da extração sólido-líquido.
mL de uma solução de 0,75 M de ureia e ácido lático (U:LA) numa razão molar de 1:2 foram adicionados, com agitação constante de 100 rotações/minuto, a 4°C durante 48 h.
Posteriormente, a biomassa é separada do solvente (U:LA) por aplicação de métodos convencionais de separação.
nomeadamente por centrifugação a 4690 g, a 4°C por 30 minutos.
Exemplo 3. Recuperação do colagénio purificado
Ao extrato rico em colagénio, foi adicionado NaCl tamponizado em solução de Tris-HCl (pH 7,5 e 0,5M) até uma concentração final de 2 M, para precipitação do colagénio.
Após precipitação, para remoção do liofilizador) para o colagénio sólido sal remanescente remoção da água.
obtido foi dialisado e seco (estufa ou
Exemplo 4. Caracterização e análise do colagénio obtido
O rendimento de extração é calculado pela razão entre a massa de colagénio seco obtido no Exemplo 3 e a massa de pele de bacalhau seca usada na extração.
A análise da amostra de colagénio obtido na etapa de recuperação do colagénio purificado no Exemplo 3 foi feita por FTIR (Brucker Tensor 27) numa gama entre 4000-250 cm-1 pela a acumulação de 256 varrimentos e uma resolução de 4 cm1, com subtração do respetivo branco.
A identificação do colagénio foi realizada com base na vibração específica das ligações químicas em determinados comprimentos de onda, em comparação com as ligações conhecidas e já descritas na literatura e em comparação com uma amostra de colagénio comercial.
A presença de colagénio e/ou outras proteínas foi confirmada por eletroforese SDS-PAGE (acúmulo: 4% e resolução: 20%) com um tampão de corrida (pH 8,3) que consiste em 25 mM de TrisHC1, 1,92 M de glicina e 1% de dodecilsulfato de sódio. A amostra de colagénio foi corada com 0,1% (m/v) de Coomassie Brilliant Blue G-250, 50% (v/v) de metanol, 7% (v/v) de ácido acético, e 42,9% (v/v) de água), num agitador orbital com uma agitação moderada (± 50 rotações/minuto), por 4 horas a temperatura ambiente. Os géis foram descoloridos numa solução contendo 7% (v/v) de ácido acético, 20% (v/v) de metanol e 73% (v/v) de água num agitador orbital por 12 horas em agitação moderada (± 60 rotações/minuto) à temperatura ambiente.
A identificação do colagénio, substâncias contaminantes e/ou produtos de degradação foi feita tendo em conta a massa molecular obtida e comparada com as proteínas padrão de massa molecular conhecida presente do padrão adicionado ao gel assim como com as bandas referentes às subunidades do colagénio (ai, «2 e β) da amostra de colagénio comercial.
As amostras secas obtidas no Exemplo 3, foram primeiramente ressuspendidas em 1% (v/v) de ácido acético numa concentração de 0,5 mg.mL-1 e incubadas a 4°C por 6 h. A caracterização da estrutura secundária da amostra de colagénio foi realizada por dicroísmo circular num espetrofotómetro Jasco-1500 equipado com um sistema Peltier para controlo de temperatura a 2°C em cuvetes de dicroísmo circular pré-arrefecidas. Os espetros foram recolhidos entre 180 e 280 nm em cuvetes de 0,1 cm de percurso ótico. A linha de base correspondente ao branco foi subtraída, cada espetro correspondendo a três varrimentos. A largura de banda e o tempo de resposta foram de 1,0 nm e 1 s, respetivamente.
As análises por dicroismo circular permitem verificar a manutenção ou degradação da estrutura secundária. As comparações foram feitas segundo os espetros caracteristicos de cada tipo de estrutura secundária, já descrita na literatura, e com uma amostra de colagénio tipo I comercial. Referências (1) Silva, T. H. ; Moreira-Silva, J. ; Marques, A. L. P.; Domingues, A.; Bayon, Y.; Reis, R. L. Marine Origin Collagens and Its Potential Applications. Mar. Drugs 2014, 12, 5881-5901.
(2) Carvalho, A. M. ; Marques, A. P.; Silva, T. H.; Reis, R. L. Evaluation of the Potential of Collagen from Codfish Skin as a Biomaterial for Biomedical Applications. Mar. Drugs 2018, 16, 1-14.
(3) Tylingo, R. ; Mania, S.; Panek, A.; Pi^tek, R. ; Pawlowicz, R. Isolation and Characterization of Acid Soluble Collagen from the Skin of African Catfish {Ciarias Gariepinus) , Salmon {Salmo Salar) and Baltic Cod {Gadus Morhua) . J. Biotechnol. Biomater. 2016, 6, 1000234.
(4) Venkatesan, J.; Anil, S.; Kim, S.-K.; Shim, M. S. Marine Fish Proteins and Peptides for Cosmeceuticals: A Review. Mar. Drugs 2017, 15, 1-18.
(5) Ruiz, H. A.; Rodriguez-Jasso, R. M. ; Fernandes, B. D.; Vicente, A. A. ; Teixeira, J. A. Hydrothermal Processing, as an Alternative for Upgrading Agriculture Residues and Marine Biomass According to the Biorefinery Concept: A Review. Renew. Sustain. Energy Rev. 2013, 21, 35-51. https://doi.org/10.1016/j.rser.2012.11.069.
(6) Nagai, T.; Suzuki, N. Isolation of Collagen from Fish Waste Material - Skin, Bone and Fins. Food Chem. 2000,
68, 277-281.
(7) Kittiphattanabawon, P.; Benjakul, S.; Visessanguan, W.; Nagai, T.; Tanaka, M. Characterisation of Acid-Soluble Collagen from Skin and Bone of Bigeye Snapper (Priacanthus Tayenus). Food Chem. 2005, 89, 363-372.
(8) Zelechowska, E.; Sadowska, M. ; Turk, M. Isolation and Some Properties of Collagen from the Backbone of Baltic Cod (Gadus Morhua). Food Hydrocoll. 2010, 24, 325-329.
(9) Sadowska, M.; Kolodziejska, I.; Niecikowska, C. Isolation of Collagen from the Skins of Baltic Cod (Gadus Morhua). Food Chem. 2003, 81, 257-262.
(10) Highberger, J. H. Extraction of Collagen. US
2,979,438, 1961.
(11) Bakar, J.; Razali, U. Η. M.; Hashim, D. M.; Sazili,
A. Q.; Kaur, H. Collagen Extraction from Aquatic Animais. WO 2010/074552 Al, 2010.
(12) Skierka, E.; Sadowska, M. The Influence of
Different Acids and Pepsin on the Extractability of Collagen from the Skin of Baltic Cod (Gadus Morhua) . Food Biosci. 2007, 105, 1302-1306.
(13) Zhang, Q. ; Wang, Q. ; Lv, S.; Lu, J.; Jiang, S.;
Regenstein, J. M. ; Lin, L. Comparison of Collagen and Gelatin Extracted from the Skins of Nile Tilapia (Oreochromis Niloticus) and Channel Cat Fish (Ictalurus Punctatus). Food Biosci. 2016, 13, 41-48.
(14) Yusoff, F.; Bakar, J.; Basri, M. ; Ismail, M.;
Khong, Μ. Η. N. A Method for Extracting Collagen from Aquatic Animais, Collagen and Products Containing It. WO 2015/012682 A2, 2015.
(15) Reis, R. L. G. dos; Duarte, A. R. C.; Mano, J. F. C. da L.; Silva, T. J. Q. L. H. da; Aroso, I. M. de A.; Barros, A. A. A.; Silva, J. C. F. da. Method to Obtain Collagen/Gelatin from Marine Sponges. WO 2015/151030 Al, 2015.
(16) Leikina, E.; Mertts, Μ. V; Kuznetsova, N.; Leikin, S. Type I Collagen Is Thermally Unstable at Body Temperature. Proc. Natl. Acad. Sei. United Stated Am. 2002, 99, 1314-1318.
(17) Muhammad, N.; Gonfa, G. ; Rahim, A.; Ahmad, P.; Iqbal, F. ; Sharif, F.; Sada, A.; Khan, F. U.; Khan, Z. U. H.; Rehman, F.; et al. Investigation of lonic Liquids as a Pretreatment Solvent for Extraction of Collagen Biopolymer from Waste Fish Scales Using COSMO-RS and Experiment. J. Mol. Liq. 2017, 232, 258-264.
(18) Meng, Z.; Zheng, X.; Tang, K. ; Liu, J. ; Ma, Z.;
Zhao, Q. Dissolution and Regeneration of Collagen Fibers Using lonic Liquid. Int. J. Biol. Macromol. 2012, 51, 440-448.
(19) Bai, C.; Wei, Q.; Ren, X. Selective Extraction of
Collagen Peptides with High Purity from Cod Skins by Deep Eutectic Solvents. ACS Sustain. Chem. Eng. 2017, 5, 7220-7227.
Claims (30)
1. Método para a extração de colagénio tipo I de matrizes biológicas contendo colagénio tipo I caracterizado por compreender as seguintes etapas:
- Etapa 1:lavagem, moagem por processo mecânico da biomassa contendo colagénio tipo I, remoção das proteínas nãocolagénicas, contaminantes e remoção de gorduras recorrendo ao uso de uma solução alcalina e uma solução alcoólica;
- Etapa 2:extração sólido-líquido do colagénio da matriz com o uso de uma solução aquosa de um solvente eutéctico profundo de pH ácido;
- Etapa 3: recuperação do colagénio tipo I puro, por ação de um agente precipitante, diálise e secagem;
e em que a biomassa compreendendo colagénio do tipo I é selecionada de resíduos de peixe, preferencialmente peles ou espinhas, mais preferencialmente peles, e ainda mais preferencialmente peles de bacalhau.
2. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pela biomassa contendo colagénio do tipo I ser usada fresca ou seca, preferencialmente fresca.
3. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a remoção de proteínas nãocolagénicas e gordura na Etapa 1 ser feito primeiramente com uma solução alcalina, preferencialmente hidróxido de sódio ou hidróxido de potássio, para a remoção de proteínas nãocolagénicas e de seguida com uma solução alcoólica para desengordurar a biomassa.
4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores caracterizado por a remoção de proteínas nãocolagénicas e gordura na Etapa 1, serem feitas com uma solução de NaOH e butanol, respetivamente.
5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a remoção de proteínas nãocolagénicas e gordura feita na Etapa 1, com soluções de concentrações entre 0,05 e 0,5 M de NaOH e entre 5 e 15% (v/v) de butanol.
6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pela remoção de proteínas nãocolagénicas e gordura na Etapa 1, feita com soluções de concentrações de 0,1 M de NaOH e 10% (v/v) de butanol.
7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a remoção de proteínas nãocolagénicas e gordura feita na Etapa 1 estar numa razão sólido-líquido entre 0,01 e 0,1 (m/v).
8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a remoção de proteínas nãocolagénicas e gordura na Etapa 1 estar numa razão sólidolíquido de 0,1 (m/v).
9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a remoção de proteínas nãocolagénicas e gordura na Etapa 1 decorrer durante 12 a 60 h, com mudança de solventes a cada 5-6 h, a uma temperatura entre 1°C e 6°C.
10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a remoção de proteínas não2 colagénicas e gordura na Etapa 1 decorrer durante 48 h, a uma temperatura de 4°C.
11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a remoção de proteínas nãocolagénicas e gordura na Etapa 1 poder ser feita apenas com o uso de sistema de agitação.
12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a remoção de proteínas nãocolagénicas e remoção de gordura na Etapa 1 serem ambas concluídas, em separado, com lavagem com água fria, no final de cada passo, respetivamente.
13. Método, de acordo com as reivindicações 1-2, caracterizado por a Etapa 2 ser a etapa de extração do colagénio tipo I da biomassa com recurso a uma solução aquosa de solvente eutéctico profundo composto por combinações de betaína ou ureia e ácido lático, ácido propiónico ou ácido acético.
14. Método de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por a Etapa 2 ser a etapa de extração do colagénio tipo I da biomassa com recurso a uma solução aquosa de solvente eutéctico profundo composto por ureia (U) e ácido lático(LA), U:LA.
15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a Etapa 2 ser a etapa de extração do colagénio tipo I da biomassa com recurso a uma solução aquosa de solvente eutéctico profundo em proporções molares de ureia e ácido lático o estar entre 1:1 e 1:5.
16. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a Etapa 2 ser a etapa de extração do colagénio tipo I da biomassa com recurso a uma solução aquosa de solvente eutéctico profundo em proporções molares de ureia e ácido lático ser de 1:2.
17. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a Etapa 2 ser a etapa de extração do colagénio tipo I da biomassa com recurso a uma solução aquosa de solvente eutéctico profundo numa concentração entre 0,15 e 1,0 M.
18. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a Etapa 2 ser a etapa de extração do colagénio tipo I da biomassa com recurso a uma solução aquosa de solvente eutéctico profundo numa concentração de 0,75 M.
19. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a Etapa 2 ser a etapa de extração do colagénio tipo I, ocorrendo a extração numa razão sólido-líquido entre 0,1 e 0,01 (m/v), preferencialmente 0,1 (m/v), num sistema em agitação entre 50 e 300 rotações/minuto, preferencialmente 100 rotações/minuto.
20. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a Etapa 2 ser a etapa de extração do colagénio tipo I, a qual decorre entre 12 a 60 horas, a uma temperatura entre 1°C e 6°C.
21. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a Etapa 2 ser a etapa de extração do colagénio tipo I, decorrendo esta durante 48 horas, a uma temperatura de 4°C.
22. Método de acordo com as reivindicações 1-12, caracterizado pela aplicação de uma centrifugação a 4690gr, temperatura de 4°C durante 30 minutos.
23. Método de acordo com as reivindicações 1-3, caracterizado por a Etapa 3 ser a etapa de recuperação do colagénio tipo I por precipitação com um sal inorgânico tamponizado.
24. Método de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por a Etapa 3 ser a etapa de recuperação do colagénio tipo I por precipitação com NaCl em tampão numa solução de Tris-HCl 0,5M e pH 7,5.
25. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a Etapa 3 ser a etapa de recuperação do colagénio tipo I por precipitação com NaCl em tampão numa concentração final entre 1 e 3 M.
26. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a Etapa 3 ser a etapa de recuperação do colagénio tipo I por precipitação com NaCl em tampão numa concentração final de 2 M.
27. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a Etapa 3 ser a etapa de recuperação do colagénio tipo I húmido em estado sólido sujeito a um processo de diálise para remoção do sal remanescente.
28. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a Etapa 3 ser a etapa de recuperação do colagénio tipo I húmido em estado sólido sujeito a um processo de diálise para remoção do sal remanescente em água desionizada, preferencialmente por 72 horas.
29. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a Etapa 3 ser a etapa de recuperação do colagénio tipo I húmido em estado sólido seco após remoção da água por liofilização.
30. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por se realizar entre 1°C e 6°C.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PT116915A PT116915B (pt) | 2020-12-03 | 2020-12-03 | Método para a extração de colagénio purificado de matrizes biológicas |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PT116915A PT116915B (pt) | 2020-12-03 | 2020-12-03 | Método para a extração de colagénio purificado de matrizes biológicas |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PT116915A PT116915A (pt) | 2022-06-03 |
PT116915B true PT116915B (pt) | 2023-05-05 |
Family
ID=82399692
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PT116915A PT116915B (pt) | 2020-12-03 | 2020-12-03 | Método para a extração de colagénio purificado de matrizes biológicas |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
PT (1) | PT116915B (pt) |
-
2020
- 2020-12-03 PT PT116915A patent/PT116915B/pt active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PT116915A (pt) | 2022-06-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Schmidt et al. | Collagen extraction process | |
Senadheera et al. | Sea cucumber derived type I collagen: A comprehensive review | |
JP5774999B2 (ja) | 水生動物からのコラーゲン抽出物 | |
Irwandi et al. | Extraction and characterization of gelatin from different marine fish species in Malaysia | |
JP4863433B2 (ja) | 魚鱗由来コラーゲンの取得方法 | |
US5420248A (en) | Unpigmented fish skin, particularly from flat fish, as a novel industrial source of collagen, extraction method, collagen and biomaterial thereby obtained | |
US7109300B2 (en) | Extraction of collagen from calcified tissues | |
US4295894A (en) | Method of preparing soluble collagen fibers | |
CN105755078B (zh) | 一种医用级鱼皮胶原的制备方法及其应用 | |
US8153769B2 (en) | Process for producing proteoglycan | |
JPH06100600A (ja) | 還元ケラチンの製造方法 | |
US20040167318A1 (en) | Process for extracting collagen from marine invertebrates | |
Siddiqui et al. | Isolation of pepsin-solubilized collagen (PSC) from crude collagen extracted from body wall of sea cucumber (Bohadschia spp.) | |
KR101489916B1 (ko) | 축산 부산물로부터의 고순도 콜라겐의 추출방법 | |
JP6090823B2 (ja) | コラーゲンの抽出方法、及びコラーゲンの製造方法 | |
Gharagheshlagh et al. | Isolation and characterization of acid-soluble collagen from the skin of Rutilus Frisii Kutum (Kamensky) of the Caspian Sea | |
Simões et al. | Optimum conditions for extracting collagen from the tunica albuginea of immunologically castrated pig testes and the functional properties of the isolated collagen | |
Bannister et al. | Pepsin treatment of avian skin collagen. Effects on solubility, subunit composition and aggregation properties | |
KR20060125995A (ko) | 불가사리로부터 콜라겐을 제조하는 방법 | |
JP5043215B1 (ja) | チョウザメ類脊索から簡便な抽出方法で得られるii型コラーゲン | |
PT116915B (pt) | Método para a extração de colagénio purificado de matrizes biológicas | |
Matinong et al. | Collagen Extraction from Animal Skin. Biology 2022, 11, 905 | |
BR102016027429B1 (pt) | Processo de extração de colágeno a partir da cartilagem do osso da quilha de frangos | |
US20080188642A1 (en) | Process for Isolating Biomaterial From Tissue and an Isolated Biomaterial Extract Prepared Therefrom | |
KR101837118B1 (ko) | 박테리아 배양 산물을 이용한 콜라겐의 추출 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BB1A | Laying open of patent application |
Effective date: 20220421 |
|
FG3A | Patent granted, date of granting |
Effective date: 20230502 |