一种罗非鱼皮大分子胶原的提取前处理方法技术

本发明专利技术公开了一种罗非鱼皮大分子胶原的提取前处理方法。清除鱼皮的鱼鳞和鱼肉后、洗净沥干，采用0.9‑2mol/L氢氧化钠或1.5‑2mol/L氢氧化钾溶液，于25‑30℃下搅拌提取100‑210min，然后水洗至中性。由本方法所得罗非鱼皮胶原为白色，并表现良好的自聚集性，可形成丝状纤维，在原子力显微镜下可观察到明暗相间的横纹，与鱼皮中天然存在的胶原纤维形态极其相似，在生物医用材料领域具有潜在的应用前景。本发明专利技术方法简单易操作，未采用有机溶剂，无毒害作用，符合绿色化学的要求。

A Pretreatment Method for Extracting Macromolecular Collagen from Tilapia Skin

【技术实现步骤摘要】
一种罗非鱼皮大分子胶原的提取前处理方法
本专利技术涉及生物材料领域，具体的说是一种罗非鱼皮大分子胶原的提取前处理方法。
技术介绍
胶原是动物组织中含量最多、分布最广的一类结构蛋白，约占总蛋白量的30％。其具有右手三股螺旋结构，决定了它独特的理化性质和生物功能，如组织与架构、支持及保护、强韧性及延展性、促进伤口愈合与组织修复等，因此胶原已成为生物医用材料的主要原料之一，可被应用于组织工程支架材料、止血海绵、药物控缓释系统、基因传递载体、美容外科等领域。近年来胶原基生物材料的应用领域不断拓展，因此胶原产品需求量日益增加。目前使用的胶原主要来源于猪、牛等陆生哺乳动物，但是近年来由于疯牛病、口蹄疫等人畜交叉流行病的频发以及原料来源有限，此类胶原的应用受到了限制。在这种情况下，水产胶原由于原料丰富、易于提取、没有传染病危险等优势而受到广泛的关注。罗非鱼是我国最常见的淡水鱼，近年来，其养殖产业发展迅速，出口量增长迅速，产生大量鱼皮、鱼骨、鱼头等废弃物。研究表明鱼皮干物质的70％以上为胶原。充分利用罗非鱼皮胶原不仅可以进一步拓展水产胶原的应用领域，而且可以提高水产品加工企业的经济效益，提高水产品的加工利用水平。大分子胶原在医用生物材料领域应用非常广泛。传统罗非鱼皮大分子胶原的制备方法是采用10％正丁醇脱脂，0.1mol/L的NaOH溶液除去非胶原成分，然后通过酶法低温提取。然而由于罗非鱼皮表皮含有色素，通过该方法制备的大分子胶原含有一定量的色素，这种胶原应用于医用生物领域有存在排异反应的风险，严重限制了其应用。因此需对罗非鱼皮进行脱色处理，以提高产品的品质。据报道，国内外有采用双氧水对鱼皮进行脱色处理，但双氧水一方面操作安全性能差，一方面成本高，其脱色处理后的鱼皮色素并未完全脱除，也限制了其在医用生物材料领域的应用。自聚集性是胶原的重要特性。具有三股螺旋结构的大分子胶原能够自聚集形成纤维，而表现良好的生物相容性和可降解性，并有利于细胞附着、增殖和分化，因此在医用材料和组织工程领域具有广泛的应用。寻找一种既能使鱼皮脱色又能保持胶原三螺旋结构的前处理方法，是本专利技术的关键。
技术实现思路
为了解决现有技术中胶原前处理脱色和结构保持之间的问题，本专利技术目的在于提供一种罗非鱼皮大分子胶原的提取前处理方法，清除鱼皮的鱼鳞和鱼肉后、洗净沥干，采用0.9-2mol/L氢氧化钠或1.5-2mol/L氢氧化钾溶液，于25-30℃下搅拌提取100-210min，然后水洗至中性。优选的是，氢氧化钠溶液质量是鱼皮质量的30-50倍。一种罗非鱼皮大分子胶原的提取方法，包括以下步骤：(1)选取新鲜的罗非鱼皮，清除鱼皮的鱼鳞和鱼肉，用自来水洗净后沥干，剪成2×2cm的块状。(2)称取一定量的块状鱼皮，加入鱼皮质量30-50倍的0.9-2mol/L氢氧化钠或1.5-2mol/L氢氧化钾溶液，于30℃下搅拌提取30-210min以脱除色素、脂肪及杂蛋白等，然后水洗至中性。(3)在鱼皮中加入其质量30-50倍的0.5mol/L醋酸溶液，并加入鱼皮质量0.5-1.0％的胃蛋白酶，在4℃下搅拌提取36-48h。(4)将步骤(3)所得物于10,000r/min离心30min，收集上清液。(5)向提取液中加入氯化钠至终浓度为0.9mol/L进行盐析沉淀，过夜后10,000r/min离心收集沉淀复溶于0.5mol/L醋酸溶液，透析、冻干得脱色罗非鱼皮大分子胶原。所述步骤(2)和(3)中的搅拌采用搅拌棒搅拌。所述步骤(3)、(4)和(5)均在4℃条件下进行。所述步骤(5)中的透析是采用0.1mol/L磷酸氢二钠溶液透析一天，再用0.1mol/L醋酸溶液透析一天，最后用蒸馏水透析两天。本专利技术的优点效果：1.本专利技术所用胶原来源于水产品加工下脚料，充分利用水产品加工下脚料，不仅可以减少环境污染和资源的浪费，而且可以增加水产品加工的附加值，提高经济效益。2.本专利技术无需添加其他氧化脱色剂或采用有机溶剂萃取脱色除杂，采用高浓度氢氧化钠或氢氧化钾溶液对罗非鱼皮进行前处理，脱除了其表皮的黑色素，可得到高白度的大分子胶原，有利于水产胶原在医用生物材料领域的应用；且保持了胶原的三股螺旋结构，所得罗非鱼皮大分子胶原可通过自聚集形成丝状纤维，在原子力显微镜下可观察到胶原纤维呈现明暗相间的横纹，与鱼皮中天然存在的胶原纤维形态极其相似，在医用生物材料领域具有潜在的应用前景。3.本专利技术方法简单易操作，未采用有机溶剂，无毒害作用，符合绿色化学的要求，也更符合医用产品工业生产的安全性要求。4.本专利技术脱色所得黑色素可开发成天然色素应用于食品等领域，此外KOH脱色液可开发成钾肥应用于农业领域。附图说明图1为本专利技术实施例1提供的氢氧化钠溶液处理前后的罗非鱼皮和提取得到的大分子胶原。(A)和(B)分别为处理前后的罗非鱼皮，(C)和(D)分别为处理前后罗非鱼皮大分子胶原。图2为本专利技术实施例1提供的脱色罗非鱼皮大分子胶原的电泳图。图3为本专利技术实施例1提供的脱色罗非鱼皮大分子胶原的自聚集曲线。图4为本专利技术实施例1提供的脱色罗非鱼皮大分子胶原自聚集纤维扫描电镜图。图5为本专利技术实施例1提供的脱色罗非鱼皮大分子胶原自聚集纤维原子力显微镜图像。具体实施方式下面用具体实施例来进一步说明本专利技术的实质性内容，但本专利技术的内容并不局限于此。对比例1(1)选取新鲜的罗非鱼皮，清除鱼皮的鱼鳞和鱼肉，用自来水洗净后沥干，剪成2×2cm的块状；(2)称取一定量的块状鱼皮，用其质量30倍的10％(v/v)正丁醇脱脂24h，蒸馏水冲洗后再用其质量30倍的0.1mol/L的NaOH水溶液除杂24h，然后水洗至中性；(3)在鱼皮中加入其质量50倍的0.5mol/L醋酸溶液，并加入鱼皮质量0.5％的胃蛋白酶，在4℃下搅拌提取48h；(4)将步骤(3)所得物于10,000r/min离心30min，收集上清液；(5)向提取液中加入氯化钠至终浓度为0.9mol/L进行盐析沉淀，过夜后10,000r/min离心收集沉淀复溶于0.5mol/L醋酸溶液，透析、冻干得罗非鱼皮大分子胶原。胶原得率为192.5mg/g，白度为43.35，自聚集比率为65.88％。对比例2(1)选取新鲜的罗非鱼皮，清除鱼皮的鱼鳞和鱼肉，用自来水洗净后沥干，剪成2×2cm的块状；(2)称取一定量的块状鱼皮，加入鱼皮质量50倍的3.0mol/L氢氧化钠溶液，于25℃下搅拌提取180min以脱除色素、脂肪及杂蛋白等，然后水洗至中性；(3)在鱼皮中加入其质量50倍的0.5mol/L醋酸溶液，并加入鱼皮质量0.5％的胃蛋白酶，在4℃下搅拌提取48h；(4)将步骤(3)所得物于10,000r/min离心30min，收集上清液；(5)向提取液中加入氯化钠至终浓度为0.9mol/L进行盐析沉淀，过夜后10,000r/min离心收集沉淀复溶于0.5mol/L醋酸溶液，透析、冻干得脱色罗非鱼皮大分子胶原。胶原得率为187.2mg/g，白度为68.40，自聚集比率为24.34％。实施例1(1)选取新鲜的罗非鱼皮，清除鱼皮的鱼鳞和鱼肉，用自来水洗净后沥干，剪成2×2cm的块状；(2)称取一定量的块状鱼皮，加入鱼皮质量50倍的1.0mol/L氢氧化钠溶液，于30℃下搅拌提取120min以脱除色素、脂肪及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种罗非鱼皮大分子胶原的提取前处理方法，其特征在于，清除鱼皮的鱼鳞和鱼肉后、洗净沥干，采用0.9‑2mol/L氢氧化钠或1.5‑2mol/L氢氧化钾溶液，于25‑30℃下搅拌提取100‑210min，然后水洗至中性。

【技术特征摘要】
1.一种罗非鱼皮大分子胶原的提取前处理方法，其特征在于，清除鱼皮的鱼鳞和鱼肉后、洗净沥干，采用0.9-2mol/L氢氧化钠或1.5-2mol/L氢氧化钾溶液，于25-30℃下搅拌提取100-210min，然后水洗至中性。2.如权利要求1所述一种罗非鱼皮大分子胶原的提取前处理方法，其特征在于，氢氧化钠或氢氧化钾溶液质量是鱼皮质量的30-50倍。3.一种罗非鱼皮大分子胶原的提取方法，其特征在于，采用如权利要求1或2所述前处理后，在鱼皮中加入其质量30-50倍的0.5mol/L醋酸溶液，并加入鱼皮质量0.5-1.0％的胃蛋白酶，在4℃下搅拌提取36-48h，优选的是，搅拌采用搅拌棒搅拌；向提取液中加入氯化钠至终浓度为0.9m...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫鸣艳，王高超，杨萧，孟倪，杨帆，王利荣，万慧芸，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37