一种鱼源胶原蛋白的制备方法技术

技术编号:30685779 阅读:11 留言:0更新日期:2021-11-06 09:18
本发明专利技术涉及一种鱼源胶原蛋白的制备方法,包括以下步骤:(1)将鱼皮精细化处理,处理后的鱼皮经充分清洗后沥干;(2)将处理好的鱼皮置于低于10℃的环境下,使用超声波辅助酸提取法提取所述鱼皮中的胶原蛋白20

【技术实现步骤摘要】
一种鱼源胶原蛋白的制备方法


[0001]本专利技术属于医学生物材料
,具体涉及到一种鱼源胶原蛋白的制备方法。

技术介绍

[0002]胶原蛋白广泛存在于无脊椎动物和脊椎动物的结缔组织(皮肤,骨骼,肌腱,韧带,巩膜等)中,主要起到结构支撑作用,是动物体内含量最丰富的功能性蛋白质,约占机体蛋白质总量的30%。由于具有良好的结构和功能,胶原蛋白已广泛应用于制药、生物医疗、健康保健、美容护理等领域。目前医用胶原材料基本来源于猪、牛、羊等陆地哺乳动物,成本昂贵且病毒传播风险高,已被各国列为高风险管理医疗制品。重组人源胶原的发展为解决胶原原料来源问题提供了新思路,但其研发、生产成本和技术壁垒高,分子量、热稳定性等关键参数也仍需优化调整。因此,寻找一种资源丰富、成本低廉、安全性风险低的胶原新来源势在必行。
[0003]由于胶原蛋白结构的保守性,海洋鱼源胶原蛋白核心区的氨基酸序列与陆地哺乳动物胶原蛋白高度相似,其在动物体内的分布和功能也大致相仿,这也为其部分替代陆地哺乳动物源胶原蛋白提供结构基础。每年,海洋鱼类在加工中产生上万吨废弃物(约占鱼体总重的50~70%),包括鱼鳞、鱼皮、鱼鳍、鱼骨等,而这些废弃物却是胶原蛋白良好的原材料。因此,鱼胶原来源广泛、资源丰富、价格低廉,还可同时解决水产加工废弃物的环境污染问题,具备作为新型胶原来源的工业化基础。另一方面,鱼胶原抗原性较低,不会引起明显的过敏反应,去除端肽后所得的酶法鱼胶原其抗原性进一步降低,完全满足医用材料的安全性要求,用于医疗制品的开发安全性更高。
[0004]鱼皮的胶原蛋白含量高,通常是生产鱼源胶原蛋白的首选。大多数鱼皮和哺乳动物皮一样,可分为表皮层和真皮层。提取胶原蛋白的工艺上,目前大多采用简单的原料清洗方式和单一的酸提取方式。该方法对原材料胶原提取有限,对部分交联程度较高的组织提取率不太理想。如专利CN10974588公开了一种鱼胶原的制备方法,其前处理仅使用水清洗鱼皮,未对鱼皮进一步处理,胶原提取率低;CN108642115公开了一种高质量可放大型鱼胶原蛋白提取纯化方法,其仅通过单一的酸提取工艺得到胶原蛋白,无法充分促进胶原溶出。鱼源胶原蛋白的提取还存在着杂质含量高、纯化效果差等问题,这是由于传统的胶原蛋白提取工艺中原料处理和纯化方式较为粗糙和单一所导致。专利CN109908395公开了一种鲨鱼皮天然医用胶原蛋白海绵制备方法,其在纯化时采用透析脱盐,耗时较长。CN104672323公开了一种鱼胶原的制备方法,其鱼皮前处理时仅通过水清洗,在得到胶原提取液后也未进行纯化,最终仅能得到粗胶原蛋白。

技术实现思路

[0005]针对上述情况,本专利技术旨在提供一种鱼源胶原蛋白制备方法。本专利技术通过鱼皮处理精细化、低温超声波辅助酸提取的工艺提高胶原蛋白提取率,并通过二段超滤和柱层析纯化相结合的制备方法,有效除去料液中的大分子和小分子杂质,提升胶原蛋白纯度。本发
明所制得的高纯度胶原蛋白在医药、化妆品、食品等领域具有较高应用价值。
[0006]本专利技术涉及一种鱼源胶原蛋白的制备方法,包括以下步骤:
[0007](1)将鱼皮精细化处理,清洗处理后的鱼皮并沥干;
[0008](2)将处理好的鱼皮置于低于10℃的环境下,使用超声波辅助酸提取法提取该鱼皮中的胶原蛋白20

30小时,优选24小时;
[0009](3)在低于10℃的环境下,向步骤(2)所得的提取液中加酶进行酶解,并过滤除去固体杂质,得到粗制胶原蛋白液;
[0010](4)将步骤(3)中获得的粗制胶原蛋白液经盐析、离心弃上清后重溶,配置成0.05%~0.50%浓度,优选0.10%~0.35%浓度的胶原蛋白液;
[0011](5)将步骤(4)中所得的胶原蛋白液经二次纯化后冻干,得到高纯度的胶原蛋白。
[0012]鱼皮分为表皮层和真皮层。表皮层之下的基底膜层通常密度较高、稳定性较强,该结构会影响胶原蛋白制备过程中胶原的溶出,降低胶原蛋白提取率;部分鱼的鱼皮表皮层带有色素等杂质,真皮层含有弹性蛋白等杂蛋白,未经充分纯化会降低胶原蛋白纯度,增加胶原蛋白免疫原来源。因此,鱼源材料的前处理工艺对提高胶原蛋白提取率具有十分重要的意义,而充分的纯化工艺能够降低胶原蛋白作为生物材料的风险性。
[0013]步骤(1)所述的鱼皮为鳕鱼皮、三文鱼皮、鳗鱼皮、马鲛鱼皮、罗非鱼皮、金线鱼皮、带鱼皮、黄瓜鱼皮中的一种。
[0014]根据本专利技术一实施方案,所述的鱼皮精细化处理,包括鱼皮真皮侧薄膜组织的去除、鱼皮表皮层和基底膜层的去除、流动水搅拌清洗、鱼皮的切割和鱼皮脱腥脱脂。
[0015]根据本专利技术一实施方案,所述鱼皮脱腥脱脂利用脱腥脱脂剂进行处理,所述脱腥脱脂剂的浓度是1%~15%,优选3~10%,更优选6~8%,所述脱腥脱脂剂选自但不限于甲醇、乙醇、异丙醇、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或几种,脱腥脱脂的时间12~60h。
[0016]根据本专利技术另一实施方案,对于所述超声波辅助酸提取法,酸选自但不限于磷酸、乳酸、盐酸、乙酸、柠檬酸中的一种或几种。
[0017]根据本专利技术另一实施方案,所述超声波辅助酸提取法包括先后用两种不同超声频率的超声波辅助酸提取胶原蛋白,优选地,先使用的超声波功率为60~100W,后使用的超声波功率为80~120W。
[0018]根据本专利技术另一实施方案,所述超声波辅助酸提取法,前12小时的超声波功率为60~100W,后12小时的超声波功率为80~120W。
[0019]根据本专利技术另一实施方案,所述超声波辅助酸提取法中所述酸的浓度为0.5~5%(v/v),底物与所述酸之比为1:10~1:80(w/v)。
[0020]根据本专利技术一实施方案,所述酶解为加酶以及在不高于10℃环境下酶解胶原蛋白4~24h,所述酶选自但不限于胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、糜蛋白酶、嗜热菌蛋白酶中的一种或几种,所述酶的浓度为0.05~0.5%(w/w)。
[0021]根据本专利技术一实施方案,所述盐析中使用的盐选自但不限于氯化钠、硫酸铵、硫酸钠、氯化镁、硫酸铝、氯化铵、硫酸镁中的一种或几种;盐浓度为5%~20%,
[0022]根据本专利技术另一实施方案,所述二次纯化包含柱层析和二段超滤。
[0023]根据本专利技术另一实施方案,所述柱层析为凝胶柱层析、亲和柱层析、疏水柱层析中的一种。
[0024]根据本专利技术另一实施方案,所述二段超滤为使用两块不同分子量的超滤膜包对胶原液进行纯化除杂。初次超滤使用小分子量的超滤膜包,收集回流液;第二次超滤使用大分子量的超滤膜包,收集过膜后的滤液。
[0025]根据本专利技术另一实施方案,所述两块超滤膜包截留分子量为10~1000kDa之间,更优选为50~500kDa之间。
[0026]专利技术优点
[0027]本专利技术与现有技术相比,优点在于提供一种高提取率、高纯度的鱼源胶原蛋白的制备方法。本专利技术通过鱼原料精细化处理,显著降低鱼原料杂质和部分组织结构的干扰,增加鱼原料在酸溶液中本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种鱼源胶原蛋白的制备方法,包括以下步骤:(1)将鱼皮精细化处理,清洗处理后的鱼皮并沥干;(2)将处理好的鱼皮置于低于10℃的环境下,使用超声波辅助酸提取法提取所述鱼皮中的胶原蛋白20

30小时,优选24小时;(3)在低于10℃的环境下,向步骤(2)所得的提取液中加酶进行酶解,并过滤除去固体杂质,得到粗制胶原蛋白液;(4)将步骤(3)中获得的粗制胶原蛋白液经盐析、离心弃上清后重溶,配置成0.05%~0.50%浓度,优选0.10%~0.35%浓度的胶原蛋白液;(5)将步骤(4)中所得的胶原蛋白液经二次纯化后冻干,得到高纯度的胶原蛋白。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述鱼皮精细化处理包括鱼皮真皮侧薄膜组织的去除、鱼皮表皮层和基底膜层的去除、流动水搅拌清洗、鱼皮的切割和鱼皮脱腥脱脂。3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述鱼皮脱腥脱脂利用脱腥脱脂剂进行处理,所述脱腥脱脂剂包括甲醇、乙醇、异丙醇、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或几种,所述脱腥脱脂剂的浓度是1%~15%,优选3~10%,更优选6~8%,脱腥脱脂的时间是12~60h。4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,对于所述超声波辅助酸提取法,酸包括磷酸、乳酸、盐酸、乙酸、柠檬酸中的一种或几种;优选地,所述酸的浓度为0.5~5%(v/v),底物与所述酸之比为1:10~1:80(w/v)。5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述超声波辅助酸提取法包...

【专利技术属性】
技术研发人员:傅维擎黄兆辉解江冰
申请(专利权)人:烟台德胜海洋生物科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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