一種促進(jìn)提取魚(yú)鱗膠原蛋白的方法
【專利摘要】魚(yú)鱗膠原蛋白制備方法主要有四種：酸法、鹽法、酶法和熱水抽提法，本發(fā)明進(jìn)一步用超聲波作用，提高膠原蛋白的得率，縮短了提取時(shí)間。
【專利說(shuō)明】一種促進(jìn)提取魚(yú)鱗膠原蛋白的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]魚(yú)鱗膠原蛋白制備方法主要有四種:酸法、鹽法、酶法和熱水抽提法，本發(fā)明進(jìn)一步用超聲波作用，提高膠原蛋白的得率，縮短了提取時(shí)間，使其得到更好的利用于食品、化妝品、醫(yī)藥和保健品等領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]膠原蛋白(Collagen)屬于硬蛋白類，是人體皮膚的主要成分，占皮膚干重的70%~80%，以不溶纖維形式存在于所有多細(xì)胞動(dòng)物體內(nèi)，是體內(nèi)含量最多的一類蛋白質(zhì)，具有高度抗張能力，對(duì)動(dòng)物和人體皮膚、血管、骨骼、筋骨、軟骨的形成十分重要，在動(dòng)物細(xì)胞中扮演結(jié)締組織的角色。食物中的膠原蛋白一般都是大分子結(jié)構(gòu)(分子量為5X104~10 X 104Da)，人體不能有效吸收和利用；只有小分子膠原蛋白(分子量<3000Da)，才能被人體有效吸收利用；一些含膠質(zhì)的食物，如牛蹄筋、豬蹄、雞翅、雞皮、魚(yú)皮及軟骨，都含有膠原蛋白，但由于瘋牛病、口蹄疫等緣故，以陸生動(dòng)物為原料制備膠原蛋白受到很大限制，原料轉(zhuǎn)向以水生動(dòng)物為主，而魚(yú)類的組成結(jié)構(gòu)與人體最接近，是最為人體組織所辨識(shí)吸收的膠原蛋白來(lái)源。膠原蛋白在魚(yú)類的真皮、骨和鱗片中含量豐富，其分子有著獨(dú)一無(wú)二的“三螺旋”結(jié)構(gòu)(由3個(gè)α -2肽鏈互相擰成的三股螺旋構(gòu)型，每個(gè)肽鏈約含1200個(gè)氨基酸，其中包括獨(dú)特的羥脯氨酸)，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)18~19種，各種間的結(jié)構(gòu)差異主要在于多肽鏈的初級(jí)結(jié)構(gòu)即氨基酸順序的不同。魚(yú)膠原蛋白屬于I型膠原，分子量為30\1040&，纖維長(zhǎng)28011111、直徑115nm，是細(xì)長(zhǎng)型針狀剛體，由3條分子量約為IOX 104Da的α -2肽鏈形成螺旋結(jié)構(gòu)。
[0003]魚(yú)鱗是魚(yú)皮真皮層的變形物，約占魚(yú)體質(zhì)量的有關(guān)研究表明，魚(yú)鱗主要由蛋白質(zhì)和羥基磷灰石組成，其中，蛋白質(zhì)占魚(yú)鱗總質(zhì)量的50%~70%，主要為膠原蛋白和魚(yú)鱗角蛋白，還有少量的魚(yú)鱗球蛋白。魚(yú)鱗中的膠原蛋白纖維與磷灰石互相交聯(lián)，因此，只要在提取膠原蛋白時(shí)進(jìn)行脫鈣，使羥基磷灰石變成可溶性鹽，就可以使膠原蛋白脫離磷灰石晶格的束縛溶出。魚(yú)鱗的這些組成特點(diǎn)十分有利于膠原蛋白的提取制備以及工業(yè)化生產(chǎn)。由魚(yú)鱗中膠原蛋白制得的多肽分子量大部分在1000Da以下，分子量小于1000Da的膠原蛋白多肽不含細(xì)胞及組織相容性膠原，不會(huì)誘發(fā)抗體和免疫反應(yīng)，而且對(duì)皮膚的滲透性非常強(qiáng)，可迅速補(bǔ)充肌膚流失的膠原質(zhì)，同時(shí)小分子量的膠原蛋白多肽更易被人體吸收，其保濕、營(yíng)養(yǎng)、抗衰、除皺、美白、修復(fù)肌膚等功效更為明顯。
[0004]魚(yú)鱗膠原蛋白制備方法主要有以下四種:酸法、堿法、酶法和熱水抽提法，其基本原理都是根據(jù)膠原蛋白的特性改變蛋白質(zhì)所在的外界環(huán)境，把膠原蛋白從其它蛋白質(zhì)中分離出來(lái)，同時(shí)，在實(shí)際提取過(guò)程中，不同提取方法之間往往相互結(jié)合，以取得較好的提取效果O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]魚(yú)鱗膠原蛋白制備方 法主要有四種:酸法、鹽法、酶法和熱水抽提法，本發(fā)明進(jìn)一步用超聲波作用，提高膠原蛋白的得率，縮短了提取時(shí)間?！揪唧w實(shí)施方式】
[0006]實(shí)施例一
[0007]對(duì)照組:堿法提取[0008]魚(yú)鱗和液比1:10，NaOH堿濃度1.0moI/L，50°C反應(yīng)6h，中和至中性，過(guò)濾，濾液濃
縮，噴霧干燥，得到膠原蛋白產(chǎn)品，并計(jì)算提取率。
[0009]超聲波組:堿法提取過(guò)程中，同時(shí)用超聲波發(fā)生器施加20kHz超聲波，提取時(shí)間縮短為對(duì)照組的一半。
[0010]結(jié)果:對(duì)照組提取率為57.1 %，而超聲波組為73.5%，超聲波組取得了更好的提取效果，且縮短了提取時(shí)間。
[0011]實(shí)施例二
[0012]對(duì)照組=Alcalase蛋白酶提取法
[0013]原料的預(yù)處理:魚(yú)鱗一清洗、去除魚(yú)皮和魚(yú)肉一加入15倍體積的0.3mol/L鹽酸，室溫反應(yīng)3h —水洗一干燥備用。
[0014]Alcalase蛋白酶提取:料比10倍，分別于100。。和121°C加熱lOmin，然后按照加Alcalase蛋白酶量0.06AU/g,,在50°C條件下反應(yīng)4h,在酶解過(guò)程中，保證恒定的溫度和PH9.0，酶解完成后在沸水浴中滅活lOmin，冷卻后用0.1M NaOH調(diào)pH至7.0，離心(20000 Xg, 40C，40min)，上清液取出，濃縮，噴霧干燥，得到膠原蛋白產(chǎn)品，并計(jì)算提取率。
[0015]超聲波組:酶法提取過(guò)程中，同時(shí)用超聲波發(fā)生器施加20kHz超聲波，提取時(shí)間縮短為對(duì)照組的一半。
[0016]結(jié)果:對(duì)照組提取率為54.5 %，而超聲波組為71.5%，超聲波組取得了更好的提取效果，且縮短了提取時(shí)間。
[0017]實(shí)施例三
[0018]對(duì)照組:胃蛋白酶提取法
[0019]原料的預(yù)處理:魚(yú)鱗一清洗、去除魚(yú)皮和魚(yú)肉一加入15倍體積的0.3mol/L鹽酸，室溫反應(yīng)3h —水洗一干燥備用。
[0020]胃蛋白酶法提取:將底物與水1:20(W/W)的比例于酶解反應(yīng)器中，調(diào)溫度65°C和PH4.0至酶最適反應(yīng)條件，然后將胃蛋白酶酶按酶量140U/g加入反應(yīng)器中反應(yīng)，酶解6h。在酶解過(guò)程中，保證恒定的溫度和PH，酶解完成后在沸水浴中滅活lOmin，冷卻后用0.1MNaOH調(diào)pH至5.0，離心(20000 X g，4°C，40min)，上清液取出，濃縮，噴霧干燥，得到膠原蛋白產(chǎn)品，并計(jì)算提取率。
[0021]超聲波組:酶解提取過(guò)程中，同時(shí)用超聲波發(fā)生器施加20kHz超聲波，提取時(shí)間縮短為對(duì)照組的一半。
[0022]結(jié)果:對(duì)照組提取率為56.3 %，而超聲波組為74.2%，超聲波組取得了更好的提取效果，且縮短了提取時(shí)間。
【權(quán)利要求】
1.選擇合適的方法提取魚(yú)鱗膠原蛋白。
2.選擇合適的權(quán)利I中的堿法提取條件。
3.選擇合適的蛋白酶種類。
4.選擇合適權(quán)利3中的酶解條件。
5.在權(quán)利1-4的方法中，同時(shí)用超聲波發(fā)生器施加20kHz超聲波以提高提取魚(yú)鱗膠原蛋白的得率和縮短提取時(shí)間。
【文檔編號(hào)】C12P21/06GK103570827SQ201310582128
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】宋健 申請(qǐng)人:江南大學(xué)