一種魚源膠原蛋白的制備方法技術

本發明專利技術涉及一種魚源膠原蛋白的制備方法，包括以下步驟：(1)將魚皮精細化處理，處理后的魚皮經充分清洗后瀝干；(2)將處理好的魚皮置于低于10℃的環境下，使用超聲波輔助酸提取法提取所述魚皮中的膠原蛋白20

【技術實現步驟摘要】
一種魚源膠原蛋白的制備方法


[0001]本專利技術屬于醫學生物材料
，具體涉及到一種魚源膠原蛋白的制備方法。

技術介紹

[0002]膠原蛋白廣泛存在于無脊椎動物和脊椎動物的結締組織(皮膚，骨骼，肌腱，韌帶，鞏膜等)中，主要起到結構支撐作用，是動物體內含量最豐富的功能性蛋白質，約占機體蛋白質總量的30％。由于具有良好的結構和功能，膠原蛋白已廣泛應用于制藥、生物醫療、健康保健、美容護理等領域。目前醫用膠原材料基本來源于豬、牛、羊等陸地哺乳動物，成本昂貴且病毒傳播風險高，已被各國列為高風險管理醫療制品。重組人源膠原的發展為解決膠原原料來源問題提供了新思路，但其研發、生產成本和技術壁壘高，分子量、熱穩定性等關鍵參數也仍需優化調整。因此，尋找一種資源豐富、成本低廉、安全性風險低的膠原新來源勢在必行。
[0003]由于膠原蛋白結構的保守性，海洋魚源膠原蛋白核心區的氨基酸序列與陸地哺乳動物膠原蛋白高度相似，其在動物體內的分布和功能也大致相仿，這也為其部分替代陸地哺乳動物源膠原蛋白提供結構基礎。每年，海洋魚類在加工中產生上萬噸廢棄物(約占魚體總重的50～70％)，包括魚鱗、魚皮、魚鰭、魚骨等，而這些廢棄物卻是膠原蛋白良好的原材料。因此，魚膠原來源廣泛、資源豐富、價格低廉，還可同時解決水產加工廢棄物的環境污染問題，具備作為新型膠原來源的工業化基礎。另一方面，魚膠原抗原性較低，不會引起明顯的過敏反應，去除端肽后所得的酶法魚膠原其抗原性進一步降低，完全滿足醫用材料的安全性要求，用于醫療制品的開發安全性更高。
[0004]魚皮的膠原蛋白含量高，通常是生產魚源膠原蛋白的首選。大多數魚皮和哺乳動物皮一樣，可分為表皮層和真皮層。提取膠原蛋白的工藝上，目前大多采用簡單的原料清洗方式和單一的酸提取方式。該方法對原材料膠原提取有限，對部分交聯程度較高的組織提取率不太理想。如專利CN10974588公開了一種魚膠原的制備方法，其前處理僅使用水清洗魚皮，未對魚皮進一步處理，膠原提取率低；CN108642115公開了一種高質量可放大型魚膠原蛋白提取純化方法，其僅通過單一的酸提取工藝得到膠原蛋白，無法充分促進膠原溶出。魚源膠原蛋白的提取還存在著雜質含量高、純化效果差等問題，這是由于傳統的膠原蛋白提取工藝中原料處理和純化方式較為粗糙和單一所導致。專利CN109908395公開了一種鯊魚皮天然醫用膠原蛋白海綿制備方法，其在純化時采用透析脫鹽，耗時較長。CN104672323公開了一種魚膠原的制備方法，其魚皮前處理時僅通過水清洗，在得到膠原提取液后也未進行純化，最終僅能得到粗膠原蛋白。

技術實現思路

[0005]針對上述情況，本專利技術旨在提供一種魚源膠原蛋白制備方法。本專利技術通過魚皮處理精細化、低溫超聲波輔助酸提取的工藝提高膠原蛋白提取率，并通過二段超濾和柱層析純化相結合的制備方法，有效除去料液中的大分子和小分子雜質，提升膠原蛋白純度。本發
明所制得的高純度膠原蛋白在醫藥、化妝品、食品等領域具有較高應用價值。
[0006]本專利技術涉及一種魚源膠原蛋白的制備方法，包括以下步驟：
[0007](1)將魚皮精細化處理，清洗處理后的魚皮并瀝干；
[0008](2)將處理好的魚皮置于低于10℃的環境下，使用超聲波輔助酸提取法提取該魚皮中的膠原蛋白20
?
30小時，優選24小時；
[0009](3)在低于10℃的環境下，向步驟(2)所得的提取液中加酶進行酶解，并過濾除去固體雜質，得到粗制膠原蛋白液；
[0010](4)將步驟(3)中獲得的粗制膠原蛋白液經鹽析、離心棄上清后重溶，配置成0.05％～0.50％濃度，優選0.10％～0.35％濃度的膠原蛋白液；
[0011](5)將步驟(4)中所得的膠原蛋白液經二次純化后凍干，得到高純度的膠原蛋白。
[0012]魚皮分為表皮層和真皮層。表皮層之下的基底膜層通常密度較高、穩定性較強，該結構會影響膠原蛋白制備過程中膠原的溶出，降低膠原蛋白提取率；部分魚的魚皮表皮層帶有色素等雜質，真皮層含有彈性蛋白等雜蛋白，未經充分純化會降低膠原蛋白純度，增加膠原蛋白免疫原來源。因此，魚源材料的前處理工藝對提高膠原蛋白提取率具有十分重要的意義，而充分的純化工藝能夠降低膠原蛋白作為生物材料的風險性。
[0013]步驟(1)所述的魚皮為鱈魚皮、三文魚皮、鰻魚皮、馬鮫魚皮、羅非魚皮、金線魚皮、帶魚皮、黃瓜魚皮中的一種。
[0014]根據本專利技術一實施方案，所述的魚皮精細化處理，包括魚皮真皮側薄膜組織的去除、魚皮表皮層和基底膜層的去除、流動水攪拌清洗、魚皮的切割和魚皮脫腥脫脂。
[0015]根據本專利技術一實施方案，所述魚皮脫腥脫脂利用脫腥脫脂劑進行處理，所述脫腥脫脂劑的濃度是1％～15％，優選3～10％，更優選6～8％，所述脫腥脫脂劑選自但不限于甲醇、乙醇、異丙醇、氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種或幾種，脫腥脫脂的時間12～60h。
[0016]根據本專利技術另一實施方案，對于所述超聲波輔助酸提取法，酸選自但不限于磷酸、乳酸、鹽酸、乙酸、檸檬酸中的一種或幾種。
[0017]根據本專利技術另一實施方案，所述超聲波輔助酸提取法包括先后用兩種不同超聲頻率的超聲波輔助酸提取膠原蛋白，優選地，先使用的超聲波功率為60～100W，后使用的超聲波功率為80～120W。
[0018]根據本專利技術另一實施方案，所述超聲波輔助酸提取法，前12小時的超聲波功率為60～100W，后12小時的超聲波功率為80～120W。
[0019]根據本專利技術另一實施方案，所述超聲波輔助酸提取法中所述酸的濃度為0.5～5％(v/v)，底物與所述酸之比為1:10～1：80(w/v)。
[0020]根據本專利技術一實施方案，所述酶解為加酶以及在不高于10℃環境下酶解膠原蛋白4～24h，所述酶選自但不限于胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、糜蛋白酶、嗜熱菌蛋白酶中的一種或幾種，所述酶的濃度為0.05～0.5％(w/w)。
[0021]根據本專利技術一實施方案，所述鹽析中使用的鹽選自但不限于氯化鈉、硫酸銨、硫酸鈉、氯化鎂、硫酸鋁、氯化銨、硫酸鎂中的一種或幾種；鹽濃度為5％～20％，
[0022]根據本專利技術另一實施方案，所述二次純化包含柱層析和二段超濾。
[0023]根據本專利技術另一實施方案，所述柱層析為凝膠柱層析、親和柱層析、疏水柱層析中的一種。
[0024]根據本專利技術另一實施方案，所述二段超濾為使用兩塊不同分子量的超濾膜包對膠原液進行純化除雜。初次超濾使用小分子量的超濾膜包，收集回流液；第二次超濾使用大分子量的超濾膜包，收集過膜后的濾液。
[0025]根據本專利技術另一實施方案，所述兩塊超濾膜包截留分子量為10～1000kDa之間，更優選為50～500kDa之間。
[0026]專利技術優點
[0027]本專利技術與現有技術相比，優點在于提供一種高提取率、高純度的魚源膠原蛋白的制備方法。本專利技術通過魚原料精細化處理，顯著降低魚原料雜質和部分組織結構的干擾，增加魚原料在酸溶液中本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種魚源膠原蛋白的制備方法，包括以下步驟：(1)將魚皮精細化處理，清洗處理后的魚皮并瀝干；(2)將處理好的魚皮置于低于10℃的環境下，使用超聲波輔助酸提取法提取所述魚皮中的膠原蛋白20
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30小時，優選24小時；(3)在低于10℃的環境下，向步驟(2)所得的提取液中加酶進行酶解，并過濾除去固體雜質，得到粗制膠原蛋白液；(4)將步驟(3)中獲得的粗制膠原蛋白液經鹽析、離心棄上清后重溶，配置成0.05％～0.50％濃度，優選0.10％～0.35％濃度的膠原蛋白液；(5)將步驟(4)中所得的膠原蛋白液經二次純化后凍干，得到高純度的膠原蛋白。2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述魚皮精細化處理包括魚皮真皮側薄膜組織的去除、魚皮表皮層和基底膜層的去除、流動水攪拌清洗、魚皮的切割和魚皮脫腥脫脂。3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述魚皮脫腥脫脂利用脫腥脫脂劑進行處理，所述脫腥脫脂劑包括甲醇、乙醇、異丙醇、氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種或幾種，所述脫腥脫脂劑的濃度是1％～15％，優選3～10％，更優選6～8％，脫腥脫脂的時間是12～60h。4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，對于所述超聲波輔助酸提取法，酸包括磷酸、乳酸、鹽酸、乙酸、檸檬酸中的一種或幾種；優選地，所述酸的濃度為0.5～5％(v/v)，底物與所述酸之比為1:10～1：80(w/v)。5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述超聲波輔助酸提取法包...

【專利技術屬性】
技術研發人員：傅維擎，黃兆輝，解江冰，
申請(專利權)人：煙臺德勝海洋生物科技有限公司，
類型：發明
國別省市：