[发明专利]一种高分子量鱿鱼皮胶原蛋白的制备方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及生物技术中蛋白质材料领域，尤其是涉及一种高分子鱿鱼皮胶原蛋白的制备方法。

 

背景技术

胶原蛋白是一类重要的结构蛋白，广泛存在于多细胞动物的骨骼、表皮和肌腱等支持组织中，由于其具有弱抗原性、良好的组织相容性、凝胶型、增稠性、乳化性和水合性，胶原蛋白及其水解产物在医疗保健、美容、食品及日用化工等领域具有广泛的用途及良好的应用前景，而目前的商用胶原蛋白通常是来源于含有结缔组织的屠宰动物，近年来疯牛病、口蹄疫、禽流感等疾病的出现，使得陆生动物来源的胶原蛋白在应用方面受到了极大限制，而海洋动物含有丰富的胶原蛋白，具有很大的开发潜力。

鱿鱼作为我国一种主要的水产加工原料，加工过程中约有35%的头、足、内脏、表皮等副产物产生，其中鱿鱼皮占8-13%，而鱿鱼皮中胶原蛋白含量约为其干重的70-80%。对于这些副产物的处理，一般企业采用掩埋丢弃的方法或者简单加工做成饲料，这不仅造成资源的极大浪费，更严重的是直接导致环境污染，因此鱿鱼皮胶原蛋白的开发和应用已引起广泛重视。

例如，中国专利申请公布号：CN102217699A，申请公布日：2011年10月19日，公开了一种鱿鱼皮蛋白活性肽的制备方法，将鱿鱼皮洗净剪成块状，加入NaOH水溶液浸泡2～8 d进行脱色，再经水洗至pH中性；加入Ca(OH)₂溶液浸泡2～4 d进行固色，再经水洗至pH中性；在55～75℃的pH中性水中处理0.5～1.5 h过滤，除去不溶性蛋白，提取得到鱼皮蛋白液；最后，将该液于110-121℃高压处理30～120 min，即得鱿鱼皮蛋白活性肽。

用该方法制备的鱿鱼皮胶原蛋白之间分子量大小差距甚远，由于低分子量的鱿鱼皮胶原蛋白制备的生物医学材料脆性较大，抗拉强度较低，应用于生物医学材料方面时受到很大限制，若均用于生物医学材料方面，会导致鱿鱼皮胶原蛋白的整体利用水平不高，因此制备对于力学性能要求较高的生物医学材料的高分子量鱿鱼皮胶原蛋白，对于提高胶原蛋白的利用水平具有重要意义。

 

发明内容

本发明的目的是为了克服目前技术制备的鱿鱼皮胶原蛋白之间分子量大小差距甚远，若用于生物医学材料会导致鱿鱼皮胶原蛋白利用水平不高的缺点，提供一种适用于制备具有较高抗拉强度的生物医学材料的高分子量鱿鱼皮胶原蛋白制备方法。

 

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案： 

一种高分子量鱿鱼皮胶原蛋白的制备方法，所述的制备方法包括下列步骤：

a.    将鱿鱼皮解冻后用清水清洗干净并捣碎。原料鱿鱼皮一般都为冷冻状态，需要解冻，清洗以除去原料表面的部分色素、粘液等杂质，捣碎能增加鱿鱼皮的体表面积，使其与溶液充分接触；

b.    加入NaOH溶液在4-10℃下浸泡24-30 h。NaOH溶液浸泡以去除杂蛋白，而在温度4-10℃时蛋白质较为稳定，温度过高蛋白质会变性；

c.    再加入正丁醇溶液，搅拌16-24 h，用蒸馏水洗涤至pH为中性后沥干。丁醇溶液用于脱脂，正丁醇亲脂性强，特别是溶解磷脂的能力强，正丁醇兼具亲水性，在溶解度范围内不会引起酶的变性失活，另外，丁醇提取法的pH及温度选择范围较广；

d.    沥干后的鱿鱼皮中加入蒸馏水，搅拌均匀，加入蛋白酶对鱿鱼皮进行酶法水解。化学法水解以酸或碱断开蛋白质肽键，由于反应环境较极端，不利于活性的保持，而酶法水解相对于化学法水解，安全性更高，在温和条件下进行定位水解，水解过程也比较容易控制；

e.    选用分子截留量为100 kd的超滤膜对酶解液进行超滤。超滤是利用高压力或离心力，使水和其他小的溶质分子通过超滤膜，而蛋白质留在膜上，可选择不同孔径的超滤膜截留不同分子量的蛋白质，选择分子截留量为100 kd的超滤膜便可截留分子量为100 kd以上的高分子胶原蛋白，而分子量为100 kd以下的胶原蛋白则通过超滤膜留在滤液中，若选用截留分子量为100 kd以上的超滤膜，截留的高分子量胶原蛋白量较少，选用截留分子量100 kd以下的超滤膜，截留的胶原蛋白中又含有小分子量胶原蛋白，超滤成本低，操作方便，条件温和，能较好地保持生物大分子的活性，回收率高等优点；

f.    收取步骤e中超滤膜上的截留物，冷冻干燥后便得到高分子量鱿鱼皮胶原蛋白。冷冻干燥既能防止胶原蛋白变质，又能保持胶原蛋白的天然结构和特性。