[发明专利]一种胶原蛋白纯化的方法

说明书

本发明提供了一种胶原蛋白纯化的方法，涉及蛋白质加工技术领域。本发明采用硅藻土+生物絮凝剂的方式将溶液中的不溶物和非酸溶性蛋白等组分沉淀，然后进行板框过滤将其去除，不仅操作简单，而且可以节约后续超滤时间，提高胶原蛋白的收率和纯度；盐析过程中使用质量分数为15‑25％的氯化铵和质量分数为30‑40％的硫酸铵的混合物，并控制两者的体积比为5‑10:1，可以明显增加胶原蛋白的沉淀量，进而提高胶原蛋白的收率；最后采用超滤膜结合管式超滤膜的方式对混合液进行除盐，能够将盐析过程中的盐全部脱除，保证了得到胶原蛋白的纯度，进而避免了因胶原蛋白中含有盐而造成的稳定性降低。

技术领域

本发明涉及蛋白质加工技术领域，具体涉及一种胶原蛋白纯化的方法。

背景技术

胶原蛋白，是一种产生于动物成纤细胞的天然生物高分子，占哺乳动物蛋白质总量的三分之一。从结构上看，胶原蛋白分子是以超分子构造存在于细胞外基质中的。胶原蛋白最为普遍的一种结构特征是三螺旋构造，是由三条α多肽链构成，而多肽链之间，则是以右手螺旋构型交互缠绕构成超螺旋结构，这使胶原蛋白分子十分稳定。由于其结构和组成上的一系列特点，胶原蛋白具备良好的修复性、生物相容性、机械弹性、低免疫原型等性质，胶原蛋白及相关衍生产品，在食品、美容、医药、生物学等领域应用广泛，发挥着重要作用。

在医学领域胶原蛋白的低抗原性、生物相容性、修复性以及生物可降解性，是胶原蛋白成为优秀的生物医学材料的重要保证，几十年来科研人员利用胶原蛋白制作出多种生物医疗产品，成功应用于临床医学、临床治疗上。例如，在治疗烧伤烫伤上，胶原蛋白常被用作治疗烧伤的敷料，能够促进肉芽组织和上皮细胞的形成，减小伤口的挛缩的抗原反应、止血性能好；在创伤外科中，胶原蛋白除了发挥其低抗原性、生物相容性的特点，还能提供与真皮类似的物理形态结构；在组织工程上，胶原蛋白的重要性更加凸显，在血管膜、人工皮肤、心脏支架、心脏瓣膜、骨骼代用品上发挥重要作用。可以说，胶原带白是临床医学中最为重要的生物材料之一。

在食品领域胶原蛋白由氨基酸构成，具有包括人体必需的7种氨基酸在内的、除色氨酸、酪氨酸和半胱氨酸之外的18种氨基酸，具备一般蛋白质中少见的焦谷氨酸、羟脯氨酸和羟基赖氨酸。其中，甘氨酸、脯氨酸和羟脯胺酸的含量相当之高，因此，胶原蛋白作为一种高营养价值的保健食品，起到维持肌肤弹性、强化韧性、强筋健骨的作用。另外，胶原蛋白也被广泛用于食品添加剂、调味品、食品包装材料等方面。

在美容领域胶原蛋白的重要功效之一是维持皮肤的弹性，其中的秘密就源于胶原蛋白的交联。胶原蛋白参与组成人体皮肤的真皮层，它与少量弹性蛋白一起形成规则的、具有高机械强度的纤维网状结构，使皮肤具有一定的弹性和硬度，并为表皮输送水分。最早是美国使用牛胶原注射来修复疤痕和祛除皱纹，在女性美容上起到了不错的效果。在化妆品中，如果添加胶原多肽，能够通过相容性协同吸收，也能填充在皮肤基质之间，使皮肤饱满而富有弹性。

胶原蛋白因其特殊的α肽链三螺旋结构而具有一系列特性，包括低免疫原性、生物相容性、止血性、优良机械弹性、可生物降解性等等，在临床医学、食品行业、化妆护肤等领域发挥重要作用。

胶原的提取主要来自生物体，人工合成还没有进入大规模产业化，因此使用过程中首先对胶原蛋白进行纯化，目前常用的纯化方法有盐析、透析等方法，或者盐析和透析相结合的方法。

中国专利申请201811465406.1中公开了一种胶原蛋白提取方法，包括：①牛跟腱解冻，去血水、表面异物和筋膜，用溶液进行一次预处理；②步骤一处理的牛跟腱去脂肪膜，用溶液进行二次预处理；③步骤二处理完的牛跟腱冷冻后切片，用溶液进行前处理；④将前处理完的牛跟腱切片持续酶解，离心取上清制备胶原粗提液；⑤调节胶原粗提液pH，加入中性盐盐析，离心获得胶原蛋白沉淀；⑥加入磷酸盐缓冲液溶解上述沉淀，获得特定浓度的胶原蛋白，该申请采用酸-酶-盐相结合的方法，可得到特定浓度范围的胶原蛋白。