[发明专利]一种蚕丝蛋白的提取方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种蚕丝蛋白的提取方法，属于一种蚕丝蛋白的加工工艺。

背景技术

蚕丝主要是由丝胶和丝素两种蛋白质组成的，总称为蚕丝蛋白。丝胶包围在丝素纤维表层，起胶粘作用。丝胶和丝素具有不同的结构和性能：丝胶为球状蛋白，二级结构以无规卷曲为主，稳定性差，可溶于热水、酸、碱、蛋白酶以及低浓度碳酸钠等溶液中；丝素为纤维状蛋白，含有大量的结晶结构，性能稳定，可溶于高浓度氯化钙（CaCl₂）、氯化钙乙醇水（CaCl₂/CH₃CH₂OH/H₂O）混合液和溴化锂（LiBr）等溶液中。因此，可以根据蚕丝蛋白在不同溶液中的溶解性差异和实际应用需求，选择合适的溶解液进行提取处理，获得各种具有不同结构与性能的蚕丝蛋白，用于加工制备化妆品和食品添加剂、生物组织修复材料、高吸水材料、药物载体和细胞培养基等不同形态功能材料。

目前，传统的蚕丝蛋白提取思路为：①将茧层或茧丝用丝胶溶解液（如沸水、高温高压、酸、碱、蛋白酶液等）处理和纯化，获得部分或大部分丝胶蛋白；②先将茧层或茧丝用丝胶溶解液（如0.5% w/w Na₂CO₃溶液等）进行完全脱胶处理，得丝素纤维；然后，将该丝素纤维用丝素溶解液（如50% w/w CaCl₂溶液等）处理、透析纯化，获得丝素蛋白。

例如公开日为2009年03月11日，公开号为CN101381758的中国专利中，公开了一种由蚕丝提取丝素肽的方法，该方法包括以下过程：将蚕丝加入Na₂CO₃溶液中精炼后，滤出蚕丝再将其加入CaCl₂溶液中溶解，溶解后得到的溶丝液用蛋白酶进行酶水解反应，水解液经超滤和纳滤分离后，得到的料液经喷雾干燥得到丝素肽粉末。又如公开日为2011年02月16日，公开号为CN101974596A的中国专利中，公开了一种丝素肽的提取方法，该方法采用废蚕丝为主要原料，经过除杂、配水和添加亚硫酸钠升温蒸煮、过滤、蛋白酶酶解、灭酶、脱色、膜分离，将得到的滤液经干燥后即得到丝素肽。这些传统的蚕丝蛋白提取方法存在蚕丝蛋白易发生降解（特别是丝胶蛋白的提取）、提取过程复杂（获得丝素蛋白需分两步走）、资源浪费（丝素提取过程中的脱胶液降解厉害，较难纯化和利用）等缺点。

目前还没有一种工艺简单、提取条件温和、有利于提高蚕丝蛋白的提取效率、减少蚕丝蛋白资源浪费、减轻提取条件对蚕丝蛋白结构与性能影响的蚕丝蛋白的提取方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种工艺简单、提取条件温和、有利于提高蚕丝蛋白的提取效率、减少蚕丝蛋白资源浪费、减轻提取条件对蚕丝蛋白结构与性能影响的蚕丝蛋白的提取方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该蚕丝蛋白的提取方法的特点在于：该提取方法依次包括如下步骤：

（1）、将蚕茧的茧层剥成薄层或者将蚕茧的茧层剪成碎片或者将蚕茧的茧丝剪成短纤维而制得蚕丝蛋白原料；

（2）、将步骤（1）制得的蚕丝蛋白原料置于温度为95-100℃的CaCl₂水溶液中进行溶解，直至蚕丝蛋白原料未溶解部分呈胶状物，从而制得溶解处理液；

（3）、将步骤（2）制得的溶解处理液用滤纸过滤，过滤分离得到蚕丝蛋白/CaCl₂混合水溶液和未溶胶状物；

（4）、将步骤（3）中的未溶胶状物用水清洗数次，以除去粘附的氯化钙分子，从而制得蚕丝蛋白胶体；和/或将步骤（3）中的蚕丝蛋白/CaCl₂混合水溶液置于透析袋中用水透析纯化，以除去蚕丝蛋白/CaCl₂混合水溶液中的氯化钙分子，从而制得蚕丝蛋白溶液；

（5）、将步骤（4）中制得的蚕丝蛋白胶体和/或蚕丝蛋白溶液进行加工而制得成品蚕丝蛋白。本发明采用将蚕丝蛋白原料直接置于氯化钙水溶液中进行提取处理，能够同时获得两种具有不同结构与性能的蚕丝蛋白，即能够同时获得蚕丝蛋白胶体和蚕丝蛋白溶液，本发明中蚕丝蛋白胶体的成分是丝胶蛋白胶体，蚕丝蛋白溶液的主要成分是丝素蛋白。本发明的蚕丝蛋白在提取过程中不会发生蚕丝蛋白易降解的情况，提取过程简单，只需一步就能够获得丝素蛋白为主的蚕丝蛋白溶液，大大提高了蚕丝蛋白原料的利用率，使得蚕丝蛋白便于纯化和利用。