一种鱼鳞Ⅰ型胶原蛋白肽的规模化制备方法技术

本发明专利技术涉及一种鱼鳞Ⅰ型胶原蛋白肽的规模化制备方法。其以海洋鱼类鱼鳞或淡水鱼类鱼鳞为原料，经碱、酸预处理除杂后，采用一步生物酶解技术直接将鱼鳞中Ⅰ型胶原蛋白定向酶解成分子量分布较为集中的Ⅰ型胶原蛋白肽，再利用连续离心分离协同膜分离技术在常温下对定向酶液分离、纯化和浓缩，得到纯度≥95%，分子量在1000道尔顿以下的鱼鳞Ⅰ型胶原蛋白肽溶液，最后利用喷雾干燥技术快速干燥成品。本发明专利技术方法流程整体简单可行，高效节能，生产周期短，适合大规模生产；本发明专利技术方法生产出来的鱼鳞Ⅰ型胶原蛋白肽产品的纯度高，质量好，其分子量低于1000道尔顿的肽含量达到97%以上。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及。其以海洋鱼类鱼鳞或淡水鱼类鱼鳞为原料，经碱、酸预处理除杂后，采用一步生物酶解技术直接将鱼鳞中Ⅰ型胶原蛋白定向酶解成分子量分布较为集中的Ⅰ型胶原蛋白肽，再利用连续离心分离协同膜分离技术在常温下对定向酶液分离、纯化和浓缩，得到纯度≥95%，分子量在1000道尔顿以下的鱼鳞Ⅰ型胶原蛋白肽溶液，最后利用喷雾干燥技术快速干燥成品。本专利技术方法流程整体简单可行，高效节能，生产周期短，适合大规模生产；本专利技术方法生产出来的鱼鳞Ⅰ型胶原蛋白肽产品的纯度高，质量好，其分子量低于1000道尔顿的肽含量达到97%以上。【专利说明】一种鱼鱗I型胶原蛋白肽的规模化制备方法
本专利技术涉及到一种分子量在1〇〇〇道尔顿以下的鱼鳞I型胶原蛋白肽(也称低聚 肽）的规模化制备方法，属于生物提取
。
技术介绍
以前，胶原蛋白肽的制备生产原料主要来源于陆生动物的骨和皮。近年来，由于 疯牛病、口蹄疫等传染性疾病的发生和流行，导致人们对来源于牲畜的胶原蛋白肽的安全 性发生了怀疑，另外，在信仰伊斯兰教、回教的地区，来源于牲畜的胶原蛋白肽由于宗教的 原因，其应用也会受到很大的限制，而在我国这么个渔业大国的水产品加工过程中，不可避 免地会产生大量的废弃物--鱼鳞，造成环境污染和资源浪费。所以，综合考虑原料的安全 性、成本和环境保护等多方面因素，水产品加工废弃物鱼鳞成为制备胶原蛋白肽的重要原 料。 鱼鳞中主要的胶原蛋白为I型胶原蛋白，所以定向酶解鱼鳞I型胶原蛋白所得到 的胶原蛋白肽，即鱼鳞I型胶原蛋白肽。在化妆品方面，相关文献研究表明，构成人体皮肤 真皮层的胶原蛋白主要分为两类：I型胶原蛋白和III型胶原蛋白；人体在生命过程中，皮 肤胶原蛋白的含量和比例会发生明显改变；年轻时胶原蛋白含量较为丰富，婴儿及青年人 的皮肤I型胶原蛋白：111型胶原蛋白约为7 :3 ;随着年龄的增长，皮肤逐渐衰老，胶原蛋白 的含量逐渐降低且两者比例逐渐倒置，胶原蛋白变粗，出现异常交联，结缔组织物理化学性 质改变，皮肤出现皱纹。由此可见，I型胶原蛋白是年轻皮肤维持皮肤张力的最主要物质， 也是随年龄增长皮肤主要流失的一类胶原蛋白。来源于鱼鳞的I型胶原蛋白的鱼鳞I型胶 原蛋白肽正是人体皮肤所急需的。另外，在食品、保健品方面，I型胶原蛋白肽不仅可以作为 肉制品改良剂，人工肠衣和可食性蛋白膜等食品材料，还可以作为诸如补钙、减肥、降血脂、 降血压等功能性保健品。 而分子量小于1000道尔顿的胶原蛋白肽是构成胶原蛋白的小分子片断，它是由 二肽（由两个氨基酸缩合而成的肽称为二肽）、三肽直至七肽组成的具有生物活性的小分 子混合寡肽(氨基酸的平均分子量约为130)。所以，相对于其他较大分子量片段的I型胶原 蛋白肽，来源于鱼鳞I型胶原蛋白的鱼鳞I型胶原蛋白肽具有更加显著的皮肤渗透性和更 强的生物活性。 目前，制备生产鱼鳞胶原蛋白肽最主要的方法有酸法、碱法、酶法，以及多种方法 结合使用。利用酸、碱水解法提取胶原蛋白肽，产品分子量分布广泛，均匀度差，为了制备 分子量较小的胶原蛋白肽，在提取过程中必须消耗大量的酸和碱，并且提取产品成分非常 复杂，后续纯化处理麻烦。除了酸、碱法外，还有酶解法可以提取胶原蛋白肽，它还可以根据 所需各种不同的胶原蛋白肽产品的结构特点，选择恰当的蛋白酶和合适的酶解条件进行制 备，产品的分子量分布较为集中，附加值高；另外，在制备过程中，只要注意在预处理时除去 鱼鳞中大量的无机盐、脂肪等杂质，避免这些杂质影响酶的活度，就可实现在短时间内进行 快速的定向酶解反应，获得较高的得率；同时酶解法避免了大量的酸和碱的消耗，更加安全 环保，更能满足产业化放大和大规模生产的要求。所以，酶法提取是目前相当热门的一类蛋 白肽制备方法。
技术实现思路
本专利技术瞄准当今的热点生物技术，提供一种方法简便、安全环保、低成本、高产率、 产品纯度高、分子量绝大部分分布在1000道尔顿以下的鱼鳞I型胶原蛋白肽的规模化制备 方法，实现水产品下脚料--鱼鳞的高值化利用。 为解决上述技术问题，本专利技术的技术解决方案是： 一种鱼鳞I型胶原蛋白肽的规模化制备方法，包括以下步骤： (1) 预处理 将鱼鳞投入反应荃中，加入鱼鳞重量2 -10倍的碱溶液，搅拌1 一12小时，除掉鱼鳞的 脂肪和其他杂质，用水洗净，加入鱼鳞重量2 -10倍的酸溶液，搅拌1 一 12小时，再用去离子 水洗净，其中碱溶液的质量体积浓度为1 一4%，酸溶液的质量体积浓度为3 - 8% ; (2) 酶解提取 利用合适的蛋白酶定向酶解获得鱼鳞I型胶原蛋白肽。将经过预处理并洗净的鱼鳞置 于反应釜中，加去离子水，加入浓碱液调节pH值6?8之间，加入鱼鳞投料重量1%?5%的 蛋白酶，反应温度为45?65°C，反应2?8小时；酶解结束后升温至70?80°C，保温20? 30分钟灭酶，得到鱼鳞I型胶原蛋白肽酶解液。 (3) 分离纯化 离心机分离协同膜分离方法技术纯化鱼鳞I型胶原蛋白肽酶解液。鱼鳞I型胶原蛋 白肽酶解液高速离心，所得清液用相对分子质量为10kD?5kD的纳滤膜去除大分子杂质， 再用相对分子质量为lkD?200DA的纳滤膜去除小分子杂质和无机盐，并浓缩得到纯度 彡95%，分子量在1000道尔顿以下的鱼鳞I型胶原蛋白肽溶液。 (4) 快速干燥 利用喷雾干燥快速干燥蛋白肽溶液，得到鱼鳞I型胶原蛋白肽成品。 所述步骤（1)原料预处理所使用的鱼鳞可以是海洋鱼类鱼鳞或淡水鱼类鱼鳞。 所述步骤（1)预处理和所述步骤（2 )加入浓碱液调节pH值所使用的碱为碳酸氢钠 (钾）或氢氧化钠(钾）；酸为盐酸或硝酸。 所述步骤（2)中加水量为鱼鳞重量的10倍。 所述步骤（3)中所使用的蛋白酶为木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、风味蛋白酶、糜蛋白 酶和胰蛋白酶中的一种或两种组合。 所述步骤（3)中所使用的相对分子质量为10kD?5kD的纳滤膜流速为5?14立 方米/小时，膜压力为〇. 552-0. 931Mpa，温度为20?50°C;所使用的相对分子质量为lkD? 200DA的纳滤膜流速为5?14立方米/小时，膜压力为0. 483?2. 758Mpa，温度为20? 50。。。 所述步骤（3)中所使用的离心机为10000?15000rpm的连续流离心机。 所述步骤（4)中所使用的喷雾干燥的进风温度为120?180°C、出风温度为70? 90。。。 所述预处理步骤前，先对鱼鳞进行清洗以除去颗粒杂质。 与现有技术相比，本专利技术具有以下优点： 1.本专利技术选择主要含有I型胶原蛋白的鱼鳞作为原料，保证了酶提的胶原蛋白肽 是源自单一构型蛋白的I型胶原蛋白肽。 2.本专利技术的制备方法完全使用生物酶定向酶解技术，一方面有效杜绝化学法中 强酸、强碱和高热对产品结构造成破坏，保证了产品的稳定性，同时不产生任何有毒有害物 质；另一方面，生物酶定向酶解技术还可以避免化学法所带来的环境污染和巨大的能源消 耗，显著降低了生产成本。 3.本专利技术的规模化生产方法不仅保证了产品的高得率，而且高效、安全、环保。 4.本专利技术方法简便可行，即在预处理步骤之后，直接采用一步生物酶定向酶解技 术将传统的提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种鱼鳞Ⅰ型胶原蛋白肽的规模化制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）预处理将鱼鳞投入反应釜中，加入鱼鳞重量2—10倍的碱溶液，搅拌1—12小时，除掉鱼鳞的脂肪和其他杂质，用水洗净，加入鱼鳞重量2—10倍的酸溶液，搅拌1—12小时，再用去离子水洗净，其中碱溶液的质量体积浓度为1—4%，酸溶液的质量体积浓度为3—8%；（2）酶解提取利用合适的蛋白酶定向酶解鱼鳞I型胶原蛋白肽；将经过预处理并洗净的鱼鳞置于反应釜中，加去离子水，加入浓碱液调节pH值6～8之间，加入鱼鳞投料重量1%～5%的蛋白酶，反应温度为45～65℃，反应2～8小时；酶解结束后升温至70～80℃，保温20～30分钟灭酶，得到鱼鳞Ⅰ型胶原蛋白肽酶解液；（3）分离纯化离心分离协同膜分离方法技术纯化鱼鳞Ⅰ型胶原蛋白肽酶解液：鱼鳞Ⅰ型胶原蛋白肽酶解液高速离心，所得清液用相对分子质量为10kD～5kD的纳滤膜去除大分子杂质，再用相对分子质量为1kD～200DA的纳滤膜去除小分子杂质和无机盐，并浓缩得到纯度≥95%、分子量在1000道尔顿以下的鱼鳞Ⅰ型胶原蛋白肽溶液；（4）快速干燥利用喷雾干燥快速干燥蛋白肽溶液，得到鱼鳞Ⅰ型胶原蛋白肽粉成品。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈思谨，易瑞灶，陈晖，郭洪辉，谢全灵，陈俊德，孙继鹏，郑美华，高然，许诺华，
申请(专利权)人：国家海洋局第三海洋研究所，
类型：发明
国别省市：福建;35