膠原蛋白提取及檢測方法研究進展

1、PAGE 5 -膠原蛋白提取及檢測方法研究進展摘要：目前，隨著膠原蛋白在各相關行業(yè)中用量不斷增加，人們對其的研究愈發(fā)重視。膠原蛋白主要存在于水生動物和哺乳動物體內，經專業(yè)手段提取后應用于食品、美容、醫(yī)療等領域中。本文主要就其提取方法和檢測方法展開綜述，旨在為今后的相關研究提供有力依據(jù)。關鍵詞：膠原蛋白;提取方法;檢測方法【中圖分類號】G644.5【文獻標識碼】A【文章編號】2107-2306（2022）12-01膠原蛋白主要分布于多細胞生物體內，是其中含量最多且分布最為廣泛的蛋白質之一，在蛋白質總量中占比約在25%35%，是締結組織的主要組成部分1。一般情況下，膠原蛋白提取來自于動物屠宰后的廢

2、棄物。此外，魚皮也是其主要原料之一。膠原蛋白不僅具有良好的理化性能和生物活性，同時還具備其他材料無可比擬的優(yōu)勢，那就是較高的生物相容性和可降解性。正是由于其具備的這些獨特優(yōu)勢，使其被大量應用于醫(yī)藥、美容、食品加工等行業(yè)中。隨著各行各業(yè)對膠原蛋白需求量的不斷增加，人們對其的研究也在逐步深入。本文主要就膠原蛋白的提取及檢測展開綜述。1.膠原蛋白的提取方法人們主要通過海洋生物和動物組織獲得生產膠原蛋白的原材料，包括禽畜骨頭、肌腱、豬皮、魚鱗、魚皮等。而目前普遍認為品質最佳且污染較小的就是深海魚膠原蛋白，這也是膠原蛋白提取由動物組織逐漸轉向海洋生物的主要原因。下圖為酸、酶法結合提取工藝圖。1.1酸法提

3、取該方法主要通過酸性條件破壞膠原分子間的鹽鍵和Schiff鍵（一RC=N-），引起膠原纖維的膨脹、溶解，從而達到提取的目的。作為溶劑使用的酸主要有乙酸、檸檬酸、甲酸等。用酸法提取的膠原可以最大限度地保持其三股螺旋結構，適用于生物醫(yī)用材料及其原料。但是酸處理后膠原的溶解量很少。與酶法相比這種方法提取率較低。1.2酶法提取酶法具有水解反應快、無環(huán)境污染的優(yōu)點，且提取的水解膠原蛋白純度高、水溶性好、物理化學性質穩(wěn)定。胃蛋白酶還可以催化水解膠原的端肽非螺旋區(qū)，而對螺旋區(qū)無作用，這樣溶解的膠原仍具有完整的三股螺旋結構，更降低了膠原的抗原性，適用于生物醫(yī)用材料及其原料。1.3鹽法提取常用于提取膠原的中性鹽

4、有氯化鈉、檸檬酸鹽等。在中性條件下，當鹽的濃度達到一定量時，膠原就會發(fā)生溶解。膠原的溶解和分級受中性鹽效應的影響，影響機理較為復雜。有的鹽可提高膠原的穩(wěn)定性，有的則可降低其構象的穩(wěn)定性，不利于天然膠原的提取。1.4堿法提取由于堿容易造成肽鍵的水解，因此得到水解產物的相對分子質量較低。水解過度時，易產生有毒性的D型氨基酸。因此，該方法不適合用于生物醫(yī)用材料膠原蛋白的提取。2.膠原蛋白的檢測方法2.1膠原蛋白種類檢測2.1.1傅里葉紅外光譜檢測法這種檢測方法是基于反射光源所產生的干涉光與分束器融合，從而使其獲取樣品信息，再利用傅里葉進行轉換處理，形成展現(xiàn)透過率、波數(shù)、吸收度和波長關系的光譜圖，最終

5、明確未知樣品中相關物質的分子組成。有學者通過研究發(fā)現(xiàn)膠原蛋白螺旋結構、氨基酸序列與酰胺三種帶的伸縮振動具有密切相關性。2.1.2紫外吸收光譜法膠原蛋白內含的能在紫外吸收光譜中出現(xiàn)吸收峰的不飽和鍵包括：-CO-NH-、-COOH、C6H6以及多元芳香環(huán)，有學者通過研究提出，大多數(shù)蛋白質在230nm波長下和280nm波長處會出現(xiàn)強吸收峰，但對于只含有微量酪氨酸的膠原蛋白而言，卻只能在波長低于230nm以下才能出現(xiàn)強吸收，因此，可用其對蛋白質中是否含有膠原蛋白進行判定2。有學者特以此為依據(jù)，使用多種方法對東方鲀魚皮進行膠原蛋白提取，結果顯示，強吸收峰的出現(xiàn)波長均在235nm左右，同時得出結論，膠原蛋

6、白在利用酶處理后，其紫外吸收能力顯著提高，且結構不會發(fā)生變化。2.1.3磷酸緩沖鹽溶液和組織化學染色法磷酸緩沖鹽溶液與膠原蛋白融合后，在溫度低至4條件下會以液態(tài)形狀出現(xiàn)，在溫度升高至38時會以固態(tài)形狀出現(xiàn)，這也是一種判定是否存在膠原蛋白的方法之一。組織化學染色法又包含天狼猩紅染色法、V.G染色法以及復合染色法。其中V.G染色法只能用來判定是否存在膠原蛋白，天狼猩紅則可對膠原蛋白的種類進行分辨，同時還能測定其含量。而復合染色法可利用膠原蛋白所含的堿性物質與酸性物質發(fā)生強烈反應。2.2膠原蛋白含量檢測2.2.1高效液相色譜法此法主要借助高壓輸液系統(tǒng)將各種溶液置入色譜柱，待相關成分處理完成后使用儀器

7、進行檢測分析。截至目前，已有相關學者將此方法應用于多種原材料中膠原蛋白含量的測定，包括雞皮、蛇皮、鯽魚皮等。2.2.2紫外分光光度法紫外分光光度法在檢測過程中首先要對樣品的吸光度進行測評，隨后根據(jù)波長與吸光度完成樣品的吸收譜圖繪制，明確max和min后，再根據(jù)特定的吸收值判定物質含量。如，測定膠原蛋白含量時，要根據(jù)其吸光度設置曲線圖，在根據(jù)樣品的吸光度及標準曲線的關系測出具體含量。2.2.3羥脯氨酸比色法當膠原蛋白處于強酸或強堿狀態(tài)下，遇高溫溶解后會產生羥脯氨酸，隨后以氯胺T氧化羥脯氨酸產生氧化物（內含吡咯環(huán)），清除余下物質后，在特定條件下，此氧化物遇到二甲氨基苯甲醛會產生紅色物質，并可于55

8、8nm處檢出，再以標準曲線為依據(jù)將羥脯氨酸濃度進行測定，最終得出膠原蛋白具體含量3。3.結語隨著社會及科技的不斷發(fā)展，膠原蛋白的應用范圍愈來愈廣。在我國龐大生物資源的支持下，膠原蛋白的提取技術愈發(fā)成熟，從一定程度上提升了國內生物資源的利用率。鑒于膠原蛋白的原材料大部分來源于動物屠宰后的廢棄物，故而，膠原蛋白的提取對環(huán)境改善極為有利。但就目前來看，膠原蛋白的提取與檢測依然存在一些急需解決的弊端，包括新產品的研發(fā)、應用以及膠原蛋白的純化問題等。相信在未來的發(fā)展中，對膠原蛋白的研究會更加深入，對其的提取和檢測方法會愈加先進，膠原蛋白的應用也會愈加廣泛。參考文獻：1沈曉麗，閆明俞，耿文寧，李海芳.骨膠原蛋白肽粉中DNA的提取及豬、羊源性成分的檢測J.食品安全質量