牛皮膠原的提取及分子量分布研究.pdf

1、作為動物體內(nèi)含量最多、分布最廣的一種蛋白質(zhì)，膠原具有生物相容性好、可降解、免疫原性低等優(yōu)點，可應(yīng)用于生物醫(yī)藥、食品、化妝品等諸多領(lǐng)域。膠原的應(yīng)用與其分子量等息息相關(guān)。
　　本文以牛皮邊角料為原料，首先對原料進行預(yù)處理達到除雜和脫毛的目的。隨后，利用單因素實驗探索了胃蛋白酶酶解牛皮提取膠原的工藝，以膠原提取率為參數(shù)分析了料液比（牛皮質(zhì)量與0.5 mol/L醋酸溶液體積比）、酶用量、溫度、初始pH和酶解時間五個變量對提取膠原的影響。借

2、助傅立葉紅外光譜（FTIR）和掃描電子顯微鏡（SEM）表征了所提取膠原的結(jié)構(gòu)與形貌。借助聚丙烯酰胺凝膠電泳（SDS-PAGE）研究了不同條件下提取膠原的分子量分布，借助紫外可見分光光度計（UV-vis）在波長為313 nm下研究了所提取膠原的體外成纖能力，并利用差示掃描量熱法（DSC）表征了其熱變性行為，初步建立了從牛皮中提取膠原的條件與膠原主要性能的關(guān)系，為膠原的提取和應(yīng)用提供了一定的理論依據(jù)。
　　預(yù)處理后的牛皮檢測結(jié)果表明：

3、預(yù)處理對牛皮固含量的影響較小。牛皮pH處于中性范圍，熱變性溫度與文獻報道中相符合，為50.3℃。單因素實驗表明：其它條件一定時，僅料液比改變，隨醋酸溶液體積的增加，膠原提取率逐漸提高；酶用量增大時，膠原提取率也隨之增大，酶用量從1.5％到2.5%時提取率提高最為顯著；溫度對膠原的提取影響突出，溫度過高會導(dǎo)致提取率顯著下降；初始pH低時膠原提取率偏低，但當(dāng)pH增大到2.0以上，提取率在設(shè)定pH梯度范圍內(nèi)所受影響微弱；酶解時間得到的結(jié)果是，

4、隨酶解時間的延長，膠原提取率呈遞增趨勢，但酶解達到一定時間后，很難通過改變酶解時間顯著提高其提取率。
　　對所提取試樣的紅外光譜、數(shù)碼照片和掃描電鏡圖研究表明：得到的產(chǎn)物為鮮亮純白的膠原，呈片層狀結(jié)構(gòu)。提取條件對所提取膠原結(jié)構(gòu)影響不大。由不同條件下提取出膠原的電泳結(jié)果可知：膠原的分子量大小及分布受料液比、酶用量、溶液初始pH和酶解時間影響較小，所有電泳圖都存在α條帶且絕大多數(shù)條帶在66.2 kDa以上；提取溫度改變會使膠原分子量發(fā)

5、生顯著變化，50℃時膠原的α條帶消失，分子量分布更寬，因此溫度是控制膠原分子量的一個關(guān)鍵因素。與煮沸的膠原試樣對比發(fā)現(xiàn)，料液比、酶用量、溶液初始pH和酶解時間四種因素條件下得到的膠原均具有體外成纖能力，其體外成纖能力強弱略有差異；在不同的溫度下提取膠原的體外成纖能力方面，僅50℃條件下提取的膠原喪失了體外成纖能力。DSC結(jié)果可知：膠原的熱變性溫度整體在45℃以上。酶用量、初始pH和酶解時間對膠原變性溫度影響不大；但牛皮質(zhì)量一定時，隨醋酸