牛骨胶原蛋白肽的制备

概述^[1]

胶原蛋白富含人体需要的甘氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸等氨基酸。胶原蛋白是一种高分子功能性蛋白质，它是皮肤的主要组成部分，占皮肤真皮层80％的比重，它在皮肤中构成了一张细密的弹力网，牢固锁住水分，支撑着皮肤。胶原蛋白是由三条肽链拧成的螺旋纤维状蛋白质，也是人体内含量最丰富的蛋白质，广泛分布于结缔组织、皮肤、骨骼、内脏细胞间质及肌腔、韧带、巩膜等部位，大约占人体总蛋白质的30％以上，它富含人体需要的脯氨酸、羟脯氨酸等胶原蛋白特征氨基酸，是人体细胞特别是肌肤细胞外基质中重要组成部分。

胶原蛋白是大分子蛋白质，其分子量在300，000Da以上，不能被人体直接吸收。牛骨胶原蛋白肽是胶原蛋白水解的产物，为介于氨基酸和大分子蛋白质之间的物质，两个或以上的氨基酸脱水缩合形成若干个肽键从而组成一个肽，多个肽进行多级折叠就组成一个蛋白质分子。肽是精准的蛋白质片段，其分子只有纳米大小。现代研究表明，肽较蛋白质而言，更易于消化吸收、能迅速给机体提供能量、无蛋白质变性、低过敏性、良好的水溶性等特点，并具有多重生物活性功能。

制备^[1]

一种牛骨胶原蛋白肽生产方法：

(1)原料前处理：将新鲜的牛骨头先人工除去骨头上的杂质，再利用碎骨机粉碎至2～3cm的骨块，之后将经过粉碎后的牛骨清洗干净，再放入蒸煮罐中并加入水进行蒸煮，其中，牛骨与水的体积比为1：3，蒸煮温度为100℃，蒸煮压力为2MPa，蒸煮时间为4h，得到蒸煮液。

(2)油水分离：将蒸煮液采用重力分离法进行油水分离，并将所得水相降温至50～55℃，得到粗胶原蛋白溶液。

(3)酶解：往所述粗胶原蛋白溶液中加入0.1％(w/w)原料重量的高效率复配酶制剂，混合均匀后酶解1h，得到胶原蛋白肽溶液。其中，所述高效率复配酶制剂由如下质量百分含量的组分组成：复合蛋白酶30％、风味蛋白酶30％、碱性蛋白酶30％、动物蛋白水解酶7％和酶激活剂3％。所述酶激活剂由还原剂二硫苏糖醇、β-巯基乙醇以及二价金属离子Mg2+、Zn2+、Ca2+组成，所述还原剂中二硫苏糖醇和β-巯基乙醇的摩尔比为1：1，所述还原剂和二价金属离子的摩尔比为1：1，所述二价金属离子Mg2+、Zn2+和Ca2+的摩尔比为1：1：1。

(4)陶瓷膜过滤：将所述胶原蛋白肽溶液采用截留分子量为800Da的无机纳滤陶瓷膜进行过滤，所得透过液为高纯度胶原蛋白肽溶液。

(5)高温高压处理：将所述高纯度胶原蛋白肽溶液在温度为130℃、压力为0.1MPa的条件下处理5min，得到处理液。

(6)浓缩：将处理液进行减压加热浓缩，得到浓缩液。

(7)干燥制粉及包装：将浓缩液进行喷雾干燥制粉，包装后得牛骨胶原蛋白肽成品。

应用^[2-3]

1）牛骨胶原蛋白肽促进HOB增殖。

牛骨胶原蛋白肽(BovineCollagenpeptides，BCP)对人成骨细胞(HumanOseoblast，HOB)增殖的影响。分离培养HOB，茜素红染色鉴定HOB的成骨特性，利用MTT实验检测胶原蛋白肽对HOB的增殖，流式细胞仪测定胶原蛋白肽对HOB细胞周期。结果茜素红矿化染色结果表明，HOB具有成骨能力。MTT实验表明0.3mg/ml胶原蛋白肽能显著促进细胞的增殖，并能增加G2+S期的百分含量。结论牛骨胶原蛋白肽能够促进HOB增殖，为骨质疏松的预防和治疗提供理论依据。

2）牛骨胶原蛋白肽体外清除自由基，根据对羟基自由基、超氧阴离子自由基、二苯代苦味酰基自由清除能力的测定，以及还原能力、脂质抗氧化能力等抗氧化活性指标的测定，确定了水解度为7.9%左右的胶原蛋白肽清除自由基的综合效果，此时酶解产物的平均分子量为2025Da，含15个左右的氨基酸。在此条件下，超氧阴离子(O2-·)的清除率为63.86%，羟基自由基(·OH)的清除率为99.55%，二苯代苦味酰基自由基(DPPH·)的清除率为27.03%，对大豆卵磷脂过氧化作用的抑制率为74.78%。

主要参考资料

[1] CN201910192177.9一种牛骨胶原蛋白肽及其生产方法

[2] CN201910192177.9一种牛骨胶原蛋白肽及其生产方法

[3] 牛骨胶原蛋白肽体外清除自由基活性的研究