蛋壳膜中胶原蛋白的提取分离

胶原蛋白的提取方法
胶原蛋白可以从动物组织中提取，常用的提取方法包括以下几种：
1. 酸提取法：将动物组织（如皮肤、骨骼等）经过清洁和切割后浸泡在强酸（如盐酸）中，通过酸解作用将胶原蛋白从组织中溶解出来，再经过中和、过滤、浓缩等步骤得到胶原蛋白。

2. 酶解法：将动物组织通过切割和清洁后，使用特定的蛋白酶（如胰蛋白酶、精胱蛋白酶等）对组织进行酶解，使胶原蛋白从组织中分离出来，然后通过离心、过滤、浓缩等步骤得到胶原蛋白。

3. 碱提法：将动物组织经过清洁和切割后浸泡在强碱（如氢氧化钠）中，通过碱解作用将胶原蛋白从组织中溶解出来，再经过中和、过滤、浓缩等步骤得到胶原蛋白。

4. 生物发酵法：利用微生物（如大肠杆菌、酵母等）表达和分泌胶原蛋白，通过培养、收获、纯化等步骤得到胶原蛋白。

这些提取方法可以根据具体的需求进行选择和优化，以获得高纯度、高产率的胶原蛋白。

四川食品与发酵ＳｉｃｈｕａｎＦｏｏｄａｎｄＦｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ第４４卷（第４期）Ｖｏｌ．４４，Ｎｏ．４０引言我国是世界上养禽最多的国家。

２００７年我国禽蛋产量达３１００万吨左右，占世界的４３．９％，居世界的第一位。

随着禽蛋生产与消费的日益增加，其不可食用部分蛋壳也随之大量产生，这不仅对环境造成了严重的污染，也是资源上的极度浪费。

废弃的蛋壳，实际上包含蛋壳与蛋壳内膜两种可以利用的物质。

含有丰富的钙、角蛋白、胶原蛋白、粘多糖、溶菌酶等重要的成分，又基于蛋壳资源数量巨大，故对其进行深加工就显得特别地必要［１］。

在各类动物性食品的废弃物中，其中骨、皮、血的资源化程度较高，市场上有多种骨钙补剂、氨基酸、胶原蛋白功能制剂等，但尚未见到蛋壳钙剂、蛋壳蛋白、蛋壳胶原等商品。

蛋壳的开发利用明显滞收稿日期：２００８－０７－０４作者简介：周艳华（１９８３－），女，湖南郴州人，硕士研究生，畜产食品科学与生物技术。

基金项目：国家“十一五”支撑课题“液态蛋与专用蛋粉开发与产业化示范”项目（项目编号２００６ＢＡＤ０５Ａ１７）及国家“９４８项目”（项目编号２００６－Ｇ３６）对蛋壳膜中角蛋白与胶原蛋白的提取分离技术及功能多肽的概述周艳华，马美湖，蔡朝霞，李涛（华中农业大学食品科技学院，武汉４３００７０）摘要：中国是世界第一禽蛋生产和消费大国。

随着人们对鸡蛋消费量的增加以及鸡蛋的集中加工使得大量蛋壳堆积与丢弃，这不仅对环境造成了严重的污染，也是资源上的极度浪费，对蛋壳的资源化利用具有极其重要的意义。

国内外对蛋壳的资源化利用甚多，而对蛋壳膜的利用则相对较少。

事实上，蛋壳膜是蛋白和多肽等的潜在资源，具有十分可观的应用价值。

为此本文概述了蛋壳膜这一具有高附加值的生物膜，并对其内在的角蛋白与胶原蛋白及其生物活性肽进行了相应的介绍，着重强调了其提取分离的方法。

旨在为开发利用鸡蛋壳膜这一丰富的资源提供科学的理论依据。

关键词：蛋壳膜；角蛋白；胶原蛋白；提取；功能多肽中图分类号：ＴＳ２５３．４文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－６８９２（２００８）０４－００４８－０００７ＴｈｅＥｘｔｒａｃｔｉｏｎａｎｄＳｅｐａｒａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＫｅｒａｔｉｎａｎｄＣｏｌｌａｇｅｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｈｅＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＰｏｌｙｐｅｐｔｉｄｅｉｎＥｇｇｓｈｅｌｌＭｅｍｂｒａｎｅＺＨＯＵＹａｎ－ｈｕａ，ＭＡＭｅｉ－ｈｕ，ＣａｉＺｈａｏ－ｘｉａ，ＬＩＴａｏ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＦｏｏｄＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＨｕａｚｈｏｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７０）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｈｉｎａｉｓｔｈｅｌａｒｇｅｓｔｅｇｇｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｃｏｕｎｔｒｙｉｎｔｈｅｗｏｒｌｄ．Ａｓｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎａｎｄｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆｅｇｇｓ，ａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｄｉｓｃａｒｄｅｄｅｇｇｓｈｅｌｌｓｎｏｔｏｎｌｙｃａｕｓｅｓｅｒｉｏｕｓｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎ，ｂｕｔａｌｓｏｒｅｓｕｌｔｉｎｌａｒｇｅｗａｓｔｅｏｆｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．Ｉｔｉｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｔｏｕｓｅｔｈｅｅｇｇｓｈｅｌｌｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｅｇｇｓｈｅｌｌｓｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｓｔｕｄｉｅｄａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄ，ｂｕｔｈｏｗｔｏｕｓｅｅｇｇｓｈｅｌｌｍｅｍｂｒａｎｅｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙｉｓｓｔｉｌｌｌａｃｋｏｆｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｉｎｆａｃｔ，ｅｇｇｓｈｅｌｌｍｅｍｂｒａｎｅｉｓｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｒｅｓｏｕｒｃｅｓｏｆｐｒｏｔｅｉｎａｎｄｐｅｐｔｉｄｅｗｈｉｃｈｈａｖｅａｖｅｒｙｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｖａｌｕｅ．Ｔｈｅｅｇｇｓｈｅｌｌｍｅｍｂｒａｎｅｗｉｔｈｈｉｇｈａｄｄｅｄｖａｌｕｅｗａｓｏｖｅｒｖｉｅｗｅｄ．Ｔｈｅｋｅｒａｔｉｎ，ｔｈｅｃｏｌｌａｇｅｎ，ｔｈｅｂｉｏａｃｔｉｖｅｐｅｐｔｉｄｅｓｅｘｉｓｔｅｄｉｎｔｈｅｍｅｍ－ｂｒａｎｅｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄａｎｄｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｗｅｒｅｅｍｐｈａｓｉｚｅｄ，ｗｈｉｃｈａｉｍｅｄｔｏｐｒｏｖｉｄｅａｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｅｇｇｓｈｅｌｌｍｅｍｂｒａｎｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｅｇｇｓｈｅｌｌｍｅｍｂｒａｎｅ；Ｋｅｒａｔｉｎ；Ｃｏｌｌａｇｅｎ；Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｐｏｌｙｐｅｐｔｉｄｅ后，这与长期以来蛋壳来源十分分散及科研投入不足有直接的关系［２］。

研究报告　蛋壳膜中提取出的胶原蛋白的表征陈璎洁译英国谢菲尔德大学生物材料系生物材料科学与组织工程,Sheffiel d ,UK ,S14BW(译自Yu -Hong Zhao ;et .al .Biotec hnology 2009,1-5)摘要:胶原蛋白可以用酸性胃蛋白酶消化的方法从蛋壳膜中提取,并且用盐沉淀方法分离出来。

蛋壳膜胶原蛋白的特性用氨基酸分析、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS -PAGE )、傅里叶变换红外(FTIR )光谱和差示扫描量热术等方法进行研究。

蛋壳膜胶原蛋白的氨基酸组成中有大量的氨基乙酸、脯氨酸和羟基脯氨酸。

电泳显示出两种不同的α(α1和α2)链,FTIR 红外显示出酰胺A ,B ,Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ各自在3325,2926,1653,1550和1240cm -1区域。

差示扫描量热术的分析显示蛋壳膜胶原蛋白的热变性温度是55.10℃,在提取后蛋壳膜中胶原蛋白保持着分子间的交联。

蛋壳膜中的胶原蛋白是典型的Ⅰ型胶原蛋白,它可能适合于多种应用,包括功能食品、化妆品、生物医药和制药工业等。

关键词:蛋壳膜的胶原蛋白,Ⅰ型胶原蛋白,生物医药性质,结构。

引言从陆基生物(主要是牛和猪)的皮肤和骨头中提取出来的胶原蛋白是可以利用的。

非变性胶原蛋白可以广泛地应用于不同的领域:食品、化妆品、生物医药和制药工业等(Ogawa et al .,2004)。

在突发了牛的海绵状脑病(疯牛病)和猪的口蹄疫危机以后,胶原蛋白贸易受到了限制,我们需要选择安全的胶原蛋白的新来源(Devore et al .,20004)。

牛胶原蛋白应用的另一个问题是自身免疫风险和过敏反应,大约2%～3%的人口对于这种胶原过敏。

依照上面提到的事实,许多研究人员做了大量的工作去探究水生生物中提取胶原的可能性。

他们需要研究从不同种类的鱼中制取胶原蛋白的有效方法和开发海产资源中胶原蛋白的应用价值(Takeshi and Nobutaka ,2002;Sadowska et al .,2003;Jongjareonrak et al .,2005;Wang et al .,2008;Woo et al .,2008)。

废弃禽蛋壳壳膜的分离以及综合利用指导老师：09食品科学与工程5班日期：2012.11.1目录蛋壳主要构成部分的化学成分与性质 (1)蛋壳资源目前应用领域 (1)蛋壳资源综合利用途径的研究与分析 (2)蛋壳综合加工利用工艺流程 (3)可行性分析 (4)总结 (5)摘要本文根据蛋壳中三个主要的组成部分的化学成分及性质，归纳总结了蛋壳各部分在食品、医药、轻化工等主要领域的主要利用情况，并设计一条废弃蛋壳资源化的途径和主要技术。

关键字禽蛋壳膜分离综合利用前言禽蛋是全人类共同的优质动物蛋白质，而禽蛋壳历来就被当作废物一样抛弃，随着禽蛋生产与消费的日益增加，大量废弃的禽蛋壳产生，在一个千万人口的城市，如果每人每日丢弃一个蛋壳，按通常蛋壳在全蛋重量中德比中计算，一年下来，废弃蛋壳总重将达28.5kt，需要5700辆5t的大货车才能装运。

禽蛋的丢弃即是一种对资源的浪费，也会对环境造成污染。

大量的研究表明禽蛋壳是非常有用的资源，若能加以充分利用，即可变废为宝，将废弃的资源变成社会的财富。

1蛋壳主要构成部分的化学成分与性质[1]蛋壳的物理组成主要是两部分：真壳与壳内膜，也包括壳膜上包被着的残余蛋清。

1.1蛋壳真壳的化学成分蛋壳中含有丰富的钙盐，有机物杂质含量低，是制备钙剂的优良原料，同时由于蛋壳钙表面存在大量的微孔，利于消化液发挥作用。

1.2壳内膜的化学成分已有研究表明，蛋壳膜中含有丰富的角蛋白、胶原蛋白、唾液糖蛋白、溶解酵素、卵清蛋白等重要的成分，是潜在的多肽和氨基酸资源。

[2]1.3残留蛋清的化学成分残留蛋清是蛋白的一部分，其中含水量是85%，蛋白质为11%~13%，溶菌酶为2.5%~2.8%，其中的溶菌酶可溶于水和酸液，耐热、耐干燥，室温下性质稳定。

2蛋壳资源目前应用领域蛋壳的利用价值蛋壳在食品、医药、化妆品等领域都有很高的的应有价值。

[3]3蛋壳资源综合利用途径的研究与分析大量的蛋壳资源被当成废物被扔弃，不及时处理的蛋壳资源会对环境造成严重的污染，同时也是对资源的一种浪费，因此对废弃蛋壳进行深加工显得特别的重要。

应用膜分离技术提取胶原蛋白的工艺2020年8月26日胶原蛋白是一种细胞外蛋白质，它是由3条肽链拧成螺旋形的纤维状蛋白质。

胶原蛋白是人体内含量丰富的蛋白质，占全身总蛋白质的30%以上。

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。

胶原蛋白是细胞外基质中重要的组成部分。

胶原蛋白膜传统工艺：胶原蛋的提取工艺中，先将原料鱼鳞、鱼皮、鱼骨等，加入适量的水混合后，经过高温蒸、在合适的pH条件下，加入适量的酶解剂，进行酶解提取，完成后进行精细过滤;滤液进入蒸发浓缩系统浓缩脱水，经浓缩后的液体达到一定浓度后，进入喷雾干燥设备，所得粉末即为胶原蛋白。

德兰梅勒运用膜分离技术的优势，成功的将膜分离技术结合传统提取、分离、浓缩工艺，对传统工艺进行技术改造和革新，以“清洁生产、革新过滤方法”为核心，致力于为企业降低综合生产成本，提高产品质量。

胶原蛋白膜过滤工艺：酶解液→精滤→大分子超滤→纳滤膜浓缩→喷雾干燥胶原蛋白膜工艺优势：(1)膜浓缩能耗低，仅为热浓缩的30%，为企业节约成本;(2)膜设备操作简单，占地面积小，设备自动运行，维护方便;(3)可拓展性好，容易实现工业化扩产需求;(4)前端除杂，提高胶原蛋白品质和口感;(5)膜浓缩同时，脱出酶解液中的无机盐，降低苦腥味和农残;(6)缩短生产周期，提高生产效率;(7)常温浓缩，蛋白生物活性基本不受影响。

德兰梅勒利用膜分离技术为生物制药、食品饮料、发酵行业、农产品深加工、植物提取、石油石化、环保水处理、空气除尘、化工等行业提供分离、纯化、浓缩的综合解决方案，满足不同客户的高度差异化需求。

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赵敏陈访访潘津泳张亚光刘艳秋西南交通大学生命科学与工程学院，四川成都６１００３１摘要：以废弃的鸡蛋壳为原料，采用酶法对鸡蛋壳膜中的胶原蛋白进行提取，探讨胶原蛋白提取的最佳条件。

结果得出，壳膜的最佳分离条件为０．５　ｍｏｌ／Ｌ盐酸，ｐＨ７．０，温度３０℃，固液体积比１∶１０，反应时间１ｈ；胶原蛋白的最佳提取条件为０．５　ｍｏｌ／Ｌ醋酸，胃蛋白酶５％（１５０　Ｕ／ｇ），温度４０℃，ｐＨ２．５，提取体积１∶１０，反应时间２４ｈ。

蛋壳膜；离心；超滤浓缩；ＳＤＳ－ＰＡＧＥ电泳；胶原蛋白Ｔｈｅ　Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｏｌｌａｇｅｎ　ｉｎ　Ｅｇｇｓｈｅｌｌ　Ｍｅｍｂｒａｎｅ　ＺＨＡＯ　ＭｉｎＣＨＥＮ　Ｆａｎｇ－ｆａｎｇＰＡＮ　Ｊｉｎ－ｙｏｎｇＺＨＡＮＧ　Ｙａ－ｇｕａｎｇＬＩＵ　Ｙａｎ－ｑｉｕ西南交通大学大学生科研训练计划（ＳＲＴＰ）第四期作者简介：赵敏（１９８７－），女（汉），在读硕士，研究方向：微生物与生化药学。

通信作者：刘艳秋（１９７４－），女，讲师，博士。

万方数据万方数据＠＠［１］周倩，罗志刚，何小维．胶原蛋白的应用研究［Ｊ］．现代食品科技， ２００８（３）：２８５－２８９＠＠［２］任俊莉，付丽红，邱化玉．胶原蛋白的应用及其发展前景［Ｊ］．中国 皮革，２００３，３２（２３）：　１６－－１７＠＠［３］ Ｐｈａｎａｔ　Ｋｉｔｔｉｐｈａｔｔａｎａｂａｗｏｎ，　Ｓｏｏｔｔａｗａｔ　Ｂｅｎｊａｋｕｌ　Ｗｏｎｎｏｐ　Ｖｉｓｅｓｓａｎ ｇｕａｎ　Ｔａｋａｓｈｉ　Ｎａｇａｉ，　Ｍｕｎｅｈｉｋｏ　Ｔａｎａｋａ．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｃｉｄ ｓｏｌｕｂｌｅ　ｃｏｌｌａｇｅｎ　ｆｒｏｍ　ｓｋｉｎ　ａｎｄ　ｂｏｎｅ　ｏｆ　ｂｉｇｅｙｅ　ｓｎａｐｐｅｒ　（Ｐｒｉａｃａｎｔｈｕｓ　 ｔａｙｅｎｕｓ）［Ｊ］．Ｆｏｏｄ　ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００５，８９（３）：３６３－３７２＠＠［４］ Ｗｉｌｌｏｕｇｈｂｙ　Ｃ　Ｅ，　Ｂａｔｔｅｒｂｕｒｙ　Ｍ，　Ｋａｙｅ　Ｓ　Ｂ．　Ｃｏｌｌａｇｅｎ　ｃｏｒｎｅａｌ　ｓｈｉｅｌｄｓ　 ［Ｊ］．　Ｓｕｒｖｅｙ　ｏｆ　ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｙ，　２００２，４７（２）：１７４－１８２＠＠［５］罗有福，佟健，盛绍基．鸡蛋膜的最新研究进展［Ｊ］．云南化工，２００２， ２９（１）：２１－２３＠＠［６］皮钰珍，王淑琴，李秋红．鸡蛋壳膜资源的开发与应用前景［Ｊ］．食 品科技，２００６（４）：　１２８－１３０＠＠［７］张瑞宇．废弃蛋壳的利用价值及其资源化途径与技术［Ｊ］．重庆工 商大学学报：自然科学版，２００６，２３（６）：５５１－５５５＠＠［８］周艳华，马美湖，蔡朝霞，等．对蛋壳膜中角蛋白与胶原蛋白的提 取分离技术及功能多肽的概述［Ｊ］．四川食品与发酵，２００８，４４（４）： ４８－５４＠＠［９］张瑞宇，陈嘉聪．蛋壳内膜中角蛋白的提取研究［Ｊ］．食品科学， ２００５，２６（９）：７１－２７４＠＠［１０］杨德玉，李珍，高新，等．酶法提取蛋壳膜中的角蛋白［Ｊ］．食品科学， ２００７，２８（６）：２４０－２４２＠＠［１１］陈璎洁．蛋壳膜中提取出的胶原蛋白的表征［Ｊ］．明胶科学与技 术，２００９，２９（３）：１３１－１３６＠＠［１２］郭云，张景锡，彭必先．各类型胶原的分离方法［Ｊ］．明胶科学与技 术，２００５，２５（３）：　１１３－１２２＠＠［１３］聂珍媛，任凤莲，夏金兰，等，一种禽蛋壳膜高效分离新方法［Ｊ］．食 品科技，２００８（２）：６６－６９＠＠［１４］李燕，王川，蓝蔚青，胶原蛋白的分离纯化及氨基酸组成分析［Ｊ］． 食品科技，２００７（１０）：１３７－１４１＠＠［１５］王彦宏，朱平，冷南，等．Ⅱ型胶原蛋白的提取纯化和鉴定［Ｊ］．第四 军医大学学报，２００２，２３（１９）：１８２０－１８２１＠＠［１６］李二凤，何小维，罗志刚．胶原蛋白的提取工艺研究［Ｊ］．食品研究 与开发，２００６，２７（３）：６３－６５＠＠［１７］王晨，吴晖，李晓凤，等．胃蛋白酶酶解提取鸡骨胶原蛋白工艺的 研究［Ｊ］．现代食品科技，２００８，２４（　１２）：２８５　－２８９＠＠［１８］胡耀星，周念波，赵为．鱼鳞中胶原蛋白的提取纯化及应用［Ｊ］．武 汉生物工程学院学报，２００６，２（２）：１１５－１１７　２０１１－０９－０５万方数据蛋壳膜中胶原蛋白的提取分离作者：赵敏， 陈访访， 潘津泳， 张亚光， 刘艳秋， ZHAO Min， CHEN Fang-fang， PAN Jin-yong， ZHANG Ya-guang， LIU Yan-qiu作者单位：西南交通大学生命科学与工程学院,四川成都,610031刊名：食品研究与开发英文刊名：Food Research and Development年，卷(期)：2012,33(4)本文链接：/Periodical_spyjykf201204005.aspx。

酶法提取蛋壳膜中胶原蛋白的工艺优化
刘林;刘佳
【期刊名称】《江西化工》
【年(卷),期】2024(40)2
【摘要】胶原蛋白具有促进伤口愈合、止血等功能。

目前市场上胶原蛋白的主要
来源是阿胶及各种动物的皮胶等。

用蛋壳膜也可提取胶原蛋白,但相关研究较少。

本研究以废弃蛋壳为原材料,先使用盐酸浸泡使壳膜分离,用氢氧化钠将蛋白质进行
纯化,采用胃蛋白酶酶解-盐析法提取废弃蛋壳膜中的胶原蛋白。

以胃蛋白酶的浓度、溶液pH值、酶解时间、提取温度四个因素为变量进行单因素实验,在此基础上,通
过L9(34)正交实验设计得出最佳的提取工艺条件,用紫外分光光度法测定蛋壳膜中
胶原蛋白的含量。

研究结果表明:酶用量10%、溶液p H值1.7、酶解时间30 h、提取温度40℃,胶原蛋白的提取率是30.41%。

相较有关研究,提取率提高了
0.361%。

【总页数】6页(P58-63)
【作者】刘林;刘佳
【作者单位】阿坝师范学院资源与环境学院
【正文语种】中文
【中图分类】TS253.9
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