i型胶原蛋白的提取及其结构表征

《i型胶原蛋白的提取及其结构表征》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第28卷第6期苏州大学学报(工科版)V0J．28No．62008年12月JOURNALOFSUZHOUUNIVERSITY(ENGINEERINGSCIENCEEDITION)Dec．2O08文章编号：1673—047X(2008)一06—0063—04I型胶原蛋白的提取及其结构表征朱亮，闻荻江(苏州大学材料工程学院，江苏苏州215021)摘要：采用酸膨胀一胃蛋白酶降解的方法，以新鲜猪皮为原料提取I型胶原蛋白，主要研究了酶的加入量和提取时间对提取效率的影响。并利用IR对胶原结构进行鉴定，同时辅以DSC和UR检测进行分析，并且与市售的SigmaI型胶原比较，证实提取物为I型胶原蛋白，且很好地

2、保持了I胶原的3股螺旋结构。关键词：猪皮；I型胶原蛋白；提取；表征中图分类号：rs59文献标识码：A0引言胶原蛋白是一种重要的结构蛋白和细胞外基质成分，它主要存在于动物组织中，起着支撑器官、保护基体的功能，约占哺乳动物体内蛋白质总量的25％一30％Eli。胶原蛋白具有特殊的3股螺旋结构，这赋予了它可降解、组织相容性和止血性等优良的生物学特性，因此胶原蛋白在组织工程领域有着比较广泛的应用。胶原是一个蛋白质家族，已经发现l8或l9个成员-lJ，其中I型胶原含量最多，约为生物体胶原总量的90％，因此对它的研究以及相关的生物材料应用也最为广泛。I型胶原在生物材料领域的广泛应用促使它的提取成为目前的

3、一个研究热点，根据目前的报道，多数是从牛跟腱和鼠尾腱中提取I型胶原蛋白，原料来源有限，不适合市场化的需求。中国是畜牧业大国，但是目前对于猪皮的利用非常肤浅，利用猪皮提取I型胶原蛋白可以很好地提高猪皮的利用价值，另外猪与人之间的同源性较牛、鼠等更好，从猪皮中提取的胶原制备生物材料应用于人身体中不会产生太大的排异反应。因此利用丰富廉价的猪皮资源来提取I型胶原可能会在未来成为一种更加经济、实用的方法。本文采用酸膨胀一胃蛋白酶降解法，从猪皮中提取I型胶原蛋白。并研究了酶的加入量以及提取时间对提取效率的影响，用IR、uV一光谱以及DSC检测分析，与标准的SigmaI型胶原蛋白对比。1试验部分1．1主

4、要仪器、试剂与原料紫外分光光度计(CARY50，美国)，红外光谱仪(Nicolet5700，美国)，差示扫描量热仪(CDR一4P，中国)。胃蛋白酶(1：3000，Amresco)，柠檬酸(cA)(分析纯)，脱脂剂(丙酮：10％的纯碱溶液=1：99的混合液，实验室自配)，I型胶原(SigmaI，USA，生化级)。新鲜成年猪皮(苏州欧尚超市有限公司)。1．2胶原蛋白的提取1．2．1猪皮的预处理取新鲜猪皮，除去皮下脂肪，切成0．5cm×0．5cm的碎皮块，加入10％NaC1溶液中浸泡20h，以去除盐溶性蛋白和其他可溶性杂质。用蒸馏水多次冲洗碎皮块，然后将碎皮块装人烧瓶中，加入脱脂剂(实验室自收稿

5、日期：2008—08—22作者简介：朱亮(1983一)，男，硕士研究生，主要研究方向为生物材料结构与性能。苏州大学学报(工科版)第28卷制)，置于恒温水浴缸中80min，保持温度为32％左右。再用蒸馏水充分漂洗。于冰箱中4~C下晾干备用。1．2．2酸酶结合提取将预处理过的猪皮原料加入到0．05mol／L含有胃蛋白酶的柠檬酸溶液(pH2—3)中，室温下缓慢搅一段时间，用2—4层医用纱布过滤留取滤液。1．2．3盐析与离心分离向滤液中直接加入磨细成粉状的NaC1进行盐析(NaCI最终浓度<2．0mol／L)，搅拌20min后放于冰箱中4~C下静置20h。离心分离得到粗的胶原蛋白沉淀。1．2．4胶

6、原的纯化将离心得到的胶原沉淀溶解在0．05moL／L的柠檬酸溶液中，以蒸馏水为透析液透析2d(透析袋尺寸为8000—14000kDa)，每天更换一次透析液，每6h给予搅动处理，最后得到比较纯的胶原蛋白溶液。将胶原蛋白溶液置于烘箱中36cI=下鼓风干燥后得到胶原样品。1．3胶原的检测与表征1．3．1红外光谱分析将胶原溶液真空干燥成膜直接进行红外检测。1．3．2紫外光谱分析胶原溶液涂覆在石英片上，在200—450nm处进行检测。1．3．3DSC检测从20℃加热升温至160~C，升温速率为5~C／min，样品室氮气流量20mL／min，同时做空白实验。2结果与讨论2．1不同的酶加入量对提取效率的

7、影响以最终得到的胶原样品与原料猪皮的质量比值来比较不同酶浓度对提取效率的影响。图l为不同的酶浓度对提取效率的影响曲线图。从图1中可以看出，随着酶浓度的提高，提取效率不断提高。主要是由于酶浓度的提高有助于酶和底物猪皮更好地结合渗透，将胶原蛋白分子分解形成的较短的肽链，从猪皮中酶解出来，酶的消化在提取过程中起了很大的作用。9基s基萋鬟1o65)4Oll，50l／40l，3olol020304050酶／猪皮提取时问／ll图1不