梅花鹿鹿筋胶原蛋白提取及生物学评价

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胶原蛋白是胶原的水解产物,具有稳定的三螺旋结构和相对较小的分子质量,降解速度较快、易于被人体吸收。近年来的相关研究证实,胶原蛋白具有多种生物学活性及药理学作用,被广泛应用于食品、化妆品、医药等领域。野生梅花鹿为国家一级保护动物,鹿乡镇大规模人工养殖梅花鹿,并开发其相关产业,梅花鹿的肌肉、筋腱、血液等可作为食品原材料使用,干燥鹿筋是中医学中一味被广泛使用的药材。本文主要以新鲜的梅花鹿鹿筋为原材料,提取胶原蛋白。目的:以新鲜梅花鹿鹿筋为原料,建立胶原蛋白的提取工艺,并对其生物学活性进行评价,为新型胶原蛋白产品的开发提供实验依据。方法:分别采用醋酸法和胃蛋白酶法提取梅花鹿鹿筋胶原蛋白,以醋酸浓度、浸提时间、料液比为主要因素,采用正交试验法优化梅花鹿鹿筋酸溶胶原蛋白(DASC)提取工艺,盐析法回收胶原蛋白,应用场发射环境电子显微镜(ESEM)观察梅花鹿鹿筋酸溶胶原蛋白及酶溶胶原蛋白(DPSC)的表面形貌;通过紫外光吸收、傅里叶红外光谱、SDS-PAGE电泳及单宁酸沉淀试验鉴定所提取的梅花鹿鹿筋胶原蛋白;MTT比色法检验梅花鹿鹿筋胶原蛋白浸提液对小鼠成纤维细胞L929的毒性影响,以兔子为实验对象进行皮肤致敏试验检验梅花鹿鹿筋胶原蛋白粗提取物对皮肤的刺激作用。结果:通过正交试验优化出本实验条件下梅花鹿鹿筋酸溶胶原蛋白的最佳工艺参数为:醋酸浓度为0.5mol/L、浸提时间为36h、料液比为1:40,盐析法胶原蛋白得率:DASC为7.49%,DPSC为7.9%,简化盐析法的DASC得率为7.4%,扫描电镜下观察到从梅花鹿鹿筋中获得的胶原蛋白粗提取物呈现褶皱的片状,片状胶原蛋白间相互连接,构成致密的蜂巢状多空孔结构,酸溶胶原蛋白主要呈现片状结构,纤维状的胶原束结构较少,酶溶胶原蛋白除片状结构外,还富含大量的胶原纤维束;紫外吸收法结果显示DASC及DPSC溶液皆在223nm附近存在最大吸收峰,初步判定所提取的产物是胶原蛋白。傅里叶红外光谱结果显示DASC、DPSC及对照组(牛源酸溶胶原蛋白,CASC)都有5个特征峰,分别是酰胺A、B带以及酰胺I、II、III带,DASC和DPSC特征吸收峰出现在CASC特征峰范围内,由此可见本文中梅花鹿鹿筋提取物具有胶原蛋白的三螺旋结构,SDS-PAGE电泳图显示梅花鹿鹿筋酸溶胶原蛋白和酶溶胶原蛋白中的α1、α2链和β链完整无缺失,单宁酸试验说明梅花鹿鹿筋胶原蛋白的降解程度较低;DASC浸提液组、DPSC浸提液组分别与对照组比较,L929细胞增殖情况差异无统计学意义,说明DASC浸提液、DPSC浸提液对小鼠成纤维细胞L929增殖无影响,皮肤致敏试验结果显示,DASC及DPSC与皮肤接触部位与对照组比较,DASC组和DPSC组均未出现皮肤红斑、红肿甚至结痂形成,说明DASC和DPSC对皮肤无刺激作用。结论:本文以新鲜梅花鹿鹿筋为原料,建立并优化梅花鹿鹿筋胶原蛋白的提取工艺,对所提取的胶原蛋白进行鉴定,通过细胞毒性试验和致敏试验证明梅花鹿鹿筋胶原蛋白无细胞毒性及致敏性。
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