[發明專利]一種從蛋殼膜中提取生物活性物質的方法

有效

• 申請號: 201410521600.2
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN104292364A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 陳有亮;胡徐登
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C08B37/08
• 分類號: C08B37/08;C12P21/06;C07K1/30
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明涉及禽蛋加工利用技術領域，尤其涉及一種從蛋殼膜中提取生物活性物質的方法。

背景技術

蛋殼膜(俗稱鳳凰衣)是位于蛋殼與蛋清之間的纖維狀薄膜，約占蛋殼重的4～5％，它含有約90％的蛋白質、3％的脂質體和2％的糖類。蛋殼膜的蛋白質有角蛋白、膠原蛋白、唾液酸糖蛋白、卵清蛋白、溶解酵素、卟啉蛋白等。蛋殼膜中還含有N-乙酰氨基葡萄糖半乳糖、葡萄糖醛酸、透明質酸、硫酸軟骨素等生物活性物質。這些成分對人體有著重要的生理作用，是食品、化妝品、藥品、化工等行業的寶貴原料。

我國是世界第一產蛋大國，2013年我國禽蛋產量2876萬噸，按蛋殼重占蛋重的11％計算，我國每年產出316萬噸蛋殼，14萬噸蛋殼膜。而目前我國蛋殼加工利用程度卻很低，主要作為廢棄物拋棄，這不僅污染環境，也造成蛋殼及蛋殼膜資源的浪費。隨著我國現代蛋制品加工業的發展，將在很大程度上改變蛋殼來源分散、不易收集、污染嚴重的現狀，為蛋殼及蛋殼膜資源的利用創造條件。但蛋殼膜主要由角蛋白構成，它是硬蛋白，分子鏈間和鏈內含較高密度的二硫鍵，從而使分子結構緊密，在自然條件下性質非常穩定，不溶于水和多種溶劑，因而極大地限制了其開發利用。因此，進行蛋殼膜蛋白的水解是開展蛋殼膜應用的重要基礎。

目前，有關蛋殼膜水解的方法主要有物理法、化學法及酶法。物理法一般都是應用加熱(100～200℃)、加壓(0.294～0.298MPa)的方法使角蛋白內部的雙硫鍵被斷裂水解，從而使它變為可溶、易消化的多肽混合物。化學水解法主要包括酸堿處理法、還原法和氧化法。酸堿處理法先用酸預處理來溶脹角蛋白，然后在一定的溫度和堿濃度下溶解角蛋白；氧化法是用氧化劑(如過氧乙酸、鹵素、雙氧水等)將角蛋白中的雙硫鍵部分氧化成磺酸基團，部分氧化后的角蛋白可用濃硫酸或甲酸酸化，制得角蛋白溶液；還原法是用巰基化合物作用于雙硫鍵，隨后向溶液中加入一定量的尿素以使角蛋白溶脹，再離心分離得到角蛋白溶液。酶解法是通過選用合適的蛋白酶，水解蛋白質的多肽鏈，使其成為角蛋白溶液。物理和化學水解法雖然工藝簡單，但難以控制水解程度，參與水解反應的酸、堿濃度高，水解后必須除酸或除堿，工藝較為復雜、麻煩，而且，酸堿化學物質性質較烈，水解出的多肽，結構和功能會遭到破壞，營養價值和功能特性大大降低。采用蛋白酶進行蛋殼膜的酶解，其優點在于反應的溫度和pH比較溫和，過程易于控制，酶解產物穩定，保留了更多的營養價值和功能特性，是環境友好型的資源化、清潔化工藝技術，但蛋殼膜酶解不但耗時長，且水解率很低，難以滿足工業化生產的要求，因而如何提高蛋殼膜酶解的效率是目前蛋殼膜加工利用需要解決的關鍵技術問題。

近年來，國內在禽蛋深加工技術方面的研究比較活躍，從蛋殼膜中分離提取角蛋白、透明質酸和硫酸軟骨素等生物活性物質的技術研究也有報道，但多是單一產品的提取技術研究，多個產品聯合分離提取的技術還未有報道。若從蛋殼膜中僅提取單種生物活性物質，勢必造成其它生物活性物質的嚴重浪費。所以，對蛋殼膜中的多種生物活性物質如何高效地進行聯產分離提取，是目前研究的新課題。

在《使用了酶的蛋殼膜的溶解方法》(申請號：201180040001.3)的專利文獻中，提供了將蛋白質分解酶和還原劑聯用的方法，能夠使蛋殼膜極其有效率地溶解。我們用這種方法來溶解蛋殼膜進行生物活性物質分離提取的嘗試，發現還存在一些問題：①還原劑將角蛋白分子中的二硫鍵還原成巰基，才利于角蛋白的酶解，而巰基性質非常活潑，極易被氧化又重新生成二硫鍵，需使用十二烷基磺酸鈉等表面活性劑作保護劑，常用的巰基化合物等有機還原劑還需使用尿素才可使角蛋白溶脹而溶于水，因此，要分離提取角蛋白，在蛋殼膜酶解時需添加較多的助劑，這在后續的生物活性物質分離提純時，再脫除這些助劑就非常麻煩。②透明質酸等生物活性物質的分子結構易受還原劑作用而破壞。③含大量助劑的廢水需進行排污處理，否則會污染環境。因此，該方法雖已達到蛋殼膜溶解的高效，但未能達到較好地保護生物活性物質的活性和環境友好型的要求。

因此，如何既能夠實現蛋殼膜的高效酶解，實現角蛋白、透明質酸和硫酸軟骨素的聯合分離提取，又能簡化生物活性物質提取方法、滿足環境友好型的要求，是本領域的一個重要研究方向。

發明內容

本發明提供了一種從蛋殼膜中提取生物活性物質的方法，在于解決現有酶法提取酶解效率低、不能實現對多種活性物質聯合提取的問題。

本發明的具體實施方案如下：

一種從蛋殼膜中提取生物活性物質的方法，包括蛋殼膜的分離、粉碎、酶解和生物活性物質的提取，酶解前，對蛋殼膜粉用離子液體進行處理；