杨 浩,张 扬,高建萍,康跻耀,孔英俊,张贵锋,张万忠

(1.沈阳化工大学 制药与生物工程学院,沈阳 110142;2.中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室,北京 100190)

牛骨中含有多种营养物质,其中,牛骨蛋白具有很高的营养价值[1]。牛骨中提取的蛋白具有抗高血压、保护骨健康、抗菌、抗氧化和免疫调节等功效[2],如牛骨胶原肽通过消耗氧自由基,抑制脂质过氧化产物增加[3-4],发挥抗氧化功效。从天然牛骨中提取的具有多种功效的蛋白已广泛应用于食品、医药、化妆品等行业,需求逐年增加,因而牛骨蛋白提取工艺的研究日渐被重视。

目前,以骨为原料的蛋白提取方法主要包括酸法、碱法和酶法[5]。在3种方法的提取过程中,必须首先破坏骨的结构才能提取蛋白。因为在骨结构中,羟基磷灰石以及胶原通过钙交联形成纤维结构[6],该结构致密,需在胶原纤维部分被破坏造成钙流失的条件下,蛋白才可以从骨组织中释放[7]。酸法是采用一定浓度的酸浸泡控温使钙质流失,破坏骨无机成分进行提取,蛋白得率可达2.24%[8],但会对设备产生腐蚀并污染环境[9];碱法是用氢氧化钙溶液控温使胶原明胶化,破坏骨纤维进行提取[10],但与肽键相连的α-氢原子会发生酸碱反应使氨基酸消旋产生有害物质[11],已被酸法和酶法取代。酸法和碱法都面临预处理和提取过程中消耗大量酸或碱、高能耗、污染环境且前处理复杂等问题。酶法是应用木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶等酶制剂通过酶切非螺旋区破坏骨纤维之间的交联进行提取,但由于酶切位点的特定性和胶原分子三螺旋结构不易被酶解的特点,提取的蛋白分子量不均匀,不利于吸收[12]。……