膠原高得率提取法及膠原膜性能的研究.pdf

1、膠原獨特的生物活性和可生物降解性使其得到廣泛的應用。但現(xiàn)有的從新鮮動物皮中提取膠原的提取率只有5％～8％；以膜形式應用的膠原材料由于其遇水易膨脹變形，吸水性強的缺點在～定程度上限制了其應用。本論文研究從新鮮黃牛皮中高得率提取膠原的方法，對所提取膠原的性能進行表征，并通過共混法改善膠原膜性能。 對新鮮動物皮進行適當?shù)念A處理是高得率提取膠原的先決條件。本文以黃牛鮮皮為原料，通過考察毛脫除情況、測定收縮溫度以及顯微鏡觀察纖維結構，對比

2、了肉面包酶、浸堿粒面包酶、過氧化氫這三種不同的預處理方法對毛脫除以及皮膠原纖維分散的影響。結果表明：肉面包酶和過氧化氫預處理法都無法將絨毛除盡，且前者纖維間質(zhì)去除較少，過氧化氫除去纖維間質(zhì)較多，對皮膠原纖維分散程度大；而浸堿粒面包酶法可以在包酶36小時后，輕松將毛全部除盡，同時除去部分纖維間質(zhì)。故選用浸堿粒面包酶作為第一步預處理法，在此基礎上，利用過氧化氫對皮膠原纖維具有較強分散作用的性能，采用過氧化氫對經(jīng)過浸堿粒面包酶處理的皮進行二次

3、處理，結果表明：過氧化氫濃度60g/L、pH值10、作用時間4.5h時，既能除去大部分纖維間質(zhì)，又可以適當分散皮膠原纖維，且不會影響膠原的結構。一次預處理和二次預處理皮膠原提取率分別為18％和30％。這表明預處理對皮膠原纖維的分散程度直接影響膠原的提取率，膠原纖維分散越均勻，膠原提取率越高。所選定的浸堿粒面包酶、過氧化氫二次預處理法處理的黃牛皮，膠原提取率比已有提取方法的提取率提高了兩個百分點以上。 采用正交實驗法確定了膠原的最

4、佳提取條件。結果表明：溫度4℃，酶用量0.5％，作用時間72h，膠原提取率可達28.8％，且酶用量減少1.0％-1.5％，提取時間縮短24h。氨基酸組成分析結果表明：提取得到的膠原含有甘氨酸33.2％、脯氨酸11.9％、羥脯氨酸7.9％，組氨酸和半胱氨酸含量極少；Zeta電位滴定法測得其等電點為6.62；十二烷基磺酸鈉一聚丙烯酰胺凝膠電泳分析其分子量特征：出現(xiàn)兩條α鏈條帶，一條β鏈條帶和一條γ鏈條帶，這與已有方法提取得到的膠原具有相同的

5、分子量特征。差示掃描量熱法測定膠原變性溫度為38.5℃；激光粒度儀測定膠原的平均粒徑隨溫度變化趨勢表明，隨著溫度在一定范圍內(nèi)升高，自聚集性能明顯，這種性能在溫度為32℃時最強，超過38.5℃以后，平均粒徑急劇降低，達到60℃以后，平均粒徑不再變化；掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡觀察結果表明：膠原呈現(xiàn)明顯的網(wǎng)孔狀結構。以上分析結果表明，本文提取得到的膠原具有與已有方法提取得到的膠原相似的結構和性能。 采用聚乙烯醇(PVA)、殼聚糖

6、(CH)分別與膠原共混成膜以改善膠原膜性能。對各共混膜進行表面觀察、熱性能分析、膨脹率測定、吸濕率以及抗張強度和表面接觸角測定。結果表明：PVA與膠原的共混性較差，PVA的加入不會明顯改變膠原纖維的形貌，共混膜中兩者出現(xiàn)相分離；而CH與膠原共混性好，少量CH的加入就可以使膠原纖維分散膨脹，改變膠原纖維的有序交織結構。各比例的膠原／PVA共混膜和膠原／CH共混膜的膨脹率都降低，穩(wěn)定性提高，吸濕性和表面親水性也高于膠原膜，但抗張強度都小于膠