背景技术

随着我国对胶原蛋白深入研究，胶原蛋白的天然聚合物性质和性质对人类的贡献，胶原蛋白在食品、化妆品、医学等方面的应用和需求越来越广。胶原蛋白是一种生物聚合物，主要存在于动物结缔组织中。胶原蛋白也是一种功能蛋白，广泛分布于哺乳动物中，含量最高。与许多牲畜胶原蛋白相比，由于氨基酸组成的不同，水产品加工废料中所含的胶原蛋白(如皮肤，骨骼和鳞屑中的丰富胶原蛋白)具有许多优点，例如低过敏和非排异等。胶原蛋白由于其良好的生物活性而被用于许多领域，包括食品工业，制药工业，化妆品工业，生物材料等。然而，随着全球范围内诸如口蹄疫和疯牛病之类的牲畜疾病的爆发，源自哺乳动物的胶原蛋白的安全性变得越来越严重。因此，水产品已成为理想的胶原蛋白来源。水生资源的综合利用以及如何降低鱼类加工成本已成为新型开发胶原蛋白资源的驱动力。胶原蛋白是胶原完全水解的产物。胶原蛋白的三螺旋结构被完全分离和破坏，并且是不可逆的。目前来看，胶原蛋白的提取方法有热水提取、酸法提取、碱法提取、酶法提取和盐法提取等。每种提取方法各有利弊。

现有技术中，热水法提取就是经过预处理后的原料用相应温度的热水浸泡提取。该方法方便快速、操作简单、提取率高。但由于提取过程中作用温度比较高，胶原蛋白大多数变性为分子量较低的明胶，成纤维能力等生物活性丧失。酸法提取胶原蛋白是低浓度的酸使胶原蛋白分子间的氢键断裂，引起胶原纤维胀解，从而被提取出来。常用的酸包括醋酸、柠檬酸、盐酸和乳酸等，采用酸法提取得到胶原蛋白，通常管这种胶原叫做酸溶胶原(ASC)。酸法提取得到的胶原蛋白，纯度较高，但色氨酸全部失活，且提取率低。碱法提取多用于工业制取明胶，强碱溶液使得胶原纤维吸水膨胀、松散、张开，蛋白分子间的结合力减弱，更易于胶原蛋白的溶出。有关碱法提取胶原蛋白的研究，多见于从皮革废弃边角料中提取胶原蛋白，皮革的脱铬处理是提取的关键。碱法即将含胶原蛋白的原料如鱼皮鱼鳞等，浸泡在NaOH或 Ca(OH)₂中，提取率非常低。碱水解会引起肽键水解，如果水解过度，会变成明胶。明胶中含有D型氨基酸和DL型氨基酸消旋混合物，发生消旋现象，最终提取溶液中会含有D型L型氨基酸。其中有些外消旋氨基酸有毒，甚至可能致癌。碱法提取生产过程可使三螺旋结构被严重破坏，造成蛋白变性，还产生有毒物质，无生物利用价值，因此很少人使用碱法进行完整提取，对碱法提取胶原蛋白研究较少。酶法提取主要运用酶可以切割下来共价键，导致胶原蛋白末端肽链无法连接。使得肽链展开，但主体仍为三螺旋结构。酶法提取胶原具有效率高、易于控制、纯度高等优点，一般情况下，常见的蛋白酶主要有微生物蛋白酶、动物蛋白酶及植物蛋白酶。

因此，胶原蛋白在提取时，一定要注意温度的控制等因素，否则会影响到胶原蛋白的结构等，在需要大量的且质量较好的胶原蛋白时，可以将酸提取法和酶提取法结合、这不仅提高鱼皮胶原蛋白的提取率，也可以得到质量更好的胶原蛋白。