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胶原因为其独特的三股螺旋结构而具有低免疫原性、生物相容性、可降解性及止血作用等生理特性,应用越来越广泛,已经扩展到生物医学材料、食品、化妆品等诸多领域。利用胶原和钙制剂联合使用的方法来健壮骨骼、治疗骨质疏松症,日益受到人们的关注。骨胶原是从骨头内提取的胶原蛋白,其中富含多羟基钙或有机钙。将骨中提取的骨胶原及钙产品,添加到食品或补钙产品中,对骨质疏松的治疗、壮骨等方面有着积极的作用。
本文以鸡骨为原料,利用碳酸钠脱脂、盐酸浸泡振荡除杂,采用胃蛋白酶酶解预处理后的骨粉,通过乙醇沉淀获取骨胶原生物钙产品。对提取的骨胶原生物钙产品进行了氨基酸组成、特征吸收光谱、特征粘度、变性温度、起泡性及泡沫稳定性、乳化性及乳化稳定性、等电点等特性各种理化性质分析评价,最后对其治疗骨质疏松等实验进行了研究。
结果如下:
1.鸡骨预处理工艺研究
将鸡骨洗净干燥粉碎后,采用骨重3%的碳酸钠在32℃下脱脂4h,并采用0.5mol/L盐酸溶液按料液比1∶12对脱脂后骨粉除杂24h。
在此工艺下,经预处理后的骨粉中粗蛋白含量可达到65.43%。
2.酶解提取骨胶原生物钙工艺研究
以乙酸为溶剂,采用胃蛋白酶对预处理后骨粉进行酶解提取,用单因素和正交试验的方法,对酶解工艺的主要因素进行分析,得到最佳工艺条件:乙酸浓度为0.7mol/L,酶解温度40℃,提取32h。在此工艺下,骨胶原生物钙产品中骨胶原含量为62.48%,钙含量为50.21mg/g。
3.骨胶原理化性质研究
结果表明:通过氨基酸分析、紫外光谱和红外光谱分析,骨胶原符合胶原蛋白的特性;骨胶原浓度、温度、pH、储存时间都对骨胶原的粘度有较大影响;本次试验骨胶原的热变性温度约为38℃;起泡性和泡沫稳定性分别为81%和67%;乳化活力指数为1.631m2/g;等电点为6.24。
4.骨胶原生物钙产品对骨质疏松的影响
本试验分为三个小试验,即治疗试验组(A组),预防试验组(B组),壮骨试验组(C组)。选用醋酸钙和葡萄糖酸钙作为阳性药物对照,通过小鼠动物实验来研究这三种补钙制剂对骨质疏松症的预防和治疗效果以及对处于生长期的小鼠骨骼发育的影响。
结果表明:骨胶原生物钙产品对小鼠骨密度的增加有着良好的效果,对小鼠骨质疏松的治疗、骨骼生长和强壮骨骼有积极的促进作用。
(1)骨质疏松的治疗:从股骨干重来看,骨胶原生物钙产品与醋酸钙差异显著(p<0.05),与葡萄糖酸钙差异不显著(p>0.05);从股骨密度来看,骨胶原生物钙产品与醋酸钙、葡萄糖酸钙差异显著(p<0.05)。
(2)骨质疏松的预防:从股骨干重、股骨密度来看,骨胶原生物钙产品与醋酸钙、葡萄糖酸钙差异显著(p<0.05)。
(3)壮骨作用:从股骨长度、股骨干重来看,骨胶原生物钙产品与醋酸钙差异极显著(p<0.01),与葡萄糖酸钙差异不显著(p>0.05);股骨密度方面,骨胶原生物钙产品与醋酸钙、葡萄糖酸钙差异显著(p<0.05);股骨钙含量方面,骨胶原生物钙产品与与醋酸钙差异显著(p<0.05),葡萄糖酸钙差异极显著(p<0.01)。