高壓均質(zhì)機(jī)提取重組膠原蛋白

一、前言

膠原蛋白作為人體內(nèi)含量最多且最重要的蛋白，功能性凸顯，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。近兩年來，重組人源化膠原蛋白逐漸在膠原蛋白護(hù)膚市場顯露鋒芒。

二、什么是重組膠原蛋白

重組膠原蛋白是通過將膠原蛋白的天然基因序列或重新優(yōu)化設(shè)計(jì)的基因序列，導(dǎo)入選定的宿主細(xì)胞中，如：大腸桿菌和酵母菌，經(jīng)過培養(yǎng)、發(fā)酵、分離純化等工藝，獲得的具有一定天然膠原蛋白特征和主要功能的蛋白質(zhì)。

簡單說，就是基因重組（克隆）

三、膠原蛋白的種類

膠原蛋白是人體內(nèi)豐富的蛋白質(zhì)之一，在人體的眼周、嘴周、腋窩、手臂、腹部等各個(gè)部位都需要膠原蛋白，它通過在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上形成支撐網(wǎng)，負(fù)責(zé)維持身體組織的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。迄今為止，在人體中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了 29 種膠原蛋白。按照發(fā)現(xiàn)的順序依次命名為 I、II、III、IV 型膠原蛋白等，其中I型膠原含量最多，約占膠原總量的80-90%，其余10-15%為III型膠原。

四、膠原蛋白的制備工藝

膠原蛋白的提取方法主要分為兩類：動(dòng)物源提取法和基因重組法

1. 動(dòng)物源提取法

   動(dòng)物源提取法是通過酸法、堿法或者酶法從動(dòng)物皮膚、跟腱部位提取膠原蛋白。酸法將前處理（去脂、切片、粉碎）后的樣品酸解，獲得酸溶性膠原蛋白，優(yōu)點(diǎn)是蛋白三螺旋結(jié)構(gòu)完整、成纖維性能好，成本較低但存在較高的免疫原性風(fēng)險(xiǎn)。酶法常使用胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶地切割膠原蛋白的末端肽，主體溶于中性或酸性溶液中，最終被提取，該方法獲得的膠原純度高、理化性質(zhì)較好，常用于高附加值產(chǎn)品的開發(fā)。

   通過納米佐劑的設(shè)計(jì)和修飾，可以實(shí)現(xiàn)對特定靶點(diǎn)的遞送，如免疫細(xì)胞或靶向組織。這種靶向遞送可以增加疫苗在特定區(qū)域的作用效果，并減少疫苗的劑量和副作用。

2. 基因重組法

   基因重組法是將人膠原蛋白基因序列進(jìn)行特定設(shè)計(jì)、酶切和拼接、連接載體后轉(zhuǎn)入工程細(xì)胞，通過發(fā)酵表達(dá)生產(chǎn)膠原蛋白。主要包括表達(dá)體系的構(gòu)建、發(fā)酵以及純化3個(gè)過程。表達(dá)體系存在原核、真核、昆蟲病毒、哺乳動(dòng)物等多個(gè)表達(dá)體系，但目前可進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)或已商品化的重組膠原蛋白主要采用基于大腸桿菌、酵母等微生物發(fā)酵的技術(shù)。

   相比動(dòng)物源提取法，重組法可加工性（如水溶性和乳化特性）較好，能降低免疫原性。

   五、重組膠原蛋白的純化

   重組膠原蛋白目前運(yùn)用最多的是大腸桿菌，畢赤酵母表達(dá)體系。對于最終產(chǎn)品來說，它們都需要對表達(dá)后的收獲組分經(jīng)分離純化，提取純凈的膠原蛋白。

   作為分離純化的第一步，細(xì)胞破碎是至關(guān)重要的一環(huán)。細(xì)胞破碎的過程能夠有效釋放細(xì)胞內(nèi)的目標(biāo)物質(zhì)，以確保后續(xù)純化步驟的順利進(jìn)行和最終產(chǎn)品的質(zhì)量。高壓均質(zhì)是常用的機(jī)械裂解方法，具有良好的可放大性，且不需要添加額外的試劑。

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