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海参胶原蛋白的提取,性质鉴定及在伤口敷料中的应用

邵紫昱

海参胶原蛋白的提取,性质鉴定及在伤口敷料中的应用

邵紫昱1
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作者信息

  • 1. 中国海洋大学
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摘要

在伤口愈合的过程中,伤口敷料在伤口上通常具有促进表皮和真皮组织的再生与修复的功能,它们既可以作为水分和氧气的物理屏障,又可以防止伤口的感染。如今,可以用于伤口敷料的材料也是多种多样,它们可以通过不同的方式作用于伤口促进伤口的愈合。胶原蛋白作为人体和皮肤中含量最多的蛋白质,可以减少伤口处的渗出液,利于新组织的发育和伤口清创。现阶段,用于伤口敷料的胶原蛋白多为陆地脊椎动物胶原蛋白,这种来源的胶原蛋白在应用上有很多缺点,如牛来源的胶原蛋白有传播口蹄疫、疯牛病的风险,而猪来源的胶原蛋白会产生很多宗教问题。海参作为一种海洋无脊椎动物,其体壁内胶原蛋白含量非常丰富,且海参的大量养殖也丰富了海参胶原蛋白的来源。在此之前,人们对海参来源的胶原蛋白的提取及生物学性质进行了广泛研究,而其作为伤口敷料的研究却鲜有报道。本文通过两种方法对海参体壁胶原蛋白进行了提取,并对其作为伤口敷料的优点进行了研究,证明了海参胶原蛋白在伤口敷料应用上的可行性。 首先,本文使用EDTA法和酶溶法对海参体壁的胶原蛋白进行了提取,获得了两种不同的海参胶原蛋白:胶原蛋白粗纤维(CCF)和酶溶性胶原蛋白(PSC),其中PSC为酸性条件下使用胃蛋白酶对CCF直接处理的产物。通过实验探究出海参胶原蛋白CCF的最佳提取条件为:EDTA浓度为4mM,NaOH浓度为0.1M,此时海参胶原蛋白的提取率为27.5%(海参干重)左右。凝胶电泳、全波长扫描及红外光谱分析得出海参胶原蛋白为类I型胶原蛋白,使用乌氏粘度计测定了海参胶原蛋白浓度及温度对其溶液粘度的影响,测得胶原蛋白变性温度为22℃左右。通过成纤维性及成膜性实验表明海参胶原蛋白可以形成具有明暗相间周期性横纹结构的纤维及具有良好的成膜性。 接着,我们将两种海参胶原蛋白与小鼠成纤维细胞(L-929)共培养,发现二者都不会对细胞产生毒性,且能一定程度上促进细胞的生长。而细胞划痕实验表明了海参胶原蛋白能促进细胞的迁移,加快细胞划痕的闭合过程。最后,我们选取性质较好的PSC通过冻干的方法制备了海参胶原蛋白膜,并使用京尼平进行了交联。该海参胶原蛋白膜最大可以吸收自身重量40倍的水,京尼平的交联可以有效地加强了海参胶原蛋白膜的机械性能,对海参胶原蛋白膜进行性质分析发现,海参胶原蛋白膜水蒸气透过率在813.17-860.71g·m-2·day-1之间,氧透过性为8.49-8.58mg/L,以及具有较好的细菌隔离效果。表明海参胶原蛋白膜可以应用于伤口敷料中。 本文通过提取海参体壁的两种胶原蛋白CCF和PSC,并对两种蛋白的理化性质及生物学性质进行了研究,表明了海参胶原蛋白具有促进细胞迁移的能力。将海参胶原蛋白PSC冻干为伤口敷料,并使用京尼平进行交联,测试结果表明海参胶原蛋白具有作为伤口敷料优秀的性质,可以被用于新型伤口敷料中。

关键词

伤口敷料/海参胶原蛋白/提取工艺/性质鉴定

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授予学位

硕士

学科专业

生物工程

导师

刘晨光

学位年度

2017

学位授予单位

中国海洋大学

语种

中文

中图分类号

R3
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