膠原蛋白一種重要的天然蛋白質(zhì)資源

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膠原蛋白作為一種重要的天然蛋白質(zhì)資源，無(wú)論在生物醫(yī)學(xué)、食品保健還是在化妝品、紡織行業(yè)中的應(yīng)用都十分廣泛，綜合利用的研究進(jìn)展速度很快，其良好的生物相容性、生物可降解性，使它在食品工業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用前景和發(fā)展 [11]。依靠微生物產(chǎn)生膠原蛋白酶，再制備膠原蛋白是一個(gè)發(fā)展迅速的膠原蛋白獲得方式。

膠原酶來(lái)源廣泛，多種微生物與動(dòng)物的許多組織細(xì)胞都可產(chǎn)生膠原酶。國(guó)外對(duì)膠原酶的研究起于上個(gè)世紀(jì)60年代，最先在蝌蚪外殖體組織中發(fā)現(xiàn)含鋅的金屬酶(Gross and Lapiere, 1962)，后來(lái)在溶組織梭菌（Clostridium histolyticum），無(wú)色菌（Achromobacter ），褐藻弧菌（Vibrio alginolyticus），產(chǎn)氣莢膜梭（Clostridium perfringens），枯草桿菌（Bacillus subtilis），白色鏈霉菌（Streptomyces albidoflavus），高溫放線菌（Thermoactinomyces）等菌中得到，并在蛇毒中也得到了膠原蛋白酶[12-14]，但是許多非食品來(lái)源的膠原蛋白酶不能排除病毒隱患，目前大多從食品中研究膠原蛋白酶，如魚子醬中，日本鯖魚（Scomber japonicus）中等，據(jù)報(bào)道每年約收獲一億噸魚，但只有30%被制成了魚肉產(chǎn)品，50%以上被浪費(fèi)了[15];我國(guó)是制革大國(guó)，具有豐富的皮膠原資源，膠原酶可以專一的水解皮膠原，而不需要對(duì)皮膠原進(jìn)行熱變性和酸堿處理，就可制備出具有高生物活性的膠原蛋白，對(duì)提高動(dòng)物皮及制革副產(chǎn)物(邊角料殘次皮)的應(yīng)用有重要意義[16]。制革業(yè)是我國(guó)輕工業(yè)中的第一大出口創(chuàng)匯產(chǎn)業(yè)，然而又是我國(guó)僅次于造紙業(yè)的第二大有機(jī)物質(zhì)污染源[17]，我國(guó)每年約產(chǎn)生140多萬(wàn)噸的皮革固體廢棄物，而在這些固體廢棄物中，除少量的非膠原蛋白外，大約80％以上都是膠原蛋白構(gòu)成的[18]。利用膠原蛋白酶可以有效的對(duì)制革業(yè)產(chǎn)生的污染和魚膠原的浪費(fèi)進(jìn)行合理的處理，有很大的社會(huì)和市場(chǎng)需求。

膠原酶現(xiàn)已廣泛應(yīng)用在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域 ，用于治療椎間盤突出、創(chuàng)傷修復(fù)、治療血栓、治療膿瘡等，特別是近年秦靜[19]在CT引導(dǎo)下注射膠原蛋白酶治療腰椎間盤突出癥，不但大大減少了副反應(yīng)，還提高了注射的準(zhǔn)確性，這說(shuō)明了在膠原蛋白酶的應(yīng)用領(lǐng)域里還有很大的發(fā)展空間。

蛋白酶雖然廣泛存在于微生物中，但工業(yè)上主要采用芽孢桿菌屬的幾個(gè)種，如地衣芽孢桿菌、短小芽孢桿菌等[10] 本實(shí)驗(yàn)分離到的就是一株短小芽孢桿菌。對(duì)本實(shí)驗(yàn)中所分離到的COL-J菌株及其它幾株能產(chǎn)生膠原蛋白酶，且初步鑒定效果良好的菌株本實(shí)驗(yàn)室正在進(jìn)行培養(yǎng)條件的優(yōu)化，以便可以獲得更高的酶活力可有更好的應(yīng)用前景，并可以在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)菌株進(jìn)行膠原蛋白酶的分離純化以及基因的克隆和表達(dá)工作，以期最終實(shí)現(xiàn)該酶的工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用。