CN112125967A

CN112125967A - 一种水母粘蛋白的分离方法及其在修复化妆品中的应用

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Publication number: CN112125967A
Application number: CN202011041642.8A
Authority: CN
Inventors: 潘发伍; 林晓锋; 王希丽; 甘丽娜; 胡蓉青; 王文俊
Original assignee: Juwenlee Fujian Cosmetics Co ltd
Current assignee: Juwenlee Fujian Cosmetics Co ltd
Priority date: 2020-09-28
Filing date: 2020-09-28
Publication date: 2020-12-25

Abstract

一种水母粘蛋白的分离方法及其在修复化妆品中的应用，利用粘蛋白与胶原蛋白等电点的差异，结合乙醇分级沉淀，从水母中胶层中分离得到高纯度高粘度的粘蛋白；经人体临床测试，该粘蛋白能修复皮肤屏障受损，减少皮肤的敏感性；步骤：水母漂洗后从伞部的顶端切开，挖出中胶层凝胶状物；将胶状物匀浆，将匀浆液投入超声波萃取釜中消融得消融粘液；消融粘液先调节pH至5‑8，再加入乙醇使乙醇达到10％‑40％；第一次离心，收集第一次离心上层清液；第一次上层清液先调节pH至2‑4，再加入乙醇使乙醇达到40‑70％；第二次离心，收集沉淀物，沉淀物用酸性乙醇漂洗；沉淀物用缓冲溶液复溶，经冻干后得到白色棉状粘蛋白。

Description

一种水母粘蛋白的分离方法及其在修复化妆品中的应用

技术领域：

本发明属于海洋活性成分的开发利用技术领域以及化妆品开发领域，具体涉及一种水母粘蛋白的分离方法及其在修复化妆品中的应用。

背景技术：

粘蛋白(Mucin)，又称粘液素，是一类高度糖基化的高分子蛋白，主要由上皮细胞分泌，具有粘膜屏障的凝胶样特性，在呼吸道和消化道免疫防御中具有重要的作用。粘蛋白制品主要来源于牛、猪及羊的下颌腺体分泌物或者胃粘膜粘液。日本山下登喜雄等人将牛颚下腺分泌的粘蛋白应用于化妆品，并通过试验证明其具有保湿和祛皱功效。近几年，国内企业从其他动植物中提取分离粘蛋白也取得了一定的进展。叶氏生物已将从蜗牛分泌物中提取蜗牛粘蛋白、溶菌酶等生物活性物产业化。尽管如此，高品质的粘蛋白市场供应量依然有限，价格也比较昂贵。

水母(Jellyfish)是属于腔肠动物门(Coelentera)低等浮游动物，共有3个纲5个目，我国已发现的水母大概有400多种，且大部分水母有毒。海蜇是一类大型可食用水母的统称，具有很高的营养价值。我国每年养殖或捕捞海蜇达到30万吨以上。霞水母(Cyaneanozakii)是其中的代表，也是福建沿海资源最丰富的水母，但其口感偏差，市场价格低廉。

新鲜水母中96％以上是水，但具有很多生物活性物质，如胶原蛋白、粘蛋白以及水母毒素。水母粘蛋白(Qniumucin)最早由Kiminori Ushida从水母的中胚层中分离得到的，其性质与哺乳动物的胃粘液很接近，有望应用于胃溃疡的辅助治疗。日本东海大学的佐藤正人等人在对患变形性关节炎的兔子进行实验时发现，接受玻尿酸与水母粘蛋白混合药剂注射的兔子，其关节恢复的状况远远好于只接受玻尿酸注射的兔子。

关于水母粘蛋白的提取分离方法，已有相关研究。专利2007101711890公开了一种霞水母来源的具有抗疲劳活性的糖蛋白及其制备工艺，其制备工艺主要包括以下步骤：脱盐、保温融溶、酶解、离心、浓缩、喷雾干燥，发明人并通过小鼠试验证明该糖蛋白具有抗疲劳效果。专利2013800318499提供了一种粘蛋白和胶原蛋白的分级提取方法，其主要方法为水洗、破碎、水提、醇分级、离心等。

很多爱美人士为了追求美丽，每天多次洁面，或者过度使用一些祛角质产品，导致角质变薄、皮肤屏障受损，皮肤也非常敏感。因此，修护类化妆品一直具有较大的市场。

专利2007101711890所得样品的蛋白含量75％，即多糖部分最多占25％。而一般霞水母粘蛋白中的糖含量一般可达60％以上。出现这种差异这可能是因为该专利没有对粗提样品进一步纯化，导致粘多糖中含有大量的胶原蛋白。

专利2013800318499工艺流程复杂，需要消耗大量的有机溶剂。另外，整个生产过程需消耗大量的电能以维持生产过程中物料保持低温。

发明内容：

针对现有技术的上述问题，本发明目的在于提供了一种水母粘蛋白的分离方法及其在修复型化妆品中的应用。

为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种水母粘蛋白的分离方法，包括以下步骤：

(1)水母漂洗后从伞部的顶端切开，挖出中胶层凝胶状物；

(2)将胶状物匀浆，将匀浆液投入超声波萃取釜中消融得消融粘液；

(3)消融粘液先调节pH至5-8，再加入乙醇使乙醇达到10-40％，静置1～4h；

(4)第一次离心，收集第一次离心上层清液；

(5)第一次上层清液先调节pH至2-4，再加入乙醇使乙醇达到40-70％，静置1～4h；

(6)第二次离心，收集沉淀物，沉淀物用酸性乙醇漂洗；

(8)沉淀物用缓冲溶液复溶，经冻干后得到白色棉状粘蛋白。

进一步，所述水母为未经腌制处理的水母，即冰冻水母或活水母，提取部位为水母的中胶层。

进一步，上述步骤(2)中，将匀浆液投入超声波萃取釜，加入柠檬酸三钠溶液和防腐剂，所述的柠檬酸三钠溶液的浓度为0.1％～5％，投料量为匀浆液的1～5倍；消融温度为5℃～60℃，时间为0.5h～24h，超声波脉冲功率为0.5～5W/cm³。

进一步，上述步骤(3)中，消融粘液先用柠檬酸调节pH至6.5；所述乙醇浓度约为30％。

进一步，上述步骤(4)、(6)中所述离心条件为离心力3000～10000g，离心时间15～120min。

进一步，上述步骤(5)中所述pH 2.5；所述酸性乙醇浓度为50％；所述酸性乙醇为含0.5％柠檬酸水溶液与乙醇按体积比1:1混合。

进一步，所述的柠檬酸三钠溶液的浓度0.5％，投料量为匀浆液重量的2倍；所述的防腐剂为脱氢乙酸钠，添加量为0.05％；所述的消融温度为50℃，时间为2h。

一种水母粘蛋白在修复型化妆品中的应用，将水母粘蛋白添加入化妆品中护肤类产品中，所述产品为冻干粉、膏霜、乳液、精华液或面膜，其添加量为0.01％～10％。

进一步，将水母粘蛋白添加入精华液中制得一种含有粘蛋白的精华液，其配方如下：

原料名称	配比(％)
		纯水	83
甘油	5
		丁二醇	5
α-酮戊二酸	5
		维生素C乙基醚	0.5
苯氧乙醇	0.5
		水母粘蛋白	0.5
柠檬酸钠	0.2
		黄原胶	0.2
吡咯烷酮羧酸锌	0.1

技术方案的优点如下：本发明仅以富含粘蛋白的中胶层为原料，既利于粘蛋白的提取，又能使其他物料得到充分利用；利用高强度超声波辅助萃取，既能提高粘蛋白溶出，又有杀菌效果。使用脱氢乙酸钠为防腐剂，有效防止物料腐败，避免低温加工，减少能耗。利用pH(控制蛋白质的等电点)与乙醇分级沉淀结合，既提高了粘蛋白的纯度，又降低乙醇的使用量。利用酸醇沉淀及漂洗，能有效减少粘蛋白中的腥味，同时也将残留的防腐剂脱除。

本发明的有益效果如下：本发明公开了一种从水母中获取高纯度粘蛋白的方法，促进霞水母资源的综合利用，提高了其经济价值。霞水母为福建沿海常见的一种大型水母，近年来受海洋环境污染影响，发生过多次霞水母爆发，严重影响海洋生态平衡。霞水母可加工为食用海蜇丝，但其肉质较烂，不受市场欢迎。本发明所制备的水母粘蛋白纯度高、分子量大，可作为化妆品功效原料，能有效修复皮肤屏障，减少皮肤过敏。此外，水母粘蛋白中糖比例高，能避免被蛋白酶水解，具有一定的粘度和润滑作用，有望用于保护肠胃粘膜、作为关节润滑液等生物医药制剂开发。

附图说明：

以下用附图对本发明详细说明：

图1为本发明的水母粘蛋白的制备工艺；

图2为本发明水母粘蛋白的凝胶色谱图；

图3为本发明皮肤屏障功能修复效果(n＝10)。

具体实施方式：

以下结合附图及实施例对本发明详述：

图1-图3所示，为本发明的实施例。

实施例1：

(1)取新鲜白色霞水母若干张(总重约10kg)用清水漂洗后从伞部的顶端切开，挖出中胶层，得凝胶状物约1.2kg；

(2)将胶状物匀浆，将匀浆液投入超声波萃取釜内，加入2L 0.5％柠檬酸三钠溶液及1.6g脱氢乙酸钠，设置消融条件为超声脉冲功率2000W、加热温度为45℃、时间为2h；

(3)往消融的粘液中加入10％柠檬酸溶液约20mL，混匀，再加入1.6L 95％乙醇，混匀、静置2h；

(4)于5000g离心30min，收集上层清液月4.5L；

(5)上清液加入10％柠檬酸250mL，再加入2.5L 95％乙醇，混匀、静置；

(6)于5000g离心30min，收集沉淀物，沉淀物可用含0.5％柠檬酸的50％乙醇漂洗2次；

(7)沉淀物用0.2M pH7.2的磷酸盐缓冲溶液复溶，经真空冷冻干燥之后得到白色棉状物17.31g。

实施例2：

一种含有粘蛋白的精华液，其配方如表X所示。

表1一种具有皮肤屏障修复功效的精华液的配方

为了证明本发明的有效性，发明人进行以下试验：

1)GPC测定分子量及纯度

实验方法：

取冻干的粘蛋白样品25mg用10mL流动相溶解，经0.45μm滤头过滤之后取25μL注入高效凝胶色谱仪。以右旋糖酐(580,000Da)为对照品，并使用岛津GPC软件分析样品的分子量及分子量分布情况。

仪器条件：

色谱柱为TSK-gel；柱温：40℃；流动相：0.05mol/L硝酸钠；流速为0.6mL/min；岛津RID-20示差折光检测器(40℃)。

实验结果：

水母粘蛋白的凝胶色谱图如图2所示，以右旋糖酐(10.9min)为对照，通过岛津GPC软件计算。分析结果如下：峰1(Rt＝11.3min)峰面积占比为94％，数均分子量为570000Da；峰2(Rt＝16.1min)峰面积占比为6％，数均分子量为1700Da，即所制备的水母粘蛋白具有较高的纯度(94％)，且分子量较高。

2)糖或蛋白质含量分析

试验方法：

1)如实施例1，将挖去中胶层水母的口腕及伞布分别用纯水漂洗，再均浆、真空冷冻干燥，即得待测样品。

2)采用BCA法测定样品中的蛋白质含量(以牛血清白蛋白为对照)，采用DNS法测定样品中的糖含量(样品先用2M的三氟乙酸于105℃水解5小时，再旋蒸脱除三氟乙酸，最后定容；以葡萄糖为对照品)。

检测结果：如下表所示。在水母身体各个部位中，中胶层的糖含量为34％，远高于口腕的4.2％及伞部的7.9％；结合水母加工中的经验，其黏性液主要存在于中胶层。因此，以采用中胶层为原料提取粘多糖是适宜的，而其他部位更适合用于提取胶原或作其他用途。本发明所的棉装物中糖含量高达78％、蛋白含量为13％，结合GPC谱图以及其理化性质(高黏滑性、高拉丝性及具有等电点)，可初步判断其为粘蛋白。

糖及蛋白质检测结果

样品名称	糖含量(％)	蛋白质含量(％)
			实施例1	78％	13％
中胶层	34％	29％
			口腕	4.2％	51％
伞部(除去中胶层)	7.9％	46％

3)对SLS(十二烷基硫酸钠)处理之后皮肤的修复效果

实验募集10名志愿者，每名志愿者左前臂内侧相应位置画出三块1.5cm*3cm区域，并随机标记A或B或C。实验前，用经3％SLS浸泡过的滤纸敷于标记区域，保持15min后用清水冲洗，再用棉布擦干。分别往标记区域涂抹0.1mL待测液体(A-water；B-0.5％HA；C-0.5％mucin)，在恒温恒湿室(温度25±2℃、湿度50％±5％)静坐，分别于0.5h、1.0h、2.0h、4.0h时用CK皮肤检测仪的Tewamter TM210探头测定标记区域中心处的经皮失水率。

测试结果如图3所示，从对照组(water)可以看出，经3％SLS处理之后，人体皮肤屏障受到破坏，经皮失水率由正常皮肤的6.73mg/(cm2*h)上升到13.51mg/(cm2*h)，经4h人体自然恢复之后下降至9.12mg/(cm2*h)，但未能达到破坏之前的水平。相对于空白组，涂抹0.5％mucin后初始经皮失水率下降至8.34mg/(cm2*h)，2h时的经皮失水率为6.90mg/(cm2*h)，大致与破坏之前相当。另外，从图中还可以看出0.5％HA(透明质酸)的皮肤屏障修复效果较弱。总数，0.5％mucin能有效修复由SLS导致的皮肤屏障破损。

4)乳酸刺痛试验：

试验方案：

实验募集10名志愿者，每名志愿者右前臂内侧相应位置画出两块2cm*4cm区域，并随机标记A或B；A组每天早晚涂抹0.1mL 0.5％本发明粘蛋白；B组每天早晚涂抹0.1mL蒸馏水；连续使用1周。

具体操作方法：

剪取1cm×2cm滤纸，并于10％乳酸溶液浸湿，将滤纸敷于志愿者的前臂标记的A或B出中心，记录受试者测试部位的刺痛程度。(0分为没有感觉；1分为轻微刺痛；2分为中度刺痛；3分为激烈刺痛。)

测试结果

下表为乳酸刺痛试验测试结果。实验组的平均刺痛评分为0.6分，而对照组的平均刺痛评分为1.1分，经SPSS统计软件F检验，得F＝4.2；查表，当f1＝9，f2＝9，α＝0.05时，F临界值为3.18；F＞F0.05，两组数据有显著性差异(P＜0.05)，即涂抹0.5％粘蛋白1周，能有效改善皮肤屏障，降低皮肤的敏感性。

乳酸刺痛试验结果统计

本发明利用粘蛋白与胶原蛋白等电点的差异，结合乙醇分级沉淀，从水母中胶层中分离高纯度高粘度的粘蛋白；该粘蛋白能修复皮肤屏障受损，减少皮肤的敏感性。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种水母粘蛋白的分离方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)水母漂洗后从伞部的顶端切开，挖出中胶层凝胶状物；

(4)第一次离心，收集第一次离心上层清液；

(6)第二次离心，收集沉淀物，沉淀物用酸性乙醇漂洗；

(7)沉淀物用缓冲溶液复溶，经冻干后得到白色棉状粘蛋白。

2.如权利要求1所述的一种水母粘蛋白的分离方法，其特征在于，所述水母为未经腌制处理的水母，即冰冻水母或活水母，提取部位为水母的中胶层。

3.如权利要求1所述的一种水母粘蛋白的分离方法，其特征在于，上述步骤(2)中，将匀浆液投入超声波萃取釜，加入柠檬酸三钠溶液和防腐剂，所述的柠檬酸三钠溶液的浓度为0.1％～5％，投料量为匀浆液的1～5倍；消融温度为5℃～60℃，时间为0.5h～24h，超声波脉冲功率为0.5～5W/cm³。

4.如权利要求1所述的一种水母粘蛋白的分离方法，其特征在于，上述步骤(3)中，消融粘液先用柠檬酸调节pH至6.5；所述乙醇浓度约为30％。

5.如权利要求1所述的一种水母粘蛋白的分离方法，其特征在于，上述步骤(4)、(6)中所述离心条件为离心力3000～10000g，离心时间15～120min。

6.如权利要求1所述的一种水母粘蛋白的分离方法，其特征在于，上述步骤(5)中所述pH 2.5；所述酸性乙醇浓度为50％；所述酸性乙醇为含0.5％柠檬酸水溶液与乙醇按体积比1:1混合。

7.如权利要求3所述的一种水母粘蛋白的分离方法，其特征在于，所述的柠檬酸三钠溶液的浓度0.5％，投料量为匀浆液重量的2倍；所述的防腐剂为脱氢乙酸钠，添加量为0.05％；所述的消融温度为50℃，时间为2h。

8.一种水母粘蛋白在修复化妆品中的应用，其特征在于，将按权利要求1-7任意一项所述的一种水母粘蛋白的分离方法提取的水母粘蛋白添加入化妆品中护肤类产品中，所述产品为冻干粉、膏霜、乳液、精华液或面膜，其添加量为0.01％～10％。

9.如权利要求8所述的一种水母粘蛋白在修复化妆品中的应用，其特征在于，将水母粘蛋白添加入精华液中制得一种含有粘蛋白的精华液，其配方如下：

原料名称配比(％) 纯水 83 甘油 5 丁二醇 5 α-酮戊二酸 5 维生素C乙基醚 0.5 苯氧乙醇 0.5 水母粘蛋白 0.5 柠檬酸钠 0.2 黄原胶 0.2 吡咯烷酮羧酸锌 0.1