甘肃农业大学食品科学与工程学院，中国农业科学院农产品加工研究所的王晓军、吴 婷、贾 伟等人采用酸法和酶法分别从牦牛骨中提取胶原蛋白，并且通过对比分析这2 种方法所提取胶原蛋白的结构特征，验证了这2 种方法提取牦牛骨胶原蛋白的可行性，确定了牦牛骨胶原蛋白的类型，为牦牛骨的利用和胶原蛋白高值化产品开发提供依据。
1、氨基酸组成与含量分析
青海牦牛骨ASC和PSC中特征性氨基酸（Gly、Pro、Hyp）总量分别为277.9、297.5 mg/g；Gly含量最多，分别占总氨基酸的25.5%和24.6%，因为胶原蛋白多肽链的很长区段序列由Gly-X-Y氨基酸序列重复而组成，从而Gly的含量较高；Hyp作为胶原蛋白的特征氨基酸，对肽链间氢键的形成起到促进作用，氢键又能维持胶原蛋白三螺旋结构的稳定性，与胶原蛋白的热稳定性相关；ASC和PSC中均不含有Trp，且Cys、His和Thr的含量较低；除Cys、Val、Met外，青海牦牛骨PSC中的其他氨基酸含量均高于ASC。I型胶原蛋白中Gly、Pro和Hyp含量丰富，且Gly约占氨基酸总量的1/3，Cys、His、Thr和Trp的含量很低甚至没有。
2、紫外光谱分析
牦牛骨ASC和PSC两种胶原蛋白样品的紫外光谱特征基本一致，均在234 nm波长处达到最大吸收，与相关文献报道的在230 nm波长处具有最大吸光度相吻合，主要是肽键—C＝O的n→π*跃迁，是胶原蛋白三股螺旋结构的特征吸收峰。
3、FTIR分析
青海牦牛骨ASC中的α-螺旋（66.7%）含量为PSC中的2.0 倍，酸溶性胶原蛋白（ASC）与酶溶性胶原蛋白（PSC）中的β-折叠分别为29.5%、41.2%，β-转角分别为3.8%和25.4%，二者均不含无规则卷曲，表明青海牦牛骨ASC和PSC三股螺旋结构完整。
4、DSC分析
青海牦牛骨ASC和PSC的Ts分别是40.12 ℃和40.94 ℃，变性焓值（DH）分别为0.25 J/g和0.22 J/g。推测这可能是因为牦牛骨ASC和PSC的提取温度相同，所以两者的Ts和DH无太大差别。
5、SDS-PAGE结果
PSC和ASC的基本组成大致相同，在高于250 kDa处是I型胶原蛋白α链的三聚体，即γ链，约200 kDa处有一条β条带，为α链的二聚体；在约110 kDa处有α1、α2两条电泳条带，与前人的报道的一致。
6、微观结构观察结果
ASC和PSC呈现出相对均一规则且光滑的多孔网络状结构，其孔径的大小可能与制备过程中的含水量有关。其中，ASC结构分布相对均匀，说明在提取过程中基本没有破坏它本身的纤维结构，而PSC的孔径较多且分布不均匀，说明酶对胶原蛋白的结构有部分改变，但仍较好地保持了其网状结构，这一特征与前人的报道一致。通过对ASC和PSC的SEM图分析可知，胶原蛋白的提取方式不同，其结构也不尽相同；但这两种方法所提取的胶原蛋白都保留了较完整的纤维网络结构。
结 论
本实验分析对比了酸法、酶法提取牦牛骨胶原蛋白的理化特性得出以下结论：采用酸法从牛骨中提取胶原蛋白得率是2.24%，酶法胶原蛋白得率是3.32%，酶法较酸法提取率提高了48.21%，但酶法提取的成本较高；2 种方法提取的胶原蛋白都含有其特征性氨基酸，且Gly含量最多，PSC中氨基酸除Cys、Val、Met外，其他氨基酸含量均高于ASC，故推测PSC的纯度可能相对较高；酸法和酶法提取的胶原蛋白的紫外光谱基本一致，在230 nm左右波长处有最大紫外吸收峰，且在280 nm波长处未出现紫外吸收峰，说明牦牛骨ASC和PSC中均不含有Trp，是典型的胶原蛋白。本实验测得ASC和PSC的Ts分别为40.12 ℃和40.94 ℃，这可能是由于ASC和PSC的分子特性和构型存在差异；红外光谱及SDS-PAGE显示提取的胶原蛋白主要由α、β、γ三种亚基组分组成，属于I型胶原蛋白，且三股螺旋结构完整。ASC的γ链和β链较浅较细，α链条带相对浅细且无70 kDa以下的条带，可能是因为ASC的蛋白结构相对较为完整，含有较少小分子的水解胶原及多肽；牦牛骨ASC和PSC都保留了较为完整的纤维网状结构，两者呈现出相对统一规则的多孔网状结构，但酸法提取胶原蛋白结构分布相对均匀，推测其孔径的大小可能与制备过程中含水量有关。
