鮰鱼骨胶原蛋白肽-钙螯合物促进钙转运和成骨细胞分化作用

以实验室前期制备的鮰鱼骨胶原蛋白肽-钙螯合物(F3-Ca螯合物)为原料,采用Caco-2细胞模型评价其对钙转运和吸收的影响,再分析其对hFoB1.19成骨细胞碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性以及分化关键基因和蛋白表达的影响。结果发现F3-Ca螯合物能使Caco-2细胞的钙转运量提高到0.31 mg/mL,并促进成骨细胞的矿化。当F3-Ca螯合物的质量浓度为100μg/mL时,成骨细胞ALP的活性提高了53.68%。反转录聚合酶链式反应和蛋白质免疫印迹分析表明F3-Ca螯合物能提高成骨细胞中骨保护素(osteoprotegerin,OPG)、骨钙素和Runt相关转录因子2的基因和蛋白表达水平,降低核因子受体激活因子-κB配体(receptor activator for nuclear factor-κB ligand,RANKL)的基因和蛋白表达水平,增大OPG/RANKL的比值,从而激活OPG/RANKL/核因子受体激活因子-κB信号通路,促进成骨细胞的增殖、分化和矿化,达到加强钙吸收和抗骨质疏松的作用。本研究可为鮰鱼骨的高值化利用和新型钙补充剂的开发提供科学依据。

脯氨酰内肽酶水解不同来源畜禽骨胶原蛋白的特性分析

为探究脯氨酰内肽酶(prolyl endopeptidase,PEP)在骨胶原蛋白肽酶法制备过程中的应用潜力,分别以牛骨胶原蛋白(bovine bone collagen,BBC)、猪骨胶原蛋白(porcine bone collagen,PBC)、鸡骨胶原蛋白(chicken bone collagen,CBC)为原料,对比分析3种不同来源骨胶原蛋白的序列特征,预测不同骨胶原蛋白潜在的酶解作用位点和理论水解度。在55℃、pH 8.0条件下,利用PEP水解处理3种不同来源骨胶原蛋白,通过水解度、分子质量分布测定和扫描电子显微镜观察等方法进行表征。利用红外光谱、X射线衍射和圆二色光谱等方法探究酶解过程中胶原蛋白结构变化。结果表明,PEP对3种不同来源骨胶原蛋白均有显著水解效果,PBC的水解度最高,为51.35%,其次分别为CBC(29.81%)和BBC(22.81%)。3种骨胶原蛋白酶解产物分子质量多分布在500 Da以下。光谱学分析表明PEP破坏了胶原蛋白的三螺旋结构,从而使胶原蛋白降解,达到制备胶原蛋白肽的效果。PEP可以高效酶解骨胶原蛋白制备小分子蛋白肽,本研究可为功能性骨胶原蛋白肽的酶法制备提供依据。

羧甲基壳聚糖对牛骨胶原蛋白微观结构、热稳定性及自组装性质的影响

构建具备良好热稳定性、自组装性质及生物相容性的可食性细胞外基质(extracellular matrix,ECM)类似物支架对于制造结构化细胞培养肉制品至关重要。将羧甲基壳聚糖(carboxymethyl chitosan,CMCS)引入牛骨胶原蛋白(bovine bone collagen,BBC)体系中,通过光谱分析(紫外、红外、荧光光谱)发现BBC与CMCS的相互作用随着引入CMCS添加量的增加而增强,但并未影响BBC的三螺旋结构。差示扫描量热法/热重分析结果表明,CMCS的引入增强了BBC体系的热稳定性。浊度试验及扫描电子显微镜/透射电子显微镜观察结果证实了CMCS引入后胶原蛋白纤维形成度呈上升趋势,聚集行为更明显且自组装速率产生变化,呈现出更疏松扭曲的三维结构以及更大的纤维直径及更广泛的直径分布。但CMCS的引入并未明显影响BBC的D-周期性结构(胶原纤维自组装过程中形成的特征性明暗交替的周期性横纹结构)形成及其长度,且CMCS引入前后体系的细胞相容性也未呈现显著性差异。随着引入CMCS添加量增加,CMCS和BBC之间的静电作用力可能较共价相互作用和氢键更占优势。这些结果表明,CMCS的引入不影响BBC三螺旋结构完整性和生物相容性,并改善了BBC的热稳定性及体外自组装性质。这为开发新型优良可食性胶原蛋白基ECM仿生支架在细胞培养肉领域的应用以及畜禽骨副产物高值化精深加工利用提供了参考信息。

屏障材料自体浓缩生长因子膜和骨胶原在后牙区牙槽嵴保存术中的应用:一项1年随访的前瞻性队列研究

目的评价自体浓缩生长因子(CGF)膜和骨胶原作为屏障材料在后牙区牙槽嵴保存术(ARP)术后1年的骨组织保存效果。方法选取三壁及以上骨缺损需接受后牙区牙槽嵴保存术治疗的24例患者为研究对象,随机分配至CGF组(12例)和骨胶原组(Collagen组)(12例)。2组患者均拔除无法保留后牙,拔牙窝内填充异种移植物骨替代物Bio‐Oss®至拔牙前牙槽嵴顶处,CGF组将制取的CGF膜覆盖于骨替代材料上缘并封闭创口,Collagen组采用Bio-Oss®Collagen覆盖并封闭创口。牙槽峭保存术后6个月植入种植体。采用锥形束CT测量分析术后即刻、6个月和1年的垂直牙槽嵴骨高度和水平牙槽嵴骨宽度变化,评估种植术中再植骨率和植体存留率。采用SPSS 28.0软件对数据进行统计学分析。结果24例患者均完成术后1年随访,无1例退出试验或失访,无1例出现术后感染、出血和种植体周病等。术后6个月CGF组的垂直牙槽嵴骨高度减少量低于Collagen组,差异有统计学意义(P<0.05);术后1年CGF组和Collagen组垂直牙槽嵴骨高度的减少量差异无统计学意义(P>0.05)。术后6个月、术后1年CGF组和Collagen组水平牙槽嵴骨宽度的减少量差异均无统计学意义(P>0.05)。2组种植术中再植骨率均为16.7%,植体存留率为100%。结论CGF膜和Bio-Oss®Collagen作为后牙区牙槽嵴保存术的屏障材料,均能有效减少拔牙后牙槽骨吸收,保存牙槽骨。

壳聚糖/果胶-牛骨胶原肽纳米颗粒的制备及其缓释性能分析

生物活性肽因其丰富的生物活性而备受关注,但生物活性肽容易受胃肠道消化作用的影响,结构发生改变,从而降低其在体内的生物利用度。该研究利用静电自组装法制备壳聚糖/果胶纳米颗粒对牛骨胶原肽进行包埋,赋予牛骨胶原肽在胃肠道中的缓释性能,实现提升牛骨胶原肽稳定性的目的。该研究在单因素试验的基础上,以牛骨胶原肽的包埋率作为指标进行响应面优化试验,获得纳米颗粒的最佳制备条件为壳聚糖质量浓度13 g/L、果胶质量浓度50 g/L、壳聚糖∶果胶质量比3∶2和pH 3.0,所得壳聚糖/果胶纳米颗粒对牛骨胶原肽的包埋率达(92.56±1.76)%。模拟胃肠道消化实验结果显示,包埋后的牛骨胶原肽在模拟胃液和模拟肠液中的保留率达(96.16±0.76)%和(73.11±1.08)%,在模拟胃液中对牛骨胶原肽的保护作用显著高于模拟肠液中。综上所述,由壳聚糖/果胶所制备的纳米颗粒能够显著提高牛骨胶原肽的胃肠道消化稳定性,有助于实现其在小肠中靶向释放,具有较好的应用前景。

钙螯合羊骨胶原多肽的制备及表征分析

为制备肽钙螯合物并探明肽钙螯合机理,对羊骨胶原多肽与CaCl2的螯合工艺进行优化并对肽钙螯合物进行表征分析。采用Box-Behnken中心组合设计及响应面分析法,确定了最佳螯合参数:肽钙质量比2∶1,pH值7.66,53℃螯合50 min,螯合率达67.24%。红外光谱、电镜分析及能谱扫描结果表明胶原多肽与Ca2+分别在多肽内部的C=O处及肽链末端的-NH2和-COOH处发生螯合,形成了铵盐和羧酸盐;多肽与Ca2+螯合后由疏松的片状结构变成了致密的小颗粒聚集体结构。红外光谱及能谱扫描同时也证实所制备的胶原多肽中有部分钙螯合肽的存在,说明酶解可使钙由羟基磷灰石形式转变为可溶性离子钙。研究结果可为新型钙制剂生产及畜骨的高值利用提供了参考。

海洋鱼骨胶原肽钙螯合物的制备及红外光谱表征

以海洋鱼骨胶原肽(Marine fish ossein peptide,MFOP)和氯化钙为原料制备多肽钙螯合物,应用Plackett-Burman设计、最陡爬坡试验和中心组合试验设计对螯合工艺进行优化,并对骨胶原肽及其螯合产物进行分子量分布测定和红外光谱分析。结果表明,pH值和肽盐质量比对螯合率有极显著影响(P<0.01);优化后的螯合工艺参数:pH=5.90,温度50℃,时间60min,肽盐质量比5.05∶1,多肽浓度45g/L。在此条件下,多肽-钙螯合率为52.47%。凝胶色谱法测定结果显示,螯合物中肽分子量集中在1 000Da以下,其中小肽所占比例相对较大。红外光谱扫描结果显示,螯合产物在1 418cm-1出现羧酸根的伸缩振动峰,而在3 305cm-1处出现Ca-NH2伸缩振动峰,说明生成一种新型的海洋鱼骨胶原肽钙螯合物,具有潜在的营养保健价值和功能应用前景。

胃蛋白酶酶解提取鸡骨胶原蛋白工艺的研究

以干鸡骨粉为原料,研究了骨胶原的酶法提取工艺。实验结果表明:原料需用1.0mol/L HCl脱钙处理2d,用正己烷脱脂后,再利用胃蛋白酶进行酶解。最佳酶解工艺为:加酶量150U/g、pH值1.7、37℃条件下处理120min,然后在液固比6:1的情况下用水抽提5h。在上述条件下,骨胶原提取率可达18.4%,其蛋白质含量为54%。

海洋骨胶原低聚肽钙配合物的稳定性

以三文鱼骨为原料制备海洋骨胶原低聚肽钙配合物,以分子量分布和钙含量为指标,研究了热处理、pH和体外胃肠道模拟消化对海洋骨胶原低聚肽钙配合物稳定性的影响。结果表明:海洋骨胶原低聚肽钙配合物具有较好的热稳定性,各个分子量区间的比例变化不超过2%,配合物的钙含量无显著性差异;海洋骨胶原低聚肽钙配合物在酸性和碱性条件下,分子量小于1000u的总含量略有升高,但升高不到8%,钙含量有所降低,但在广泛的pH范围内仍然有65%以上的钙含量;海洋骨胶原低聚肽钙配合物经过蛋白酶消化后,分子量小于1000u的总含量略有升高,但升高不到6%,经过胃蛋白酶消化和胰蛋白酶共同消化后,仍然有40.5%的钙含量。这说明海洋骨胶原低聚肽钙配合物具有一定的热稳定性、pH稳定性以及消化稳定性,是一种具有潜力的肽钙补充剂产品。

火鸡骨胶原多肽口服液的研究

以提取的火鸡骨胶原蛋白液为原料,探讨了影响火鸡骨胶原蛋白水解度的主要影响因素,优化了酶解工艺条件。得出火鸡骨胶原蛋白多肽口服液最佳配方。实验表明:火鸡骨胶原蛋白最佳酶解条件为底物浓度10%、酶用量30μl/g蛋白、酶解温度60℃、pH值7。火鸡骨胶原蛋白多肽口服液最佳配方:火鸡骨胶原蛋白多肽液40%、木糖醇1.0%、蜂蜜5%。

应用骨胶原及富血小板纤维蛋白保存牙槽嵴

目的：探讨应用骨胶原及富血小板纤维蛋白保存牙槽嵴的技术要点,评估其临床效果.方法：选择2006- 07~2010- 01间36 例（42 颗患牙）上前牙拔牙同期应用骨胶原及富血小板纤维蛋白保存牙槽嵴的病例,延期种植、修复,进行临床和放射学评估,随访时间平均14.6 个月（3~48 个月）.结果：42 个牙位中的5 个牙位早期种植,37 个牙位延期种植;42 个牙位中的21 个牙位简单种植,7 个牙位种植手术结合软组织移植,14 个牙位种植手术结合GBR植骨.平均牙间乳头指数2.8,平均边缘骨吸收0.27 mm,种植体成功率100%.结论：应用骨胶原及富血小板纤维蛋白保存牙槽嵴短期临床效果满意.

骨胶原多肽的制备及功能特性研究进展

鲜骨含有人体需要的多种营养物质,但不易直接食用,利用酶法将骨胶原蛋白水解成胶原多肽不仅有利于人体消化吸收,也为鲜骨的增值利用找到新的途径。胶原多肽以其优良的功能特性已经越来越受到人们的青睐。简要介绍来源于鲜骨中的胶原蛋白及其活性肽的研究现状和利用状况。

骨胶原在骨质疏松大鼠中的变化及其与骨生物力学相关性实验研究

[目的]探讨骨质疏松症骨胶原的变化及其与骨生物力学相关性。[方法]7个月龄未交配雌性SD大鼠30只,随机平分为:OVX组(卵巢切除组)和Sham组(假手术组,未切除卵巢)。术后12周处死大鼠,行第L5压缩力学实验,并测定L5羟脯氨酸(HYP)含量,同时应用m asson三色法行L5切片染色,光镜下观察胶原纤维形态学的改变。[结果]卵巢切除12周后,Sham组HYP含量(0.197±0.035)mg/g,镜下见胶原纤维排列规则,走向清晰连续性好,胶原纤维粗壮,呈致密板层样。OVX组大鼠L5HYP含量为(0.182±0.022)mg/g,镜下见胶原纤维排列稀疏紊乱,变细甚至断裂溶解,连续性差。两组HYP含量相比P<0.05。OVX组HYP变化与L5弹性模量、抗压强度及最大压缩力变化有直线相关性。[结论]卵巢切除致骨质疏松,骨胶原含量减少和质量下降。骨胶原含量下降与骨生物力学强度降低有直线相关性。骨质疏松骨折与骨胶原含量下降有关。

海洋骨胶原低聚肽钙的分离纯化及结构鉴定

以三文鱼骨作为原料,以碳酸钙作为钙源制备出海洋骨胶原低聚肽钙,对其总蛋白含量、螯合率、得率进行测定,结果表明总蛋白含量为62.56%±0.26%,螯合率为51.38%±0.09%,螯合物得率为42.06%±0.10%。然后利用反相高效液相色谱(RP-HPLC)对其进行分离纯化,收集得到8个组分峰,利用Q-TOF质谱仪测定肽序列,共分析出22个肽段,分子量大多在1000 u以下。

海洋骨胶原肽对去卵巢大鼠体重以及胰腺细胞凋亡和组织病变的影响

目的探讨海洋骨胶原肽(MOP)对去卵巢大鼠体重和胰腺细胞凋亡和组织病变的影响。方法将70只SD大鼠随机分为7组:假手术组(A组),去卵巢对照组(B组),去卵巢后加MOP 0.375g/kg干预组(C组),去卵巢后加MOP 0.75g/kg干预组(D组)。去卵巢后加MOP 1.5 g/kg干预组(E组),去卵巢后加MOP 3.0g/kg干预组(F组),去卵巢后加MOP6.0g/kg干预组(G组)。3个月后检测各组大鼠的体重,然后处死大鼠分离摘取胰腺,常规石蜡包埋切片后进行HE染色和TUNEL凋亡检测,观察胰腺组织的病理变化和胰腺细胞的凋亡情况。结果B组3个月后体重增加值明显高于其他组。G组的体重增加值明显低于其他组。HE染色结果:A组未见明显病理改变。其他各去卵巢大鼠组胰腺都可见不同程度的炎症细胞浸润、脂肪变性和坏死等病理表现。TUNEL标记胰腺细胞凋亡数比较:A组显著低于其他6个去卵巢大鼠组(P<0.01);去卵巢大鼠组间比较:B、C、D组都显著高于E、F、G组(P_(B,C)<0.01,P_D<0.05)。而E、F、G组之间没有显著性差异。结论肥胖症的发生以及胰腺细胞凋亡和炎症性坏死或脂肪变性可能是绝经期妇女发生胰岛素抵抗(IR)和糖代谢异常的病理基础。较低剂量(1.5g/kg)MOP就能明显抑制去卵巢大鼠胰腺细胞凋亡,保护胰腺组织减轻炎症损伤变性坏死;较高剂量(6.0g/kg)MOP能明显抑制去卵巢大鼠体重增加。MOP可望应用于绝经期妇女骨质疏松症、IR和心血管疾病的防治。

Alcalase 2.4L催化牛骨胶原蛋白水解反应及其动力学研究

对碱性蛋白酶Alcalase 2.4L水解牛骨胶原蛋白的工艺以及动力学特征进行了研究。探讨底物浓度、酶量、温度、pH、时间等因素对胶原蛋白水解度的影响,研究确定了碱性蛋白酶Alcalase 2.4L水解牛骨胶原蛋白的最佳水解条件为:在pH8.5,60℃,底物浓度为80g/L,加酶量为40μL/g条件下水解3h,水解度可达13.5%,优于其他蛋白酶。根据所建立的pH-stat酶解体系确定了Km为1.6362mol/L,Vmax为0.3444mol/L·h,为更有效地利用胶原蛋白资源奠定了理论基础。

Bio-oss和Bio-oss骨胶原保持牙槽骨量的临床研究

目的观察Bio-oss及Bio-oss骨胶原填充于拔牙后新鲜牙槽窝对于早期牙槽嵴形态改建的影响。方法24枚上、下颌后牙拔除后同时给予不同处理,其中拔牙窝填充混合富血小板血浆的Bio-oss(BP组)7例;拔牙窝填充Bio-oss骨胶原(BC组)7例;拔牙窝自然愈合(C组)10例。牙齿拔除后1～2周、9～12周两次复诊,观察牙龈愈合差异,取模型,测量缺牙处牙槽嵴宽度,行不同组间及组内的前后比较。结果各组牙槽嵴宽度前后模型测量存在差异(P<0.05);BP组与BC组,BP组与C组间前后差值存在显著差异(P<0.05)。结论Bio-oss植入减轻了拔牙后牙槽嵴的吸收,Bio-oss骨胶原对于拔牙窝嵴顶处牙龈上皮的爬行覆盖具有促进作用。

参麦注射液对骨关节炎模型动物关节软骨胶原含量的影响

目的 :探讨参麦注射液用于骨性关节炎保守治疗的可行性。方法 :家兔经石膏外固定后肢膝关节于伸直位 ,建立骨性关节炎实验动物模型 ,随机分为 1盐水对照组 2参麦治疗组 ,每组各 1 5只。在模型建立后1天起两组实验动物分别经耳缘静脉注射无菌生理盐水和参麦注射液 ,每周两次 ,每次生理盐水、2 0 %参麦注射液各 1 0 ml,按设计于固定后 3、6周处死家兔 ,每次每组 5只。6周后余下家兔解除固定 ,自由活动至 9周 ,处死 ,切取关节软骨 ,Mallory染色观察实验动物关节软骨胶原含量的变化情况。结果 :参麦注射液能够明显减缓软骨胶原的丢失 ,并在解除固定后显著增加胶原纤维的含量。结论 :参麦注射液对骨性关节炎关节软骨具有修复作用 ,可望用于骨性关节炎的保守治疗。

骨髓基质细胞复合多孔矿化Bio-Oss骨胶原移植修复下颌骨缺损的实验研究

目的:探讨以多孔矿化Bio-Oss骨胶原为载体的自体骨髓基质细胞移植修复下颌骨缺损的效果.方法:标准成年新西兰白兔16 只随机分2 组,一组抽取骨髓基质细胞进行培养,矿化诱导后,细胞悬液与凝胶混匀滴入Bio-Oss胶原骨块中, 静置于37℃,50 ml/L的CO2培养箱中温育4～6 h,加入DMEM成骨条件培养液培养.然后修复下颌骨极限骨缺损.另组单纯Bio-Oss胶原块,修复下颌骨极限骨缺损.分别于术后8 周和12 周取材,分别行大体、X射线、组织学观察骨缺损的修复情况.结果:术后12 周,(1)BMSC+凝胶+Bio-Oss胶原组,基本上由新生骨组织所修复.(2)单纯Bio-Oss胶原组大部分由纤维组织填充,周围骨形成明显,中央少量骨痂形成.结论:(1)Bio-Oss骨胶原有较强的诱导成骨能力;(2)Bio-Oss骨胶原为载体的自体骨髓基质细胞移植能有效修复骨缺损,是骨组织工程良好的支架材料.

骨胶原蛋白的酶解工艺条件

采用胰蛋白酶酶解骨胶原蛋白制备胶原多肽,通过单因素和响应面试验,以水解度为指标,确定胰蛋白酶酶解胶原蛋白的最佳工艺条件。结果表明:最优工艺条件为pH6.91、反应温度60℃、酶添加量200mg/g胶原蛋白、底物水平0.1/61.5(g/mL)、水解时间为4h;此条件下的胶原蛋白水解度达到29.36%。酶解后胶原蛋白的溶解性及乳化性均显著提高。