JPH0593000A - 高純度の酸可溶性魚鱗コラーゲンの製造法 - Google Patents
高純度の酸可溶性魚鱗コラーゲンの製造法Info
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- JPH0593000A JPH0593000A JP27882691A JP27882691A JPH0593000A JP H0593000 A JPH0593000 A JP H0593000A JP 27882691 A JP27882691 A JP 27882691A JP 27882691 A JP27882691 A JP 27882691A JP H0593000 A JPH0593000 A JP H0593000A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 コラーゲンの変性した低分子化物であるゼラ
チンを含まない高純度の酸可溶性コラーゲンを魚鱗から
製造する方法を提供する。 【構成】 魚鱗を脱灰する工程、脱灰された魚鱗から酸
性水溶液で酸可溶性コラーゲンを抽出する工程、および
抽出された酸可溶性コラーゲンを回収する工程とからな
り、上記工程を15℃以下で実施することからなる酸可
溶性魚鱗コラーゲンの製造法。
チンを含まない高純度の酸可溶性コラーゲンを魚鱗から
製造する方法を提供する。 【構成】 魚鱗を脱灰する工程、脱灰された魚鱗から酸
性水溶液で酸可溶性コラーゲンを抽出する工程、および
抽出された酸可溶性コラーゲンを回収する工程とからな
り、上記工程を15℃以下で実施することからなる酸可
溶性魚鱗コラーゲンの製造法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、有機質産業廃棄物であ
る魚鱗から各種医療用生体材料、化粧品材料等として有
用な酸可溶性コラーゲンを製造する方法に関する。
る魚鱗から各種医療用生体材料、化粧品材料等として有
用な酸可溶性コラーゲンを製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】マイワシ等の魚類は、水揚げ時や加工時
に魚鱗が大量に剥離して排水中に混入する。排水による
環境汚染防止のためには、排水中の魚鱗を濾過回収する
必要がある。しかし魚鱗はそのままでは利用価値がな
く、大部分はそのまま廃棄されているのが現状である。
に魚鱗が大量に剥離して排水中に混入する。排水による
環境汚染防止のためには、排水中の魚鱗を濾過回収する
必要がある。しかし魚鱗はそのままでは利用価値がな
く、大部分はそのまま廃棄されているのが現状である。
【0003】魚鱗は、通常灰分を約50%強、蛋白質を
約40%弱含有する。灰分の殆どはリン酸カルシウム
(ヒドロキシアパタイト)からなり、蛋白質の約80%
はコラーゲンであることが知られている。従来魚鱗から
コラーゲンを抽出する方法としては、魚鱗から直接熱水
で抽出する方法、直接酢酸で抽出する方法が知られてい
る[日本水産学会誌 54(11)、1987−199
2(1988)]。
約40%弱含有する。灰分の殆どはリン酸カルシウム
(ヒドロキシアパタイト)からなり、蛋白質の約80%
はコラーゲンであることが知られている。従来魚鱗から
コラーゲンを抽出する方法としては、魚鱗から直接熱水
で抽出する方法、直接酢酸で抽出する方法が知られてい
る[日本水産学会誌 54(11)、1987−199
2(1988)]。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】魚鱗から直接熱水でコ
ラーゲンを抽出する方法では、コラーゲンの低分子化物
ゼラチンが得られ、直接酢酸でコラーゲンを抽出する方
法ではコラーゲン中にゼラチンが含有される。このため
コラーゲンの純度が低いという問題点を有する。本発明
の目的は、コラーゲンの変性した低分子化物であるゼラ
チンを含まない高純度の酸可溶性コラーゲンを魚鱗から
製造する方法にある。
ラーゲンを抽出する方法では、コラーゲンの低分子化物
ゼラチンが得られ、直接酢酸でコラーゲンを抽出する方
法ではコラーゲン中にゼラチンが含有される。このため
コラーゲンの純度が低いという問題点を有する。本発明
の目的は、コラーゲンの変性した低分子化物であるゼラ
チンを含まない高純度の酸可溶性コラーゲンを魚鱗から
製造する方法にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、魚鱗を脱灰す
る工程、脱灰された魚鱗から酸性水溶液で酸可溶性コラ
ーゲンを抽出する工程、および抽出された酸可溶性コラ
ーゲンを回収する工程とからなり、上記工程を15℃以
下で実施することからなる酸可溶性魚鱗コラーゲンの製
造法を提供する。
る工程、脱灰された魚鱗から酸性水溶液で酸可溶性コラ
ーゲンを抽出する工程、および抽出された酸可溶性コラ
ーゲンを回収する工程とからなり、上記工程を15℃以
下で実施することからなる酸可溶性魚鱗コラーゲンの製
造法を提供する。
【0006】本発明は、魚鱗から抽出したコラーゲンが
温度に対して敏感な挙動を示し、変性して低分子化ゼラ
チンとなることに着目し、酸可溶性魚鱗コラーゲン製造
の主工程、好ましくは全工程を15℃以下、より好まし
くは4〜5℃の温度条件下で実施することを特徴の一つ
とする。
温度に対して敏感な挙動を示し、変性して低分子化ゼラ
チンとなることに着目し、酸可溶性魚鱗コラーゲン製造
の主工程、好ましくは全工程を15℃以下、より好まし
くは4〜5℃の温度条件下で実施することを特徴の一つ
とする。
【0007】原料とする魚鱗は、鮮度を保持するため、
冷蔵保存好ましくは冷凍保存しておくことが好ましい。
採取された魚鱗にはかなりの夾雑物、例えば背鰭、尾鰭
等が混入しているため、水洗して予めそれらを取り除い
ておくことが好ましい。また魚鱗表面に付着している余
剰蛋白質を除去するため、8〜12重量%、好ましくは
9〜11重量%の塩化ナトリウム水溶液で10〜48時
間、好ましくは24〜48時間洗浄することが好まし
い。洗浄後の廃液はかなりの懸濁液となるため、洗浄廃
液が濁らない程度まで繰り返すのがよい。好ましくは3
〜5回洗浄液を交換して洗浄するのがよい。魚鱗の洗浄
状態を見て適宜洗浄時間、洗浄回数を変えることが好ま
しい。上記洗浄工程も15℃以下で実施するのが好まし
い。
冷蔵保存好ましくは冷凍保存しておくことが好ましい。
採取された魚鱗にはかなりの夾雑物、例えば背鰭、尾鰭
等が混入しているため、水洗して予めそれらを取り除い
ておくことが好ましい。また魚鱗表面に付着している余
剰蛋白質を除去するため、8〜12重量%、好ましくは
9〜11重量%の塩化ナトリウム水溶液で10〜48時
間、好ましくは24〜48時間洗浄することが好まし
い。洗浄後の廃液はかなりの懸濁液となるため、洗浄廃
液が濁らない程度まで繰り返すのがよい。好ましくは3
〜5回洗浄液を交換して洗浄するのがよい。魚鱗の洗浄
状態を見て適宜洗浄時間、洗浄回数を変えることが好ま
しい。上記洗浄工程も15℃以下で実施するのが好まし
い。
【0008】洗浄した魚鱗の脱灰工程にはキレート剤で
調整した緩衝液を用いる。キレート剤としてはエチレン
ジアミン4酢酸、エチレンジアミン4酢酸2ナトリウ
ム、およびエチレンジアミン4酢酸4ナトリウム等(以
下EDTAと総称する)が例示される。EDTA緩衝液
はpH6.0〜8.0の範囲とするのが好ましい。より好
ましくはpH7.0〜7.5である。pHが上記範囲より
低いまたはより高い場合にはコラーゲンの変性が生じ易
いので好ましくない。緩衝液中のEDTA濃度は、0.
3〜0.6モル/リットル、より好ましくは0.4〜0.
5モル/リットルである。
調整した緩衝液を用いる。キレート剤としてはエチレン
ジアミン4酢酸、エチレンジアミン4酢酸2ナトリウ
ム、およびエチレンジアミン4酢酸4ナトリウム等(以
下EDTAと総称する)が例示される。EDTA緩衝液
はpH6.0〜8.0の範囲とするのが好ましい。より好
ましくはpH7.0〜7.5である。pHが上記範囲より
低いまたはより高い場合にはコラーゲンの変性が生じ易
いので好ましくない。緩衝液中のEDTA濃度は、0.
3〜0.6モル/リットル、より好ましくは0.4〜0.
5モル/リットルである。
【0009】EDTA緩衝液に洗浄済みの魚鱗を加え、
脱灰する。魚鱗とEDTA緩衝液の比率は、重量/容積
比で1:15から1:25、より好ましくは1:18か
ら1:23に調整される。脱灰は24〜48時間、より
好ましくは36〜48時間実施する。脱灰が不十分であ
ると、酸可溶性魚鱗コラーゲンの抽出量も不十分とな
る。このため上記脱灰工程を3〜5回繰り返して実施す
るのが好ましい。一度目の脱灰工程で約90重量%、三
度目までの脱灰工程で約95重量%以上が脱灰される。
脱灰後の廃液は非常に粘性が高い。このため、試料と廃
液の分離には、遠心分離、濾過等を利用するのが好まし
い。好ましい操作としては、遠心分離ついで濾過するの
がよい。濾過に要する時間を短縮でき、かつ試料の損失
を軽減できるからである。
脱灰する。魚鱗とEDTA緩衝液の比率は、重量/容積
比で1:15から1:25、より好ましくは1:18か
ら1:23に調整される。脱灰は24〜48時間、より
好ましくは36〜48時間実施する。脱灰が不十分であ
ると、酸可溶性魚鱗コラーゲンの抽出量も不十分とな
る。このため上記脱灰工程を3〜5回繰り返して実施す
るのが好ましい。一度目の脱灰工程で約90重量%、三
度目までの脱灰工程で約95重量%以上が脱灰される。
脱灰後の廃液は非常に粘性が高い。このため、試料と廃
液の分離には、遠心分離、濾過等を利用するのが好まし
い。好ましい操作としては、遠心分離ついで濾過するの
がよい。濾過に要する時間を短縮でき、かつ試料の損失
を軽減できるからである。
【0010】脱灰して得られた粗魚鱗コラーゲンは、コ
ラーゲン抽出工程に入る前に、緩衝液で洗浄してpHを
調整するのが好ましい。緩衝液としては、例えばリン酸
水素1ナトリウム、リン酸水素2ナトリウムとから調整
したモル/15リン酸緩衝液(pH約8.0)が使用さ
れる。ついで、酸可溶性魚鱗コラーゲンを酸性水溶液で
振盪抽出する。酸性水溶液はpH1.0〜5.0、好まし
くはpH2.0〜4.0に調整したものが好ましく使用さ
れる。酸性水溶液は、有機酸、鉱酸のいずれでもよく、
例えば酢酸、塩酸等が例示される。pHが上記範囲より
低いときにはゼラチン化し、上記範囲を超えると収量低
下を生ずるので好ましくない。粗魚鱗コラーゲンと酸性
水溶液との比率は、重量/容積比で1:15から1:2
5、好ましくは1:18から1:23の範囲が好ましく
採用される。
ラーゲン抽出工程に入る前に、緩衝液で洗浄してpHを
調整するのが好ましい。緩衝液としては、例えばリン酸
水素1ナトリウム、リン酸水素2ナトリウムとから調整
したモル/15リン酸緩衝液(pH約8.0)が使用さ
れる。ついで、酸可溶性魚鱗コラーゲンを酸性水溶液で
振盪抽出する。酸性水溶液はpH1.0〜5.0、好まし
くはpH2.0〜4.0に調整したものが好ましく使用さ
れる。酸性水溶液は、有機酸、鉱酸のいずれでもよく、
例えば酢酸、塩酸等が例示される。pHが上記範囲より
低いときにはゼラチン化し、上記範囲を超えると収量低
下を生ずるので好ましくない。粗魚鱗コラーゲンと酸性
水溶液との比率は、重量/容積比で1:15から1:2
5、好ましくは1:18から1:23の範囲が好ましく
採用される。
【0011】粗魚鱗コラーゲンを酸性水溶液中に加え、
24〜48時間、好ましくは36〜48時間浸漬して酸
可溶性魚鱗コラーゲンを抽出する。抽出は1〜5回、好
ましくは3〜5回酸性水溶液を交換して実施するのがよ
い。1回目の抽出操作でも酸可溶性魚鱗コラーゲンの約
80重量%が抽出できる。
24〜48時間、好ましくは36〜48時間浸漬して酸
可溶性魚鱗コラーゲンを抽出する。抽出は1〜5回、好
ましくは3〜5回酸性水溶液を交換して実施するのがよ
い。1回目の抽出操作でも酸可溶性魚鱗コラーゲンの約
80重量%が抽出できる。
【0012】酸性水溶液に溶解した酸可溶性魚鱗コラー
ゲンと残渣の分離は、通常の物理的分離手段によればよ
いが、遠心分離法が好ましく採用される。残渣を分離し
た酸可溶性魚鱗コラーゲン溶液から、コラーゲンを線維
化・析出し回収する方法は、豚皮や牛皮コラーゲンなど
で行われている方法と同様に処理すればよい。即ち上記
溶液中に塩化ナトリウムを加えて塩濃度を上昇させ線維
化する。あるいは水酸化ナトリウムを加えてpHを中性
付近に調整して線維化してもよい。
ゲンと残渣の分離は、通常の物理的分離手段によればよ
いが、遠心分離法が好ましく採用される。残渣を分離し
た酸可溶性魚鱗コラーゲン溶液から、コラーゲンを線維
化・析出し回収する方法は、豚皮や牛皮コラーゲンなど
で行われている方法と同様に処理すればよい。即ち上記
溶液中に塩化ナトリウムを加えて塩濃度を上昇させ線維
化する。あるいは水酸化ナトリウムを加えてpHを中性
付近に調整して線維化してもよい。
【0013】線維化したコラーゲンを例えば遠心分離法
により回収し、ついで再び適量の酸性水溶液に溶解さ
せ、モル/15リン酸緩衝液(pH7.5)あるいはイ
オン交換水のような中性液で透析して酸可溶性魚鱗コラ
ーゲンを回収する。透析後、凍結乾燥して高純度の酸可
溶性魚鱗コラーゲンが得られる。
により回収し、ついで再び適量の酸性水溶液に溶解さ
せ、モル/15リン酸緩衝液(pH7.5)あるいはイ
オン交換水のような中性液で透析して酸可溶性魚鱗コラ
ーゲンを回収する。透析後、凍結乾燥して高純度の酸可
溶性魚鱗コラーゲンが得られる。
【0014】以下本発明を実施例に基づきより詳細に説
明する。例中、%は特にことわりのない限り重量%を示
す。
明する。例中、%は特にことわりのない限り重量%を示
す。
【0015】実施例 新鮮なマイワシの魚鱗100gを約5℃の水で水洗し、
夾雑物を除いた後、10%塩化ナトリウム水溶液2リッ
トルに入れ、4〜5℃の温度条件下で24時間振盪し、
上澄み液を遠心分離および濾過操作により分離除去し
た。この操作を液を交換して3回繰り返した後、水洗し
て洗浄魚鱗を得た。
夾雑物を除いた後、10%塩化ナトリウム水溶液2リッ
トルに入れ、4〜5℃の温度条件下で24時間振盪し、
上澄み液を遠心分離および濾過操作により分離除去し
た。この操作を液を交換して3回繰り返した後、水洗し
て洗浄魚鱗を得た。
【0016】洗浄魚鱗を0.5モルのエチレンジアミン
4酢酸4ナトリウム、0.05モルのトリス−塩酸(p
H7.5)とから調整した0.5モルのEDTA緩衝液2
リットルに入れて4〜5℃の温度条件下で48時間振盪
した。その後遠心分離および濾過操作により上澄み液を
分離除去した。この操作をEDTA緩衝液を交換して3
回繰り返した後水洗し、30.5gの粗魚鱗コラーゲン
を得た。
4酢酸4ナトリウム、0.05モルのトリス−塩酸(p
H7.5)とから調整した0.5モルのEDTA緩衝液2
リットルに入れて4〜5℃の温度条件下で48時間振盪
した。その後遠心分離および濾過操作により上澄み液を
分離除去した。この操作をEDTA緩衝液を交換して3
回繰り返した後水洗し、30.5gの粗魚鱗コラーゲン
を得た。
【0017】この粗魚鱗コラーゲンにモル/15リン酸
緩衝液(pH8.0)600ミリリットルを加え、4〜
5℃の温度条件下で振盪しながら洗浄し上澄み液を分離
除去した後、0.5モルの酢酸水溶液600ミリリット
ルを加え、4〜5℃の温度条件下で48時間振盪抽出し
て酸可溶性魚鱗コラーゲンの溶液を得た。この溶液を1
8,000rpmで30分間遠心分離して酸可溶性魚鱗
コラーゲン溶液と残渣とに分離した。残渣を水洗した
後、再び0.5モル酢酸溶液で振盪・抽出した。これを
3回繰り返して酸可溶性魚鱗コラーゲン溶液約1.5リ
ットルを得た。
緩衝液(pH8.0)600ミリリットルを加え、4〜
5℃の温度条件下で振盪しながら洗浄し上澄み液を分離
除去した後、0.5モルの酢酸水溶液600ミリリット
ルを加え、4〜5℃の温度条件下で48時間振盪抽出し
て酸可溶性魚鱗コラーゲンの溶液を得た。この溶液を1
8,000rpmで30分間遠心分離して酸可溶性魚鱗
コラーゲン溶液と残渣とに分離した。残渣を水洗した
後、再び0.5モル酢酸溶液で振盪・抽出した。これを
3回繰り返して酸可溶性魚鱗コラーゲン溶液約1.5リ
ットルを得た。
【0018】酸可溶性魚鱗コラーゲン溶液に、最終濃度
が5%となるように塩化ナトリウムを加えて塩濃度を調
整した。これによって生成した線維状の沈澱を、4〜5
℃の温度条件下、18,000rpmで、30分間遠心
分離した。得られた沈澱を再び0.5モル酢酸水溶液に
溶解し、モル/15リン酸緩衝液(pH7.5)で溶解
液を4〜5℃の温度条件下で72時間透析した。凍結乾
燥後、酸可溶性魚鱗コラーゲン線維化物2gを得た。
が5%となるように塩化ナトリウムを加えて塩濃度を調
整した。これによって生成した線維状の沈澱を、4〜5
℃の温度条件下、18,000rpmで、30分間遠心
分離した。得られた沈澱を再び0.5モル酢酸水溶液に
溶解し、モル/15リン酸緩衝液(pH7.5)で溶解
液を4〜5℃の温度条件下で72時間透析した。凍結乾
燥後、酸可溶性魚鱗コラーゲン線維化物2gを得た。
【0019】この酸可溶性魚鱗コラーゲン線維化物を、
ソジウムドデシルサルフェイト−ポリアクリルアミドゲ
ル電気泳動(以後SDS−PAGBという)およびアミ
ノ酸分析にかけた。SDS−PAGBにおいて、α
1鎖、α2鎖、β鎖などコラーゲン特有のバンドパターン
を示し、ゼラチンの混入はなかった。アミノ酸分析にお
いてもコラーゲン特有のアミノ酸組成を示しており、高
純度の酸可溶性魚鱗コラーゲンであることが確認され
た。表1に豚皮コラーゲンおよび酸可溶性魚鱗コラーゲ
ンのアミノ酸組成を示す。
ソジウムドデシルサルフェイト−ポリアクリルアミドゲ
ル電気泳動(以後SDS−PAGBという)およびアミ
ノ酸分析にかけた。SDS−PAGBにおいて、α
1鎖、α2鎖、β鎖などコラーゲン特有のバンドパターン
を示し、ゼラチンの混入はなかった。アミノ酸分析にお
いてもコラーゲン特有のアミノ酸組成を示しており、高
純度の酸可溶性魚鱗コラーゲンであることが確認され
た。表1に豚皮コラーゲンおよび酸可溶性魚鱗コラーゲ
ンのアミノ酸組成を示す。
【0020】 表1 アミノ酸残基 豚皮 酸可溶性魚鱗 コラーゲン コラーゲン ヒドロキシプロリン 125 63 アスパラギン酸 45 52 スレオニン 17 24 セリン 36 40 グルタミン酸 70 73 プロリン 112 108 グリシン 328 324 アラニン 99 125 1/2シスチン 0 0 バリン 22 19 メチオニン 4 10 イソロイシン 12 8 ロイシン 25 21 チロシン 3 3 フェニルアラニン 13 22 ヒドロキシリジン 5 8 リジン 30 32 ヒスチジン 7 19 アルギニン 47 52 注:α鎖のアミノ酸組成。アミノ酸1000残基当たりの数値で示した。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、従来の魚鱗から酸可溶
性魚鱗コラーゲンを抽出する方法に比して、高純度の酸
可溶性魚鱗コラーゲンが得られる製造法が提供される。
性魚鱗コラーゲンを抽出する方法に比して、高純度の酸
可溶性魚鱗コラーゲンが得られる製造法が提供される。
Claims (2)
- 【請求項1】 魚鱗を脱灰する工程、脱灰された魚鱗か
ら酸性水溶液で酸可溶性コラーゲンを抽出する工程、お
よび抽出された酸可溶性コラーゲンを回収する工程とか
らなり、上記工程を15℃以下で実施することからなる
酸可溶性魚鱗コラーゲンの製造法。 - 【請求項2】 脱灰をエチレンジアミン4酢酸、エチレ
ンジアミン4酢酸2ナトリウム、またはエチレンジアミ
ン4酢酸4ナトリウムで行う請求項1記載の酸可溶性魚
鱗コラーゲンの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27882691A JPH0593000A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 高純度の酸可溶性魚鱗コラーゲンの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27882691A JPH0593000A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 高純度の酸可溶性魚鱗コラーゲンの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0593000A true JPH0593000A (ja) | 1993-04-16 |
Family
ID=17602698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27882691A Pending JPH0593000A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 高純度の酸可溶性魚鱗コラーゲンの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0593000A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1991
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