Przejdź do treści

Krótki opis technologii pozyskiwania kolagenu roślinnego – Kolagen Vege firmy IOC

Hydroksyprolina jest głównym składnikiem białek wchodzącym w skład białek strukturalnych macierzy komórkowej i pierwotnej ściany komórkowej, zarówno u zwierząt jak i roślin. Przez lata naukowcy poddawali pod wątpliwość obecność tego aminokwasu w świecie roślin, ponieważ dopiero niedawno odkryliśmy, iż hydroksyprolina znajduje się w ścianach komórkowych niektórych roślin. Skomplikowana metoda pozyskiwania tego surowca sprawia, iż bez użycia zaawansowanych technologii, nie jesteśmy w stanie pozyskać hydroksyproliny, mimo zastosowania surowców roślinnych, w których to białko powinno się znajdować.

 

Cykliczne aminokwasy zmniejszają elastyczność polipeptydów znacząco wpływając na sztywność struktur białkowych odpowiedzialnych za stabilność rusztowania ściany komórkowej. Kolagen typowy w tkankach zwierzęcych bogaty w Hyp w przypadku roślin jest odmiennie włączony w struktury białkowe. Glikoproteiny takie jak HRGP, typowe dla ściany komórkowej roślin, są połączone za pomocą wiązania glikozydowego z cząsteczką hydroksyproliny, stąd brak możliwości wykrycia tego aminokwasu bez specjalistycznego wypłukiwania go z matrycy ścian komórkowych.

 

Celem oraz patentem IOC jest wyodrębnienie podjednostki (Hyp)4 na nośniku arabionozowym , oraz przeprowadzenie glikoproteiny do fazy wodnej wolnej od dodatkowych oligosacharydów czy reszt kwasów polisacharydowych. Wyodrębnienie z matrycy ściany komórkowej alg po uprzednim spreparowaniu aktywnych protein jest nowatorskim rozwiązaniem podążającym w duchu idei proekologicznej.

 

Proces pozyskania hydroksyproliny realizowany jest za pomącą wieloetapowej ekstrakcji. Kilkuetapowa procedura wymywania ze ścian komórkowych aminokwasów przeprowadzana jest z zastosowaniem soli metali alkaicznych, w środowisku o zadanym pH. Parametry fizykochemiczne zostały zaimplementowane na podstawie przeprowadzonych badań nad genomem kodującym białka strukturalne kukurydzy, marchwi i tytoniu. Zarówno proces ekstrakcji jak i oczyszczania został szczegółowo przygotowany przez zespół badawczy IOC właśnie dla tego konkretnego surowca roślinnego. W kooperacji z Lubuskim Ośrodkiem Innowacji i Wdrożeń przeprowadzone zostały badania spektrofotometryczne potwierdzające czystość i selektywność reakcji.   W wyniku ekstrakcji otrzymujemy liczne glikoproteiny, białka arabinogalaktonowe, oraz HRGP. Liczne polisacharydy powstające w trakcie tego procesy są separowane na etapie mikrofiltracji. Otrzymanie większego stężenia wolnej hydroksyproliny wymaga przeprowadzenia hydrolizy. Dlatego następnym etapie po uprzednim oczyszczeniu oraz zatężeniu półproduktu przeprowadza się proces hydrolizy. Szczególne warunki procesu narzucone są przez wrażliwy materiał białkowy, ulegający łatwo degradacji do nieaktywnych biologicznie zdenaturowanych reszt białkowych.  Starannie dobrane warunki procesu hydrolizy zapewniają również wysoką wydajność procesu przy minimalnym zanieczyszczeniu.

 

Skomplikowana, wieloetapowa i niezwykle precyzyjna metoda biotechnologiczna opracowana przez zespół naukowców IOC gwarantuje obecność i wykrywalność aparaturową roślinnej hydroksyproliny o rozmiarze nanometrów oraz innych białek kolagenowych w naszym surowcu, co nie miałoby miejsca w przypadku zastosowania innych ekstraktów o tych samych składach, obecnych na światowym rynku.