Collagen isolation from C. lumpus and A. rubens: a comparison between different extraction and recovery methods

Nell’ultimo decennio il mercato ha visto un sensibile incremento della domanda di collagene determinato dal crescente utilizzo di questa proteina in diversi ambiti tra cui la cosmetica, le biotecnologie e la nutraceutica. Hanno pertanto assunto particolare interesse la ricerca di nuove fonti di collagene e l’ottimizzazione dei processi di estrazione, con l’obiettivo di individuare dei metodi efficienti e competitivi con quelli attuali, tali da garantire una pari o migliore qualità del collagene estratto. Il collagene è una proteina strutturale abbondantemente presente nel tessuto connettivo degli animali, in particolare nell’uomo il collagene rappresenta il 20-30% del contenuto proteico totale. Il collagene consiste in una struttura a tripla elica e in base alla composizione in aminoacidi e al tipo di catene polipeptidiche presenti si distinguono 28 tipi di collagene, alcuni dei quali capaci di formare fibrille. Questo lavoro è stato condotto presso la Division of Food and Nutrition Science del Dipartimento di Biologia ed Ingegneria Biologica della Chalmers University of Technology di Göteborg come parte del progetto europeo BlueCC che studia lo sfruttamento commerciale di collagene e chitina estratti da specie marine. Al momento, la principale fonte di collagene è rappresentata da mammiferi terrestri quali bovini, ovini e suini ma le specie marine rappresentano un’alternativa valida per più di un motivo. Alcune restrizioni all’uso di collagene estratto da mammiferi sono legate a motivi sanitari, considerata la trasmissibilità all’uomo di alcune malattie quali encefalopatie spongiformi trasmissibili e afta epizootica. Altre restrizioni derivano da motivi religiosi: l’induismo vieta il consumo di carne bovina, l’islam e l’ebraismo vietano il consumo di carne suina. Inoltre, l’estrazione di collagene da specie marine costituisce un’alternativa di grande interesse perché potrebbe contribuire a rendere il mercato del pesce più sostenibile in quanto si potrebbero usare i sottoprodotti e gli scarti della lavorazione del pesce come una risorsa di valore. In aggiunta a questo, l’utilizzo di specie marine invasive come risorsa di collagene viene considerata una possibilità promettente e conveniente dal punto di vista economico, considerata la pericolosità che queste rappresentano per la biodiversità. Le specie marine coinvolte in questo lavoro sono state Asterias rubens (stella marina comune) e Cyclopterus lumpus (lompo). L’estrazione del collagene è stata condotta in ambiente acido, in presenza o meno di pepsina, e il recupero è stato effettuato per precipitazione attraverso salting out o precipitazione isoelettrica (dopo definizione del punto isoelettrico tramite analisi di solubilità). I due metodi di recupero sono stati confrontati in termini di resa e di qualità del collagene estratto. La qualità del collagene estratto è stata valutata in termini di purezza (attraverso analisi di SDS-PAGE) e di proprietà spettrali (attraverso spettroscopia UV-visibile e FTIR).