关键词：
鳕鱼皮
胶原蛋白
提取
抗氧化特性
物理特性
摘要：
胶原蛋白是一种生物聚合物,主要存在于动物结缔组织中。与许多牲畜胶原蛋白相比,由于氨基酸组成的不同,水产品加工废料(如皮肤,骨骼和鳞屑等)中所含的胶原蛋白具有许多优点,例如低过敏和非排异等。然而,随着全球范围内诸如口蹄疫和疯牛病之类的牲畜疾病的爆发,源自哺乳动物的胶原蛋白的安全性变得不再可靠。因此,水产品已成为理想的胶原蛋白来源。水生资源的综合利用以及如何降低鱼类加工成本已成为新型开发胶原蛋白资源的关键。为了充分利用水产品加工副产物,本文以深海鳕鱼鱼皮为原料,主要研究提取鳕鱼皮胶原蛋白,鳕鱼皮胶原蛋白的基本特性、抗氧化性及物理特性,并采用酶解法作为提取方法,分离和提纯胶原蛋白,然后用于研究胶原蛋白分子的生物学特性。
本文采用四种不同蛋白酶,包括胃蛋白酶、催化蛋白酶、中性蛋白酶和碱性蛋白酶从鳕鱼皮中提取酶溶性胶原蛋白,并对其基本特性、物理特性和抗氧化性进行测定。
比较结果表明:
1.最合适的蛋白酶是胃蛋白酶。
2.经分析确定,胃蛋白酶的提取效果较好,提取率为47.04±1.36%。从基本特征如氨基酸组成分析,傅里叶红外光谱扫描和紫外吸收光谱分析表明,四种酶提取的胶原蛋白均具有Ⅰ型胶原蛋白的特征。扫描电镜观察表明,四种蛋白酶提取胶原蛋白的螺旋结构基本保留,但有不同程度的影响。SDS-PAGE电泳表明,经胃蛋白酶提取的胶原蛋白保留了胶原蛋白的β链和分子量为110KDa或分子量更高的α链。
3.以胶原蛋白提取率为指标,通过单因素实验和响应面优化方法确定了胃蛋白酶提取鳕鱼皮胶原蛋白的最佳条件。经过软件分析得到鳕鱼皮胶原蛋白的最优提取工艺:酶用量1508.65 U/g,反应温度41.11℃,反应时间3.89 h,理论提取率为49.98%。结合实际后采用酶用量1500 U/g,反应温度为41℃,反应时间3.9h。在此条件下,胶原蛋白提取率为48.90%。
4.测试了从深海鳕鱼鱼皮中提取的胶原蛋白的生物学特性。结果表明,胃蛋白酶提取的鳕鱼皮胶原蛋白具有较强的抗氧化活性,并且胶原蛋白肽的还原能力随浓度的增加而线性增加。胶原蛋白多肽对羟基自由基的清除作用、对超氧自由基清除能力和对DPPH自由基清除能力均随浓度的增加而增强,并几乎呈线性趋势,表明鳕鱼皮胶原肽具有较好的抗氧化性功能。
5.对鳕鱼皮胶原蛋白物理特性进行研究,分析发现该胶原蛋白吸油性强于吸水性,溶解度良好,具有一定的乳化性且稳定性较好。
本研究结合延边地区当地特色鳕鱼加工业的实际情况,以副产物鳕鱼皮为原料,采用酶解法提取胶原蛋白并对胶原蛋白进行生物学特性的测定。其不仅可以满足各个行业对胶原蛋白和活性胶原蛋白肽的需求,而且还对副产物鳕鱼皮进行了废物再利用。研究和开发从鳕鱼皮中提取胶原蛋白并制备胶原蛋白多肽,可为食品行业,保健品行业,医疗领域等提供充足的原料。该研究也为后续开发生产富含胶原蛋白的功能性食品提供了重要的依据和技术支持。
