深海紅魚(Sebastes mentella)膠原蛋白的制備及其理化特性研究.pdf

1、我國是漁業(yè)大國，但水產(chǎn)品加工水平較低，加工廢棄物產(chǎn)量極大，形成了嚴(yán)重的資源浪費和環(huán)境污染。瘋牛病、口蹄疫、豬鏈球菌、H1N1流感等傳染病的頻繁爆發(fā)，使傳統(tǒng)上牲畜來源膠原蛋白的安全性越來越讓人擔(dān)心；同時，宗教原因也使其應(yīng)用受到一定的限制。為提高我國水產(chǎn)品加工技術(shù)水平，尋找牲畜膠原蛋白的替代來源，本文研究了深海紅魚加工廢棄物膠原蛋白的制備與理化特性，主要結(jié)果如下：
　　 1.加工廢棄物中大量的灰分和脂質(zhì)可以分別用EDTA和正己烷有效

2、地去除，并且蛋白質(zhì)具有較高的回收率.魚皮、魚鱗和魚骨膠原蛋白(SKC、SCC，BOC)的提取率分別為47.5％、6.8％和10.3％。變性溫度分別為16.1℃、17.7℃和17.5℃，低于絕大多數(shù)其它魚種和陸生哺乳動物。這些膠原蛋白均主要為I型膠原蛋白；具有相似的氨基酸組成和羥基化程度，并且亞氨基酸含量較低，這也是膠原蛋白變性溫度較低的主要原因。這些膠原蛋白還完整地保持了其特有的三股螺旋結(jié)構(gòu)，但也存在輕微差異，SKC擁有較高的分子有序度

3、和分子間交聯(lián)度，而SCC和BOC擁有較多的氫鍵和較低的肽鏈展開度。
　　 2.魚皮酸溶性和酶溶性膠原蛋白(ASC、PSC)的提取率分別為47.5％和92.2％，但ASC的純度(76.3 mg Hyp/g膠原蛋白)顯著高于PSC（74.8mg Hyp/g膠原蛋白）.ASC的特性黏度(15.9 dL/g)明顯高于PSC(14.6 dL/g)，表明ASC可能由于較多多聚體的存在而具有較高的平均分子量。ASC變性溫度(16.1℃)稍高于

4、PSC(15.7℃)，說明經(jīng)胃蛋白酶限制性水解所得的膠原蛋白仍具有三股螺旋結(jié)構(gòu)。ASC和PSC均主要為I型膠原蛋白；具有相似的氨基酸組成和較低的亞氨基酸含量，這也導(dǎo)致了膠原蛋白較低的熱穩(wěn)定性。FTIR顯示，ASC保持了完整的三股螺旋結(jié)構(gòu)，并且具有較高的分子間交聯(lián)度；PSC由于其N末端和C末端非螺旋區(qū)的丟失，其結(jié)構(gòu)發(fā)生了輕微的變化，但由于大量氫鍵的存在，其三股螺旋結(jié)構(gòu)仍占主導(dǎo)地位。
　　 3.通過響應(yīng)曲面方法，優(yōu)化得到了超聲波輔助

5、提取魚皮酶溶性膠原蛋白的最佳工藝：提取時間18h、超聲波功率505 W，超聲波時間15min。在此條件下，膠原蛋白的提取率和理化特性與傳統(tǒng)提取方法沒有顯著差異，然而，利用超聲波處理將提取時間從傳統(tǒng)方法的40h縮短到了18h，大大提高了制備效率。
　　 4.魚皮的胃蛋白酶限制性水解產(chǎn)物經(jīng)DEAE-纖維素柱層析后得到了三個組分。SDS-PAGE和氨基酸組成表明這三個組分分別為I型膠原蛋白(PSC-I79.4％)、V型膠原蛋白(PSC

6、-V，8.4％)和非膠原蛋白質(zhì)(NC，2.1％)。與哺乳動物皮膚不同，沒有發(fā)現(xiàn)III型膠原蛋白的存在。由于PSC-I較高的分子交聯(lián)度，其黏度和黏度轉(zhuǎn)化溫度范圍(14.4dL/g、8℃)顯著高于PSC-V(13.5 dL/g、5℃)；而PSC-V較高的總亞氨基酸含量(17.1％)和羥基化程度(44.7％)使其變性溫度(17.80C)明顯高于PSC-I(15.9℃)。此外，PSC-I和PSC-V均保持了三股螺旋結(jié)構(gòu)，但與PSC-V相比，由于