草鱼鱼鳞胶原蛋白提取分离工艺的研究

摘要

胶原蛋白(collagen)是一种白色、不透明、无支链的纤维蛋白质。分子量为30万道尔顿。胶原蛋白是人体留住钙质的主要成分之一,对人体的生长、发育具有极其重要的作用。鱼鳞含有丰富的胶原蛋白,可作为胶原蛋白提取的原料。以草鱼鱼鳞为材料,对胶原白蛋提取工艺进行考察、摸索,并对提取结果进行分析。
　　鱼鳞的主要成分有水分、灰分、粗蛋白、少量的鸟嘌呤和卵磷脂。对鱼鳞进行主要成分测定,可得到其中水分、灰分、粗蛋白的含量分别为14.08％、25.58%、58.32%;粗蛋白中的胶原蛋白占鱼鳞的含量为51.24%。
　　脱钙工艺:以单因素设计分析得出最优脱钙方式。具体脱钙参数为:EDTA浓度0.5mol/L、脱钙时间24h、料液比1:50、脱钙温度25℃,脱钙两次。超声波辅助脱钙的结果表明,超声波辅助脱钙的效果并不明显。
　　除杂蛋白工艺:分析除杂单因素试验的结果,得出具体的除杂参数为:料液比1:40、碳酸钠溶液浓度0.3mol/L、脱杂时间6h、脱杂温度20℃,除杂三次。超声波辅助除杂对于除杂效果有一定帮助,在超声波频率为60Hz时除杂效果较好。
　　酸溶性胶原蛋白(Acid-solublecollagens)提取工艺:以经过前处理过程的草鱼鱼鳞为原料,以醋酸浓度、提取时间和提取温度作为影响因子,进行单因素提取研究;为了更准确的分析各个因素的相互交互影响,采用响应面法分析了醋酸浓度(A)、提取时间(B)和提取温度(C)对ASC提取率的影响,方差分析表明,对提取影响最显著的是温度(C),其次是提取时间(B)和醋酸浓度(A)。提取的最佳工艺条件为:乙酸浓度0.98mol/L、提取时间24.68h、提取温度28℃。在此条件下,ASC提取率预测值为15.47%。由于考虑实际操作的可行性和方便性,取乙酸浓度1mol/L、提取时间25h、提取温度28℃作为实际操作工艺条件。此后进行的验证试验结果表明,该最佳工艺条件下提取的可重复性较好,结果稳定可靠。
　　酶溶性胶原蛋白(Pepsin-solublecollagens)提取工艺:以经过前处理过程的草鱼鱼鳞为原料,以料液比、提取温度、提取时间和加酶量作为影响因子,进行单因素提取研究;为了更准确的分析各个因素的相互交互影响,采用响应面法分析了料液比(A)、提取温度(B)、提取时间(C)和加酶量(D)对PSC提取率的影响,方差分析表明,对提取率影响显著的是料液比(A),其次是提取温度(B)、加酶量(D)和提取时间(C)。提取的最佳工艺条件为:料液比1:77、温度25℃、时间24h、加酶量2.53%。在此条件下,PSC提取率预测值为24.04%。由于考虑实际操作的可行性和方便性,取料液比1:77、提取时间24h、提取温度25℃,加酶量2.5%作为实际操作。此后进行的验证试验结果表明,该最佳工艺条件下提取的可重复性较好,结果稳定可靠。
　　对ASC和PSC的粗提物进行纯化,纯化后的ASC和PSC纯度分别为94.1%和90.8%。胶原蛋白氨基酸分析结果为:ASC和PSC水解液中的游离氨基酸总量分别为98.80%和92.06%,两者羟脯氨酸含量分别为9.70%和11.6%。对比本研究的提取胶原蛋白氨基酸分析结果与前人Ⅰ型胶原蛋白氨基酸分析结果,可以看出,草鱼鱼鳞胶原蛋白为典型的Ⅰ型胶原蛋白,ASC和PSC提取工艺参数研究结果可靠。

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1文献综述

1.1.胶原蛋白概述

1.2鱼鳞资源概述

1.3从鱼鳞中提取胶原蛋白的研究进展

2引言

2.1研究目的和意义

2.2研究内容

3材料与方法

3.1实验材料

3.2仪器与试剂

3.3分析方法

3.4实验方法与步骤

3.5胶原蛋白的纯化

4结果与分析

4.1草鱼鱼鳞主要组成成分

4.2材料前处理

4.3 ASC提取工艺参数分析

4.4 PSC提取工艺参数分析

4.5ASC和PSC的纯化

4.6胶原蛋白中氨基酸组分

5讨论

5.1草鱼鱼鳞的主要成分分析

5.2前处理工艺参数的研究

5.3ASC提取工艺参数

5.4PSC提取工艺参数

5.5ASC和PSC的纯化

5.6胶原蛋白中氨基酸组分

6结论

6.1鱼鳞的主要成分

6.2前处理工艺参数的研究

6.3ASC提取工艺参数的研究

6.4PSC提取工艺参数的研究

6.5ASC和PSC的纯化

6.6胶原蛋白氨基酸分析

参考文献

致谢

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