鲢鱼骨胶原多肽的制备及其抗氧化、钙螯合活性的研究

摘要

根据《中国渔业统计年鉴》显示：2018年淡水养殖产量达到2959.84万吨，比2008年增长42.81%。随着淡水养殖面积和产量不断增大，淡水产品加工业也随之迅速发展，如鱼糜加工产业，但与此同时，淡水鱼加工业所产生大量的副产物并没有得到有效利用，资源被浪费，还使加工产品价格较昂贵。鱼骨是鱼糜加工业的主要副产物之一，含有丰富的蛋白、不饱和脂肪酸、钙、磷等营养成分，且钙磷比例接近2:1，易被人体吸收，是一种优良的营养食物资源。　　为实现资源高值化利用，本着变废为宝、促进淡水渔业可持续发展的理念，本文以鲢鱼骨为原料，采用酶解技术优化制备胶原多肽，经Sephadex G-25分子层析分离纯化，得到不同分子量多肽组分并分析其氨基酸组成，研究胶原多肽及其各组分的抗氧化活性、钙离子结合活性，为其应用奠定一定的基础。通过LC-MS/MS对最强抗氧化活性、高钙结合活性的组分进行结构鉴定，探究其结构与抗氧化性、钙离子螯合之间的关系。主要研究结果如下：　　（1）从中性蛋白酶、碱性蛋白酶、风味蛋白酶、胰蛋白酶和复合蛋白酶中筛选对酶解鲢鱼骨粉制备胶原多肽的最优酶，并以胶原多肽得率结合水解度为评价指标，考察料液比、酶添加量、pH、酶解温度和酶解时间等因素对最优酶制备胶原多肽的影响。结果表明：复合蛋白酶的酶活力最高，达到16.80×104U/g，且在酶活力和酶解时间相同的情况下，复合蛋白酶制备胶原多肽的效率最高，故确定复合蛋白酶为最优酶。经单因素试验和响应面优化确定复合蛋白酶酶解鲢鱼骨粉制备胶原多肽的最佳工艺：料液比1:10（g:mL），酶添加量8220U/g、pH8、酶解温度51℃、酶解时间4.5h时，此时的胶原多肽得率为49.00%。　　（2）经HPSEC测定酶解液是由5种不同分子量的胶原多肽所组成，分子量主要集中在246-4183Da。经Sephadex G-25分离纯化后，胶原多肽及其组分中的Gly、Glu、Asp、Ala和Pro的含量相对较高，氨基酸组成符合胶原蛋白的特征，其抗氧化活性结果表明：胶原多肽及其组分均具有一定的ABTS+·清除能力和还原能力，组分F4达到最强，其IC50/OD1.0值分别为0.28mg/mL和10.47mg/mL。对组分F4进行结构鉴定，发现组分F4中WGEP、WPDA、GPGPCVW和GGPW具有较高的抗氧化活性，并通过BIOPEP数据库搜索为新型多肽序列。　　（3）胶原多肽及其组分的钙结合活性结果显示：胶原多肽及各组分均具有一定的钙结合活性，组分F3达到最高，其螯合率、钙质量分数分别为50.10%和14.01%。对肽-钙复合物进行结构表征，发现组分F3和肽-钙复合物在化学结构上存在一定差异，分属于不同的物质，说明有新物质的生成。对组分F3进行结构鉴定，以多肽与钙离子螯合能力的关系为导向分析，筛选出10条肽具有高钙结合活性，依次为WGGPP、WPTP、YGLP、WLEE、YPMP、QPAGPR、WPGP、LPPP、GPPGYP和LPMAGP，并通过BIOPEP数据库搜索为新型多肽序列。

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缩略词与符号

第1章 绪论

1.1 前言

1.2 课题来源

1.3 国内外鱼骨利用研究现状

1.4 抗氧化肽的研究现状

1.5 活性肽的分离与鉴定

1.6 钙与钙制剂

1.7 肽-钙复合物的研究现状

1.8 课题研究内容

1.9 课题研究意义

1.10 课题创新点

第2章 鲢鱼骨胶原多肽的制备及其工艺优化

2.1 前言

2.2 实验材料

2.3 实验仪器与设备

2.4 实验方法

2.5 结果与讨论

2.6 本章小结

第3章 胶原多肽的抗氧化活性及其分离纯化、结构鉴定

3.1 前言

3.2 实验材料

3.3 实验仪器与设备

3.4 实验方法

3.5 结果与讨论

3.6 本章小结

第4章 肽-钙复合物的制备、结构表征及肽的结构鉴定

4.1 前言

4.2 实验材料

4.3 实验仪器与设备

4.4 实验方法

4.5 结果与讨论

4.6 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

附录

致谢

在读期间公开发表论文（著）及科研情况