鲍鱼胶原蛋白的提取、分离及性质研究

论文摘要

鲍鱼隶属软体动物门、腹足纲,以较高的营养价值列为“海八珍”之一。全世界各海区已命名的鲍鱼共有216种,我国沿海分布主要有7种,皱纹盘鲍Haliotis discus hannai Ino)为北方代表品种。胶原蛋白作为鲍鱼腹足主要蛋白质,其含量和结构直接影响鲍鱼加工中质地。本实验旨在研究皱纹盘鲍胶原蛋白提取及其理化特性,考察温度对皱纹盘鲍腹足胶原蛋白结构的影响。首先,本研究用胃蛋白酶促溶提取鲍鱼腹足酶促溶性胶原蛋白（pepsin-soluble collagen, PSC）,并通过红外、紫外以及圆二色谱鉴定其结构完整性。结果表明,鲍鱼腹足酶促溶性胶原蛋白紫外最大吸收波长为232 nm,红外光谱及圆二色谱分析其具有完整的三螺旋结构。圆二色谱分析其在221 nm处有一个正峰,在199 nm处存在一负槽,具有典型胶原蛋白三股螺旋结构的特征圆二色谱峰型。其次,对鲍鱼腹足PSC分子结构及氨基酸组成进行了研究。SDS-PAGE表明,鲍鱼腹足PSC主要成分是α1链,且其分子量为175kDa。 Q-TOF2质谱仪测定结果发现,酶解后的胶原蛋白片段分子量均小于4000 Da。测得6个随机片段氨基酸序列分别为：GPSGPSGEVGQSGPPGPAGAR、 GEVGPSGPAGLTGQR、 GDAGAQGLIGMPGER、 LGIIGQEGK、 VGPSGLLGLQGPAGPSGEDGGNHR、 GLSGTIGPNPLAGR,均具有胶原蛋白的典型一级结构“G-X-Y”重复序列。第三,考察了鲍鱼腹足PSC的部分理化特性,并通过圆二色谱和红外光谱分析其热稳定性。结果表明,在pH为2时溶解度最大,pH为5时最小；当NaCl浓度达到2%时,溶解度急剧下降。运用乌氏粘度计测得鲍鱼腹足酶促溶性胶原蛋白热变性温度为22.7℃。35℃处理10 min后,鲍鱼腹足PSC圆二色谱峰发生强烈变化,正峰消失,负峰强度急剧减小,说明鲍鱼腹足酶促溶性胶原蛋白已完全变性。红外光谱分析,随着处理温度不断升高,酰胺A带吸收波数逐渐降低,分子内和分子间的氢键缔合不断减少,分子结构逐渐疏散。酰胺Ⅰ带吸收峰向低波数移动（红移）,当温度升到90℃,酰胺Ⅰ带峰形发生明显变化,主峰裂分为多个吸收峰且吸收值明显降低。除了一些蛋白质的特征吸收峰外,874 cm-1处羟脯氨酸特征吸收峰在温度变化过程中较稳定,只有峰强度略有改变。最后,考察了鲍鱼腹足PSC的功能特性以及生物活性。在功能特性方面,质量浓度0.3 mg/mL、 pH 3.0～3.5的PSC溶液起泡性达110%,泡沫稳定性较差,乳化性好,为100%,但乳化稳定性一般,放置5h后,仅保持在50%左右。.并具有较好的保湿性和吸湿性。在生物活性方面,鲍鱼腹足PSC可以清除羟自由基和DPPH自由基,清除作用随浓度的增大而增强。并且还具有较高的Fe2+螫合活性,其IC50值为0.348mg/mL,当浓度为1.2mg/mL时Fe2+螯合能力可达91.62%。通过分析鲍鱼腹足PSC对血管紧张素转化酶（ACE）活性的影响发现,其可以通过抑制ACE活性而达到降血压的生理功效。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 鲍鱼简介
• 1.1.1 鲍鱼种属及营养成分
• 1.1.2 鲍鱼腹足的蛋白质组成以及不同季节含量变化
• 1.2 胶原蛋白概述
• 1.2.1 胶原蛋白的结构类型及结构特点
• 1.2.2 胶原蛋白的检测技术
• 1.3 水产动物胶原蛋白研究进展
• 1.3.1 水产胶原的氨基酸组成
• 1.3.2 水产胶原的结构类型
• 1.3.3 水产胶原的理化性质
• 1.3.4 水产动物胶原蛋白的应用
• 1.3.5 鲍鱼胶原蛋白的研究进展
• 1.4 立题背景和意义
• 1.5 本论文的主要研究内容
• 第二章 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 原料
• 2.1.2 主要仪器
• 2.1.3 主要试剂
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 测定方法
• 2.2.2 鲍鱼胶原蛋白提取
• 2.2.3 鲍鱼腹足酶促溶胶原蛋白的鉴定方法
• 2.2.3.1 鲍鱼腹足PSC紫外光谱分析方法
• 2.2.3.2 鲍鱼腹足PSC红外光谱分析方法
• 2.2.3.3 鲍鱼腹足PSC圆二色谱分析方法
• 2.2.3.4 鲍鱼腹足PSC氨基酸组成分析方法
• 2.2.3.5 SDS-PAGE分析鲍鱼腹足PSC结构类型
• 2.2.3.6 Q-TOF2质谱法分析鲍鱼腹足PSC随机片段序列
• 2.2.4 鲍鱼腹足酶促溶胶原蛋白理化性质的测定
• 2.2.4.1 鲍鱼腹足PSC等电点的测定
• 2.2.4.2 鲍鱼腹足PSC溶解性测定
• 2.2.5 鲍鱼腹足PSC热稳定性
• 2.2.5.1 粘度法测定鲍鱼腹足PSC热变性温度
• 2.2.5.2 圆二色谱法测定温度对鲍鱼腹足PSC变性的影响
• 2.2.5.3 红外光谱分析温度对鲍鱼腹足PSC变性的影响
• 2.2.6 鲍鱼腹足PSC功能特性测定
• 2.2.6.1 鲍鱼腹足PSC保湿性和吸湿性的测定
• 2.2.6.2 鲍鱼腹足PSC吸油性的测定
• 2.2.6.3 鲍鱼腹足PSC乳化性和乳化稳定性的测定
• 2.2.6.4 鲍鱼腹足PSC起泡性和起泡稳定性的测定
• 2.2.7 鲍鱼腹足PSC生物活性的测定
• 2.2.7.1 鲍鱼腹足PSC 二苯代苦味酰自由基（DPPH·）清除能力的测定
• 2.2.7.2 鲍鱼腹足PSC羟自由基清除能力的测定
• 2+螯合能力的测定'>2.2.7.3 鲍鱼腹足PSC Fe²⁺螯合能力的测定
• 2.2.7.4 鲍鱼腹足PSC ACE活性抑制能力的测定
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 鲍鱼腹足组分测定
• 3.1.1 鲍鱼腹足组分
• 3.1.2 鲍鱼腹足PSC提取率
• 3.2 鲍鱼腹足PSC的鉴定
• 3.2.1 鲍鱼腹足PSC紫外光谱分析
• 3.2.2 鲍鱼腹足PSC红外光谱分析
• 3.2.3 鲍鱼腹足PSC圆二色谱分析
• 3.2.4 鲍鱼腹足PSC氨基酸组成分析结果
• 3.2.5 鲍鱼腹足PSC结构类型以及随机片段氨基酸序列
• 3.3 鲍鱼腹足PSC的理化性质
• 3.3.1 鲍鱼腹足PSC等电点的测定
• 3.3.2 鲍鱼腹足PSC溶解性测定
• 3.4 鲍鱼腹足PSC的热稳定性
• 3.4.1 粘度法测定鲍鱼腹足PSC热变性温度
• 3.4.2 圆二色谱法测定温度对鲍鱼腹足PSC变性的影响
• 3.4.3 红外光谱分析温度对鲍鱼腹足PSC变性的影响
• 3.5 鲍鱼腹足PSC的功能性质
• 3.5.1 鲍鱼腹足PSC保湿性和吸湿性的测定
• 3.5.2 鲍鱼腹足PSC吸油性的测定
• 3.5.3 鲍鱼腹足PSC乳化性和乳化稳定性的测定
• 3.5.4 鲍鱼腹足PSC起泡性和起泡稳定性的测定
• 3.6 鲍鱼腹足PSC的生物活性
• 3.6.1 鲍鱼腹足PSC DPPH·清除能力的测定
• 3.6.2 鲍鱼腹足PSC羟自由基清除能力的测定
• 2+螯合能力的测定'>3.6.3 鲍鱼腹足PSC Fe²⁺螯合能力的测定
• 3.6.4 鲍鱼腹足PSC ACE活性抑制能力的测定
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录