章鱼下脚料中牛磺酸的提取及其生理功能研究

论文摘要

牛磺酸是人体必需的一种氨基酸,它以游离的形式存在动物机体中,在牡蛎、章鱼、蛤蛎等海洋生物中含量尤为丰富。牛磺酸作为一种重要的生物活性物质,其生理作用主要表现为(1)促进大脑发育;(2)增强视力;(3)调节神经传导;(4)促进吸收、消化脂肪,参与胆汁酸盐的代谢;(5)维持正常的心脏、肝脏、内分泌系统的功能等,已被广泛应用于食品添加剂、医药及洗涤剂等行业。近年来随着对牛磺酸生理作用认识的深入,对其需求日益增加。牛磺酸的来源主要依靠化学合成,但其存在原料(溶剂)毒性大和环境污染严重等问题,且合成牛磺酸的生物活性远不如天然牛磺酸。因此,寻找安全的牛磺酸资源十分重要,从海洋生物中提取天然牛磺酸成为倍受关注和研究的热点。本文对章鱼下脚料中牛磺酸的提取进行了系统的研究。结果表明,牛磺酸的最佳提取条件为:新鲜下脚料匀浆后加4倍水在100℃下提取1.5h。采用等电点沉淀分离法去除提取液中的可溶性蛋白质。最优分离纯化条件为:pH 5.0,以6ml/min流速1次上柱,用80℃去离子水以9ml/min洗脱,收集电导率下降到稳定的那部分洗脱液。最佳结晶条件为:洗脱液浓缩到原体积的3%后用3倍体积无水乙醇在4℃下结晶0.5h,重结晶脱色后可得到高纯度牛磺酸产品。此外对牛磺酸进行了抗力竭性疲劳、以及对心肌细胞缺氧时凋亡影响及其机理的研究。结果如下:(1)饮水中牛磺酸的添加量为740～750mg/L时,对小鼠具有最好的抗力竭性疲劳效果,同时在此浓度下力竭运动小鼠体内的MDA浓度水平最低,具有最佳的抗氧化效果,与抗力竭性疲劳有着很好的协同作用。(2)牛磺酸可以显著提高体外原代培养心肌细胞的缺氧时的SOD活性,降低细胞培养环境中的MDA浓度,减少缺氧时心肌细胞凋亡。表明牛磺酸能有效提高体外培养心肌细胞缺氧时的抗氧化能力,拮抗缺氧时心肌细胞凋亡。根据实验结果分析,牛磺酸的外周抗氧化作用,在一定程度上促进其抗力竭性疲劳和拮抗细胞凋亡能力的提高。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 缩略语
• 1 前言
• 1.1 牛磺酸简介
• 1.2 牛磺酸的分布
• 1.3 牛磺酸的体内代谢
• 1.4 牛磺酸的生理功能
• 1.4.1 促进营养物质的代谢
• 1.4.2 抗氧化、抗衰老作用
• 1.4.3 对脑发育的影响及益智、强化记忆作用
• 1.4.4 对心血管疾病的作用
• 1.4.5 其他生理功能
• 1.5 牛磺酸的生产及其在食品、药品中的应用
• 1.5.1 牛磺酸的生产现状
• 1.5.2 在食品领域的应用
• 1.5.3 在医药领域的应用
• 1.6 天然产物中牛磺酸提取研究进展
• 1.7 本课题的研究意义、内容及研究前景
• 1.7.1 课题的研究意义
• 1.7.2 课题的研究内容
• 1.7.3 课题的研究前景
• 2 章鱼下脚料中牛磺酸提取工艺的研究
• 2.1 实验材料与仪器
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 主要试剂
• 2.1.3 仪器设备
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 牛磺酸的提取
• 2.2.2 牛磺酸的分离纯化
• 2.2.3 牛磺酸的结晶
• 2.2.4 分析方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 章鱼下脚料成分分析结果
• 2.3.2 牛磺酸标准曲线的绘制
• 2.3.3 牛磺酸提取工艺的确定
• 2.3.3.1 不同因素对提取率的影响
• 2.3.3.2 牛磺酸提取的正交实验结果
• 2.3.4 提取液中蛋白质去除条件的选择
• 2.3.5 牛磺酸过柱条件的优化
• 2.3.5.1 不同因素对离子交换树脂吸附效果的影响
• 2.3.5.2 牛磺酸上柱吸附条件的优选
• 2.3.5.3 牛磺酸洗脱条件的探讨
• 2.3.6 产品纯化结晶条件的选择
• 2.3.7 产品的纯度鉴定
• 2.4 结论
• 3 牛磺酸的抗力竭性疲劳研究
• 3.1 材料
• 3.1.1 原料
• 3.1.2 试剂
• 3.1.3 主要仪器设备
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 力竭小鼠模型的建立
• 3.2.2 牛磺酸的抗小鼠力竭性疲劳的研究
• 3.2.3 血浆超氧化物歧化酶（SOD）活力的检测
• 3.2.4 小鼠肝组织 MDA 含量的检测
• 3.2.5 实验数据处理
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 抗力竭性疲劳效果
• 3.3.2 小鼠力竭运动后血浆 SOD 活性的变化
• 3.3.3 小鼠力竭运动后肝脏 MDA 浓度
• 3.4 牛磺酸抗力竭性疲劳效果及机理探讨
• 3.5 结论
• 4 牛磺酸对心肌细胞缺氧时凋亡的影响
• 4.1 材料
• 4.1.1 原料
• 4.1.2 试剂
• 4.1.3 仪器设备
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 乳鼠心肌细胞培养
• 4.2.2 体外培养心肌细胞缺氧模型的建立
• 4.2.3 牛磺酸对缺氧心肌细胞生长状态的影响
• 4.2.4 心肌细胞缺氧培养后 SOD 活性的测定
• 4.2.5 心肌缺氧培养后培养基中 MDA 浓度的检测
• 4.2.6 Hoechst/PI 双荧光染色检测心肌细胞凋亡
• 4.2.7 数据处理
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 乳鼠心肌细胞培养方法的确立
• 4.3.2 体外心肌细胞缺氧培养后 SOD 活性检测
• 4.3.3 体外心肌细胞缺氧培养后 MDA 浓度检测
• 4.3.4 心肌细胞缺氧培养24 小时后凋亡检测结果
• 4.4 牛磺酸对心肌细胞缺氧培养时凋亡的影响及讨论
• 4.5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附图