胰蛋白酶酶解文蛤的工艺条件
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Abstract : The best technological condition of digesting Meretrix meretrix was determined by method of orthogonal experiment . The result showed that the best effect of enzyme was in the condition of 50 ℃, 2 % of trypsin , pH8. 0～8. 5 , and 8 hours for digestion. We discovered that the content of amino acid was more overall at 50 ℃by TLC. The amino
公司) ,日立 835 - 50 型氨基酸自动分析仪 (日本日 立) 等 。 1. 2 实验方法 1. 2. 1 文蛤酶解工艺流程
文蛤洗净去壳 →称重 ,搅碎 →加蒸馏水 ,匀浆 → 调节 pH →加胰蛋白酶 →保温酶解 →90 ℃,酶失活 → 离心 (3000rΠmin) →残渣称重 ,酶解液层析 。 1. 2. 2 正交试验法
氨基酸和生物资源 Amino Acids & Biotic Resources 2003 ,25 (2) :45～47
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胰蛋白酶酶解文蛤的工艺条件 3
龚丽芬1 ,郑志福1 ,陈碧娥2
(1 泉州师范学院化学系 ;2 国立华侨大学材料工程学院生化专业 ,福建泉州 362000)
摘要 :用正交试验法确定胰蛋白酶酶解文蛤的最佳工艺条件 ,用薄层层析和氨基酸自动测定仪鉴定酶解液中氨基酸的种 类和含量 ,进一步判定酶解效果 。结果表明 : 在 50 ℃,加酶量 2 % ,pH8. 0 ,酶解 8h 的酶解效果最好 。层析发现 ,酶解温度为 50 ℃的提取液含氨基酸较全面 ,氨基酸自动测定仪测定显示 ,胰蛋白酶酶解法的文蛤提取液中氨基酸的含量大于热水提取法 的含量 。
1 材料与方法 1. 1 实验材料与设备
北海产文蛤 ,鲜品 ,市售 ;胰蛋白酶 (BR ,酶活力 2500 uΠmg ,中国医药集团上海化学试剂公司) ,茚三 酮 (上海试剂总厂所属上海试剂三厂) ,正丁醇 (丹东 市胜利化工厂) ,甲酸 (广东新宁化工厂) ,均为分析 纯 。层析硅胶预制板 (上海信谊仪器厂) 。
胰蛋白酶酶解液
343. 3 32. 6 32. 5 13. 0 11. 2 52. 5 17. 1 28. 7 9. 2 30. 0
Π 17. 7 23. 0 5. 3 13. 6 20. 4 6. 0 24. 8 5. 8
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100mg·Kg - 1
热水提取液
201. 6 24. 2 16. 6 6. 0 5. 2 28. 3 10. 4 17. 6 6. 3 19. 6
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龚丽芬 ,等. 胰蛋白酶酶解文蛤的工艺条件
时 ,可提高设备的生产能力 ;由于文蛤浆的 pH 在 5 点至第三点上升幅度相对较小 ,但从生产成本和风 左右 ,而且当 pH ≥9 时胰蛋白酶会失活 ,pH 对酶解 味考虑 ,加酶量选在第二点 。故在本实验范围的最 的影响又不显著 ,故 pH 在 8. 0～8. 5 之间较好 ;提取 佳酶解工艺条件是酶解温度 50 ℃,pH = 8. 0～8. 5 , 率随加酶量从第一点至第二点的上升幅度大 ,第二 加酶量 0. 4 g(2 %) ,酶解 8 h 。
把各点酶解液与几种氨基酸进行薄层层析 ,结 效果好 ,不论从提取率 ,营养价值或口味上均优于热
果见图 2 ,第一试验点只有一种氨基酸 (亮氨酸) ,不 水提取法 。
含牛磺酸 ;随着酶解温度升高 ,提取液中所含氨基酸
的种类增多 ,说明温度升高有利蛋白质的酶分解 ,在
1～3 和 4～6 试验点可见加酶量增多有利于酶解 ,
Π 8. 8 13. 2 2. 2 13. 8 13. 2 3. 1 13. 2 Π
用酶解法从文蛤中提取氨基酸的效果不管从氨 基酸总量或口感 、必需氨基酸的量来看均优于热水 提取法 ,酶解条件温和 ,设备简单 。故酶解法应用于 文蛤的开发是一项有发展前景的工艺 。从正交试验 结果看 ,酶解温度必须严格控制在 50 ℃,因为胰蛋 白酶在 55 ℃失活 。结合经济效益 ,最佳工艺条件为 加酶量 2 % ,pH 调节至 8～8. 5 ,在 50 ℃温度下酶解 8 h。
参考文献 :
[1 ] 申哲民 ,张学法 ,王文华 ,等. 蛋白质的酶水解过程研究 [J ] . 氨基酸和生物资源 ,2002 ,24 (2) :17～18.
[2 ] 滕瑜 ,乔向英 ,曲克明. 牡蛎酶解工艺条件的研究 [J ] . 海洋水产研究 ,1997 ,18 (1) :112～116
[3 ] 武汉大学. 分析化学实验 [M] . 北京 :高等教育出版社 , 2001 ,563～564.
电动搅拌机 ( CDE - 250A 型 ,欧科公司) ,JJ - 2 型组织捣碎匀浆机 (江苏省金坛市江南仪器厂) , SSY型电热保温水浴锅 (北京泰克仪器有限公司) , TD4 型电动离心机 (湖南仪器仪表总厂离心机厂) , 9100 型 UV - 可见分光光度计 (北京瑞利分析仪器
收稿日期 :2002 - 12 - 23 3 福建省教育厅科技项目 (JA02248) 作者简介 :龚丽芬 (1964 - ) ,女 ,讲师 ,研究方向为化学提取工艺 。
关键词 :胰蛋白酶 ;文蛤 ;工艺条件 ;薄层层析 ;酶解 ;氨基酸自动测定仪 中图分类号 :Q556. 9 文献标识码 :A 文章编号 :1006 - 8376 (2003) 02 - 0045 - 03
文蛤 ( Meretrix meretrix L. ) 俗称车 螺 、黄 蛤 、花 蛤 、海蛤 ,属帘蛤科 ,文蛤属 ,呈卵三角形的双壳贝 类[1] ,是四大养殖贝类之一 。文蛤地理分布广 , 日 本 、朝鲜 、中国沿海分布较多 ,我国有大量养殖 ,产量 高 ,福建省是主产地 。文蛤是蛤中上品 ,素有“天下 第一鲜”之称 ,不但肉质鲜美可口 ,而且营养价值高 , 含有大量氨基酸 、糖元 、牛磺酸和活性微量元素 ,它 是海洋生物中的优质蛋白质 《, 本草纲目》曾记载文 蛤的药效 ,一些治胃溃疡 、结肠炎 、肿瘤的中成药中 含有文蛤 。但国内外对文蛤的开发 、再生产不如牡 蛎 。牡蛎已被生产出多种氨基酸口服液销售 (如金 牡蛎等) [2] ,而文蛤在这方面的产品未见报导 ,本实 验在这方面做些探索性研究 ,填补这项空白 ,以便为 本地经济发展做些实质性的服务 。
氨基酸名称
文蛤
总量
牛磺酸
天门冬氨酸 Asp &苏氨酸 Thr 丝氨酸 Der 3 谷氨酸 Glu 3 甘氨酸 Gly 3 丙氨酸 Ala 胱氨酸 Cys
3 3 &缬氨酸 Val 3 3 &蛋氨酸 Met 3 3 &异亮氨酸 Ile
&亮氨酸 Leu &酪氨酸 Tyr 3 3 &苯丙氨酸 Phe &赖氨酸 Lys 3 3 组氨酸 His 3 3 精氨酸 Arg 脯氨酸 Pro
680. 7 41. 4 65. 0 30. 6 28. 0 123. 5 45. 1 59. 8 8. 5 23. 0 10. 7 22. 6 44. 9 17. 9 21. 2 46. 0 12. 5 58. 2 21. 8
注 : 3 为鲜味氨基酸 ; 3 3 为苦味氨基酸 ; & 为必需氨基酸 。
但在 7～9 试验点 ,氨基酸种类相近 ,说明此时酶试
剂的用量影响较小 ,所以较高温度操作时 ,可采用低
酶量的工艺 ,以便降低成本 。综合考虑 ,在较高温度
(酶在 55 ℃失活 ,故不超出 55 ℃) 酶解较经济合理 。
2. 3 氨基酸自动仪测定结果
表 3 说明 ,酶解液的氨基酸总量高于热水提取
液的氨基酸总量 ,而且多一种脯氨酸 ,必需氨基酸 ,
图 2 胰蛋白酶酶解文蛤的薄层层析图
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
氨基酸和生物资源
表 3 文蛤湿肉的热水提取液与胰蛋白酶酶解液中氨基酸质量分数比较
acid analyzer showed that the content of amino acid in extracting solution was more than that in hot water. Key words : trypsin ; Meretrix meretrix ; technological condition ; TLC ; digestion ; amino acid analyzer
1
30
4
2. 0
7. 5
2
40
8
4. 0
8. 0
3
50
12
6. 0
8. 5
1. 2. 3 薄层层析[3]
展开剂 :正丁醇 、甲酸 、水的体积比为 60∶12∶8 ;
显色剂 :茚三酮乙醇溶液 ,质量浓度为 1g·L - 1 ; 固定
相 :硅胶 GF(105 ℃活化 1 h) 。
2 结果与讨论 2. 1 正交试验结果
从表 2 可见 ,起决定因素的是酶解温度 ,其次是 加酶量 ,而酶解时间影响最小 。从图 1 的单因素试 验结果看 :温度升高 ,酶量增多 ,pH 增大 ,酶解时间 延长均使提取率增大 ,但酶解时间在 8～12 h ,pH 在 8. 0～8. 5 的提取率变化不大 ,选取酶解时间为 8 h
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79. 3
86
86. 8
86. 3
87
88. 3
87. 3
Dj
18. 5
7. 0
10. 5
8. 0
58. 5 80. 5 84. 0 87. 0 86. 5 84. 0 94. 5 91. 0 93. 0
图 1 4 个因素与提取率的关系
2. 2 薄层层析结果
鲜味氨基酸 ,苦味氨基酸均较多 ,所以酶解法提取的
酶解工艺中对酶解效果有影响的主要因素一般 为 pH 值 、温度 、加酶量 、时间 、底物浓度 。由于底物 浓度与加酶量有一定关系 ,本次实验不考虑底物的 因素 ,每个因素只选 3 个水平 ,选用 L9 (34) 正交试 验 。因素和水平排列见表 1 。
表 1 因子水平表
水平 酶解温度Π℃ 酶解时间Πh 加酶量Π% pH
5
2
2
3
1
2. 7
6
2
3
1
2
3. 2
7
3 (50)
1
3
2
1. 1
8
3
2
1
3
1. 8
9
3
3
2
1
1. 4
Ⅰj
223
240
233. 5
238
Ⅱj
257. 5
258
260. 5
259
Ⅲj
278. 5
261
265
262
kj ⅠjΠkj ⅡjΠkj ⅢjΠkj
3 74. 3 85. 8 92. 8
3
3
3
80
77. 8
表 2 L9 (34 ) 正交试验结果的极差分析表
列号
温度Π℃
时间Πh
酶量Πg
pH
残渣量Πg
提取率Π%
1
1 (30)
1 (4)
1 (0. 2)
1 (7. 5)
8. 3
2
1
2 (8)
2 (0. 4)
2 (8. 0)
3. 9
3
1
3 (12)
3 (0. 6)
源自文库
3 (8. 5)
3. 2
4
2 (40)
1
2
3
2. 6
Technological Conditions for Digesting Meretrix meretrix by Trypsinase
GONG Li - fen1 , ZHENG Zhi - fu1 , CHEN Bi - e2 (1 Dept . of Chem . , Quanzhou Normal College , Quanzhou 362000 , China ; 2 College of Chem . Eng. , Huaqiao Univ. , Quanzhou 362011 , China)
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
公司) ,日立 835 - 50 型氨基酸自动分析仪 (日本日 立) 等 。 1. 2 实验方法 1. 2. 1 文蛤酶解工艺流程
文蛤洗净去壳 →称重 ,搅碎 →加蒸馏水 ,匀浆 → 调节 pH →加胰蛋白酶 →保温酶解 →90 ℃,酶失活 → 离心 (3000rΠmin) →残渣称重 ,酶解液层析 。 1. 2. 2 正交试验法
氨基酸和生物资源 Amino Acids & Biotic Resources 2003 ,25 (2) :45～47
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胰蛋白酶酶解文蛤的工艺条件 3
龚丽芬1 ,郑志福1 ,陈碧娥2
(1 泉州师范学院化学系 ;2 国立华侨大学材料工程学院生化专业 ,福建泉州 362000)
摘要 :用正交试验法确定胰蛋白酶酶解文蛤的最佳工艺条件 ,用薄层层析和氨基酸自动测定仪鉴定酶解液中氨基酸的种 类和含量 ,进一步判定酶解效果 。结果表明 : 在 50 ℃,加酶量 2 % ,pH8. 0 ,酶解 8h 的酶解效果最好 。层析发现 ,酶解温度为 50 ℃的提取液含氨基酸较全面 ,氨基酸自动测定仪测定显示 ,胰蛋白酶酶解法的文蛤提取液中氨基酸的含量大于热水提取法 的含量 。
1 材料与方法 1. 1 实验材料与设备
北海产文蛤 ,鲜品 ,市售 ;胰蛋白酶 (BR ,酶活力 2500 uΠmg ,中国医药集团上海化学试剂公司) ,茚三 酮 (上海试剂总厂所属上海试剂三厂) ,正丁醇 (丹东 市胜利化工厂) ,甲酸 (广东新宁化工厂) ,均为分析 纯 。层析硅胶预制板 (上海信谊仪器厂) 。
胰蛋白酶酶解液
343. 3 32. 6 32. 5 13. 0 11. 2 52. 5 17. 1 28. 7 9. 2 30. 0
Π 17. 7 23. 0 5. 3 13. 6 20. 4 6. 0 24. 8 5. 8
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100mg·Kg - 1
热水提取液
201. 6 24. 2 16. 6 6. 0 5. 2 28. 3 10. 4 17. 6 6. 3 19. 6
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龚丽芬 ,等. 胰蛋白酶酶解文蛤的工艺条件
时 ,可提高设备的生产能力 ;由于文蛤浆的 pH 在 5 点至第三点上升幅度相对较小 ,但从生产成本和风 左右 ,而且当 pH ≥9 时胰蛋白酶会失活 ,pH 对酶解 味考虑 ,加酶量选在第二点 。故在本实验范围的最 的影响又不显著 ,故 pH 在 8. 0～8. 5 之间较好 ;提取 佳酶解工艺条件是酶解温度 50 ℃,pH = 8. 0～8. 5 , 率随加酶量从第一点至第二点的上升幅度大 ,第二 加酶量 0. 4 g(2 %) ,酶解 8 h 。
把各点酶解液与几种氨基酸进行薄层层析 ,结 效果好 ,不论从提取率 ,营养价值或口味上均优于热
果见图 2 ,第一试验点只有一种氨基酸 (亮氨酸) ,不 水提取法 。
含牛磺酸 ;随着酶解温度升高 ,提取液中所含氨基酸
的种类增多 ,说明温度升高有利蛋白质的酶分解 ,在
1～3 和 4～6 试验点可见加酶量增多有利于酶解 ,
Π 8. 8 13. 2 2. 2 13. 8 13. 2 3. 1 13. 2 Π
用酶解法从文蛤中提取氨基酸的效果不管从氨 基酸总量或口感 、必需氨基酸的量来看均优于热水 提取法 ,酶解条件温和 ,设备简单 。故酶解法应用于 文蛤的开发是一项有发展前景的工艺 。从正交试验 结果看 ,酶解温度必须严格控制在 50 ℃,因为胰蛋 白酶在 55 ℃失活 。结合经济效益 ,最佳工艺条件为 加酶量 2 % ,pH 调节至 8～8. 5 ,在 50 ℃温度下酶解 8 h。
参考文献 :
[1 ] 申哲民 ,张学法 ,王文华 ,等. 蛋白质的酶水解过程研究 [J ] . 氨基酸和生物资源 ,2002 ,24 (2) :17～18.
[2 ] 滕瑜 ,乔向英 ,曲克明. 牡蛎酶解工艺条件的研究 [J ] . 海洋水产研究 ,1997 ,18 (1) :112～116
[3 ] 武汉大学. 分析化学实验 [M] . 北京 :高等教育出版社 , 2001 ,563～564.
电动搅拌机 ( CDE - 250A 型 ,欧科公司) ,JJ - 2 型组织捣碎匀浆机 (江苏省金坛市江南仪器厂) , SSY型电热保温水浴锅 (北京泰克仪器有限公司) , TD4 型电动离心机 (湖南仪器仪表总厂离心机厂) , 9100 型 UV - 可见分光光度计 (北京瑞利分析仪器
收稿日期 :2002 - 12 - 23 3 福建省教育厅科技项目 (JA02248) 作者简介 :龚丽芬 (1964 - ) ,女 ,讲师 ,研究方向为化学提取工艺 。
关键词 :胰蛋白酶 ;文蛤 ;工艺条件 ;薄层层析 ;酶解 ;氨基酸自动测定仪 中图分类号 :Q556. 9 文献标识码 :A 文章编号 :1006 - 8376 (2003) 02 - 0045 - 03
文蛤 ( Meretrix meretrix L. ) 俗称车 螺 、黄 蛤 、花 蛤 、海蛤 ,属帘蛤科 ,文蛤属 ,呈卵三角形的双壳贝 类[1] ,是四大养殖贝类之一 。文蛤地理分布广 , 日 本 、朝鲜 、中国沿海分布较多 ,我国有大量养殖 ,产量 高 ,福建省是主产地 。文蛤是蛤中上品 ,素有“天下 第一鲜”之称 ,不但肉质鲜美可口 ,而且营养价值高 , 含有大量氨基酸 、糖元 、牛磺酸和活性微量元素 ,它 是海洋生物中的优质蛋白质 《, 本草纲目》曾记载文 蛤的药效 ,一些治胃溃疡 、结肠炎 、肿瘤的中成药中 含有文蛤 。但国内外对文蛤的开发 、再生产不如牡 蛎 。牡蛎已被生产出多种氨基酸口服液销售 (如金 牡蛎等) [2] ,而文蛤在这方面的产品未见报导 ,本实 验在这方面做些探索性研究 ,填补这项空白 ,以便为 本地经济发展做些实质性的服务 。
氨基酸名称
文蛤
总量
牛磺酸
天门冬氨酸 Asp &苏氨酸 Thr 丝氨酸 Der 3 谷氨酸 Glu 3 甘氨酸 Gly 3 丙氨酸 Ala 胱氨酸 Cys
3 3 &缬氨酸 Val 3 3 &蛋氨酸 Met 3 3 &异亮氨酸 Ile
&亮氨酸 Leu &酪氨酸 Tyr 3 3 &苯丙氨酸 Phe &赖氨酸 Lys 3 3 组氨酸 His 3 3 精氨酸 Arg 脯氨酸 Pro
680. 7 41. 4 65. 0 30. 6 28. 0 123. 5 45. 1 59. 8 8. 5 23. 0 10. 7 22. 6 44. 9 17. 9 21. 2 46. 0 12. 5 58. 2 21. 8
注 : 3 为鲜味氨基酸 ; 3 3 为苦味氨基酸 ; & 为必需氨基酸 。
但在 7～9 试验点 ,氨基酸种类相近 ,说明此时酶试
剂的用量影响较小 ,所以较高温度操作时 ,可采用低
酶量的工艺 ,以便降低成本 。综合考虑 ,在较高温度
(酶在 55 ℃失活 ,故不超出 55 ℃) 酶解较经济合理 。
2. 3 氨基酸自动仪测定结果
表 3 说明 ,酶解液的氨基酸总量高于热水提取
液的氨基酸总量 ,而且多一种脯氨酸 ,必需氨基酸 ,
图 2 胰蛋白酶酶解文蛤的薄层层析图
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氨基酸和生物资源
表 3 文蛤湿肉的热水提取液与胰蛋白酶酶解液中氨基酸质量分数比较
acid analyzer showed that the content of amino acid in extracting solution was more than that in hot water. Key words : trypsin ; Meretrix meretrix ; technological condition ; TLC ; digestion ; amino acid analyzer
1
30
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2. 0
7. 5
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4. 0
8. 0
3
50
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6. 0
8. 5
1. 2. 3 薄层层析[3]
展开剂 :正丁醇 、甲酸 、水的体积比为 60∶12∶8 ;
显色剂 :茚三酮乙醇溶液 ,质量浓度为 1g·L - 1 ; 固定
相 :硅胶 GF(105 ℃活化 1 h) 。
2 结果与讨论 2. 1 正交试验结果
从表 2 可见 ,起决定因素的是酶解温度 ,其次是 加酶量 ,而酶解时间影响最小 。从图 1 的单因素试 验结果看 :温度升高 ,酶量增多 ,pH 增大 ,酶解时间 延长均使提取率增大 ,但酶解时间在 8～12 h ,pH 在 8. 0～8. 5 的提取率变化不大 ,选取酶解时间为 8 h
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79. 3
86
86. 8
86. 3
87
88. 3
87. 3
Dj
18. 5
7. 0
10. 5
8. 0
58. 5 80. 5 84. 0 87. 0 86. 5 84. 0 94. 5 91. 0 93. 0
图 1 4 个因素与提取率的关系
2. 2 薄层层析结果
鲜味氨基酸 ,苦味氨基酸均较多 ,所以酶解法提取的
酶解工艺中对酶解效果有影响的主要因素一般 为 pH 值 、温度 、加酶量 、时间 、底物浓度 。由于底物 浓度与加酶量有一定关系 ,本次实验不考虑底物的 因素 ,每个因素只选 3 个水平 ,选用 L9 (34) 正交试 验 。因素和水平排列见表 1 。
表 1 因子水平表
水平 酶解温度Π℃ 酶解时间Πh 加酶量Π% pH
5
2
2
3
1
2. 7
6
2
3
1
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3. 2
7
3 (50)
1
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1. 1
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2
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1. 4
Ⅰj
223
240
233. 5
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Ⅱj
257. 5
258
260. 5
259
Ⅲj
278. 5
261
265
262
kj ⅠjΠkj ⅡjΠkj ⅢjΠkj
3 74. 3 85. 8 92. 8
3
3
3
80
77. 8
表 2 L9 (34 ) 正交试验结果的极差分析表
列号
温度Π℃
时间Πh
酶量Πg
pH
残渣量Πg
提取率Π%
1
1 (30)
1 (4)
1 (0. 2)
1 (7. 5)
8. 3
2
1
2 (8)
2 (0. 4)
2 (8. 0)
3. 9
3
1
3 (12)
3 (0. 6)
源自文库
3 (8. 5)
3. 2
4
2 (40)
1
2
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2. 6
Technological Conditions for Digesting Meretrix meretrix by Trypsinase
GONG Li - fen1 , ZHENG Zhi - fu1 , CHEN Bi - e2 (1 Dept . of Chem . , Quanzhou Normal College , Quanzhou 362000 , China ; 2 College of Chem . Eng. , Huaqiao Univ. , Quanzhou 362011 , China)
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net