鱼鳞组成性质及其加工利用的研究进展
鱼鳞的开发利用前景
本文研究了鱼鳞的化学组 成、鱼鳞胶的提取、羟基磷灰石
鱼鳞胶具有很好的安全性和保 格为 ５万日元 ／ｋｇ，是鳕鱼鱼粉价
的提取率比不经过脱钙的鱼鳞提取 湿性，可以用于生产化妆品填充剂 格的几倍。目前这方面的研究正在
率和提取速度都要快得多，但并不 的原料，也可以进行改性，如将鱼 进行。
是脱钙时间越长，胶原蛋白的抽提 鳞胶进行水解，得到水解蛋白浓缩
四、鱼鳞在其他方面的应用
鱼鳞中的蛋白质主要是胶原蛋白， 促进创面愈合，可应用于烧伤、创 石对重金属金属离子具有吸附或脱
其次为角蛋白和其他的粘蛋白等， 伤的治疗；胶原蛋白能诱导血小板 除能力，可以使溶液中重金属离子
胶原蛋白的测定通常采用羟基脯氨 附着，激活血液凝固因子，用于 浓度很快降低。利用羟基磷灰石的
酸测定的方法，测定过程复杂。由 创面和外科手术的止血等。
利用水产羟基磷灰石的安全性
出情况。脱钙时间不同，后期提胶 的壁材，包裹易氧化易变性的芯材 比较高的特点，也可鱼油、鱼肝油、维生素等。 复、美容、骨科、医药化工等多个
取率是不同的，脱钙时间越长，提
（３）在化妆品工业上的应用 行业，日本由鳕鱼制备的磷灰石价
胶 率 越 高 ，脱钙 １５ｍｉｎ，胶原蛋白
鱼鳞是鱼真皮层的变形物， 鱼鳞的构造还不太清楚，但通过 Ｘ 射线研究，推测与动物的骨相 似。显微镜下，鱼鳞表面能看到 规则的隆起线形成的鳞相，鱼鳞 的纹样可以作为鱼的种类、年龄 等的标记，并且鱼鳞也可被作为 重金属的污染监视指标而利用。
鱼鳞的成分
鱼鳞的成分
鱼鳞作为一种独特的动物鳞片，除了装饰了鱼类身体表面，还拥有许多独特的成分。
这些成分赋予了鱼鳞诸多特殊的功能与价值。
下面就让我们一起来了解一下鱼鳞的成分吧！
首先，鱼鳞的成分主要由蛋白质构成。
蛋白质是构成生物体的重要组成部分，也是鱼鳞的主要成分之一。
鱼鳞中富含胶原蛋白，这是一种特殊的结构蛋白质，具有良好的弹性和韧性。
胶原蛋白不仅可以使鱼鳞表面更加光滑，还能够起到保护鱼体的作用。
此外，鱼鳞中还含有一些其他蛋白质，如鱼鳞蛋白等，它们为鱼鳞的形成提供了重要的支持。
除了蛋白质，鱼鳞的成分中还含有一些无机盐和金属元素。
这些物质在鱼鳞的形成过程中起到了重要的调节作用。
其中最重要的无疑是钙质，它是鱼鳞中的主要无机盐成分。
钙质可以使鱼鳞更加坚韧，同时也有助于维持鱼体内外的酸碱平衡。
此外，鱼鳞中还含有磷、钠等多种元素，它们与钙质共同构成了鱼鳞坚硬的骨架。
此外，鱼鳞的成分中还含有一些有机物质。
其中最重要的是色素类物质。
这些色素赋予了鱼鳞丰富多彩的外观，使鱼体更具吸引力。
鱼鳞色素的种类繁多，有红色、黄色、蓝色等多种色调。
这些色素不仅可以反射光线，产生鲜艳的颜色，还可以吸收光线，起到防护的作用。
总的来说，鱼鳞的成分是多种多样的，其中最重要的是蛋白质、无机盐和有机物质。
这些成分赋予了鱼鳞独特的功能与价值。
了解鱼鳞的成分，不仅能够让我们更好地欣赏和认识鱼类，还能够为我们的科学研究和生活提供一定的指导意义。
鱼鳞性质 功能性及其加工利用的研究进展
鱼鳞性质功能性及其加工利用的研究进展The Composition,Properties and utilization of fish scale段蕊张俊杰杜修桥DUAN Rui ZHANG Jun-jie DU Xiu-qiao（淮海工学院海洋学院，连云港江苏222005）(Ocean School,Huaihai Institute of Technology,Lian Yungang,Jiangsu 222005)摘要：介绍了鲤鱼鱼鳞的形态及组成，鱼鳞的内部是紧密的纤维板层结构，以羟基磷灰石为主要成分的无机物主要分布在鱼鳞的表层。
另外,分析了鱼鳞具有功能性的原因，如氨基酸组成的特点（甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸的含量最高），鱼鳞在熬煮或消化过程中功能性肽类产生，胶原蛋白分子的类纤维素性质，鱼鳞中微量元素的作用等方面，这方面的研究还有待于进一步的深入。
目前对于鱼鳞利用的研究则主要集中在鱼鳞胶原蛋白的提取，鱼鳞羟基磷灰石的制备以及鱼鳞酶解液的制备应用等。
随着研究的进一步深入，鱼鳞作为一种水产加工的下脚料必将得到更加充分的应用。
关键词：鱼鳞；组成；性质；研究；应用Abstract:The morphology and composition of fish scale of carp were reported in the paper.Fish scale is composed of inner fibrillary plate and outer hydroxylapatite layer.Besides,properties of fish scale was also introduced and explained by the composition of amino acids(glycine, alanine,proline mainly),functional peptides produced during the protease digestion process,cellulosic property of collagen and microelement existing in fish scale etc.The utilization of Fish scale focused on extraction of collagen and hydroxylapatite,as well as preparation of enzymatic solution of fish scale,etc.Fish scale, by-product of fish processing,can be used more sufficiently as the study goes on.Keywords:Fish scale；Composition；Property；Research；Utilization1化学组成和结构鱼鳞是鱼真皮层的变形物[1]，占鱼体总重的3%～5%，根据鱼鳞形态的不同，可以分为遁鳞、硬鳞和圆鳞，硬骨鱼的鱼鳞多属于此类。
水产品加工副产物的综合利用现状
水产品加工副产物的综合利用现状水产品加工综合利用是渔业生产的延续，随着水产捕捞和水产养殖的发展而发展，并逐步成为我国渔业内部的支柱产业之一。
水产品加工副产物中含有大量的蛋白质、脂肪、矿物质等。
如果不充分利用这些加工副产物，不仅会造成资源浪费，而且会带来环境污染。
如何深度开发利用水产品加工副产物，对于水产品加工综合利用和保护环境具有重要意义，不仅可以提高资源利用的附加值，减少企业成本、提高企业经济效益，提升我国水产品加工业的国际竞争力，而且还可带动相关行业的发展。
01鱼类加工副产物的综合利用1.提取鱼油鱼头和鱼皮是鱼类加工过程中的主要副产物,其中含有丰富的油脂和蛋白质资源。
一般鱼头和鱼皮中均含有丰富的油脂,分析结果表明,鱼油的多不饱和脂肪酸含量丰富,尤其是二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)在改善记忆、睡眠和减少心脑血管疾病发生风险方面发挥着显著的作用。
正因如此,使得鱼油制品成为近年来保健品中的新宠。
2.提取胶原蛋白（明胶）胶原蛋白是一种细胞外蛋白质,它是由3条肽链拧成螺旋形的纤维状蛋白质,胶原蛋白是人体内含量最丰富的蛋白质,占全身总蛋白质的30%以上。
胶原蛋白富含人体需要的甘氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸等氨基酸。
胶原蛋白是细胞外基质中最重要的组成部分。
而明胶是采用动物皮骨熬制所得的胶原蛋白的水解物,具有显著的增稠和胶凝作用,且无色、无味、透明,作为一种食品添加剂广泛应用于食品工业。
鱼头、鱼骨、鱼鳞和鱼皮中含有丰富的胶原蛋白,是提取明胶的丰富资源。
3.提取鱼蛋白酶解液利用中性蛋白酶、碱性蛋白酶对脱脂后的鱼副产品中的蛋白质进行水解提取，是该领域研究的热点之一。
研究结果显示,不同来源的鱼副产品、不同的酶制剂、不同的水解条件,所得鱼蛋白水解液的组分均存在差异。
所采用的酶制剂主要有:中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、复合风味酶(Flavorzyme)、枯草杆菌中性蛋白酶、碱性蛋白酶、复合蛋白酶(protamex)等。
鱼鳞胶原蛋白提取工艺的研究现状及应用
鱼鳞胶原蛋白提取工艺的研究现状及应用摘要：简述了胶原蛋白的作用，提取鱼鳞胶原蛋白的重要性，结合鱼鳞胶原蛋白研发的相关背景和现状,列举了鱼鳞胶原蛋白的多种提取方法，简述鱼鳞胶原蛋白的应用。
关键词：鱼鳞；胶原蛋白；提取方法；应用1 前言胶原蛋白在鱼类的真皮、骨、键、鳞等处含量丰富。
通常胶原由三条多肽链构成三股螺旋结构，分子量约30万道尔顿，主要组成氨基酸为脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸，而且脯氨酸为其特征氨基酸。
胶原蛋白一级结构的特征是含有甘氨酸的三联体（Gly-X-Y）重复排列着，其中，X，Y经常为亚氨基酸的脯氨酸和羟脯氨酸。
胶原蛋白(Collagen)是一种白色、不透明、无支链的纤维蛋白质，为重要的功能性蛋白质，主要存在于动物的皮、骨、软骨、牙齿、肌腱、韧带和血管中，是结缔组织极重要的结构蛋白质，起着支撑器官、保护机体的功能。
由于胶原蛋白的特殊功能，其提取物已被广泛应用于医药、食品、日用化工、生物合成等工业领域，如医用胶囊、外科手术材料、食用明胶、化妆品等。
鱼鳞中含有丰富的胶原蛋白，占20%~ 40%，这对提取鱼鳞胶十分有利。
海水鱼鳞中含有较为丰富的磷脂，占7%左右，具有提高机体免疫力、延缓衰老、增强骨细胞和神经细胞功能的作用，还与机体的生殖生理和激素的代谢密切相关。
鱼鳞灰分含量高，约占30%，主要成分是羟基磷灰石，绝大部分集中在骨质层；脂质含量少，相对目前生产胶原蛋白的主要原料猪皮和牛皮而言，这更有利于胶原的提取和纯化。
2 本课题研究的目的和意义近年来，随着养殖规模的日益扩大和养殖技术的不断完善，养殖鱼类的产量提高很快。
中国的水产品产量一直保持着高速增长势头，水产品产量2011年已经达到5611万t，占世界水产品产量35%，位居世界第一位。
随着我国水产业的发展，水产加工也越来越受到人们的重视，加工的同时产生出大量下脚料，占鱼体总重的30%～50％，其中约5％是鱼鳞。
然而，这些鱼鳞没有被充分利用，大部分作为废弃物丢弃了。
鱼鳞有什么作用与功效
鱼鳞有什么作用与功效鱼鳞是鱼类身上的一种皮肤组织，负责保护鱼体免受外界伤害。
对于大多数人来说，鱼鳞可能只是一种鲜明的美学元素，但实际上，鱼鳞具有许多其他作用和功效。
本文将探究鱼鳞的作用与功效，并详细介绍鱼鳞在食品、医疗保健和环境领域的应用。
第一部分：鱼鳞的组成与结构首先，让我们了解一下鱼鳞的组成与结构。
鱼鳞主要由一种叫做鳞片的组织构成，每个鳞片都是由鱼体表皮细胞分泌的角质层和骨质层组成。
角质层是鳞片的外层，它由富含角质蛋白的角质细胞构成，这种角质蛋白使鳞片具有透明和光滑的特性。
而骨质层是鳞片的内层，它由钙质和磷酸盐等无机盐组成，使鳞片具有韧性和坚固性。
第二部分：鱼鳞的作用与功效1. 保护身体：作为鱼类身上的一种保护机构，鱼鳞可以有效保护鱼体免受外界的伤害，如摩擦、咬合和捕食。
鱼鳞的坚硬和光滑表面可以减少水的阻力，使鱼类能够更加迅速和灵活地游动。
此外，鱼鳞还能够保护鱼类免受细菌和真菌的侵袭，起到免疫的作用。
2. 调节体温：鱼鳞对鱼类的体温调节起着重要作用。
鳞片可以使鱼类表面形成一层隔热层，防止热能的散失。
同时，鳞片还能够反射阳光，减少鱼体暴露在阳光下的热量吸收。
这样，鱼类可以在不同的水温环境下保持适宜的体温，提高生存能力。
3. 辅助游泳：鳞片的特殊结构和排列方式可以提供一定的辅助游泳功能。
当鱼类挥动身体时，鳞片之间的细小凸起结构会产生微小的水流，增加游泳时的起飞力和推力，提高游动效率。
这对于鱼类的捕食和逃生都至关重要。
4. 鱼鳞的药用价值：除了上述常见的作用外，鱼鳞还具有一些特殊的药用价值。
在传统中医理论中，鱼鳞被认为具有补肾壮骨、滋阴补血、益气生津等功效。
一些研究表明，鱼鳞中的一些成分具有抗菌、抗炎、抗氧化和促进伤口愈合等作用。
这些发现为将来开发鱼鳞的药用价值提供了新的可能性。
第三部分：鱼鳞的应用领域1. 食品加工：鱼鳞中含有丰富的胶原蛋白，这是一种对皮肤有益的蛋白质。
因此，鱼鳞被广泛应用于食品加工行业。
鲫鱼鱼鳞结构与有效成分的研究进展
鲫鱼鱼鳞结构与有效成分的研究进展武陶,高天天,李俊,张志豪,丛欣然㊀(天津商业大学生物技术与食品科学学院天津市食品生物技术重点实验室,天津300314)摘要㊀鲫鱼是一类重要的经济型食用鱼,不仅肉质鲜美,鱼鳞也有极高的利用价值㊂从鲫鱼鱼鳞的结构以及鲫鱼鱼鳞胶原蛋白等有效成分的提取方法㊁鲫鱼鱼鳞抗菌活性肽的制备方法以及鱼鳞的应用等方面总结了鲫鱼鱼鳞结构与有效成分的研究进展,旨在为鲫鱼鱼鳞的深加工与进一步优化利用提供参考㊂关键词㊀鲫鱼;鱼鳞;结构;功能成分;应用研究中图分类号㊀TS 201.2㊀㊀文献标识码㊀A㊀㊀文章编号㊀0517-6611(2023)11-0004-04doi :10.3969/j.issn.0517-6611.2023.11.002㊀㊀㊀㊀㊀开放科学(资源服务)标识码(OSID):Research Progress on the Structure and Effective Components of Carassius auratus Fish ScalesWU Tao ,GAO Tian-tian ,LI Jun et al㊀(College of Biotechnology and Food Science,Tianjin University of Commerce,Tianjin Key Laborato-ry of Food Biotechnology,Tianjin 300134)Abstract ㊀Crucian carp is an important economic food fish,not only its meat is delicious,but also its scales have high utilization value.This paper summarizes the research progress on the structure and effective components of Carassius auratus fish scales from the aspects of the structure of fish scale and the extraction methods of effective components such as collagen of Carassius auratus fish scales,the preparation meth-ods of antibacterial active peptides of Carassius auratus fish scales and the applications of fish scales,aiming to provide reference for the deep processing and further optimization of the utilization of Carassius auratus fish scales.Key words ㊀Carassius auratus ;Fish scale;Structure;Functional components;Applied research基金项目㊀天津市大学生创新训练计划(202010069069)㊂作者简介㊀武陶(1988 ),女,山西晋中人,讲师,博士,从事代谢工程研究㊂收稿日期㊀2022-06-01㊀㊀水产动物是指生活在水生生态系统中,具有一定应用价值的动物及其初级加工产品㊂随着我国水资源的不断开发,中国的水产养殖业已经走在了世界的前列[1]㊂水生动物是一种相对安全的原料来源,可作为加工各种产品的原料[2]㊂鱼鳞作为鱼类的副产品,经常被作为废弃物丢弃,易造成环境污染与资源浪费㊂相关研究表明,鱼鳞中的胶原蛋白含量丰富,胶原蛋白分解后的产物肽类可以被人体肠道直接吸收,长期食用胶原蛋白肽具有提高皮肤弹性㊁修复表皮受损细胞㊁延缓衰老等益处[3]㊂因此,在保护环境与节约资源以及关注大健康的背景下,提高鱼鳞的综合利用率也变得日趋重要[4-5]㊂鲫鱼是中国最重要的淡水鱼类之一,分布广泛,生活在除青藏高原以外的几乎所有主要水系[6]㊂鲫鱼的体色以灰色为主,包括灰黑色的背部㊁银灰色的腹面和灰白色的鳍[7]㊂鲫鱼是一种杂食性鱼类,适应性强,繁殖力强,抗病力强,生长快,易繁殖[8],鲫鱼也是评估水生生态系统和各种毒理学研究的良好模型[9]㊂该研究以鲫鱼为主要研究对象,总结了近年来鲫鱼鱼鳞结构及其有效成分的研究进展,以期为鲫鱼鱼鳞资源的开发利用提供参考㊂1㊀鱼鳞的结构与有效成分研究进展鱼鳞覆盖在鱼体表面,属于鱼类皮肤的衍生物,具有保护鱼体的作用㊂鱼鳞按照其质地与形态,分为盾鳞㊁齿鳞㊁圆鳞和硬鳞4种类型㊂盾鳞一般在软骨鱼上发现较多,比如鲨鱼的鱼鳞就属于盾鳞[10-11]㊂鱼鳞中的主要成分为粗蛋白和灰分,另外含有少量的脂肪和糖类㊂根据文献报道,鲫鱼鱼鳞含有约44.90%的粗蛋白,27.43%灰分以及18.29%的水分[12]㊂1.1㊀鱼鳞结构与鲫鱼鱼鳞结构㊀1982年,Zylberberg 等[13]通过扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等手段首次对鱼鳞的精细结构进行了分析,发现鱼鳞具有纵向的3层结构㊂1990年,周伟等[14]采用扫描电子显微镜技术观察与分析了杞麓湖鲤鱼鳞片表面结构,发现其表面的齿状粒突渐变结构可能作为鱼类分类的一种依据;另外,通过对鱼鳞辐射沟的分析,发现鱼鳞辐射沟对于热胀冷缩起着缓冲作用,同时也可以增强鳞片的柔韧性㊂随后,丁瑞华等[15]观察分析了虎嘉鱼鳞片的表面结构㊂另外还有众多研究采用透射显微镜技术先后对蓝罗非鱼鱼鳞㊁寿南小沙丁鱼鳞㊁鲤鱼的鱼鳞片的断面结构进行了分析[16]㊂上述研究均集中于对鱼鳞表面结构的研究㊂王玉坤[17]利用热重㊁XRD 和扫描电子显微镜(含能谱),对鲫鱼鱼鳞分级结构的成分组成和构成模式进行了更加全面的观察与研究㊂其研究结果表明,鲫鱼鱼鳞在基本组成上,主要由羟基磷灰石和I 型胶原构成㊂其中,有机质(包括但不限于I 型胶原)的质量含量约58.2%,无机物(包括但不限于羟基磷灰石)的质量含量约29.5%,另外含有约12.3%的水分㊂从结构组成来看,可将鲫鱼鱼鳞看作羟基磷灰石/胶原复合材料,其分级结构主要包括羟基磷灰石颗粒㊁羟基磷灰石颗粒与细胶原纤维相互间隔形成的板条状复合物等5级结构㊂段婷婷等[18]采用光学显微镜㊁扫描电子显微镜㊁X 射线能谱与衍射㊁傅里叶红外光谱和热分析等方法与手段对鲫鱼鱼鳞跨尺度结构与成分进行了表征与研究,结果表明,鲫鱼鱼鳞片表面含有鳞脊和鳞槽,是一种跨尺度结构复合材料,由有机成分和无机成分组成㊂有机成分为片状或层状的蛋白质纤维,无机成分为羟基磷灰石颗粒㊂另外,在㊀㊀㊀安徽农业科学,J.Anhui Agric.Sci.2023,51(11):4-7液氮冷冻条件下,橡胶会变脆而鱼鳞不会变脆与断裂,因此认为鱼鳞的韧性高于橡胶㊂鲫鱼鱼鳞的良好韧性可以使其防止内部组织受到侵害㊂至此,人们对于包括鲫鱼在内的各种鱼鳞的结构有了比较清晰的认识,也有了比较完善的分析与观察手段㊂1.2㊀鲫鱼鱼鳞的有效成分㊀鱼鳞中的有效成分主要包括鱼鳞胶原㊁鱼鳞明胶㊁鱼鳞胶原肽㊁羟基磷灰石㊁卵磷脂等,其中的主要成分为鱼鳞胶原和羟基磷灰石[19]㊂鲫鱼鱼鳞中的有效成分同样主要包括前述主要物质㊂其中,鱼鳞胶原即胶原蛋白,是由动物细胞合成的一种高分子化合物,具有生物活性,同时也是结缔组织中极其重要的成分㊂与陆生动物相比,虽然鱼类明胶中脯氨酸和羟脯氨酸的含量低于动物明胶中的含量,但鱼鳞明胶中的蛋氨酸含量明显高于动物明胶中的含量㊂因而可以利用这些特性开发相应的高附加值产品[17]㊂鲫鱼鱼鳞中主要的无机成分为羟基磷灰石,属于磷灰石的一种,该类物质具有生物兼容性㊁骨传导性㊁无生物毒性㊁不引起炎症㊁不引起机体免疫等特性,目前广泛应用于医疗行业[20]㊂2㊀鲫鱼鱼鳞胶原蛋白提取工艺研究2.1㊀胶原蛋白的结构㊀胶原蛋白普遍存在于动物的皮肤㊁软骨等结缔组织中,占总生物蛋白的25%~30%[21]㊂根据结构特征分类,胶原蛋白可分为纤维状(条纹状)㊁非纤维状(网状)㊁微纤维状(丝状)和纤维状相关的胶原蛋白㊂根据现有的研究,已经确定了29种类型,常见的类型有I型㊁II型㊁III 型㊁V型和D型,其中I型胶原是最常见的,几乎存在于所有结缔组织中[22]㊂从胶原蛋白组成的结构单元来看,胶原蛋白是由3条肽链(2条α1和1条α2)组成的三螺旋结构,由重复的氨基酸单元组装而成,通过分子内氢键和相互右旋形成,这样的结构保证了胶原蛋白的稳定性㊂2.2㊀胶原蛋白的提取方法㊀如表1所示,从水产动物中提取胶原蛋白通常使用5种提取方法㊂每种方法都有其优点和缺点㊂选择酸类作为提取液用于鱼鳞胶原蛋白的提取,可使胶原蛋白水解较彻底,但存在色氨酸等氨基酸被破坏㊁胶原蛋白粗提物含量降低㊁后续纯化工作烦琐㊁提取设备易被酸液腐蚀等问题,不利于工业化大规模生产,因此在实际提取过程中可以考虑酸酶结合㊁超声波提取或微波辅助提取等方法进行优化㊂采用酶法提取鱼鳞胶原蛋白时,只需展开胶原蛋白的肽链,不改变胶原蛋白的3股螺旋结构㊂酶法提取鱼鳞胶原蛋白所需要的反应条件温和,提取速率高,提取时间短,提取过程无消解[24]㊂Ikoma等[20]提取鱼鳞胶原蛋白时,采用EDTA对鱼鳞进行脱钙预处理,然后用胃蛋白酶水解鱼鳞,胶原蛋白的提取率超过33.6%㊂为了提高鱼鳞胶原蛋白的提取率,胡建平等[25]用多种酶分别水解鲢鱼的鱼鳞,鱼鳞胶原蛋白提取率的大小依次为胃蛋白酶㊁木瓜蛋白酶㊁胰蛋白酶㊂胡方园[26]利用Alcalase酶解鳙鱼鱼鳞,并且在鱼鳞预处理阶段辅以超声波㊁微波㊁微细粉碎等辅助手段㊂结果表明,经过微细粉碎处理的样品,其酶解效果最好,水解度为24.22%㊁蛋白回收率为95.76%㊂表1㊀水产动物胶原蛋白提取方法Table1㊀Extraction methods of collagen from aquatic animals序号No.方法Method原理Principle1酸法盐键和席夫碱键断裂,醛胺类交联键的胶原纤维与未交联的胶原分子水解2酶法水解胶原蛋白末端肽链间的赖氨酸或羟赖氨酸相互作用而形成的共价键,使肽链展开3碱法通过NaOH㊁Na2CO3等碱性化合物的作用,使胶原蛋白中含有羟基㊁疏基的氨基酸不稳定,成为游离氨基酸[23]4盐法利用盐溶液加速胶原蛋白的溶解5热水浸提法利用蛋白质的水溶性,浸提温度不断升高,胶原蛋白提取的含量也不断增加2.3㊀鲫鱼鱼鳞胶原蛋白提取工艺㊀在鲫鱼鱼鳞胶原蛋白提取方面,朱秀灵等[27]采用响应面法对影响鲫鱼鱼鳞酸溶性胶原蛋白提取效果的醋酸浓度㊁料液比㊁提取时间3个因素进行了优化,建立了各因素与酸溶性胶原蛋白提取率的关系数学模型并进行了分析㊂陈军等[28]对鲫鱼鳞蛋白酶解工艺进行了优化㊂结果表明,采用胃蛋白酶进行水解,最佳提取条件为酶添加量5%,酶解7h,60ħ条件下酶解,酶解环境的pH=3㊂此条件下得到最佳水解度14.58%㊂在鲫鱼鱼鳞胶原蛋白的提取过程中,脱钙是鱼鳞胶原蛋白提取过程中一个非常重要的步骤㊂陈健萍等[29]采用单因素和正交试验优化了鲫鱼鱼鳞胶原蛋白的提取工艺,在最佳提取条件下,胶原蛋白的提取率为0.773%㊂聂小宝等[30]采用不同浓度的盐酸作为脱钙液,以0.5mol/L的醋酸-醋酸钠缓冲液为原料,提取鲫鱼鱼鳞中的胶原蛋白㊂结果表明,提取温度12ħ,固液比1ʒ25,提取时间2d,脱钙酸浓度0.4mol/L,脱钙时间3h的提取条件下,胶原蛋白提取率为1.142%㊂李文凤等[31]为探索大黄鱼鱼鳞的脱钙工艺条件,以柠檬酸为脱钙剂,在超声波辅助处理下对大黄鱼鱼鳞的脱钙条件进行了优化㊂以脱钙率为评价指标,考察了料液比㊁柠檬酸浓度和超声时间3个因素对大黄鱼鱼鳞脱钙的影响㊂通过优化分析,得到了大黄鱼鱼鳞脱钙的最佳工艺条件㊂响应面优化试验表明,超声波辅助脱钙可以有效提高柠檬酸对大黄鱼鱼鳞的脱钙效果,并且在此条件下,造成的鱼鳞胶原蛋白的损失较小㊂超声波辅助脱钙也是鲫鱼鱼鳞脱钙可参考的方法㊂另外,纪书焕[32]采用离子液体法来提取鲫鱼鱼鳞中的胶原蛋白㊂选择了氯化胆碱/1,4-丁二醇提取鲫鱼鱼鳞中的胶原蛋白㊂在温度70ħ㊁提取时间2.5h㊁固液比1ʒ15的最优提取条件下,胶原蛋白的得率为4.14%,而且提取的胶原蛋白具有良好的三螺旋结构㊂3㊀鲫鱼鱼鳞抗菌肽的制备工艺研究鱼鳞胶原蛋白活性肽是鱼鳞胶原蛋白或鱼鳞明胶水解的产物,具有较强的抗氧化活性,可减缓脂质过氧化㊁清除自由基,也具有一定的调节机体新陈代谢的功效,因此在食品551卷11期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀武陶等㊀鲫鱼鱼鳞结构与有效成分的研究进展保鲜与营养保健方面有较多的应用[33]㊂近年来,对鲫鱼鱼鳞胶原蛋白肽的研究呈现出多元化㊁多角度的特点㊂施永清等[34]采用双酶消化法制备鲫鱼鱼鳞的抗菌肽,并通过响应面方法确定最佳的酶解条件;采用G-25分离纯化酶解物,同时考察了有效抑制部分对不同细菌的最小抑制浓度(MIC)㊂结果显示,酸性蛋白酶是二次酶解的最佳蛋白酶㊂在最佳酶解条件下,G2馏分对假单胞菌和志贺氏菌的MIC为1.56μg/mL,对金黄色葡萄球菌㊁枯草杆菌㊁大肠杆菌㊁沙门氏菌和副溶血性弧菌经层析后的MIC 为6.25μg/mL㊂顾晨涛等[35]研究了鲫鱼鳞片抗菌多肽的制备㊁纯化过程及其抗菌性能㊂对鲫鱼鱼鳞进行预处理后,采用柠檬酸提取和酶解得到鱼鳞的粗酶解物,然后采用透析㊁凝胶过滤色谱和阴离子交换色谱对粗酶解物进行纯化,获得鲫鱼鱼鳞的抗菌多肽,该多肽具有较强的抗菌活性㊂然后通过SDS-PAGE分析了抗菌多肽的分子量和纯度㊂结果表明,鱼鳞抗菌肽的分子质量约为20.1kDa,对金黄色葡萄球菌㊁枯草芽孢杆菌㊁白葡萄球菌㊁副溶血性弧菌㊁假单胞菌和施瓦那菌的最小抑制活性为16μg/mL,对大肠杆菌和沙门氏菌的最小抑制活性为32μg/mL㊂董倍余等[36]优化了鲫鱼多肽的提取工艺,并对其抗氧化能力进行了研究㊂得到了鲫鱼多肽的最优提取条件,并通过DPPH自由基清除试验以及与抗坏血酸抗氧化能力的对比,证明鲫鱼多肽具有较强的抗氧化能力㊂贺江等[37]研究了制备草鱼抗氧化活性肽的最优工艺,在草鱼胶原蛋白粗提液中加入木瓜蛋白酶进行酶解得到酶解液,酶解液对ABTS+自由基的抑制率达45.7%;制备的ACEI活性肽的酶解液对血管紧张素转换酶(ACE)的活性抑制率可达98.8%㊂4㊀鱼鳞有效成分的应用研究4.1㊀鱼鳞胶原膜的制备与应用㊀基于鱼鳞胶原蛋白具有的生物相容性和可降解性,符合食用膜的要求,因此可以利用鱼鳞来制备鱼鳞胶原蛋白膜[38]㊂湿法和干法是目前制备鱼鳞胶原蛋白膜较常用的方法[39]㊂湿法的主要原理是将所有成分溶解或分散,然后干燥成膜,包括将成膜溶液直接涂在食品表面形成涂层,利用成膜溶液的液-液分离或液-固分离固化成膜以及通过热诱导相分离成膜等成膜方式㊂干法成膜则不使用溶剂,主要是利用成膜成分的热塑性,选择高于材料熔点的温度加热成膜成分,使其流动成形[40]㊂此外,近年来,纳米技术的兴起也为食用膜的制备提供了新思路[41]㊂鱼鳞胶原蛋白膜的性能评价主要包括3个方面:机械㊁热和阻隔性能㊂范德华力㊁氢键和二硫键等分子间作用力是维持胶原蛋白分子结构稳定性的主要作用力,同时也影响胶原蛋白膜的性能㊂涂宗财等[42]比较了鳙鱼㊁草鱼和鲫鱼3种淡水鱼类明胶膜与猪皮和牛皮明胶膜的性能,结果表明,与哺乳动物制备的明胶膜相比,鱼鳞明胶膜的水蒸气渗透率(WVP)较低,而且鲫鱼鱼鳞明胶膜的WVP最低㊂但是,鱼鳞明胶膜的溶解度㊁透光率和透油率指标均高于哺乳动物明胶膜㊂高透光率的鱼鳞明胶膜具有较高的防止食品脂质氧化的能力㊂因此,鱼鳞明胶膜可以作为哺乳动物明胶膜的替代品用于胶囊制备与冷链食品的包装,上述研究结果表明,鲫鱼鱼鳞明胶膜在胶囊和冷藏或冷冻食品的包装中具有很大的应用潜力㊂良好的水分和气体阻隔性能㊁合适的机械性能㊁感官特性和安全性是对食品包装材料的基本要求[43]㊂鱼鳞胶原膜具有阻隔氧气和湿气渗透的作用[40],因此,在食品领域可以选择其作为食品包装材料㊂例如,于林等[44]研究发现,鲢鱼鳞胶原蛋白与茶多酚和壳聚糖形成的交联膜可以有效抑制石斑鱼中微生物的生长,延长其保质期㊂甘钊生等[45]采用鱼鳞胶原蛋白与绿茶提取物制备得到的复合涂膜,可有效降低圣女果的损耗率和腐烂率,延长圣女果的货架期㊂在生物医药领域,由于胶原蛋白具有良好的生物相容性㊁高生物降解性和低免疫原性,可应用于组织工程再生㊁药物输送和疾病治疗[46]㊂陈亮等[47]研究了草鱼鱼鳞胶原膜对大鼠骨髓间质干细胞的黏附增殖和成骨分化的影响,发现鱼鳞胶原膜的表面细胞黏附良好,可以促进骨髓间质干细胞的增殖和成骨分化,具有良好的生物相容性和骨组织再生潜力㊂4.2㊀鱼鳞胶原蛋白在处理废水方面的应用㊀鱼鳞除了用于制备胶原膜㊁明胶膜外,还可作为吸附剂,应用于废水处理中㊂梁志等[48]研究了罗非鱼鱼鳞对于染料废水中正甲基蓝的吸附作用㊂结果表明,当溶液pH为7㊁温度为30ħ,吸附剂用量为3g/L㊁吸附时间为30min,亚甲基蓝初始浓度为40mg/L时,吸附效果最好;另外,傅里叶红外光谱分析表明罗非鱼鱼鳞中的胶原蛋白和羟基鳞灰石均参与了亚甲基蓝染料的吸附㊂此外,该团队还研究了罗非鱼鱼鳞对废水中刚果红的吸附作用[49]㊂主要考察了鱼鳞用量㊁刚果红初始浓度和溶液pH等因素对罗非鱼鱼鳞吸附水中刚果红的性能影响,并通过红外光谱㊁吸附动力学和吸附等温线分析了吸附机理㊂研究人员还研究了鱼鳞生物活性炭对含甲醛的废水的吸附作用㊂张净净等[50]在550ħ条件下,将经过干燥的鱼鳞与85%磷酸进行活化,制备了鱼鳞活性生物炭,并研究了鱼鳞活性生物炭对甲醛的吸附性能㊂发现鱼鳞活性生物炭对甲醛的吸附随着温度的增加而增加,并且其吸附过程可以用准二级动力学方程进行描述㊂5㊀总结与展望鲫鱼在众多水产品中虽然价格低廉,但其营养丰富,具有较高的营养价值㊂在文献调研过程中发现,不同种类鱼鳞的结构以及鲫鱼鱼鳞的结构研究已比较明晰,针对鱼鳞胶原蛋白以及鱼鳞明胶等鱼鳞有效成分的提取,研究虽不如罗非鱼㊁草鱼等类群多,但类似的方法也可借鉴于鲫鱼鱼鳞的有效成分提取中㊂在今后的研究中,可在已有的鲫鱼鱼鳞有效成分提取工艺的基础上,综合其他鱼类鱼鳞有效成分的提取工艺,尝试对鲫鱼鱼鳞有效成分的提取工艺继续进行优化或开发新型提取方式,以期提高鱼鳞的利用率以及活性成分的提取率㊂而目前针对鲫鱼鱼鳞再利用的研究较少,这是今后鲫鱼鱼鳞的进一步开发利用可参考的方向㊂6㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀安徽农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2023年参考文献[1]殷艳慧,蒋万胜,潘晓赋,等.水产养殖鱼类生长性状研究进展[J].中国水产科学,2020,27(4):463-484.[2]SUGIURA H,YUNOKI S,KONDO E,et al.In vivo biological responses and bioresorption of tilapia scale collagen as a potential biomaterial[J].Journal of biomaterials science,polymer edition,2009,20(10):1353-1368. [3]刘雨萱,陈媛,李美良,等.罗非鱼鱼鳞胶原蛋白的研究进展[J].食品工业科技,2019,40(6):355-360.[4]李敏,邓放明,王乔隆.淡水鱼下脚料的综合利用[J].中国食物与营养,2007,13(2):19-22.[5]蔡路昀,张滋慧,李秀霞,等.鱼类下脚料在工业中应用的研究进展[J].食品工业科技,2017,38(8):356-363.[6]WEN J X,XU Y,SU M Z,et al.Susceptibility of goldfish to cyprinid her-pesvirus2(CyHV-2)SH01isolated from cultured crucian carp[J].Viru-ses,2021,13(9):1-11.[7]饶发祥.鲫鱼种类生物学特性及其特殊的繁殖方式[J].北京水产,1996(S1):21-23.[8]魏友海.鲫鱼的经济价值与食用[J].科学养鱼,2007(9):78.[9]FU G H,DONG Y P,ZHANG X M,et al.Metabolomic profiles and path-ways of praziquantel in crucian carp[J].Environmental toxicology and pharmacology,2020,80:1-7.[10]KARDONG K V.Vertebrates:Comparative anatomy,function,evolution[M].New York:McGraw-Hill Higher Education,2015. [11]ZARRIN J,AGUIAR R L,BARRACA J P.Manycore simulation for peta-scale system design:Motivation,tools,challenges and prospects[J].Simu-lation modelling practice and theory,2017,72:168-201.[12]刘庆慧,刘从力,王采理.鱼鳞营养成分的分析及对高脂饲料大鼠血脂水平的影响[J].中国水产科学,2000,7(4):56-59. [13]ZYLBERBERG L,NICOLAS G.Ultrastructure of scales in a teleost(Car-assius auratus L.)after use of rapid freeze-fixation and freeze-substitu-tion[J].Cell and tissue research,1982,223(2):349-367.[14]周伟,谢庆春.杞麓湖鲤鱼鳞片表面结构的扫描电镜观察[J].动物学研究,1990,11(1):35-39,101.[15]丁瑞华,方盛国.虎嘉鱼鳞片表面结构扫描电镜观察[J].水产学杂志,1995,8(1):7-9.[16]高聚琼,陈东辉,孙霁宇,等.鲤鱼鳞片断面的微观结构及纳米力学性能[J].农机化研究,2006,28(11):147-150.[17]王玉坤.鲫鱼鱼鳞的分级结构及其生物学性能[D].北京:中国地质大学(北京),2013.[18]段婷婷,王吉辉,郭雁,等.鲫鱼鱼鳞跨尺度结构及成分的表征[J].中国组织工程研究,2018,22(26):4191-4195.[19]顾杨娟,李杰,李富威,等.鱼鳞有效成分的研究进展[J].食品工业科技,2012,33(10):415-419.[20]IKOMA T,KOBAYASHI H,TANAKA J,et al.Physical properties of typeI collagen extracted from fish scales of Pagrus major and Oreochromisniloticas[J].International journal of biological macromolecules,2003,32 (3/4/5):199-204.[21]GAUZA-WŁODARCZYK M,KUBISZ L,MIELCAREK S,et pari-son of thermal properties of fish collagen and bovine collagen in the tem-perature range298-670K[J].Materials science and engineering:C,2017, 80:468-471.[22]孙圣伟,何健,刘美娟,等.原型胶原蛋白的提取分离及其结构鉴定[J].食品安全质量检测学报,2019,10(23):7947-7952. [23]DING J F,LI Y Y,XU J J,et al.Study on effect of jellyfish collagen hy-drolysate on anti-fatigue and anti-oxidation[J].Food hydrocolloids,2011, 25(5):1350-1353.[24]吴锁连,康怀彬,李冬姣.鱼鳞有效成分提取技术的研究进展[J].安徽农业科学,2017,45(27):110-112,141.[25]胡建平,吴琦,陈惠.鲢鱼鳞胶原蛋白的制备及性质研究[J].食品科技,2010,35(1):230-234,238.[26]胡方园.酶法制备鳙鱼低聚肽及其抗氧化活性研究[D].无锡:江南大学,2012.[27]朱秀灵,戴清源,蔡为荣,等.响应面法优化鲫鱼鱼鳞酸溶性胶原蛋白提取工艺[J].食品工业科技,2010,31(11):247-251.[28]陈军,丁志雯,益璐,等.鲫鱼鳞蛋白酶解工艺的优化[J].食品研究与开发,2013,34(24):235-238.[29]陈健萍,朱屋彪.鱼鳞中胶原蛋白的提取工艺研究[J].广州化工,2015,43(12):76-77,170.[30]聂小宝,潘洪民,程丽林,等.鲫鱼鱼鳞胶原蛋白提取工艺的研究[J].山东农业科学,2012,44(1):109-111.[31]李文凤,王标诗,余石坚,等.响应面法优化黄花鱼鱼鳞脱钙工艺[J].食品工业科技,2021,42(4):155-160.[32]纪书焕.离子液体提取鲫鱼鱼鳞中羟基磷灰石和胶原蛋白的研究[D].天津:天津科技大学,2019.[33]代昕冉,刘焱,陈力力.淡水鱼鳞综合利用研究进展[J].农产品加工,2018(16):61-66.[34]施永清,王巧巧,吴丹丽,等.响应面试验优化双酶酶解法制备鱼鳞抗菌肽工艺及其抑菌性能分析[J].食品科学,2018,39(6):155-161. [35]顾晨涛,黄洒,王雪燕,等.鲫鱼鱼鳞抗菌多肽的制备纯化及其抑菌活性研究[J].食品科学,2019,40(22):193-198.[36]董倍余,张敏娟,黄晓霞,等.优化鲫鱼多肽提取工艺及其抗氧化能力的研究[J].广州化工,2020,48(23):72-75.[37]贺江,赵自龙,彭磊,等.草鱼鱼鳞胶原蛋白提取及活性肽制备研究[J].食品研究与开发,2017,38(5):52-55.[38]李岩胧,肖枫,康怀彬.鱼鳞胶原蛋白可食性膜研究进展[J].食品与机械,2021,37(1):222-228.[39]DHUMAL C V,SARKAR posite edible films and coatings fromfood-grade biopolymers[J].Journal of food science&technology,2018, 55(11):4369-4383.[40]HASSAN B,CHATHA S A S,HUSSAIN A I,et al.Recent advances onpolysaccharides,lipids and protein based edible films and coatings:A re-view[J].International journal of biological macromolecules,2018,109: 1095-1107.[41]HOSSEINI S F,REZAEI M,ZANDI M,et al.Development of bioactivefish gelatin/chitosan nanoparticles composite films with antimicrobial properties[J].Food chemistry,2016,194:1266-1274.[42]涂宗财,黄涛,王辉,等.3种淡水鱼鳞明胶成膜性的比较[J].食品与发酵工业,2014,40(2):151-154.[43]CHUAYCHAN S,BENJAKUL S,KISHIMURA H.Characteristics of acid-and pepsin-soluble collagens from scale of seabass(Lates calcarifer) [J].LWT-food science and technology,2015,63(1):71-76. [44]于林,陈舜胜,王娟娟,等.茶多酚改性胶原蛋白 壳聚糖复合膜对冷藏斜带石斑鱼的保鲜效果[J].食品科学,2017,38(3):220-226. [45]甘钊生,梁志.鱼鳞胶原蛋白可食性复合涂膜对圣女果保鲜效果研究[J].农产品加工,2019(16):17-19.[46]LIM Y S,OK Y J,HWANG S Y,et al.Marine collagen as A promisingbiomaterial for biomedical applications[J].Marine drugs,2019,17(8): 1-32.[47]陈亮,孟姝,程国平,等.鱼鳞胶原膜对大鼠骨髓间充质干细胞黏附增殖及成骨分化的影响[J].中国组织工程研究,2021,25(16): 2494-2499.[48]梁志,胡鑫鑫,车文成.罗非鱼鱼鳞对染料废水中亚甲基蓝的吸附研究[J].印染助剂,2018,35(11):53-56.[49]梁志,胡鑫鑫.罗非鱼鱼鳞对染料废水中刚果红的吸附研究[J].印染助剂,2017,34(12):17-21.[50]张净净,李海朝,杜柄璇,等.鱼鳞活性生物炭对含甲醛废水的吸附研究[J].化学世界,2021,62(10):623-630.751卷11期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀武陶等㊀鲫鱼鱼鳞结构与有效成分的研究进展。
渔业渔获物加工副产品高效利用研究
渔业渔获物加工副产品高效利用研究随着人口的增长和人们对食品需求的不断增加，渔业渔获物加工产生的副产品成为了一个越来越重要的问题。
副产品的高效利用不仅可以减少资源浪费，还可以为渔业产业链带来更多的经济效益。
本文将研究渔业渔获物加工副产品的高效利用方法和措施。
1. 副产品的概念和分类渔业渔获物加工副产品是指在加工主产品过程中所产生的无法直接用于食品消费的副产品，包括鱼鳞、鱼骨、鱼皮、内脏和鱼油等。
这些副产品在传统观念中常被视为废弃物，但实际上它们蕴含着丰富的营养和价值，只需要进行适当的利用。
2. 副产品的高效利用方法2.1. 食品加工利用将鱼鳞和鱼骨进行粉碎、煮沸等处理后，可以用于制作饲料、鱼粉和鱼骨胶等产品。
这些产品不仅可以提供动物蛋白质和营养物质，还能够减少渔业副产品对环境的负面影响。
2.2. 化学品利用鱼皮和内脏中含有丰富的胶原蛋白和油脂等物质，可以被用于生产胶原蛋白粉和鱼油等产品。
胶原蛋白粉可以用于制作化妆品、保健品和医药产品；鱼油则可以用于制作鱼油软胶囊和鱼油乳剂等产品，具有很高的市场价值。
2.3. 农业利用将渔业副产品用作有机肥料可以提供植物所需的氮、磷、钾等营养物质，有助于改善土壤肥力、增加农作物产量。
此外，渔业副产品中的一些微量元素对植物的生长也有促进作用。
3. 高效利用的技术与措施3.1. 技术创新通过研发新的加工技术和设备，提高副产品的提取率和利用效率。
例如，利用高压处理技术可以更好地提取鱼油，利用超声波技术可以加速胶原蛋白的提取过程。
3.2. 区域协同发展建立渔业副产品的收集和利用体系，通过区域协同发展的方式实现资源优势互补、加工利用共享。
例如，将渔业副产品集中收集并转化成有机肥料，再由农业领域使用，形成闭环循环。
3.3. 政策支持加强对渔业副产品高效利用的政策支持，鼓励企业进行技术创新和资源整合。
政府可以给予税收减免、贷款支持等方面的扶持，以激发企业的积极性和创造力。
4. 持续推进渔业副产品高效利用渔业副产品的高效利用是一个复杂而长期的过程，需要渔业企业、科研机构和政府等多方合作。
鱼鳞的加工及利用
鱼鳞的加工及利用摘要：鱼鳞具有丰富的营养价值和使用价值，不但能够制取鱼鳞冻等进行食用，还可制作成鱼胶、角蛋白、磷酸氢钙、鸟嘌呤等生化产品，又可制成装饰物、闪光粉等休闲品。
根据鱼鳞的特点应用不同的加工方法进行鱼鳞的加工和利用，使鱼鳞增值的同时也为其进一步利用提供了参考和依据。
鱼鳞是鱼皮真皮层的变形物，占鱼体重量的1％～5％。
有关研究表明，鱼鳞含有丰富的蛋白质和多种矿物质，其中有机物占41％～55％，鱼鳞的有机组成中除生胶质外，大部分为鱼类特有的鱼鳞硬蛋白(Ichthylepidin)及少量角质蛋白、脂肪、色素、粘液质等；无机物中的磷酸钙有38％～46％，还含少量碳酸钙、磷酸镁、磷酸钠等无机盐，这些盐类不溶于水，但可用盐酸或亚硫酸来取代，使之成为可溶性，从而除去。
鱼类的鳞被是鱼体与外界接触的边缘组织，是鱼类皮肤经长期进化而形成的衍生物，起到保护鱼体免遭损害的作用。
鱼鳞在构造上近似于陆栖动物的骨骼组成，成分和骨骼相似，但是鱼鳞中的无机盐类含量较动物骨骼中无机盐类的含量要少得多。
我国的鱼类产量近几年逐步上升，为了进一步提高鱼类的经济价值，降低主产品成本，更有效地利用鱼类资源，鱼鳞的加工利用更是有了全新的发展。
1、鱼鳞的制胶分析了几种鱼类的重要成分，见表1，可以看出，鱼鳞中胶原蛋白的含量是比较高的，所以一般鱼鳞主要作为生产明胶的原料。
鱼鳞硬蛋白和胶原蛋白构成了鱼鳞的基质蛋白，鱼鳞的胶原蛋白易变成胶，但鱼鳞硬蛋白是一种拟蛋白，在100℃的热水中不能溶解，必须用200℃加压蒸煮30分钟，才能完全溶解。
鱼胶(C55H85N12O22)的主要成分是生胶质，粘度很高，胶凝强度超过一般的动物胶，是人们在日常生活和工业生产中广泛应用的一种动物胶，主要用来做胶接剂、稳定剂、乳化剂等。
鱼鳞胶是由鱼鳞中的胶原转变而成的一种明胶，胶原是一种纤维蛋白，通常由3条多肽链构成三股螺旋结构，是鱼鳞的上要成分，由甘氨鞍、脯氨鞍、羟脯氢酸、谷氨酸、天门冬氨酸、丙氨酸、精氨酸、赖氨鞍等十八种氨基酸聚合、连接而成的很大的链状结构，具有较强的机械强度，不溶于冷、温水，也不溶于酸、碱或盐的稀溶液中，吸水膨胀，与水共热时，因聚合作用和连接作用的结合力减弱，所以易于断裂，生成较小的明胶质分子，溶于水中。
食品加工废弃物的综合利用研究
食品加工废弃物的综合利用研究食品加工废弃物是指在食品加工过程中产生的各种剩余物质，包括果皮、茶渣、鱼鳞等。
这些废弃物通常被认为是一种资源的浪费，却少有人意识到它们蕴含的巨大价值。
为了保护环境、提高资源利用效率，研究食品加工废弃物的综合利用成为当下热门的课题。
一、果皮的综合利用果皮是水果加工过程中剩余的一部分，通常被当作垃圾处理。
然而，果皮中富含的维生素、纤维素、果胶等物质对身体健康有很大的益处。
一些研究人员发现，柑橘类水果皮中所含的柚皮苷和橙皮素具有抗氧化和降血脂的作用，对心血管疾病的预防和治疗具有积极意义。
因此，将果皮加工成柚皮茶或橙皮饼等产品，不仅可以充分利用果皮中的有益物质，还能给人们带来健康的享受。
二、茶渣的再生利用茶渣是制茶过程中产生的废弃物，它既具有较高的营养价值，又具有广泛的应用前景。
研究表明，茶渣中富含的茶多酚、咖啡碱和儿茶素等物质对皮肤保健、抗氧化、瘦身减肥等方面具有明显的效果。
将茶渣作为化妆品原料或添加到食品中，不仅可以提高产品的质量，还可以减少茶渣的废弃，实现资源的循环利用。
三、鱼鳞的价值开发在鱼类加工过程中，鱼鳞通常被废弃。
然而，鱼鳞中富含的胶原蛋白是一种重要的生物活性物质，具有保湿、抗皱、软化角质等作用。
目前，已有一些企业将鱼鳞提取的胶原蛋白应用于化妆品和保健品中，并获得了较好的市场反响。
此外，鱼鳞还可以通过高压加工技术转化成高附加值的胶原蛋白肽，作为药品或保健食品的原料，具有广泛的应用前景。
四、加工废弃物的能源利用除了以上提到的废弃物综合利用方式外，食品加工废弃物还可以被转化为能源。
传统的废弃物处理方式通常是焚烧，然而，焚烧不仅会造成环境污染，还会浪费资源。
因此，将食品加工废弃物转化为可再生能源成为一种可行的方式。
利用生物质燃料技术，食品加工废弃物可以转化成沼气、生物柴油等能源，为社会提供清洁、可持续的能源供应。
综上所述，食品加工废弃物的综合利用研究具有重要的现实意义和经济价值。
鱼类的鳞片结构与生长模式
鱼类的鳞片结构与生长模式鱼类是水生动物的主要类群之一，其身体外表被覆盖着坚硬而光滑的鳞片，这些鳞片在鱼类的生存和适应水生环境方面起着至关重要的作用。
本文将深入探讨鱼类的鳞片结构以及其生长模式，并分析其对鱼类生活的重要意义。
一、鳞片的结构鳞片是由一层层重叠的角质鳞片组成的，它们与鱼类的皮肤紧密结合。
鳞片可以分为三种主要类型：环形鳞、颗粒鳞和板状鳞。
1. 环形鳞环形鳞是最常见的鳞片类型，其形状像一个小圆盘。
它们圆形或卵圆形，饱满而光滑。
环形鳞通常由一层层覆盖的角质质地构成，每一层都与相邻的鳞片重叠。
这种类型的鳞片具有一定的柔韧性，可以在鱼类游动时提供额外的保护。
2. 颗粒鳞颗粒鳞较小，形状呈块状或点状。
它们被嵌入在鱼类的皮肤中，与皮肤形成一个整体。
颗粒鳞通常比环形鳞更坚硬，可以提供更好的防护。
这种类型的鳞片在一些底栖鱼类中更为常见，可以帮助它们在海床上行走，避免受到伤害。
3. 板状鳞板状鳞较大，形状类似于长方形。
它们通常在鱼类身体的背部和侧面出现。
板状鳞之间存在一定的间隙，使得鱼类在游动时更加灵活。
这种类型的鳞片还可以提供额外的保温，帮助鱼类在低温环境下生存。
二、鳞片的生长模式鱼类的鳞片具有独特的生长模式，这使得它们能够随着鱼类身体的增长而不断更新和增加。
1. 鳞片的更新对于大多数鱼类来说，它们的鳞片不是一成不变的，而是会定期更新。
当鱼类身体生长时，新的鳞片会在旧鳞片的基础上逐渐生成，并最终取代旧鳞片。
这种更新的过程可以使鳞片始终保持坚硬而完整，为鱼类提供持久的保护。
2. 鳞片的增长鳞片的增长和鱼类身体的生长息息相关。
鳞片通常从鱼类的头部或背部开始生长，然后逐渐延伸到其他部位。
鱼类的鳞片生长速度通常与其年龄和种类有关，有些鱼类的鳞片可以在几个月内完全生成，而另一些鱼类可能需要几年的时间。
鳞片的增长是由身体内部分泌的骨质物质控制的。
三、鳞片的重要意义鳞片在鱼类的生存和适应水生环境方面发挥着重要的作用。
鱼类的鳞片结构与保护功能
鱼类的鳞片结构与保护功能鱼类作为水生生物在自然界中生活了数亿年，它们的身体表面覆盖着坚硬的鳞片。
这些鳞片不仅为鱼类提供了整体的支持和保护，还具有其他重要的生物学功能。
本文将介绍鱼类鳞片的结构特点以及它们所起到的保护功能。
一、鳞片的结构特点鱼类的鳞片通常呈现出多边形或楔形的形状，具有较高的柔韧性和韧性。
鳞片的主要组成部分是骨质和牙质，外层则由角质组织覆盖。
鳞片之间通过连接组织相互连接，形成了整体的鱼体表面。
每个鳞片都有一侧凸，一侧凹的形状，使得它们能够相互嵌入并相互固定，从而提供更好的保护。
二、鳞片的保护功能1. 抗外力撞击鳞片的坚硬特性使得鱼类能够抵御外界的撞击和压力。
当鱼类遇到激流、尖锐物体或天敌袭击时，鳞片能够为身体提供有效的保护，减少外界冲击对鱼体的损伤。
2. 防止水分流失鳞片的外层覆盖着角质组织，它们能够形成一道有效的屏障，防止水分从鱼体表面流失。
这有助于鱼类在水中保持体液平衡，维持正常的生理功能。
3. 防御和预防感染鱼类鳞片上的角质层含有提供保护的酸性物质，它们能够抵御病原微生物的侵入并降低感染的风险。
同时，鳞片之间的连接组织形成了一道障壁，阻止了微生物在鱼体表面上的传播。
4. 提供温度调节鱼类生活的环境温度不断变化，而鳞片的结构能够帮助鱼类维持相对稳定的体温。
鳞片的多层结构能够阻挡热量的流失，使得鱼体能够在不同的水温下保持适宜的体温。
5. 进化与生存优势鳞片的存在使得鱼类在自然选择中具有了一定的优势。
较好的保护性能使得鱼类在遭受天敌袭击、生存环境变化等压力下更有可能生存下来，从而有利于进化和物种的繁衍。
总结：鱼类的鳞片不仅是身体的装饰，更是一种重要的保护结构。
鳞片的结构特点使得鱼类能够更好地适应水生环境，抵御外界的挑战和损害。
其保护功能包括抗外力撞击、防止水分流失、防御和预防感染、温度调节，以及进化与生存的优势。
通过研究和了解鱼类的鳞片结构与功能，不仅能够更好地理解鱼类的生物学特征，也对自然界的生物多样性和进化过程提供了更深入的认识。
郑州主要淡水鱼鱼鳞4种营养物质研究初报
郑州主要淡水鱼鱼鳞4种营养物质研究初报高向阳;高遒竹;马志峰【摘要】为了解主要淡水鱼鱼鳞的营养特性,以郑州市区养殖的鲫鱼、草鱼、鲤鱼和鲢鱼的鱼鳞(干基)为样品,分别采用凯氏定氮法、反相高效液相色谱法、索氏抽提法和气相色谱法测定了鱼鳞中粗蛋白、氨基酸,粗脂肪和脂肪酸的含量.结果表明:鲫鱼、草鱼、鲤鱼和鲢鱼的鱼鳞干基的粗蛋白含量依次为56.3％、67.3％、75.9％和76.2％,粗脂肪含量依次为1.92％、1.34％、2.55％和1.08％,甘氨酸含量依次为12.84％、15.44％、18.19％和19.02％.亚油酸含量依次为71.15、196.39、117.19和136.65 mg/kg.郑州市区主要淡水鱼的鱼鳞营养物质丰富,具有一定开发利用价值.【期刊名称】《广东农业科学》【年(卷),期】2014(041)007【总页数】5页(P120-123,129)【关键词】淡水鱼鱼鳞;粗蛋白;氨基酸;粗脂肪;脂肪酸【作者】高向阳;高遒竹;马志峰【作者单位】郑州科技学院食品科学与工程学院,河南郑州 450064;河南农业大学食品科学技术学院,河南郑州450002;江南大学食品学院,江苏无锡214122;河南农业大学食品科学技术学院,河南郑州450002【正文语种】中文【中图分类】TS254.9我国自古就有“医食同源”之说，在《本草纲目》、《名医别录》等药典中均对鱼鳞的功效有所记载。
鱼鳞占鱼体总质量的1%～5%，其中几种常见淡水鱼的鱼鳞为鱼体总质量的2.5%[1]左右。
现代科学研究表明：鱼鳞有延缓衰老、降脂减压、降胆固醇等功效[2]。
鱼鳞所含丰富的卵磷脂是一种甘油磷脂[3]，含有较多的胆碱，对增强记忆力、控制脑细胞的退化有明显的促进作用。
鱼鳞含有丰富的蛋白质和少量碳酸钙、磷酸镁等无机盐[4]。
鱼鳞中的甘氨酸、谷氨酸广泛用于食品加工和医疗行业，脯氨酸可用来制造水解胶原蛋白，有较高的营养价值。
然而，在日常淡水鱼食用加工中，鱼鳞常作为废弃物处理，未得到充分回收利用。
鱼鳞的形成原理
鱼鳞的形成原理
鱼鳞是鱼类身体表面的一种特殊结构，它们起到保护鱼体、减少摩擦和提高游动效率的作用。
鱼鳞的形成原理主要涉及以下几个方面：
1. 皮肤细胞的特殊排列：鱼鳞是由鱼体皮肤的特殊细胞排列形成的。
这些细胞可以分为四个主要类型：表皮细胞、颜色细胞、负责分泌粘液的细胞和表鳞细胞。
表鳞细胞具有特殊的形态和结构，它们像瓦片一样重叠排列，形成了鳞片状的结构。
2. 鳞片的形态结构：鱼鳞的形态结构多种多样，常见的有圆鳞、刺鳞和盾鳞等。
不同种类的鱼类可能有不同类型的鳞片结构。
鳞片通常由一个重叠的背片和腹片组成，其边缘有平滑的缘状结构，使得鳞片之间能够互相嵌合。
3. 鳞片与皮肤的连接：鳞片通过与皮肤细胞的连接来保持其在鱼体表面的位置。
这种连接通常是由环绕鳞片的弹性组织和蛋白质纤维所完成的。
这种连接方式使鳞片能够保持相对稳定的位置，同时还能够在鱼体运动时提供柔软和灵活的支撑。
总的来说，鱼鳞的形成原理是通过特殊排列的皮肤细胞和鳞片的形态结构，以及鳞片与皮肤的连接方式共同作用的结果。
这
种结构不仅为鱼类提供了保护和减少摩擦的功能，还能够提高其在水中的游动效率。
不同种类的鱼类可能具有不同类型和形态的鳞片结构，这也是鱼类多样性的一部分。
鱼鳞片的成分
鱼鳞片的成分
一、前言
鱼鳞片是一种常见的食品原料，也是制作药品和化妆品的重要原料之一。
了解鱼鳞片的成分对于更好地利用它们具有重要的意义。
二、蛋白质
鱼鳞片中含有大量的蛋白质，其含量可达到30%以上。
蛋白质是构成细胞和组织的基本物质，同时也是人体所需营养素之一。
鱼鳞片中富含谷氨酸、丝氨酸、精氨酸等必需氨基酸，这些氨基酸对于人体生长发育和代谢都具有重要作用。
三、胶原蛋白
胶原蛋白是构成皮肤、肌肉、血管等组织的主要成分，也是保持皮肤弹性和光泽的关键物质。
而在鱼类身上，胶原蛋白主要存在于皮肤和鳞片中。
因此，从鱼体中提取出来的鱼胶就成为了制作化妆品和药品所需的重要原料之一。
四、磷脂
磷脂是构成细胞膜的主要成分之一，同时也是人体所需的营养素之一。
在鱼鳞片中，磷脂含量较高，尤其是磷脂酰胆碱和磷脂酰肌醇等种类。
这些物质对于人体的神经系统和代谢功能都有很大的帮助。
五、钙
钙是人体所需的重要营养素之一，在维持骨骼健康、促进血液凝固等
方面都起着重要作用。
而在鱼鳞片中，钙含量也相当丰富，因此可以
作为补充钙质的食品原料之一。
六、其他成分
除了上述几种主要成分外，鱼鳞片还含有许多其他营养物质和化学物质，如不同种类的氨基酸、维生素、微量元素等。
这些物质对于保持
人体健康和促进生长发育都具有重要作用。
七、总结
综上所述，鱼鳞片中含有丰富的营养物质和化学物质，其中以蛋白质、胶原蛋白、磷脂和钙等为主要成分。
了解这些成分的含量和作用对于
更好地利用鱼鳞片具有重要的意义。
观察鱼鳞的结构实验教学设计
观察鱼鳞的结构实验教学设计
实验目的
通过实验观察鱼鳞的结构，了解其特点和功能。
实验材料
- 一条新鲜的鳞片完整的鱼
- 显微镜
- 移液管
- 盖玻片
- 盐水溶液
实验步骤
1. 将鱼放在实验台上，用显微镜观察鱼鳞的外观和结构。
注意观察鳞片的形状、大小和排列方式。
2. 用移液管滴上一滴盐水溶液，将盖玻片覆盖在鱼鳞上方，将鱼鳞放在显微镜上继续观察。
3. 通过显微镜观察鱼鳞的细节结构，包括鳞片的表面纹理、鳞片的边缘和颜色等。
4. 将观察到的鳞片形态和结构特点记录下来，并进行说明。
实验结果及分析
观察鱼鳞的结构可以发现，鱼鳞呈现出不同形状和大小的鳞片，这些鳞片呈层状排列并覆盖整个鱼的表面。
每个鳞片都由一层硬质
物质组成，表面呈现出不同的纹理和颜色。
这些鳞片的主要功能是
保护鱼的身体免受外部环境的伤害和捕食者的攻击。
实验小结
通过观察鱼鳞的结构，我们可以深入了解鱼类身体的保护机制
和适应环境的能力。
这个实验可以帮助学生提高观察和记录的能力，培养对生物结构的兴趣和好奇心。
扩展实验
1. 观察不同种类鱼的鳞片结构，比较它们之间的异同。
2. 通过化学实验，探索鱼鳞的组成成分。
3. 研究鱼鳞结构对鱼游动速度和流体阻力的影响。
鱼鳞教案及反思
鱼鳞教案及反思标题：鱼鳞教案及反思教案目标：1. 学生能够了解鱼鳞的结构和功能。
2. 学生能够观察和比较不同种类的鱼鳞。
3. 学生能够运用所学知识，设计和制作一个模拟鱼鳞的材料。
教学重点：1. 鱼鳞的结构和功能。
2. 鱼鳞的种类和差异。
3. 制作模拟鱼鳞的材料。
教学准备：1. 图片或实物展示不同种类的鱼鳞。
2. 制作模拟鱼鳞的材料，如铝箔、纸片等。
3. 学生实验用具，如放大镜、剪刀等。
教学步骤：引入（5分钟）：1. 展示一张图片或实物，引导学生观察鱼鳞的外观和形状。
2. 提问学生对鱼鳞的了解程度，激发学生的兴趣。
探究（15分钟）：1. 分发放大镜，让学生观察鱼鳞的细节结构，并与其他同学分享观察结果。
2. 引导学生思考鱼鳞的功能是什么，并与学生一起讨论。
讲解（10分钟）：1. 通过图片或实物展示不同种类的鱼鳞，让学生了解鱼鳞的种类和差异。
2. 讲解鱼鳞的结构和功能，包括保护鱼体、减少水阻等。
实践（20分钟）：1. 分发模拟鱼鳞的材料给学生，并让他们设计和制作一个模拟鱼鳞的装置。
2. 学生可以使用剪刀、铝箔、纸片等材料，按照自己的创意制作模拟鱼鳞。
3. 学生完成后，互相展示和比较各自设计的模拟鱼鳞装置。
总结（5分钟）：1. 学生展示自己的模拟鱼鳞装置，并分享制作的过程和体会。
2. 引导学生总结鱼鳞的结构和功能，以及自己的学习收获。
反思：1. 教案的设计是否能够激发学生的兴趣和参与度？2. 学生是否能够达到教案的目标？3. 学生在实践环节是否能够有效运用所学知识？4. 是否需要调整教学步骤或教学材料，以提高教学效果？通过以上教案的设计和反思，教师能够提供专业的教案建议和指导，确保教学过程中的有效性和学生的学习成果。
鱼鳞片的成分
鱼鳞片的成分
鱼鳞片是鱼类身上的一种硬质角质物，由于其特殊的成分和结构，具有广泛的应用价值。
本文将从鱼鳞片的成分和应用两个方面进行介绍。
一、成分
1. 蛋白质：鱼鳞片主要成分是蛋白质，占总重量的80%以上。
这些蛋白质由多种氨基酸组成，其中含有大量的天冬氨酸、赖氨酸和丝氨酸等。
2. 钙质：鱼鳞片中含有丰富的钙质，是骨骼和牙齿的重要组成成分之一。
3. 胶原蛋白：鱼鳞片中的胶原蛋白是一种结构特殊的蛋白质，能够有效地增强皮肤的弹性和韧性。
4. 胆固醇：鱼鳞片中的胆固醇含量较高，但由于其结构特殊，对人体的不良影响较小。
二、应用
1. 医疗领域：由于鱼鳞片中含有丰富的胶原蛋白和天然的保湿成分，因此被广泛应用于医疗领域。
例如，可以制成治疗烧伤和创伤的药膏，以及增强皮肤弹性的化妆品。
2. 纺织领域：鱼鳞片中的蛋白质和胶原蛋白可以被提取和加工成丝状物，用于制作高档服装和纺织品。
3. 环保领域：鱼鳞片可以被制成生物降解的塑料，可以替代传统的石油基塑料，减少对环境的污染。
4. 食品领域：鱼鳞片中含有丰富的胶原蛋白和钙质，可以被用于制作高蛋白和高钙的食品，例如鱼鳞片粉和鱼骨粉。
5. 工艺美术领域：鱼鳞片可以被用于制作各种工艺品和装饰品，例如鱼鳞片画、鱼鳞片饰品等。
鱼鳞片具有丰富的应用价值和发展潜力，随着科技的不断进步和人们对生态环保的重视，其应用领域也将不断扩大和深化。
鱼鳞片的成分
鱼鳞片的成分
鱼鳞片是指鱼类身上的鳞片，它们主要由蛋白质和矿物质组成。
这些成分赋予了鱼鳞片许多独特的性质，使得它们在许多领域都有着广泛的应用。
1. 蛋白质
鱼鳞片中含有大量的蛋白质，这些蛋白质具有良好的生物相容性和生物可降解性，因此被广泛应用于医疗领域。
例如，鱼鳞片可以用于制备生物医用材料，如骨修复材料、软骨修复材料、皮肤修复材料等。
此外，鱼鳞片还可以用于制备生物医用纤维，如人工血管、人工角膜等。
2. 矿物质
鱼鳞片中含有丰富的矿物质，如钙、磷、钾、镁等。
这些矿物质对人体健康有着重要的作用。
例如，钙和磷是构成骨骼的主要成分，钾和镁则对心脏和神经系统的正常功能有着重要的影响。
因此，鱼鳞片可以用于制备营养保健品，如钙片、磷片、钾片、镁片等。
3. 其他成分
除了蛋白质和矿物质外，鱼鳞片中还含有其他成分，如胶原蛋白、色素、脂肪酸等。
这些成分也具有重要的应用价值。
例如，胶原蛋
白是一种重要的生物高分子材料，可以用于制备皮肤护理品、美容品、医用敷料等；色素则可以用于食品、化妆品等领域；脂肪酸则可以用于制备营养保健品、化妆品等。
鱼鳞片的成分具有广泛的应用价值，可以用于医疗、营养保健、化妆品等领域。
随着科技的不断进步，鱼鳞片的应用前景将会越来越广阔。
鱼鳞的形成原理
鱼鳞的形成原理鱼鳞是鱼类身体上覆盖的一种特殊结构，它们以其美丽的外观和独特的功能一直吸引着人们的注意。
那么，鱼鳞是如何形成的呢？今天我们就来探索一下鱼鳞的形成原理。
鱼鳞的形成与鱼类的生物进化有着密切的关系。
在远古时期，鱼类的祖先并没有鳞片，它们的身体表面光滑，缺乏保护和防御的功能。
然而，随着环境的变化和捕食者的出现，鱼类为了生存和繁衍后代，逐渐发展出了鱼鳞。
鱼鳞的形成主要受到遗传因素的影响。
在鱼类的胚胎发育过程中，特定的基因会被激活，进而促使鳞片的形成。
这些基因编码了一系列的蛋白质，它们在胚胎发育的早期阶段就开始发挥作用。
其中，一种叫做鳞花素的蛋白质在鱼鳞形成过程中起到了重要的作用。
鳞花素是一种由细胞分泌的蛋白质，它们会沉积在鱼类的皮肤细胞中。
随着细胞的不断分裂和生长，这些鳞花素逐渐形成了一层层的鳞片。
这些鳞片具有特殊的结构，由于鳞花素的存在，它们变得坚硬而有弹性，能够有效地保护鱼类的身体免受外界的伤害。
除了保护作用，鱼鳞还具有一定的生物学功能。
鱼类通过改变鳞片的形态和颜色，可以在水中更好地隐藏自己，避免被捕食者发现。
一些鱼类的鳞片上还有细小的突起和凹陷，这些结构可以减少水流的阻力，让鱼类在游泳时更加轻盈和快速。
总结起来，鱼鳞的形成是鱼类进化过程中的一个重要改变。
通过特定的基因和鳞花素的作用，鱼类能够形成坚硬而有弹性的鳞片，以保护自己免受外界伤害。
鱼鳞还具有隐藏和减少水流阻力的功能，使鱼类更好地适应水生环境。
鱼鳞的形成原理的研究不仅有助于我们更好地了解鱼类的进化历程，也为生物材料的开发提供了一定的启示。
希望通过本文的介绍，读者们对于鱼鳞的形成原理有了更加深入的了解。
鱼类的鳞片不仅仅是一种美丽的装饰，更是鱼类生存和繁衍的重要保护工具。
深入研究鱼鳞的形成原理不仅有助于我们更好地了解自然界的奥秘，也为人类的科学研究和技术创新提供了有益的借鉴。
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基金项目:淮海工程学院自然基金重点资助课题(课题编号:Z2005020)作者简介:段蕊(1972-),女,淮海工学院海洋学院副教授。
E-m ai:l drzjj 180@s ohu.co m收稿日期:2006-04-13第22卷第5期2006年9月FOOD &MACH I NERY食 品 与 机 械V o.l 22,No .5Sep.,2006鱼鳞组成性质及其加工利用的研究进展The co mpositi o n ,properties and utilizati o n of fish sca l e段 蕊DUAN R ui张俊杰Z HANG Jun-jie杜修桥DU X iu-q iao(淮海工学院海洋学院,连云港江苏 222005)(O cean Schoo l ,H uaiha i Institute of T echno logy,Lian Yungang,J iang su 222005,Chi na)摘要:介绍了鲤鱼鱼鳞的形态及组成,鱼鳞的内部是紧密的纤维板层结构,以羟基磷灰石为主要成分的无机物主要分布在鱼鳞的表层。
另外,分析了鱼鳞具有功能性的原因,如氨基酸组成的特点(甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸的含量最高),鱼鳞在熬煮或消化过程中功能性肽类产生,胶原蛋白分子的类纤维素性质,鱼鳞中微量元素的作用等方面,这方面的研究还有待于进一步的深入。
目前对于鱼鳞利用的研究则主要集中在鱼鳞胶原蛋白的提取,鱼鳞羟基磷灰石的制备以及鱼鳞酶解液的制备应用等。
随着研究的进一步深入,鱼鳞作为一种水产加工的下脚料必将得到更加充分的应用。
关键词:鱼鳞;组成;性质;研究;应用A bs tract :The m orphology and co m position of carp scal e w ere reported i n t he paper .F i sh scal e i s co m posed of i nner fi b rillary p l ate and outer hyd roxyl ap atit e layer.B es i des ,p roperties of fi sh s cal e w as also i n troduced and explai ned t h rough the co m positi on of a m i no acids (gl yci ne ,alan i ne,proli ne m ai n l y),fun cti on al pepti des produced duri ng t h e p roteas e d i ges -ti on p rocess ,cell u l osic property of coll agen and m i croele m ent ex i sti ng i n fis h sca l e .The u tili zation of F is h scal e f ocused on extracti on of collagen and hyd roxy l apatit e ,as w ell as p reparation of enzy m atic s ol u ti on of fi sh scal e ,et c .w ere also d isc u ssed .F is h scal e ,by -product of fis h proces s -i ng ,can be used m ore s u ffici en tly as the st udy goes on.K eywords :F i sh scale ;C o m pos iti on;Property ;Research;U tiliz ati on1 鱼鳞的化学组成和结构鱼鳞是鱼真皮层的变形物[1],占鱼体总重的3%~5%,根据鱼鳞形态的不同,可以分为遁鳞、硬鳞和圆鳞,硬骨鱼的鱼鳞多属于此类。
鱼鳞中含有丰富的蛋白质和各种矿物质,其中有机物占鱼鳞总重的41%~55%,无机质为38%~46%,在有机物中含量最多的是蛋白质,其中又以胶原蛋白和鱼鳞硬蛋白为主,占鱼鳞有机物含量的90%以上。
无机物以羟基磷灰石为主,表1是几种鱼鳞的基本化学组成。
表1 几种鱼鳞的基本化学组成/% 种类蛋白质灰分水分硬蛋白胶原蛋白总糖脂肪鲫鱼鳞61.2013.09 3.25 6.9921.590.033<1鲢鱼鳞53.607.3841.8 4.4429.280.20<1鲤鱼鳞70.897.9118.258.2938.30.24<1丁鱼30.119.57 6.163.2614.3对于鱼鳞的结构,根据已有数据,推测与骨结构类似[2,3]。
真骨类的鱼鳞鱼体侧是纤维板层,表面是骨质层组成的薄形板状构造。
图1、图2是鲤鱼鱼鳞的外部形态。
图1 鲤鱼鱼鳞的外部形态(鲤鱼背侧)图2 鱼鳞形成鳞相的情况(鲤鱼背侧鳞)128由图1、图2可看出,鱼鳞表面的结构并不均匀。
从鱼鳞表面的光滑程度不同,可以分成两个完全不同的区域,一侧区域比较规则,如图1鳞片的左侧部分,主要位于鱼鳞基部,这部分鱼鳞可以清楚的看到表层具有规则的鳞相。
鱼鳞表面有清晰的辐射沟,把表面的骨质层切开,使鳞片获得了柔曲性。
鱼鳞的端部粗糙,有许多黑色素颗粒与突起,是钙化层比较厚的区域,暴露在鱼体的外表面。
对于矿化层分布也有两种不同的观点,一种认为在鱼鳞的纤维板层内部[4,5],在胶原纤维束之间存在与胶原纤维束平行的羟基磷灰石,并且钙化过程是持续终生的。
T osh i yuk i Iko m a 等人对P ag rus m a j o r 鱼鳞内层进行研究的过程中[5],利用X-射线和能谱非常清晰的找到了羟基磷灰石的晶体,并给出了羟基磷灰石中P 2O 5、N a 2O 、M gO 和CaO 的百分含量分别为41?2、3?2,2?1和54?1的比例。
另一种认为在鱼鳞纤维板层的内部没有羟基磷灰石存在,羟基磷灰石只分布在鱼鳞的表面,覆盖并保护鱼鳞的结构。
由于对各种鱼鳞的研究不够深入,目前还没有办法给出鱼鳞的精细结构。
作者对鲤鱼鱼鳞的研究结果表明:其内部不含或含极少量的无机质。
图3为鲤鱼鱼鳞内部结构。
图3 鲤鱼鱼鳞内部的纤维板状结构2 鱼鳞的功能性鱼鳞有抗癌、抗衰老、降低血清总胆固醇和甘油三酸酯的功能,可以替代来源稀少的龟胶,有效率在95%以上。
关于鱼鳞保健功能的机理,有的学者认为与其中含量最多的胶原蛋白有关,也有人认为与鱼鳞中金属元素的比例有关。
根据对类似产品如阿胶、龟甲胶等的研究理论,推测鱼鳞的功能性主要与以下的因素有关[6~10]。
(1)甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸的含量最高 有人曾经研究过阿胶、龟甲胶、明胶等不同胶原蛋白中甘氨酸和脯氨酸的比例,证明不同种类的胶原蛋白中,甘氨酸和脯氨酸的比例不同,疗效和功能也不相同。
(2)鱼鳞在熬煮或消化过程中功能性肽类产生 现在的研究已经证明一些短肽也可以被人体吸收,已经有动物实验证明:鱼鳞蛋白水解液形成的分子量在1000以内的短肽,具有降低小白鼠血压、抗体内血栓的形成和抗氧化的作用。
(3)胶原蛋白分子的类纤维素性质 日本学者田中等曾经以鱼鳞及膳食纤维对大白鼠进行试验,发现鱼鳞对大白鼠降低胆固醇的作用比膳食纤维效果好。
由于胶原蛋白中具有较多的中性和酸性氨基酸的特性(甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸、脯氨酸),从而有聚负离子集团的作用,可以吸附肠道毒素和重金属。
又由于胶原蛋白具有一定的乳化性能,疏水性较强的氨基酸被包埋在分子内部,形成特定的疏水区域,胆固醇、甘油脂类等物质可以进入分子内部,有效防止高胆固醇血症的形成,具有明显的降低血清TG 和TC 的功能。
(4)鱼鳞中微量元素的作用 鱼鳞表层的钙化层中钙、磷和铁的含量较高的,胶类的生血、补血功能与铁的含量密切相关。
也有人研究发现:脾气虚弱患者或阴虚、阳虚患者血液中锌的含量比正常人低,锌铜比值低,锌是许多酶类的辅基,而胶中的锌铜比值是很高的,因此胶类在调节人体微量元素的平衡方面也起着非常重要的作用。
(5)聚负离子基的作用 由于胶中含有较多的中性氨基酸和酸性氨基酸,具有形成聚负离子基的基础。
此结构由于带有较多的负电荷,可以不进入细胞,仅通过细胞外间质的代谢改善细胞的功能,改善细胞的微环境,对生物体的各项机能起到调节作用。
3 鱼鳞的加工利用鱼制品在加工过程中会产生鱼鳞、内脏等下脚料,这部分下脚料占鱼体总重量的10%~15%,其中鱼鳞大约占3%~5%。
目前,我国对这部分资源缺少有效的利用手段。
根据已有的研究情况来看:鱼鳞可以加工成胶原蛋白、明胶等应用于食品以及化妆品工业;鱼鳞中提取鱼银,用于珍珠装饰业和油漆制造业[12,13];制备鱼鳞水解液,用于食品工业和保健品行业;制备羟基磷灰石,用于医药化工行业[14]。
3.1 鱼鳞胶原蛋白的提取3.1.1 鱼鳞未变性胶原的提取工艺一般为:鱼鳞原料→清洗→酸处理→碱处理→清洗→缓冲溶液抽提→分离→提纯→干燥→成品首先将得到的原料鱼鳞清洗干净,放入稀盐酸溶液中浸泡,去除鱼鳞中的金属离子,时间大约10d 左右,中间需要更换酸液2~3次。
酸处理完成后用水冲洗,放入弱碱液中浸泡,浸泡时间10d 左右,中间需要更换碱液2~3次,捞出后用清水洗涤至中性。
预处理结束的鱼鳞用不同浸提液浸提(得到不同类型的胶原蛋白),目前常用的提取剂有0.5m o l/L 乙酸、0.5mo l/L 乙酸-乙酸钠(1B 1的体积混合)、0.45m ol/L N aC l 溶液[15,16]。
浸提完成后加入氯化钠在低温下盐析,得到胶原蛋白沉淀,再将沉淀重新溶解在0.5mo l/L 的醋酸中,加入氯化钠重新进行盐析,将沉淀用醋酸溶解后进行透析,5e 下于0.02mo l/L 磷酸氢二钠溶液中透析3d ,再用蒸馏水透析[17,18],最后将样品进行冷冻干燥。
在鱼鳞中,胶原蛋白是与鱼鳞硬蛋白复合在一起的,经过酸浸提得到的胶原蛋白提取率较低,目前常采用外加酶的方法来提高得率。
胃蛋白酶能提高胶原蛋白得率的原理见图4。
129专论与综述2006年第5期图4胃蛋白酶对胶原蛋白的作用方式胃蛋白酶可以使胶原蛋白在酸溶液中的溶解性增加,既可以增加胶原的提取率又不会破坏胶原的结构,可以代替长时间的碱液处理,经过胃蛋白酶处理后胶原蛋白的提取率可以增加一倍到两倍。
3.1.2变性胶原蛋白的提取工艺为[19]:鱼鳞原料→清洗→酸处理→碱处理→清洗→加热提取→浓缩→凝固→切片→干燥→成品前处理与未变性胶原的提取方法相同,不同的是在提取过程中直接采用加热提取,胶原蛋白的三螺旋结构在热力作用下解体,生成单链的结构,使胶原蛋白的溶解性大大增强。