微波法提取鱼鳞胶原蛋白及其性质研究

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提取和纯化海洋中的天然产物

提取和纯化海洋中的天然产物海洋中蕴藏着丰富的天然产物资源，包括各种有益的化合物和生物活性分子。

提取和纯化这些海洋天然产物对于深入研究其性质、开发应用具有重要意义。

本文将介绍提取和纯化海洋中的天然产物的方法与技术，并探讨其在不同领域的应用。

一、提取方法提取海洋中的天然产物是研究其性质的关键步骤。

常用的提取方法包括溶剂提取、超声波提取和微波辅助提取等。

溶剂提取是一种常用的海洋产物提取方法。

该方法利用溶剂的溶解性质，将待提取物质从海洋样品中转移到溶剂中，然后通过蒸发或其他方法将溶剂去除，得到纯净的提取产物。

超声波提取是利用超声波的机械振动作用促进提取过程的一种方法。

超声波的高频振动能够提高提取效率，加速活性成分的释放和溶剂的渗透，从而提高提取产物的纯度和得率。

微波辅助提取是应用微波加热原理进行提取的方法。

微波通过分子的振动和摩擦发热，从而使溶剂迅速沸腾并穿透样品，从而实现快速提取的目的。

二、纯化方法提取获得天然产物后，为了更好地研究和应用，需要对其进行纯化。

常用的纯化方法包括色谱技术、结晶技术和萃取技术等。

色谱技术是一种常用的天然产物纯化方法。

其中包括柱色谱、薄层色谱和高效液相色谱等。

色谱技术通过溶液在不同材料上的吸附与解吸作用来分离和纯化目标化合物，具有高效、灵敏度高的特点。

结晶技术是利用物质在饱和溶液中的溶解度随温度、浓度的变化而发生结晶的现象进行纯化的方法。

通过调整溶剂的温度和浓度等条件，使目标化合物结晶出来，得到纯净的产物。

萃取技术是一种通过溶剂选择性地提取物质的方法。

常用的萃取方法有固相萃取、液液萃取等。

这些方法通过溶剂与目标化合物之间的亲和性来实现分离和纯化。

三、应用领域提取和纯化海洋中的天然产物在多个领域具有广泛的应用。

以下列举几个主要的应用领域：1. 药物研发：海洋中的天然产物具有丰富的生物活性物质，可作为开发新药物的重要来源。

通过提取和纯化海洋中的天然产物，研究其抗菌、抗肿瘤、抗炎等活性，为药物的研发提供了重要的基础。

鱼鳞胶原蛋白的提取方法

2.2鱼鳞胶原蛋白的提取方法
2.2.1传统提取方法
传统的提取方法是酸碱处理法，
制备胶原蛋白的工艺是：
原料→预处理→酸处理→碱处理→熬胶→胶液过滤→浓缩→切片→干燥→成品。将鱼鳞洗净，必要时要进行脱脂脱色，然后用盐酸(pH在4～5)浸泡进行脱钙处理，直到鳞片柔软透明，时间大约为2～3周；取出洗净后浸灰15～20d，主要是使得原料组织疏松。洗净后放在60～70℃夹层锅中加热2～3h熬2～5次，提尽为止。趁热转盘，凝固成胶冻，干燥后使含水量＜15%，即得成品。然而，传统的提取方法步骤繁多，耗时长且在提取过程中胶原蛋白流失较大，不适于大规模的生产。
浓度>0.1mol/L时，胶原的溶出与酸度呈负相关，盐酸浓度越大，鱼鳞中胶原蛋白的水解越少，这点对提取胶原蛋白非常有利。但总的来说，用盐酸进行前处理的方法欠佳，原因是其前处理时间过长且由大量的腐蚀性物质被介入，不利于后期的加工生产。钟朝辉等在鱼鳞胶原蛋白提取工艺的优化中采用微波辅助10%柠檬酸脱钙的方法对鱼鳞进行前处理，缩短了处理时间，对胶原蛋白破坏较小，且整个过程中没有毒害或腐蚀性物质的介入，提高了胶原蛋白的安全性。但实验没有进一步的探讨微波处理提高脱钙能力的原因，未对比直接用柠檬酸脱钙和微波辅助10%柠檬酸脱钙的效果差异，从而说明是微波对脱钙由促进作用。EDTA脱钙一般用0.5mol/L
2.2.5
热水处理法
热水提取就是原料经过各种前处理后在一定条件下用热水浸提，从而得到水溶性胶原蛋白的方法。李闻欣等在研究鱼鳞水法制胶的实验中得到鱼鳞水法制胶的最佳温度在60～70℃。温度高些有助于提胶，但温度过高抽提率还有所下降。超过70℃后，所制得的鱼鳞胶的固含量反而会有降低的现象，随着固含量的降低，鱼鳞胶的折光率和增比黏度都会降低，导致鱼鳞胶的质量有所下降。液比(鱼鳞与水的质量比)越小，所制得的胶黏度越高，鱼鳞胶的质量也相对好；可是液比太小抽提胶困难，抽提率小。因此抽提鱼鳞胶的液比以1∶1～1∶1.5为最好。钱曼[14]等在比较热力法和酶解法提取鱼鳞胶原蛋白中发现，热力法的提取率比酶解法高，鱼鳞∶水＝1∶20(w/v)、121℃提取15min，得率可达到45.47%，并且热力法提取的胶原蛋白有较高的保水性、乳化能力和乳化稳定性及泡沫稳定性。但此实验存在一个问题，由于目前胶原蛋白特异性的定量比较困难，因此常采用蛋白质总量测定方法或总氮量测定方法，而胶原蛋白对热比较敏感，在40℃以上的变性过程中，胶原蛋白的三螺旋结构被破坏，其中的氢键和疏水键断裂；温度升高到60℃以上，某些共价键被破坏，发生降解；到125～127℃以上，蛋氨酸、丝氨酸以及酪氨酸等氨基酸残基被破坏，脱氨、脱水[2]。因此，在实验中多所提到的几种提取方法需要经过生产现场验证方法的实用性，从中选择成本相对低，污水处理难度小，生产工艺技术成熟度高的方法。

鱼鳞胶原蛋白的提取方法

鱼鳞胶原蛋白的提取方法摘要：人口、资源和环境是当前全球性的重大问题，加强对水产品的废弃物鱼鳞的加工利用和实现渔业生产的可持续发展已成为当今热门研究课题。

文章简述了鱼鳞的结构特点，介绍了目前对鱼鳞胶原蛋白的提取方法，旨在使人们了解鱼鳞的真正价值所在，为其开发利用作参考。

关键词：鱼鳞胶原蛋白提取方法近年来，淡水鱼加工业随着我国淡水鱼产量的增长而得到了较快的发展，鱼品加工也越来越广泛。

但是，许多淡水鱼加工过程仅局限于对鱼体肌肉的利用，而对鱼鳞等废弃物的加工利用甚少。

每年淡水鱼加工业的废弃物总量达到200万吨以上，其中鱼鳞约占15%，即30万吨。

若能合理利用，可有效减少环境污染，又可提高企业效益，因此加大对鱼鳞含有物质的利用，可应用多个行业，其利用价值巨大，发展前景广阔。

1 鱼鳞的结构与组成鱼鳞是鱼体与外界接触的组织，是鱼类真皮层的变形物，通常占鱼体重量的1%~5%，起保护鱼体免受伤害的作用。

通常鱼鳞可分为三种：(1)板鳃鱼所特有的木盾鳞；(2)斜方型、边缘相联的硬鳞；(3)最常见的骨鳞，在硬骨鱼中最多。

鱼鳞主要由蛋白质，卵磷脂，羟基磷灰石和鸟嘌呤组成，其中有机物占41％一55％，钙盐38％～46％。

蛋白质占总重的70％，主要为胶原蛋白和鱼鳞角蛋白。

鱼鳞胶原蛋白主要为I型胶原。

I型胶原蛋白为三股超螺旋结构，即三条多肽链每条都向左旋转形成左手螺旋结构，这三条肽链再以氢键相互结合形成右手超螺旋结构。

这种结构非常稳定，胶原一般不溶于水和中性盐溶液、稀酸、稀碱及一般有机溶剂，溶于强酸和强碱。

2 鱼鳞胶原蛋白的提取方法2.1鱼鳞提取胶原蛋白的前处理在鱼鳞的前处理中主要做的是脱钙，方法主要有酸脱钙和EDTA脱钙。

酸脱钙主要是利用酸和钙盐反应，从而将钙盐以Ca2+形式溶出。

EDTA脱钙是由于Ca2+、Mg2+等金属离子能够与EDTA发生络合，而达到脱出金属离子的目的。

在酸脱钙中酸的选择也较多，现在主要应用的是盐酸、柠檬酸、醋酸、乳酸等。

微波辅助酶法水解草鱼鱼鳞的工艺条件

第31卷　第2期　吉首大学学报(自然科学版)Vol.31　No.2 2010年3月J ournal of J is ho u Uni ver s i t y (Nat ural Sci ence Editio n)Mar.2010 文章编号:100722985(2010)022*******微波辅助酶法水解草鱼鱼鳞的工艺条件3曹光辉,黄　诚,尹　红,李永平(吉首大学生物资源与环境科学学院,湖南吉首　416000)摘　要:研究微波萃取技术对木瓜蛋白酶水解草鱼鱼鳞条件的影响,探讨在一定的微波功率和辐射时间下,酶用量、底物浓度、酶解温度及酶解时间对水解度的影响,单因素试验确定较好的因素水平,正交试验确定最佳提取工艺条件.结果表明,在设定微波功率和辐射时间为400W 60s 时,酶法水解草鱼鳞最佳工艺条件是:酶用量5g/L 、底物浓度20%、酶解温度60℃和酶解时间1h.关键词:微波辅助;酶法水解;鱼鳞;木瓜蛋白酶中图分类号:TS512 文献标识码:B胶原蛋白是一种重要的功能性蛋白质,广泛应用于食品、医药、化妆品等行业.鱼鳞中含有胶原蛋白,其中含有大量的甘氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸等.[122]微波萃取技术最大的特点是缩短萃取时间,提高效率,节约成本.[3]本实验利用微波辅助用木瓜蛋白酶水解鱼鳞提取水解产物,有水解速度快、酶用量少及产品灰分少等特点,可为鱼鳞胶原蛋白资源利用提供新思路.1　材料与方法1.1材料与试剂草鱼鱼鳞,吉首市砂子坳菜市场收集,经清洗、风干、冷藏备用;木瓜蛋白酶,酶活力400000u/g ,广州裕立宝生物科技有限公司出品.1.2仪器与设备主要仪器设备有:NJL0723型实验微波炉(中国南京杰全微波设备有限公司);p H S 23D 精密p H 计(上海精密科学仪器有限公司);LD422A 型低速离心机(北京医用离心机厂);RS 2232精密电子天平(上海恒平科学仪器有限公司);JJ 21精密电动搅拌机(江苏金坛荣华仪器制造有限公司).1.3试验方法1.3.1实验流程　清洗并风干备用鱼鳞→鱼鳞前处理→洗涤→微波辅助酶水解→灭酶→过滤→滤液浓缩→测定水解度.1.3.2操作要点　(1)鱼鳞前处理:新鲜草鱼鱼鳞经清洗并风干,用0.5mol/L ED TA 以1∶10的料液比在20℃低温下浸泡脱钙4h ,再用0.15mol/L Na C1溶液常温浸泡1d ,除去滤液,并用蒸馏水反复清洗至无漂浮物,风干备用.(2)微波辅助酶水解:将处理好的鱼鳞与木瓜蛋白酶按一定的料液比在不同微波功率、微波水解时间下,中速搅拌,使鱼鳞与木瓜蛋白充分浸溶一定时间,然后在一定温度下继续水解一定时3收稿日期:2009212215作者简介:曹光辉(19862),男,湖南益阳人,吉首大学资源与环境科学学院学生通讯作者尹　红(62),女,湖南洞口人,吉首大学资源与环境科学学院高级实验师,主要从事食品检测技术与开发研究:194.间后,经灭酶,滤液过滤浓缩,测定其水解度.1.4测定方法样品总氮含量测定参照凯氏定氮法[1],氨基态氮含量测定参照甲醛2电位滴定法[4].水解度用水解液氨基态氮总量减去样品中氨基态氮含量占样品总氮含量减去样品中氨基态氮含量的百分数计算.2　结果与讨论2.1微波功率和辐射时间水解度的影响称取5份50g 经前处理的鱼鳞于烧瓶中,加500mL 蒸馏水,加入木瓜蛋白酶(按4g/L 比例)混合均匀,用0.5mol/L 乙酸调节p H 值6.0,分别在不同微波功率及辐射时间组合条件下水解,取出后继续在60℃下水解1h ,经灭酶、过滤后,将滤液浓缩,测定水解度.实验结果见表1.实验结果表明:微波功率和辐射时间在400W 60s 水解度最高,因此本实验确定微波功率和辐射时间为400W 60s.表1　微波功率对水解度的影响序号12345678功率/W(时间/s)360(80)360(120)400(60)400(80)600(50)600(60)800(30)800(40)水解度/%18.9325.6836.1534.4831.8530.0829.2328.422.2酶用量对水解度的影响称取5份50g 经前处理的鱼鳞于烧瓶中,加500mL 蒸馏水,分别按2,3,4,5,6g/L 比例加入木瓜蛋白酶混合均匀,用0.5mol/L 乙酸调节p H 值6.0,在400W/60s 条件下水解,取出后继续在60℃下水解1h ,经灭酶、过滤后,浓缩滤液,测定水解度,结果如图1所示.实验结果表明:酶用量4～6g/L 为宜.2.3底物浓度对水解度的影响分别称取50,75,100,125,150g 经前处理的鱼鳞于烧瓶中,加500mL 蒸馏水,按4g/L 比例加入木瓜蛋白酶混合均匀,用0.5mol/L 乙酸调节p H 值6.0,在微波400W 60s 下水解,取出后继续在60℃下水解1h ,经灭酶、过滤后,浓缩滤液,测定水解度,结果如图2所示.实验结果表明:底物质量分数在20%～30%较好.图1　酶用量对水解度的影响图2　底物质量分数对水解度的影响2.4水解温度对水解度的影响称取5份50g 经前处理的鱼鳞于烧瓶中,加500mL 蒸馏水,按4g/L 用量加入木瓜蛋白酶混合均匀,用0.5mol/L 乙酸调节p H 值6.0,在400W 60s 条件下水解,取出后再分别在40,50,60,70℃下水解1h ,经灭酶、过滤后,浓缩滤液,测定水解度,结果如图3所示.实验结果表明:水解温度在60～65℃较好.2.5水解时间对水解度的影响称取5份50g 经前处理的鱼鳞于烧瓶中,加500mL 蒸馏水,按4g/L 用量加入木瓜蛋白酶混合均匀,用0.5mol/L 乙酸调节p H 值6.0,在微波400W 60s 下水解,取出后继续在60℃下分别水解1,2,3,4h ,经灭酶、过滤后,浓缩滤液,测定水解度,结果如图4所示.实验结果表明:水解时间在1～2h 左右较好.201吉首大学学报(自然科学版)第31卷图3　水解温度对水解度的影响图4　水解时间对水解度的影响2.6最佳工艺条件组合实验为进一步优化工艺,设定微波功率及微波处理时间为400W 60s ,分别选择酶用量3,4,5g/L ,底物浓度20%,25%,30%,水解温度50,60,70℃,水解时间1,2,3h 这3个水平进行正交试验L 9(34).因素水平表见表2,正交试验设计及结果见表3.极差大小表明因素对指标的影响程度,从表3可知,实验中各因素影响水解度主次顺序为底物质量分数、水解时间、水解温度、酶用量,因素最佳水平组合为A 2B 1C 2D 1.表2　因素水平表水平因素A (酶用量)/(gL-1)B (底物质量分数)/%C (温度)/℃D (时间)/h142050125256023630703表3　L 9(34)正交试验结果序号因素A B C D 水解度/%1111132.152122235.423133331.024212336.155223129.086231229.477313218.798321335.639332133.12K 192.25103.9380.41100.69K 2101.0483.2998.3592.18K 387.5493.6196.3482.23K 1/330.7534.6426.8033.56K 2/333.6827.7632.7830.72K 3/329.1831.2032.1127.41R4.506.885.986.153　结论酶法水解草鱼鳞最佳工艺条件是:微波功率及辐射时间400W 60s ;酶用量5g/L ;底物质量分数20%;水解温度60℃;水解时间1h.参考文献:[]　吴谋成食品分析与感官评定[M ]北京中国农业出版社,2[]　王学川,任龙芳,强涛涛,等胶原蛋白的研究进展及其在化妆品中的应用[]日用化学工业,5,35(6)323301第2期曹光辉,等:微波辅助酶法水解草鱼鱼鳞的工艺条件1..:2004:1822.2.J .200:8891.401吉首大学学报(自然科学版)第31卷[3]　张俊杰,段　蕊,潘秀楼.鲤鱼鱼鳞酶溶性胶原蛋白提取工艺的应用[J].淮海工学院学报:自然科学版,2006,4(15):55258.[4]　赵新潍,冯志彪.蛋白质水解物水解度的测定[J].食品科学,1994,11(179):65267.Conditions of Micr ow a ve2Assisted hydr olizat ion ofG r ass Car p Scale with Pa pa inCAO Guang2hui,H UAN G Che ng,YIN Hong,L I Y ong2pi ng(College of Biology and Environmental Sciences,Jisho u Unive rsity,Jishou416000,Hunan China)Abstract:The i mpact of microwave e xt raction technique on papai n hydrolyzi ng gra ss carp scale i s investi2 gat ed.Under cert ai n condit io ns of mi crowave powe r and microwave ra di at io n ti me,how enzyme do sa ge, substrat e concent ration,enzyme t emperat ure and ti me i nf lue nce degree of hydrol ysi s i s di scussed.The best ext raction p rocess condit io ns are deter mi ned by preferable level of factor which i s decided by uni vari2 ate te st as well as ort hogonal e xperiment.The result s show t hat t he best t echnological co nditions of en2 zyme hydolyzi ng grass carp scale are:papain dosage,5g/L,subst rate concent ration,20%,e nzyme t emper2 at ure,60℃,enzyme t ime,1hour when microwave power is400W and microwave radiation ti me i s60s. K ey w or ds:Mi crowave2Assi st ed;enzyme hydrolizat ion;scal e;papain(责任编辑　易必武) (上接第93页)Pr epar ation and Electr ochemical Pr oper t ies of AlPO42Coa tedL iNi1/3Co1/3Mn1/3O2L IAN G K ai1,XION G Li2Zhi1,2,TAN G Ming1,3,H E Ze2Qiang1,2(1.College of Chemist ry a nd Chemical Engineering,Jishou Universit y,Jisho u416000,Hunan China;2.College of BiologyResour ce a nd Environme ntal Scie nces,Jishou Univer sit y,Jisho u416000,Huna n China;3.Sc hool of Chemist ry a nd Biological Engineering,Changsha Unive rsity of Science and Technology,Changsha410076,China)Abstract:LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2was synt hesized by hi gh t emperat ure solid st ate met hod,and Al PO42coated LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2was prepared by sol2gel usi ng Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2,Al(NO3)39H2O and H3PO4a s raw material.The micro st ruct ure,surface morphology and elect rochemical propert ies were charact erized by various elect roc hemical met hods in co mbina tion wi t h X2ray diff raction(XRD)and scanning el ect ron microscope(SEM).Re sult s show t hat amorp hous Al PO4is coat ed on t he surface in Al PO42coat ed Li Ni1/3 Co1/3Mn1/3O2.Al PO4can mini mize t he si de reaction bet ween elect rode and elect rol yt e sol ution,reduce t he surface film i mpedance and c harge t ransfer ri ng i mpedance,and increase t he diff usion vecocit y of lit hi2 um ion.Thus,t he cycli ng performance a nd rat e performance of Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2are greatl y improved. K ey w or ds:LiNi1/3Co1/3M n1/3O2;Al PO4;coati ng(责任编辑　易必武)。

鱼鳞胶原蛋白提取工艺的优化

取冷冻干燥后样品０．５ｍｇ溶于１ｍｌ样品缓冲液，于１００℃中加热５ｍｉｎ，１００００ｒ／ｍｉｎ离心２０ｍｉｎ后上样。采用直流恒压电源：浓缩胶电压为１００Ｖ，分离胶电压加大到１６０Ｖ，电泳时间３～４ｈ。
胶原蛋白是结缔组织中极其重要的一种结构蛋白，它广泛存在于动物的骨、腱、肌鞘、韧带、肌膜、软骨和皮肤中。其提取制品已广泛应用于医药、保健、食品加工、化妆品等众多领域。鱼鳞含有丰富的蛋白质和钙、磷等矿物质，主要由蛋白质和羟基磷灰石组成，其中蛋白质占鱼鳞总重的５０％～７０％，主要为胶原蛋白和角蛋白，可见鱼鳞是非常好的胶原蛋白生产原料。目前国外对从海洋鱼类鱼鳞中提取胶原蛋白的工艺已较成熟，其胶原蛋白的提取率达到了２５％～５５％，并已运用于工业化生产。而国内有关鱼鳞中提取胶原蛋白的研究还处于起始阶段，仅有刘庆慧等［１］对鱼鳞中提取胶原蛋白进行了初步的研究。而对淡水鱼鱼鳞胶原蛋白的研究，仅有Ｋｉｍｕｒａ，Ｓ．［２］对鲤鱼鱼鳞的提取及肽链组成进行了研究报道，且仍为采用传统的乙酸作提取剂，提取率不高。我国淡水鱼产量丰富，２００２年淡水养殖鱼的产量已达１６９４万吨，其中鱼鳞废弃物约占１％～５％。为了更有效的促进淡水鱼加工废弃物的综合利用、降低淡水鱼加工的成本，开发新型胶原蛋白资源。本文考察了提取介质、前处理、搅拌、提取次数及提取时间等因素对草鱼鱼鳞胶原蛋白提取的影响，优化了淡水鱼鱼鳞胶原蛋白的提取工艺，并在此基础上确定了草鱼鱼鳞胶原蛋白类型进行。
食品科学
※工艺技术
取２４ｈ，共提取３次；一次提取４８ｈ，共提取２次；一次提取４８ｈ，共提取３次等三种提取方式，来确定较佳的提取次数和提取时间。１．３胶原蛋白的纯化

淡水鱼鱼皮胶原蛋白的提取

淡水鱼鱼皮胶原蛋白的提取在当今的生物科技领域，胶原蛋白的研究和应用越来越受到关注。

胶原蛋白作为一种重要的结构蛋白，广泛存在于动物的结缔组织中，如皮肤、骨骼、肌腱等。

而淡水鱼鱼皮作为一种丰富且廉价的原料，其胶原蛋白的提取具有重要的经济价值和应用前景。

淡水鱼鱼皮胶原蛋白的来源丰富多样，常见的淡水鱼如草鱼、鲤鱼、鲫鱼等的鱼皮都可以作为提取胶原蛋白的原料。

这些鱼皮中含有大量的胶原蛋白纤维，经过适当的处理和提取工艺，可以获得高质量的胶原蛋白。

提取淡水鱼鱼皮胶原蛋白的第一步是原料的预处理。

首先，要将新鲜的鱼皮进行清洗，去除表面的杂质、鱼鳞和残留的鱼肉。

这一步骤通常需要使用清水多次冲洗，以确保鱼皮的清洁。

接下来，将清洗后的鱼皮进行脱脂处理。

常用的脱脂方法有溶剂萃取法和酶解法。

溶剂萃取法通常使用有机溶剂如乙醚、石油醚等，通过浸泡鱼皮来去除其中的脂肪。

酶解法则是利用脂肪酶分解脂肪，这种方法相对温和，对胶原蛋白的结构破坏较小。

完成脱脂处理后，下一步是去除鱼皮中的非胶原蛋白成分。

这主要包括多糖和一些杂蛋白。

常用的方法有酸法和碱法。

酸法一般使用稀盐酸溶液浸泡鱼皮，使多糖等物质溶解并被去除。

碱法则是使用氢氧化钠溶液处理鱼皮，以去除杂蛋白。

但需要注意的是，酸法和碱法处理的时间和浓度都需要严格控制，否则可能会导致胶原蛋白的结构和性质发生变化。

经过上述预处理后，就可以进行胶原蛋白的提取了。

目前，常用的提取方法主要有热水提取法、酸提取法和酶提取法。

热水提取法是将预处理后的鱼皮置于热水中加热，使胶原蛋白溶解出来。

这种方法操作简单，但提取效率相对较低，且得到的胶原蛋白纯度不高。

酸提取法通常使用醋酸、柠檬酸等有机酸溶液来提取胶原蛋白。

在一定的酸度和温度条件下，胶原蛋白会逐渐溶解到溶液中。

酸提取法的提取效率较高，但酸溶液可能会对胶原蛋白的结构产生一定的影响。

酶提取法是利用蛋白酶对鱼皮中的胶原蛋白进行水解，使其释放出来。

这种方法具有提取条件温和、提取效率高、对胶原蛋白的结构和性质影响小等优点。

鱼皮胶原蛋白提取工艺的研究进展

鱼皮胶原蛋白提取工艺的研究进展
艾超，黄灿灿，李致瑜，陈东杰ｚ
（．１福建农林大学食品科学学院，福建福州３００；２山东商业职业技术学院，山东济南２００）５０２．５１３摘要：综述了鱼皮胶原蛋白的特性与应用、提取方法的研究进展及存在问题，并对该产品研究前景进行展望。
作者简介：艾
超（９ｌ１９一
），男，福建人，在读本科，研究方向：农产品贮藏。
农产品加工・学刊
２１０２年第５期
度、ｐＨ值５个因素对提取工艺条件进行了优化，结不仅可以充分利用资源，提高鱼类加工的附加值，果表明，最佳提取工艺条件为：酶加入量１５／，ｐ而且增加经济效益，促进渔业的发展。２ｇＨＵ值７，温度３．２５℃ ，超声波辅助提取时间３ｍｉ，酶ｎ胶原蛋白的提取从传统的溶剂萃取法到酶法、超声辅助法和微波辅助法等，而对于鱼皮胶原蛋白解时间７ｈ，得率达９．２４％。
１鱼皮胶原蛋白的特性及应用
当广泛，但其主要是应用于食品中，包括功能保健食品、食品添加剂、食品包装材料等。
２鱼皮胶原蛋白提取方法
２１酶提取法．目前，酶法提取已广泛用于各类不同物质的提
胶原蛋白是一种白色、不透明、无支链的纤维蛋白质，其广泛存在于动物的皮、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【５１皮中含。鱼

胶原蛋白的提取、性质及其应用的研究进展

行业综述 Industry Review
doi:10.16736/41-1434/ts.2021.16.012
胶原蛋白的提取、性质及其应用的研究进展
Research Progress in Extraction, Properties and Application of Collagen
关键词：胶原蛋白；提取工艺；性质；应用 Abstract：In recent years, the demand for collagen in the food and biopharmaceutical industries has continued to grow, and its research and application have attracted widespread attention. The main sources of collagen include mammals and aquatic animals. However, there are differences in the preparation of collagen from different sources, which in turn affects the properties of collagen, and ultimately leads to different application fields of collagen. This article summarizes the factors affecting the extraction, properties and applications of collagen, in order to have a more comprehensive and in-depth understanding of collagen, and explore the wider application of collagen in the future. Keywords：collagen; extraction process; properties; application 中图分类号：TQ936.2

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。

鱼鳔胶原蛋白的研究进展

彭新生 (１９７７—) ꎬ 男ꎬ 博士ꎬ 教授ꎮ Ｅ－ｍａｉｌ: ｇｄｍｃｐｘｓ＠１６３ｃｏｍ
大连海洋大学学报第３５卷
３２
表１不同鱼类鱼鳔胶原蛋白制备的除杂处理
Ｔａｂ１Ｄｅｉｍｐｕｒｉｔｙｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｓｗｉｍｂｌａｄｄｅｒｆｒｏｍｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｉｓｈｓｐｅｃｉｅｓ
摘要: 鱼鳔是鱼类加工产生的重要副产物ꎬ 来源丰富ꎬ 利用酸法、酶法、热水法、盐法、碱法和发酵法从
鱼鳔中提取出的胶原蛋白具有免疫原性低、组织相容性高、细胞活化能力强、可降解性好等多种优良生物
学性状ꎬ 在骨科治疗、细胞培养、伤口愈合、药物制作、生物发电等医学领域展示出巨大的应用价值ꎮ 通
作步骤ꎮ 其中ꎬ 色素和杂蛋白一般可用氢氧化钠
此ꎬ 如何实现鱼鳔高效利用具有重要意义ꎮ 鱼鳔的
重要组分为高级胶原蛋白ꎬ 如新鲜鲫鳔组织中胶原
蛋白含量为１１５０５ｍｇ / ｇꎬ 蛋白质含量高达
８４２％ꎬ 脂肪含量仅为０２％
[６－７]
ꎮ 鱼鳔胶原蛋白
具有卓越的生物相容性、低免疫原性、可降解性和
过综述不同来源鱼鳔胶原蛋白的多种常用制备工艺和结构特征ꎬ 阐述了其生物医学应用ꎬ 分析了目前研究
中存在的问题并展望了未来应用发展ꎬ 以期利用副产品鱼鳔填补医用领域的空缺ꎮ
关键词: 鱼鳔ꎻ 胶原蛋白ꎻ 制备ꎻ 医学应用
中图分类号: Ｒ４９６ꎻ Ｓ９３文献标志码: Ａ
中国水域面积辽阔ꎬ 鱼类资源丰富ꎬ 其加工过
草鱼Ｃｉｄｅｌｌａ
０１ｍｏｌ / ＬＮａＯＨꎬ 丁醇
南亚野鲮Ｌａｂｅｏｒｏｈｉｔａ
用于烹饪的名贵佳肴ꎬ 能养血补血、滋阴补肾、消

水产动物源胶原蛋白的提取及应用研究进展

2、水产动物胶原蛋白的分布和含量
2、水产动物胶原蛋白的分布和含量
水产动物胶原蛋白主要分布在皮肤、肌肉和骨骼等部位。不同水产动物的胶原蛋白含量和分布也存在差异。例如，鱼类胶原蛋白主要分布在皮肤和肌肉中，而贝类则主要分布在壳和软组织中。
3、水产动物胶原蛋白的研究方法
3、水产动物胶原蛋白的研究方法
基本内容
3、实验结果大量研究表明，水产动物源胶原蛋白具有良好的生物学功能和生物相容性。在细胞培养实验中，水产动物源胶原蛋白可以促进细胞粘附、增殖和分化，提高细胞活性。在动物模型实验中，水产动物源胶原蛋白可以促进创伤愈合、改善皮肤质量、增强骨密度等。此外，水产动物源胶原蛋白还具有抗炎、抗氧化、抗疲劳和抗衰老等作用。
二、胶原蛋白肽的应用
3、美容领域：胶原蛋白肽因其具有保湿、抗衰老等作用，因此在美容领域的应用也非常广泛。例如，添加胶原蛋白肽的护肤品可以改善皮肤的水分保持能力，减少细纹和皱纹的出现，提高皮肤的弹性和光泽度。
三、结论
三、结论
胶原蛋白肽的提取及应用研究已经取得了显著的进展。随着技术的不断进步和新材料的发展，胶原蛋白肽的应用前景将更加广阔。在未来，我们相信胶原蛋白肽将会在更多领域得到应用，为人类的生活和健康带来更多的益处。
基本内容
2、研究进展自20世纪90年代以来，人们开始水产动物源胶原蛋白的研究。随着生物技术的不断发展，胶原蛋白的提取工艺也在不断改进。其中，常见的提取方法包括酸提取法、碱提取法、酶解法等。这些方法的主要区别在于提取过程中使用的溶剂和温度条件不同，从而影响提取效率和胶原蛋白的生物活性。
基本内容
二、动物蛋白源的种类与特点
3、微生物蛋白：微生物蛋白具有蛋白质含量高、氨基酸组成平衡、繁殖快等优点。常用的微生物蛋白源包括酵母、细菌等。然而，微生物蛋白的生产成本较高，限制了其广泛应用。

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 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胶原蛋白的提取性质及其应用的研究进展

胶原蛋白的提取性质及其应用的研究进展胶原蛋白是一种结构特殊的蛋白质，存在于人体、动物体内和其他生物体的结缔组织中。

在近年来的研究中，胶原蛋白的提取、性质及其应用得到了广泛关注。

本文将从胶原蛋白的提取方法、性质及其应用三个方面对其研究进展进行探讨。

在胶原蛋白的提取方法方面，主要有化学溶解法、酶解法和生物发酵法等多种方法。

化学溶解法利用酸、碱等化学试剂进行溶解，然后通过沉淀、过滤等步骤进行提纯。

酶解法则是利用胶原蛋白本身的酶降解特性，如胃蛋白酶、胰蛋白酶等酶的作用来提取。

生物发酵法则是通过利用专门的发酵微生物，如大肠杆菌、酵母菌等基因重组技术产生胶原蛋白。

这些方法各有优缺点，目前化学溶解法和酶解法是应用较为广泛的提取方法。

胶原蛋白的性质决定了其在医学、食品、化妆品等领域的应用。

胶原蛋白具有良好的生物相容性和生物降解性，能够促进创口愈合、增强细胞活性，并且有良好的保湿、抗衰老、抗氧化等功能。

此外，胶原蛋白还具有较好的机械性能，如强度、韧性和延展性等，可以用于制备组织工程支架和生物材料。

因此，胶原蛋白被广泛应用于医学领域，如创伤修复、骨组织工程、血管替代等；同时，在食品、化妆品等领域也有广泛应用，如保健品、护肤品、胶囊等。

胶原蛋白的应用前景十分广阔。

目前，研究人员通过改性和复合，进一步提升胶原蛋白的性能和应用。

例如，将胶原蛋白与其他材料进行复合，如聚乳酸、明胶、凝胶等，可以获得具有特定功能和性能的复合材料，如修复骨组织的生物材料、修复软骨的材料等。

此外，通过基因工程技术也可以产生具有特定结构和性质的胶原蛋白。

未来，还可以通过纳米技术、微流控技术等手段对胶原蛋白进行精细调控，进一步提升其应用性能。

总之，胶原蛋白的提取、性质及其应用具有广泛的研究进展。

随着材料科学和生物技术的进步，胶原蛋白的应用前景将会更加广阔，对于人体健康和生物医学领域的发展也将产生重要影响。

一种胶原蛋白的提取方法

一种胶原蛋白的提取方法胶原蛋白是一种重要的蛋白质，存在于人体的各种组织中，包括肌肉、骨骼、皮肤、血管和肌腱等。

其具有良好的生物相容性和生物可降解性，被广泛应用于医学、食品、化妆品等领域。

下面我将介绍一种常用的胶原蛋白提取方法。

胶原蛋白的提取主要包括以下几个步骤：1. 原料准备：选择富含胶原蛋白的动物组织，如牛皮、鱼鳞、鸡爪等。

这些组织通常是食品加工过程中的副产物，可以充分利用。

清洁和处理好原料，去除杂质和污垢。

2. 酸性处理：将原料浸泡在酸性条件下，如醋酸、盐酸或硫酸中。

酸的作用是使胶原纤维的交联结构松弛，溶解胶原蛋白的非共价键。

调整酸浓度、温度和处理时间，以最大程度提取胶原蛋白。

3. 脱色：通过酸性处理后，胶原蛋白溶液通常呈现黄色或浅棕色。

为了提高其纯度和质量，需要进行脱色处理。

常用的脱色方法包括活性炭吸附法、酸性过氧化物氧化法、过滤等。

4. 澄清和浓缩：将脱色后的胶原蛋白溶液进行澄清处理，以去除悬浮物和残留的杂质。

常用的澄清方法包括沉淀、离心、过滤等。

澄清后的溶液可以通过浓缩技术提高蛋白质的浓度，如真空浓缩法、逆渗透浓缩法等。

5. 细胞外基质的提取与分离：胶原蛋白通常存在于动物组织的细胞外基质中。

细胞外基质的提取需要将组织经过化学和生物学方法进行分离。

首先利用酶或酸处理组织细胞，在保持胶原蛋白完整性的前提下去除细胞和细胞器。

然后通过离心、过滤等方式，分离胶原蛋白。

6. 纯化和检测：通过离心、电泳、超滤等技术进一步纯化胶原蛋白。

同时可以进行蛋白质浓度的测定，如比色法、BCA法等，确保胶原蛋白的纯度和浓度。

以上是胶原蛋白提取的主要步骤，值得注意的是，在整个提取过程中，应严格控制操作条件，如温度、pH值、时间等，以免对胶原蛋白产生不良影响。

此外，不同的动物组织、原料处理方式和蛋白纯化方法也会影响最终提取的胶原蛋白质量和产率。

值得一提的是，胶原蛋白的提取方法在不同领域有所差异。

例如，在食品行业中，为了满足特定功能要求，可能会选择特定的提取方法。

点带石斑鱼鱼皮和鳞片胶原蛋白的提取及理化性质的研究

点带石斑鱼鱼皮和鳞片胶原蛋白的提取及理化性质的研究黄亚冬;邢克智;刘海学;王金娥;陈成勋;王庆奎【摘要】以点带石斑鱼为原料,分别从鱼皮和鱼鳞中提取酸溶性胶原蛋白,并研究其纯度、热变性温度、溶解度等理化性质.结果表明:(1)鱼皮和鱼鳞中胶原蛋白的提取率分别为76.21％和2.50％；(2)经紫外可见光谱扫描、傅里叶转换红外光谱和氨基酸分析,确定所提取的胶原蛋白是Ⅰ型胶原蛋白,具有完整的三螺旋结构；(3)SDS-PAGE电泳测定证明鱼皮和鱼鳞胶原蛋白均含有α1、α2、β和γ链,α1、α2链的相对分子质量分别为2.79×105和2.87×105,纯度分别为91％和85％；(4)鱼皮、鱼鳞胶原蛋白的热变性温度分别为40.16和42.06℃；(5)等电点分别为7.12和7.15;(6)两者在酸性pH(2-4)时具有高的溶解度,并且当NaCl的质量浓度分别为10和20 g/L时,溶解度最高.【期刊名称】《天津师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(033)002【总页数】6页(P64-69)【关键词】点带石斑鱼;鱼皮;鱼鳞;胶原蛋白;理化性质【作者】黄亚冬;邢克智;刘海学;王金娥;陈成勋;王庆奎【作者单位】天津农学院水产科学系,天津300384;天津农学院天津市水产生态及养殖重点实验室,天津300384;天津农学院水产科学系,天津300384;天津农学院天津市水产生态及养殖重点实验室,天津300384;天津农学院农业分析测试中心,天津300384;天津农学院农业分析测试中心,天津300384;天津农学院水产科学系,天津300384;天津农学院天津市水产生态及养殖重点实验室,天津300384;天津农学院水产科学系,天津300384;天津农学院天津市水产生态及养殖重点实验室,天津300384【正文语种】中文【中图分类】S917.4胶原蛋白（collagen）是生物体内广泛存在的一种重要蛋白质，也是结缔组织的主要蛋白成分.与来源于陆生哺乳动物的胶原蛋白相比，水产动物原料通常具有高蛋白、低脂肪的特点，能够避免动物性传染病的传播，安全性好，非常适宜于制备胶原产品[1].近年来以水产动物为原料制备的胶原蛋白产品被世界公认为一种安全性较高的胶原蛋白来源，备受国内外消费市场的青睐.点带石斑鱼（Epinephelus malabaricus），隶属鲈形目（Perciformes）、科（Serranidae）、石斑鱼属（Epinephlus）.其营养丰富，肉质鲜美，蛋白含量高，富含必需氨基酸，为优质的食用经济鱼类，是许多国家捕捞和养殖的对象.本课题组以点带石斑鱼为实验材料，从鱼皮和鱼鳞中提取胶原蛋白，并通过紫外吸收、氨基酸分析、SDS-PAGE 电泳分析和傅里叶变换红外光谱对胶原蛋白的纯度和结构特征进行研究，为点带石斑鱼胶原蛋白的制备和应用提供基础资料.1 材料与方法1.1 材料与仪器1.1.1 原材料预处理点带石斑鱼冻品低温解冻后，在冰水浴中手工剥离鱼皮和鱼鳞，去除鱼皮下的脂肪、肌肉组织以及鱼鳞中的杂物，自来水洗净，沥干.1.1.2 试剂与仪器SDS-PAGE 相对分子质量标准蛋白，加拿大Fermentas 公司生产；牛跟腱Ⅰ型胶原蛋白标准品（BATC），北京索莱宝科技有限公司生产；L-羟脯氨酸、氯胺T、二甲基氨基苯甲醛、丙烯酰胺、N，N′-甲叉双丙烯酰胺、三羟基氨基甲烷（Tris）、过硫酸铵、四甲基二乙胺，均为北京鼎国昌盛生物技术有限责任公司生产；所用试剂均为国产分析纯级.双光束紫外可见分光光度计UV-1901，北京普析通用仪器有限公司生产；冷冻干燥机FPL1-1200，上海爱朗仪器有限公司生产；差示扫描量热仪DSC6220，精工电子纳米科技有限公司生产；高速低温离心机，赛默飞世尔科技（中国）有限公司生产；氨基酸全自动分析仪HITACH L-8900，日本HITACH 公司生产；傅里叶变换红外光谱仪Spectrum 65，美国PerkinElmer 公司生产；电泳凝胶成像分析仪SN-NJ060C，北京信诺莱伯仪器有限公司生产.1.2 胶原蛋白的提取将鱼皮剪碎，用体积分数为10%的正丁醇在4 ℃下搅拌脱脂24 h，蒸馏水洗净后用0.1 mol/L NaOH 在4 ℃下搅拌6 h，去除杂质蛋白.过滤，用蒸馏水洗至中性，冷冻干燥.将鱼鳞浸泡于0.5 mol/L 的EDTA 溶液（pH7.4）中，4 ℃下搅拌脱钙48 h，每12 h 更换1 次溶液，然后用去离子水清洗，沥干，冷冻干燥.1.3 胶原蛋白的纯化称取1.2 中鱼皮和鱼鳞冻干品各2 g，分别加入0.5 mol/L 冰醋酸溶液搅拌24 h 后，10 000 r/min 离心30 min，沉淀用同样的条件再处理1 次，合并2次上清液，加NaCl 至终浓度0.9 mol/L，盐析过夜.10 000 r/min 离心30 min，弃上清液.沉淀用0.5 mol/L 冰醋酸溶液溶解，10 000 r/min 离心30 min.取上清液，重复盐析和溶解，用0.1 mol/L 冰醋酸溶液透析48 h 脱盐，再用蒸馏水透析24 h，冷冻干燥.所有处理及操作均在4 ℃下进行.1.4 胶原蛋白纯度及理化性质测定胶原蛋白纯度的测定，参照Reddy 等[2]的方法；热变性温度测定，参照Kanokwan 等[3]的方法；胶原蛋白氨基酸分析，参照GB/T 18246-2000 的方法；傅里叶变换红外光谱（FTIR），采用傅里叶变换红外光谱仪测定其吸收光谱，参照Wang 等[4]的方法；电动势及溶解度分析，参照Kanokwan 等[3]的方法.紫外可见光谱扫描：准确称取纯化的胶原蛋白样品，溶解于0.5 mol/L 冰醋酸溶液中（4 ℃下进行），配成质量分数为0.05%胶原蛋白溶液.样品处理液采用双光束紫外可见分光光度计进行紫外可见光谱扫描，波长间隔1 nm，波长为190～400 nm.SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）：参照Wang 等[4]的方法并稍作改动.即SDS-PAGE 采用6%（质量分数）分离胶与5%（质量分数）浓缩胶不连续电泳系统，具体配方如表1 所示.将胶原蛋白样品溶解于0.5 mol/L Tris-HCl（pH 6.8）至最终质量分数为0.1%，将样品溶液与样品缓冲液等体积混合，100 ℃水浴5 min 后取出立即放入冰水浴中冷却，然后4 ℃、10 000 r/min 离心10 min，取15 μL 上清液至垂直电泳槽，在50 mA 电流下电泳，最后进行染色脱色处理.表1 SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳配方Tab.1 Formula of SDS polyacrylamide gel electrophoresis mL1.5 数据统计与分析实验数据用平均值± 标准误差（Mean±SE）表示，在单因子方差分析的基础上采用Duncan 多重比较法检验组间差异（P=0.05）.所有数据均采用软件SPSS17.0 进行分析.2 结果与讨论2.1 胶原蛋白的提取率及其纯度鱼皮胶原蛋白（SKC）和鱼鳞胶原蛋白（SCC）的提取率分别为76.21%和2.50%.吸光度值（A）和样品中羟脯氨酸浓度（C）呈线性正相关，回归方程为：A=0.073 4C+0.002 8（R2=0.999 3）.永井裕等[5]认为羟脯氨酸仅存在于胶原蛋白、弹性蛋白和伸展蛋白中，而不存在于一般蛋白质中，其在胶原蛋白中的含量为胶原氨基酸总质量的10%左右.经测定，本研究提取的SKC 和SCC 的纯度分别为91%和85%.2.2 紫外可见光谱扫描分析将提取的SKC 和SCC 用0.5 mol/L 冰醋酸溶液溶解，在190～400 nm 的近紫外光区进行全波长扫描，结果如图1 所示.SKC 和SCC 在231 nm 处具有最大吸收峰，牛跟腱Ⅰ型胶原蛋白标准品在232 nm 处具有最大吸收峰，A 值分别为0.516、0.454 和0.532，符合胶原蛋白通常的紫外吸收特性，即SKC和SCC 存在Ⅰ型胶原蛋白的特征吸收峰.2.3 热变性温度（DSC）的测定SKC 和SCC 的DSC 曲线如图2 所示.SKC 的热变性温度为40.16 ℃，SCC 的热变性温度为42.06 ℃，这表明SCC 的热稳定性稍高于SKC.点带石斑鱼生活的水温在15～34 ℃，其胶原蛋白的热变性温度高于最大生长温度，这和一些温、热带鱼种来源的胶原蛋白相似，如尼罗河鲈鱼（生长温度18～32 ℃，胶原蛋白热变性温度36.5 ℃）、金枪鱼（生长温度20～28 ℃，胶原蛋白热变性温度29.7 ℃）、香鱼（生长温度20～28 ℃，胶原蛋白热变性温度29.7 ℃）等[4，6-7].这表明胶原蛋白的热稳定性与来源物种的种类和栖息环境温度有关，此结论与Rigby 的报道一致[8].2.4 氨基酸组成表2 中给出了点带石斑鱼SKC 和SCC 的氨基酸组分的质量分数.SKC 和SCC 中含量最丰富的氨基酸为甘氨酸，丙氨酸、谷氨酸和脯氨酸的含量也很高，而甲硫氨酸、组氨酸含量较低，半胱氨酸和酪氨酸没有发现，符合胶原蛋白的氨基酸组成分布[9].鱼皮和鱼鳞亚氨基酸（脯氨酸）含量分别为4.84%和5.60%，点带石斑鱼较低的亚氨基酸含量与较低的变性温度符合“蛋白质的热稳定性与亚氨基酸含量呈正相关”这一结论[10].表2 提取胶原蛋白的常规氨基酸组成Tab.2 Composition of amino acid in soluble collagens extracted from scales and skin of grouper %2.5 傅里叶变换红外光谱（FT-IR）图3 和表3 显示了点带石斑鱼SKC、SCC 的红外吸收光谱及主要吸收峰.表3 点带石斑鱼SKC 和SCC 的光谱峰位及其归属Tab.3 FTIR spectra peak locations and assignments for acid soluble SKC and SCC of grouperAmideⅠ带和蛋白质的二级结构有关，SKC和SCC 的Amide Ⅰ带分别出现在1 656.95 和1 641.35 cm-1，说明这2 种胶原蛋白的二级结构相似.Amide Ⅲ带是由N—H 弯曲振动引起的特征吸收峰，SKC 和SCC 的Amide Ⅲ带分别出现在1 239.58和1 240.00 cm-1，证明提取的胶原蛋白存在完整的三螺旋结构[11].Amide A 峰与N—H 伸缩振动有关[12]，根据Doyle 理论，游离的N—H伸缩振动在3 400～3 440 cm-1，N—H 参与氢键形成时振动频率显著降低.SKC 的Amide A 在3 436.16 cm -1，SCC 的Amide A 在3 435.94 cm-1，说明2种胶原蛋白中几乎没有或者有很少的N—H 键参与氢键形成.SKC 的AmideⅠ和AmideⅡ吸收峰振动频率（分别为1 656.95 cm-1，1 551.33 cm-1）稍高于SCC的值（1 641.35 cm-1，1 554 cm-1），这些峰的振动频率与胶原蛋白的分子有序度呈正相关[13]，因此说明SKC 具有比SCC 更高的分子有序度.2.6 SKC 和SCC 的组成及相对分子质量SKC 和SCC 样品经SDS-PAGE 电泳后，结果如图4 所示.鱼皮和鱼鳞所提取出来的胶原蛋白结构相似，属于Ⅰ型胶原蛋白，除了α1和α2链，还有β 和γ链，如表4 所示.通常认为β 链为α 链的二聚体，而γ 链为α 链的三聚体.α1和α3组分在SDS-PAGE胶上无法辨别[21]，因此条带α1还可能含有α3成分.表4 鱼皮、鳞片胶原蛋白的相对分子质量（以0.8 mg/mL 为例）Tab.4 Chain molecular weight of collagens from skin and scales（0.8 mg/mL，for example）2.7 电动势分析SKC 和SCC 在不同pH 条件下的电动势如图5所示.在pH 为2～7 范围内，电动势值均为正值，而在pH 为8 和9 时出现负值.由于净电荷为零处被认为是蛋白质的等电点，因此，由图5 可得，SKC和SCC 的等电点分别为pH 7.12 和7.15，两者等电点极为相似，这可能与其氨基酸组成的含量有关.2.8 溶解性不同pH 条件下点带石斑鱼SKC、SCC 的溶解性结果如图6（a）所示.在酸性pH （2～4）内，两者都表现出高的溶解性（P≤0.05）.pH 值高于4 时，两者的溶解度均表现出不同的下降趋势，在中性和弱碱性条件下溶解性降至最低.本文结论与Bae 等[22]对虎皮胶原蛋白的研究结果相似.不同浓度的NaCl 溶液对石斑鱼SKC、SCC 的溶解性影响结果如图6（b）所示.在10 和20 g/L NaCl 质量浓度下两者的溶解性与对照组（0 g/L NaCl 质量浓度）差异不具有统计学意义（P ＞0.05）.当NaCl 质量浓度大于30 g/L 时，2 种蛋白的溶解度急剧下降，这与Ahmad 和Benjakul [23] 的结论相同.NaCl 质量浓度在40～60 g/L 时，SKC、SCC 的溶解度很低，这很可能是蛋白质的盐析现象.Woo 等[24]和Bae 等[22]分别从黄鳍金枪鱼、褐篮子鱼、海圆脸鱼类、燕魟、赤魟和烟台黄貂鱼的背部鱼皮中提取出胶原蛋白，当NaCl 质量浓度在40 g/L 时其溶解度也表现出急剧下降趋势.这也与本研究结果相似.3 结论本研究从点带石斑鱼的鱼皮和鱼鳞中提取出了胶原蛋白，并对这2 种胶原蛋白的理化性质进行分析，结论如下：（1）鱼皮中胶原蛋白的提取率远远大于鱼鳞中的提取率，且纯度也高于鱼鳞中的胶原蛋白，证明鱼皮更适用于提取胶原蛋白；（2）鱼皮和鱼鳞中的胶原蛋白均为Ⅰ型，含有α1、α2、β 和γ 链，并且具有完整的三螺旋结构，二者的氨基酸组成符合一般胶原蛋白的氨基酸组成规律；（3）2 种胶原蛋白都是在酸性条件和低NaCl 浓度下有较高的溶解度，符合一般胶原蛋白的溶解性特征.【相关文献】[1]焦道龙，陆剑锋，张伟伟，等.水产动物胶原蛋白的研究现状及发展趋势[J].食品科学，2009，30（17）：334—338.[2]REDDY G 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鱼鳞胶原蛋白止血及体内降解和生物学的相关评价

鱼鳞胶原蛋白止血及体内降解和生物学的相关评价陈玥;罗峰;苏丹;杨棣远;蒲琦;张敏;贵文娟;孙效容【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2022(26)27【摘要】背景:可吸收止血材料是目前止血材料研究的热门领域,临床上对安全有效的可吸收止血材料的需求不断扩大,鱼鳞胶原蛋白作为可吸收止血材料不仅安全有效,还可将鱼鳞变废为宝,合理充分利用资源。

目的:验证鱼鳞胶原蛋白的止血功效、体内降解程序及时间,并探讨其安全性。

方法:通过化学脱钙联合低温酶法提取鱼鳞胶原蛋白材料,用于以下3部分实验。

①第1部分为止血实验:包括体内-肝脏止血和体表-尾止血,通过物理损伤至肝脏/尾出血制备肝出血和尾出血模型,将成模动物分为实验组(使用鱼鳞胶原蛋白)、对照组(使用止血海绵)和空白组(不进行处理),记录出血量和止血时间。

②第2部分为鱼鳞胶原蛋白体内降解实验:使用肝脏止血实验动物,实验组动物填充鱼鳞胶原蛋白材料后,分别于干预后1,3,5,10,20,30,40,50,60 d实施安乐死;对照组动物填充止血海绵后于干预后5,50 d实施安乐死;空白组动物造模后于5,50 d安乐死;解剖观察体内粘连情况,病理观察填充物降解情况和肝脏恢复再生进度。

③第3部分为生物学评价,包括溶血实验、表皮刺激实验、皮内刺激实验、热原实验和急性毒性实验。

结果与结论:①使用化学脱钙联合低温酶法,成功提取绒丝状鱼鳞胶原蛋白,得率66%-73%,鱼鳞胶原蛋白孔径为(0.80±0.23)mm;②通过尾出血模型验证体表止血功效,鱼鳞胶原蛋白与空白组相比,显著缩短止血时间、且出血量较对照组(止血海绵)和空白组显著减少(P<0.05);③鱼鳞胶原蛋白植入动物体内后5 d与受损肝脏贴合紧密,未见腹腔粘连,干预后20 d可见鱼鳞胶原蛋白体积明显缩小,干预后50 d则解剖眼观未见材料;④经病理检测可见,植入胶原蛋白后1-3 d处于急性炎症反应期;干预后5 d可见细胞附着于材料上;干预后10 d材料与肝脏交界处形成血管结构;干预后20-40 d材料中形成肝血窦样结构;干预后50-60 d可见类似肝小叶的结构,提示材料完成降解,肝脏修复再生基本完成;⑤生物学实验结果显示,鱼鳞胶原蛋白溶血性、表皮刺激性、皮内刺激性、热源和急性毒性反应符合《GB/T 16886医疗器械生物学评价》要求;⑥上述数据证实,经化学脱钙联合低温酶法提取的鱼鳞胶原蛋白具备成为生物止血可吸收材料的基本要素,其对于体内和体表出血具有确切止血效果;体内降解时间约需50 d,能够为肝脏再生提供支撑,有利于肝脏修复。