胶原蛋白提取

毕业论文外文资料翻译

学院：生物科学与工程学院

专业：生物工程

姓名：李秀莉

学号：120302214

外文出处：Food Chemistry 190(2016) 186-193

附件： 1.外文资料翻译译文；2.外文原文。

指导教师评语：

该同学外语水平好，翻译流畅，专业知识及汉语水平较好，翻译用心。希望今后能更多阅读英文文献。

签名：周晓辉

2016年4月28日

附件1：外文资料翻译译文

响应面优化蛋壳膜中胃蛋白酶溶性胶原蛋白提取工艺关键词：

蛋壳膜、响应面优化法、胃蛋白酶溶性胶原蛋白

摘要：

本文利用响应面优化法（RSM）确定了自变量对蛋壳膜中胃蛋白酶溶性胶原蛋白（PSC）提取产率的影响。采用中心复合设计（CCD）的实验设计和结果分析方法，选取最有可能的条件范围进行了优化实验：NaOH浓度（X1：0.4-1.2mol/L）,碱处理时间（X2：6-30h），酶浓度（X3：15-75U/mg）以及水解时间（X4：12-60h）。实验数据用适当的统计学方法通过多元线性回归分析得到一个二阶多项式方程，分析表明最佳提取条件为：NaOH浓度为0.76mol/L，碱处理时间为18h，酶浓度为50U/mg，水解时间为43.42h。在最佳提取条件下的提取率实验值是30.049%，这与预测值30.054%高度一致。

1.前言

胶原蛋白是脊椎动物的主要结构蛋白，大约占一个动物总蛋白的30%（Muyonga, Cole, & Duodo, 2004)。胶原蛋白的分子结构由三个多肽α-链扭曲在一起形成的一个三股螺旋体。在所有胶原蛋白的“胶原域”都发现了(Gly-X-Y)n重复。X和Y的位置往往分别被脯氨酸和羟脯氨酸占用（Gelse, Poschl, & Aigener, 2003）。目前，至少已有27中胶原蛋白类型已确定，其氨基酸序列、分子结构和功能明显不同（Canty & Kadler, 2005; Cheng, Hsu, Chang, Lin, & Sakata, 2009）。胶原蛋白已被广泛用作医药、化妆品、生物医学和食品行业的材料（Cheng et al.,2009）。一般来说，工业应用的胶原蛋白的主要来源是牛与猪的皮肤和骨头。然而，阮病毒疾病的爆发，如海绵脑病（BSE），传染性海绵脑病（TSE）和口蹄疫（FMD），以及禽流感，导致一些消费者对从这些动物体提取的胶原蛋白和胶原蛋白产品的担忧。此外，以猪为原料提取胶原蛋白不能被犹太人和穆斯林接收（Liu, Liang, Regenstein, & Zhou, 2012; Regenstein & Zhou, 2007）。因此，全球对胶原蛋白的代替原料的需求增加了，如水生动物。但是，关于胶原蛋白提取的其他来源的信息是有限的。

蛋壳作为副产品大约占了一个鸡蛋总重量（60g）的10%（Nys, Bain, & Immerseel, 2011）。据估计每年在伊朗蛋制品工业都产生100000吨的蛋壳。蛋壳膜存在于白色液体和固体蛋壳内表面之间。胶原蛋白占蛋壳膜总蛋白含量的10%（MacNeil, 2006）。在蛋

壳膜中已经确定含有Ⅰ型、Ⅴ型和Ⅹ型胶原蛋白（Arias et al., 1992）。经生化、细胞毒性与基因毒性检测，在自身免疫性风险和消费的过敏反应中蛋壳膜胶原蛋白是安全的（Ruff, Endres, Clewell, Szabo, & Schauss, 2012）。因此，蛋壳膜加工的副产品，是胶原蛋白的重要来源，有可能取代哺乳动物来源。

通过优化提取工艺获得高收益的蛋壳膜胶原蛋白是很重要的。乙酸和蛋白酶浓度、反应时间、PH值包括NaOH浓度、碱处理时间和提取温度都是影响胶原蛋白提取率以及提取的胶原蛋白功能性质的重要变量。响应面法（RSM）可以用来进行提取方法的优化。RSM是一种集数学和统计技术于一身并广泛应用于食品行业评估预测独立变量和相关变量之间关系的方法（Box & Wilson, 1951）。RSM的主要优势是在需要评估多个变量及其交互作用时减少实验的数量，因此RSM比其他方法更省时省力（Wu, Cui, Tang, & Gu, 2007）。关于从水生动物中提取胶原蛋白优化的研究早有报道（Wang, Yang, Du, Yang, & Liu, 2008; Woo, Yua, Cho, Lee, & Kim, 2008）。这些研究表明，RSM在提取胶原蛋白的最佳条件的研究上是有效的。至今还没有关于蛋壳膜胶原蛋白提取优化的报道。因此，本工作的目的就是用RSM对蛋壳膜中酶溶性胶原蛋白（PSC）提取条件的优化。本研究调查的是关键处理变量（NaOH浓度、碱处理时间、酶浓度和水解时间）对PSC提取率的影响，并确定从蛋壳膜中提取PSC的最佳条件。

2.材料与方法

2.1.材料和化学试剂

未加工的蛋壳膜来源于商业。仔细的手动去除外膜并用蒸馏水洗净。酶活为750U/mg的胃蛋白酶是从Sigma Aldrich Co.（St. Louis, US）购买的。NaCl、乙酸、NaOH 和三（羟甲基）氨基甲烷是从Merck (Darmstadt, Germany)购买的。本研究中所使用的所有试剂均为分析级。

2.2.蛋壳膜中酶溶性胶原蛋白的提取

PSC是从蛋壳膜中用Kittiphattanabawon, Benjiakul, Visessanguan, Nagai, and Tanaka (2005) and Liu et al. (2012)提出的方法并稍加改进之后提取出来的。准确称取5g的新鲜蛋壳膜。蛋壳膜用10倍质量体积比（V/W）的碱性溶液（0.2-1.2mol/L NaOH）搅拌处理6-36h，每2h更换一次碱液，除去杂蛋白。然后弃上清，碱处理过的样品用蒸馏水清洗直至PH成中性。提取PSC时，将预处理的蛋壳膜浸泡在0.5mol/L的乙酸与胃蛋白酶（15-90U/mg）抽提液中搅拌处理12-72h。胃蛋白酶的量以酶活计。混合物用两层纱布