基于水热处理的罗非鱼鱼鳞ACE抑制肽酶法制备研究

发布时间：2020-05-11 18:46

【摘要】：罗非鱼是我国淡水鱼养殖的重要品种之一,年产量约占世界总产量的一半,其加工过程中产生的大量副产物(如鱼皮、鱼鳞及鱼骨等)通常被当作废弃物丢弃。鱼鳞富含蛋白质,可用来生产胶原蛋白、明胶或多肽,但其独特的天然骨质层屏障限制了鱼鳞蛋白的利用。如何开发绿色、高效的预处理方法来打破其天然抗性屏障从而提高酶解效率是当前亟待解决的关键科学问题之一。为此,本研究以罗非鱼鳞为原料,比较了不同前处理方式对鱼鳞蛋白回收率的影响,确定了适合鱼鳞的水热处理工艺,并优化了鱼鳞ACE抑制肽的制备工艺,分析了鱼鳞多肽的理化特性及稳定性,并对鱼鳞ACE抑制肽进行了进一步的分离纯化。研究结果可为罗非鱼鳞降血压肽的开发提供理论依据。主要研究结果如下:比较了粉碎、脱钙、水热处理等前处理方式对鱼鳞蛋白回收率的影响,通过对预处理鱼鳞蛋白的结构、酶解特性、氨基酸组成等指标进行表征,发现水热处理能显著提高鱼鳞蛋白的回收率和酶解效率。鱼鳞最佳水热预处理条件为:处理温度135 ℃、处理时间90 min、料液比8%。在此条件下,鱼鳞蛋白回收率达84.81%,酶解产物水解度和ACE抑制率都明显高于对照组,分别为12.88%和82.77%。采用扫描电子显微镜、红外光谱等手段探讨了水热处理对鱼鳞形态和化学结构的影响。结果表明水热处理可基本实现鱼鳞蛋白与羟基磷灰石骨架分离。SDS-PAGE结果显示水热处理鱼鳞蛋白分子量主要集中在20kDa以下。以酶解液水解度和ACE抑制率为评价指标,基于单因素试验,通过响应面法优化了水热处理辅助酶法制备鱼鳞ACE抑制肽的工艺参数。确定碱性蛋白酶为最佳水解用酶,最优的酶解工艺参数为料液比8%,酶解时间1.5 h,酶解温度55.37 ℃,pH值7.99,酶底比0.59%。分析了鱼鳞多肽的基本组成、理化性质及体外各因素对其降血压活性的影响。结果表明鱼鳞多肽粗蛋白含量达97.01%,相对分子质量主要分布于200～1000 Da之间,富含甘氨酸、脯氨酸、谷氨酸和丙氨酸,在较宽pH值范围具有良好的溶解性,溶解性均在85%以上,起泡性、泡沫稳定性、乳化稳定性和抗氧化性均相对较好。鱼鳞多肽稳定性研究结果表明,冷冻干燥所得样品颜色更白,颗粒较大且疏松不规则,对ACE抑制活性优于热风干燥样品,其IC50值为730 μg/mL;鱼鳞多肽具有良好的耐热性和耐酸碱性,在模拟消化道环境中仍能很好地保持其降血压活性。鱼鳞多肽溶液经截留分子量3 kDa超滤膜分离后,其IC50值为423.3 μg/mL,经凝胶过滤层析进一步纯化后,其IC50为167.30 μg/mL,纯化倍数为4.36倍。
【图文】：

Ｆｉｇ．邋３－１邋Ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋Ｐｒｅ－ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ邋ｏｆｆｉｓｈ邋ｓｃａｌｅ邋ｏｎ邋ｐｒｏｔｅｉｎ邋ｒｅｃｏｖｅｒｙ逡逑本文首先比较了脱钙、粉碎、水热预处理等前处理方式对鱼淲蛋白质回收率逡逑的影响，如图３－１所示。由图可知，１３５邋°Ｃ水热处理比传统预处理条件（脱钙＋逡逑粉碎＋６０邋°Ｃ）下得到的鱼淲蛋白回收率高３倍左右，，说明１３５邋°Ｃ水热处理相较逡逑于传统预处理方式能够大大促进鱼淲蛋白质的溶出。此外，较高温度（１３５邋°Ｃ）逡逑水热处理时，不同前处理方式对鱼鳞的蛋白质回收率无明显影响，即脱钙和粉碎逡逑并不会使蛋白质回收率明显提高。这可能是因为鱼鳞胶原蛋白紧密有序地交联于逡逑１６逡逑

逦１３５逡逑热处理温度（°ｃ）逡逑图３－２热预处理温度对鱼鳞蛋白质回收率的影响逡逑Ｆｉｇ．邋３－２邋Ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋ｔｈｅｒｍａｌ邋ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ邋ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ邋ｏｎ邋ｆｉｓｈ邋ｓｃａｌｅ邋ｐｒｏｔｅｉｎ邋ｒｅｃｏｖｅｒｙ逡逑３．１．３．２水热处理时间的影响逡逑９０逡逑８５－逡逑＾邋＇逦士，逡逑

本文编号：2658904