马面鲀鱼皮胶原结构、功能及流变性能的研究
发布时间：2021-09-18 16:36
胶原是一种主要存在于动物皮肤、肌键、韧带及其他结缔组织中的重要的结构蛋白。胶原因具有良好的生物降解性、止血性、低免疫原性等优点,逐渐成为了一种新兴产业。每年胶原的市场需求量高达二十万吨,胶原产品的销售额达到2-10亿美元,具有巨大的发展潜力与市场前景。近年来,疯牛病、禽流感、猪瘟等传染病的爆发,引发了人们对使用陆源胶原的担忧,使海洋源胶原成为了近年来众多学者的研究热点。本文以马面鲀（Navodon Septentrionalis）鱼皮为研究对象,用酸提取协同盐析透析集成技术制备胶原,鉴定其结构,并分析其功能特性和流变性能。在此基础上,探究p H和温度对马面鲀鱼皮胶原微观结构、功能特性和流变性能的影响,阐释p H、温度诱导下三者的变化规律。主要实验结果如下:1)以马面鲀鱼皮为研究对象,制备马面鲀鱼皮胶原。实验结果表明,马面鲀鱼皮胶原得率为14.8%（湿重）,优于于深水鲷鱼皮胶原、罗非鱼皮胶原、西班牙鲭鱼皮胶原。SDS-PAGE电泳实验结果表明,马面鲀鱼皮胶原为典型的I型胶原。紫外光谱、红外光谱、圆二色谱和X射线衍射实验结果表明,制备的胶原保持胶原特有的三螺旋结构,没有变性。水接触角实验结...
【文章来源】：福建农林大学福建省
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
马面鲀鱼皮胶原的SDS-PAGE电泳结果
马面鲀鱼皮胶原结构、功能及流变性能的研究212.4.2.2紫外分光光度计如图2-2所示为马面鲀鱼皮胶原的紫外吸收光谱。胶原在230nm左右有最大的特征吸收峰，这是由肽键-C=O的n→π*的跃迁形成的[101]。可以看出胶原在229nm处有最大的紫外吸收峰，这与罗非鱼皮胶原（232nm）[98]、河豚鱼皮胶原（230nm）[99]和鹿骨胶原（234nm）[100]的紫外特征吸收峰相类似。胶原的氨基酸组成中没有色氨酸，且酪氨酸、苯丙氨酸含量很低[102]，在紫外吸收光谱中这三种氨基酸在250nm-290nm处有特征吸收峰[103]。张建忠[104]的研究表明，色氨酸、赖氨酸和苯丙氨酸含有的苯环共轭双键分别在280nm、275nm、257nm处特征吸收峰。而制备出的马面鲀鱼皮胶原的紫外吸收光谱在280nm、275nm、257nm处没有很强的特征吸收峰，这表明胶原中芳香族氨基酸含量很少，所制备的胶原为典型的Ⅰ型胶原。图2-2马面鲀鱼皮胶原的紫外吸收光谱Fig.2-2TheultravioletabsorptiondetectionofNavodonSeptentrionalisskincollagen2.4.2.3傅里叶红外光谱图2-3为马面鲀鱼皮胶原的红外光谱图。与其他I型胶原的光谱图类似，都有五个主要的特征吸收峰，包括酰胺A带、酰胺B带、酰胺Ⅰ带、酰胺Ⅱ带、酰胺Ⅲ带。马面鲀鱼皮胶原的酰胺A带的吸收峰在3318.81cm-1。根据ZohaBarzideh等[105]的理论，酰胺A带的特征吸收峰通常和N-H伸缩振动有关，吸收峰的范围通常在3400~3440cm-1，马面鲀胶原的酰胺A带特征吸收峰略低于正常
-1，马面鲀鱼皮胶原的酰胺Ⅰ带的位置在正常范围内，说明分子间存在交联。马面鲀鱼皮胶原的酰胺Ⅱ带的吸收峰在1547.03cm-1，酰胺Ⅱ带的范围一般在1550~1600cm-1，它与N-H的弯曲震动和C-N的伸缩震动有关，马面鲀鱼皮胶原的酰胺Ⅱ带波数较低，表明了N-H基团参与了键的合成。马面鲀鱼皮胶原的酰胺Ⅲ带吸收峰在1238.24cm-1处，根据HuiCao等[107]的研究表明，酰胺Ⅲ带的特征吸收峰范围在1200~1350cm-1，其通常受到C-N的伸缩震动和N-H的弯曲的影响。综上所述，马面鲀鱼皮胶原的三螺旋结构在制备过程中被完整的保留，没有被破坏。图2-3马面鲀鱼皮胶原的红外光谱图Fig.2-3FTIRspectraofNavodonSeptentrionalisskincollagen2.4.2.4X射线衍射光谱X射线衍射是分析聚合物晶体结构的常用方法。当X射线与晶体相遇时会发生衍射，通过分析衍射峰的位置和强度可以反映出晶体的结构特征[108]。如图2-4所示为马面鲀鱼皮胶原的X-RD图谱，可以看出，马面鲀鱼皮胶原有三个吸收峰。样品在7.8°有一个较为尖锐的峰；在20.7°有一个较为宽大的峰；在38.4°有一个微小且尖锐的峰。第一个尖锐峰的存在是因为胶原内部较为规整的部分产生的衍射，反映了胶原纤维分子链间的距离；第二个宽大峰的存在是由胶原纤维层间的弥散导致的，反映了胶原骨架间的距离[82]；第三个峰表示了胶原分子中相
【参考文献】：
期刊论文
[1]加热温度对麻鸭肌原纤维蛋白结构与凝胶特性的影响[J]. 王正雯,田宏伟,周富裕,张志芳,何俊,孙杨赢,曹锦轩,潘道东. 食品科学. 2020(13)
[2]胶原蛋白在食品中的应用分析[J]. 陈诗妍. 现代食品. 2019(18)
[3]甲状腺手术中应用胶原蛋白海绵预防术后出血和切口粘连的有效性分析[J]. 邱利飞,孙启玉,赵国军. 河北医学. 2019(08)
[4]载柚皮苷羟基磷灰石胶原支架对人牙髓干细胞体外增殖及成骨向分化的影响[J]. 侯婷婷,潘爽,李艳萍,何丽娜,肖婉鲁,牛玉梅. 口腔医学研究. 2019(08)
[5]可吸收修复胶原联合银离子敷料治疗供皮区创面的疗效[J]. 邹晓防,肖孟景,李宝龙,吴世建,李斌. 武警医学. 2019(07)
[6]两种新型胶原膜引导骨组织再生的体内外性能研究[J]. 王莉莉,严佳,李东升,莫秀梅,胡小坤,章非敏,刘梅. 口腔医学. 2019(06)
[7]鱼皮胶原蛋白-壳聚糖复合海藻酸盐水凝胶敷料对烧烫伤创面的促愈合作用[J]. 宋文山,王园园,杜芬,于德君,代元坤,李八方. 中国海洋药物. 2019(03)
[8]胶原阵列微管神经支架修复周围神经缺损的安全性初步观察[J]. 梁超,丛锐,鲜航,张凡亮,张航,臧成五,赵睿,黄景辉. 中华显微外科杂志. 2019 (02)
[9]基于红外光谱分析巴氏杀菌乳贮藏期间蛋白质二级结构的变化[J]. 王一然,丁瑞雪,耿丽娟,刘显琦,毛晋春,杨梅,陈旭,武俊瑞. 沈阳农业大学学报. 2019(01)
[10]胶原小肽和海藻糖对面包抗老化效果的研究[J]. 翁凌,郑焱戈,冯雨晨,章骞,曹敏杰. 中国食品添加剂. 2018(12)
博士论文
[1]海洋红鼓鱼鱼鳞中Ⅰ型胶原蛋白的高效制备技术及其结构研究[D]. 陈思谨.南京中医药大学 2019
[2]鳕鱼骨胶原肽与活性钙的制备及其抗骨质疏松活性研究[D]. 王珊珊.中国海洋大学 2013
硕士论文
[1]赤魟鱼鱼皮胶原及其衍生物的制备、理化性质及功能特性研究[D]. 李剑瑛.集美大学 2019
[2]鲽鱼鱼皮胶原蛋白的提取及其理化和功能特性的研究[D]. 马帅.渤海大学 2017
[3]胶原膜的改性处理及其相关性能研究[D]. 常瑞.昆明医科大学 2017
[4]鱼源胶原蛋白的制备、性能分析及其自聚集构建生物材料的研究[D]. 李杰.青岛科技大学 2017
[5]云南深水鲷鱼皮酸溶性胶原蛋白的理化性质及其成膜性研究[D]. 姚行行.昆明理工大学 2017
[6]超声辅助酸提甲鱼裙边胶原蛋白及其理化功能特性的研究[D]. 蔡盼盼.南京师范大学 2017
[7]超声波辅助提取罗非鱼皮胶原蛋白及其功能结构性质的研究[D]. 梁健华.华南理工大学 2016
[8]Ⅰ型胶原基生物源纤维的制备与性能研究[D]. 张积财.天津工业大学 2016
[9]米糠蛋白的提取及pH、离子强度对理化特性和结构的影响[D]. 许凤.黑龙江八一农垦大学 2015
[10]静电纺林蛙皮胶原蛋白/PLLA纳米纤维膜及性能研究[D]. 王佳冕.吉林大学 2015
本文编号：3400475
【文章来源】：福建农林大学福建省
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
马面鲀鱼皮胶原的SDS-PAGE电泳结果
马面鲀鱼皮胶原结构、功能及流变性能的研究212.4.2.2紫外分光光度计如图2-2所示为马面鲀鱼皮胶原的紫外吸收光谱。胶原在230nm左右有最大的特征吸收峰，这是由肽键-C=O的n→π*的跃迁形成的[101]。可以看出胶原在229nm处有最大的紫外吸收峰，这与罗非鱼皮胶原（232nm）[98]、河豚鱼皮胶原（230nm）[99]和鹿骨胶原（234nm）[100]的紫外特征吸收峰相类似。胶原的氨基酸组成中没有色氨酸，且酪氨酸、苯丙氨酸含量很低[102]，在紫外吸收光谱中这三种氨基酸在250nm-290nm处有特征吸收峰[103]。张建忠[104]的研究表明，色氨酸、赖氨酸和苯丙氨酸含有的苯环共轭双键分别在280nm、275nm、257nm处特征吸收峰。而制备出的马面鲀鱼皮胶原的紫外吸收光谱在280nm、275nm、257nm处没有很强的特征吸收峰，这表明胶原中芳香族氨基酸含量很少，所制备的胶原为典型的Ⅰ型胶原。图2-2马面鲀鱼皮胶原的紫外吸收光谱Fig.2-2TheultravioletabsorptiondetectionofNavodonSeptentrionalisskincollagen2.4.2.3傅里叶红外光谱图2-3为马面鲀鱼皮胶原的红外光谱图。与其他I型胶原的光谱图类似，都有五个主要的特征吸收峰，包括酰胺A带、酰胺B带、酰胺Ⅰ带、酰胺Ⅱ带、酰胺Ⅲ带。马面鲀鱼皮胶原的酰胺A带的吸收峰在3318.81cm-1。根据ZohaBarzideh等[105]的理论，酰胺A带的特征吸收峰通常和N-H伸缩振动有关，吸收峰的范围通常在3400~3440cm-1，马面鲀胶原的酰胺A带特征吸收峰略低于正常
-1，马面鲀鱼皮胶原的酰胺Ⅰ带的位置在正常范围内，说明分子间存在交联。马面鲀鱼皮胶原的酰胺Ⅱ带的吸收峰在1547.03cm-1，酰胺Ⅱ带的范围一般在1550~1600cm-1，它与N-H的弯曲震动和C-N的伸缩震动有关，马面鲀鱼皮胶原的酰胺Ⅱ带波数较低，表明了N-H基团参与了键的合成。马面鲀鱼皮胶原的酰胺Ⅲ带吸收峰在1238.24cm-1处，根据HuiCao等[107]的研究表明，酰胺Ⅲ带的特征吸收峰范围在1200~1350cm-1，其通常受到C-N的伸缩震动和N-H的弯曲的影响。综上所述，马面鲀鱼皮胶原的三螺旋结构在制备过程中被完整的保留，没有被破坏。图2-3马面鲀鱼皮胶原的红外光谱图Fig.2-3FTIRspectraofNavodonSeptentrionalisskincollagen2.4.2.4X射线衍射光谱X射线衍射是分析聚合物晶体结构的常用方法。当X射线与晶体相遇时会发生衍射，通过分析衍射峰的位置和强度可以反映出晶体的结构特征[108]。如图2-4所示为马面鲀鱼皮胶原的X-RD图谱，可以看出，马面鲀鱼皮胶原有三个吸收峰。样品在7.8°有一个较为尖锐的峰；在20.7°有一个较为宽大的峰；在38.4°有一个微小且尖锐的峰。第一个尖锐峰的存在是因为胶原内部较为规整的部分产生的衍射，反映了胶原纤维分子链间的距离；第二个宽大峰的存在是由胶原纤维层间的弥散导致的，反映了胶原骨架间的距离[82]；第三个峰表示了胶原分子中相
【参考文献】：
期刊论文
[1]加热温度对麻鸭肌原纤维蛋白结构与凝胶特性的影响[J]. 王正雯,田宏伟,周富裕,张志芳,何俊,孙杨赢,曹锦轩,潘道东. 食品科学. 2020(13)
[2]胶原蛋白在食品中的应用分析[J]. 陈诗妍. 现代食品. 2019(18)
[3]甲状腺手术中应用胶原蛋白海绵预防术后出血和切口粘连的有效性分析[J]. 邱利飞,孙启玉,赵国军. 河北医学. 2019(08)
[4]载柚皮苷羟基磷灰石胶原支架对人牙髓干细胞体外增殖及成骨向分化的影响[J]. 侯婷婷,潘爽,李艳萍,何丽娜,肖婉鲁,牛玉梅. 口腔医学研究. 2019(08)
[5]可吸收修复胶原联合银离子敷料治疗供皮区创面的疗效[J]. 邹晓防,肖孟景,李宝龙,吴世建,李斌. 武警医学. 2019(07)
[6]两种新型胶原膜引导骨组织再生的体内外性能研究[J]. 王莉莉,严佳,李东升,莫秀梅,胡小坤,章非敏,刘梅. 口腔医学. 2019(06)
[7]鱼皮胶原蛋白-壳聚糖复合海藻酸盐水凝胶敷料对烧烫伤创面的促愈合作用[J]. 宋文山,王园园,杜芬,于德君,代元坤,李八方. 中国海洋药物. 2019(03)
[8]胶原阵列微管神经支架修复周围神经缺损的安全性初步观察[J]. 梁超,丛锐,鲜航,张凡亮,张航,臧成五,赵睿,黄景辉. 中华显微外科杂志. 2019 (02)
[9]基于红外光谱分析巴氏杀菌乳贮藏期间蛋白质二级结构的变化[J]. 王一然,丁瑞雪,耿丽娟,刘显琦,毛晋春,杨梅,陈旭,武俊瑞. 沈阳农业大学学报. 2019(01)
[10]胶原小肽和海藻糖对面包抗老化效果的研究[J]. 翁凌,郑焱戈,冯雨晨,章骞,曹敏杰. 中国食品添加剂. 2018(12)
博士论文
[1]海洋红鼓鱼鱼鳞中Ⅰ型胶原蛋白的高效制备技术及其结构研究[D]. 陈思谨.南京中医药大学 2019
[2]鳕鱼骨胶原肽与活性钙的制备及其抗骨质疏松活性研究[D]. 王珊珊.中国海洋大学 2013
硕士论文
[1]赤魟鱼鱼皮胶原及其衍生物的制备、理化性质及功能特性研究[D]. 李剑瑛.集美大学 2019
[2]鲽鱼鱼皮胶原蛋白的提取及其理化和功能特性的研究[D]. 马帅.渤海大学 2017
[3]胶原膜的改性处理及其相关性能研究[D]. 常瑞.昆明医科大学 2017
[4]鱼源胶原蛋白的制备、性能分析及其自聚集构建生物材料的研究[D]. 李杰.青岛科技大学 2017
[5]云南深水鲷鱼皮酸溶性胶原蛋白的理化性质及其成膜性研究[D]. 姚行行.昆明理工大学 2017
[6]超声辅助酸提甲鱼裙边胶原蛋白及其理化功能特性的研究[D]. 蔡盼盼.南京师范大学 2017
[7]超声波辅助提取罗非鱼皮胶原蛋白及其功能结构性质的研究[D]. 梁健华.华南理工大学 2016
[8]Ⅰ型胶原基生物源纤维的制备与性能研究[D]. 张积财.天津工业大学 2016
[9]米糠蛋白的提取及pH、离子强度对理化特性和结构的影响[D]. 许凤.黑龙江八一农垦大学 2015
[10]静电纺林蛙皮胶原蛋白/PLLA纳米纤维膜及性能研究[D]. 王佳冕.吉林大学 2015
本文编号：3400475
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