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《江南大学》 2007年
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斑点叉尾鮰(Channel catfish)鱼皮胶原蛋白及胶原蛋白多肽的研究

刘海英  
【摘要】: 以斑点叉尾鮰鱼皮为原料,提取了可溶性和不溶性胶原,并以胶原的性质为基础,优化了提取明胶的工艺条件。同时,以斑点叉尾鮰鱼皮明胶为原料,采用碱性蛋白酶和胰蛋白酶水解的方法生产出具有清除自由基能力的胶原蛋白多肽。利用小鼠皮肤的光老化模型,研究了胶原蛋白多肽清除光老化皮肤中自由基的能力。利用生物化学方法从胶原蛋白多肽中分离出一条具有高度抗氧化能力的多肽,经多级质谱鉴别为九肽。 采用乙酸溶解和胃蛋白酶分解的方法首次从斑点叉尾鮰鱼皮中分离得到可溶性和不溶性胶原,并对其部分定性。研究结果表明斑点叉尾鮰鱼皮胶原含有的甘氨酸约占23%,羟脯氨酸含量在7.3~7.59%。可溶性胶原的变性温度为34.8℃,比猪皮可溶性胶原变性温度低3℃。电泳结果表明斑点叉尾鮰鱼皮胶原含有两条分子量相同的α肽链,而不同于大部分真骨鱼含有的3条分子量不相同α肽链。可溶性胶原和不溶性胶原的得率分别为25.8%与38.4%。 分别利用饱和Ca(OH)2溶液和低浓度H2SO4溶液对鱼皮进行预处理,然后利用热水抽提的方法制取明胶。以凝胶强度为主要指标,运用响应面设计优化实验条件,得到优化工艺条件:预处理鱼皮经浓度为1.6g/L Ca(OH)2浸泡,浸泡时间为67h,提取pH为5.0~5.5,提取温度为43.2℃,提取时间为5.75h;浓度为0.5mL/L的H2SO4浸泡时间为17.3h,提取pH为3.5~4.0,提取温度为54.3℃,提取时间为5.89h。 分别对酸法明胶和碱法明胶的物理和化学性质进行了研究。傅立叶红外转换扫描结果表明,两种明胶均具有一定的与胶原相似的三级结构;在最佳工艺条件下制取的明胶具有很高的凝胶强度,酸法明胶的Bloom强度为271 Bloom,碱法明胶的Bloom强度为265 Bloom;酸法明胶和碱法明胶的等电点各为7.3和4.1。碱法明胶比酸法明胶都具有很高的粘度,分别为10.52±0.5 mPa.s和8.38±0.3 mPa.s。但是明胶的流变性表明碱法明胶的凝固点和熔点要低于酸法明胶。最佳工艺下的明胶的凝胶能力均好于试剂级猪皮明胶,这表明斑点叉尾鮰鱼皮明胶可以作为猪皮明胶的潜在替代品。 利用斑点叉尾鮰鱼皮明胶水解制取了护肤性的、具有自由基清除能力的胶原蛋白多肽。结果表明,鱼皮明胶的酶水解物的自由基清除能力高于用酸、碱水解的产物;碱性蛋白酶Alcalase水解碱法明胶可以在宽泛的时间范围内产生较高的自由基清除能力。经条件优化后,碱性蛋白酶Alcalase在底物浓度为45g/L、酶与底物比为2000U/g、水解液pH为7、水解温度为60℃的条件下,胶原蛋白多肽的·OH和O2·-清除率分别为88.33%和41.1%;经过胰蛋白酶的再次酶解,胶原蛋白多肽的·OH和O2·-清除率分别达到了95.24%和53.7%。胶原蛋白多肽具有很高的体外清除自由基的能力,平均分子量小于2,000Da,溶解性良好,具有一定的保湿性。 试验表明,胶原蛋白多肽具有减轻小鼠皮肤光老化的作用。确定了小鼠皮肤在UVB照射下的光老化模型。组织切片和组织内羟脯氨酸含量及各抗氧化体系活力的测定结果表明,模型组和空白组之间存在着显著差异。小鼠皮肤外观观察与组织切片表明,外涂高浓度胶原蛋白多肽组小鼠表皮要比模型组薄,说明其对光老化造成的表皮增生有一定治疗作用;外涂胶原蛋白多肽组小鼠皮肤中羟脯氨酸含量比模型组含量高,但是比空白组低。这说明胶原蛋白多肽对光老化皮肤中羟脯氨酸的减少又缓解作用,但是不能使损伤皮肤达到原有水平。涂抹胶原蛋白多肽组小鼠皮肤组织内SOD及GSH-Px活力均比模型组高,而MDA含量均低于模型组。可以推断胶原蛋白多肽可以清除自由基,通过抑制皮肤中的活性氧簇NOS和增强抗氧化酶的作用抑制皮肤损伤。 通过体外抗氧化测定系统,以·OH清除率为指标,依次以SP-Sephadex C-25离子柱、SP-Sephadex G-25体积排阻凝胶柱、中压反向液相纯化系统、高压液相分离纯化具有自由基清除能力的胶原蛋白多肽,得到序列为H- Gly - Pro - Leu - Ser - Gly - Pro - Gly -Hyp- Arg–OH(855.44Da)的9肽。
【学位授予单位】:江南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TS254.1

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中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 徐进;斑点叉尾鮰肾脏细胞系建立与出血病病原学研究[D];华中农业大学;2012年
2 陈德芳;斑点叉尾鮰海豚链球菌病病原学、病理学和诊断方法研究[D];四川农业大学;2011年
3 刘玉林;斑点叉尾鮰病毒囊膜蛋白的鉴定及定位研究[D];华中农业大学;2012年
4 刘海英;斑点叉尾鮰(Channel catfish)鱼皮胶原蛋白及胶原蛋白多肽的研究[D];江南大学;2007年
5 黄小丽;斑点叉尾鮰源嗜麦芽寡养单胞菌胞外蛋白酶的性质及该菌检测方法的建立研究[D];四川农业大学;2007年
6 艾晓辉;多西环素在斑点叉尾鮰中安全使用及快速检测技术研究[D];四川农业大学;2011年
7 赵丽娟;鲶爱德华氏菌自带质粒编码的EseH、EseI和EscD在宿主细胞内的分布与致病性研究[D];华中农业大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 丁伯文;斑点叉尾鮰消化道益生菌的筛选与应用研究[D];华中农业大学;2010年
2 熊华伟;亚硒酸钠胁迫下斑点叉尾鮰脑组织差异蛋白质组研究[D];南昌大学;2011年
3 刘孝明;斑点叉尾鮰暴发性细菌疾病防治研究[D];安徽农业大学;2013年
4 倪俊;斑点叉尾鮰急性败血症病原学、病理形态学及其全菌灭活苗免疫效果研究[D];四川农业大学;2009年
5 王瑶;斑点叉尾鮰呼肠孤病毒诱导斑点叉尾鮰肾脏组织细胞凋亡的研究[D];华中农业大学;2012年
6 范方玲;四川地区斑点叉尾鮰几种重要细菌性疾病病原检测及病原特性研究[D];四川农业大学;2010年
7 谢旭阳;斑点叉尾鮰源温和气单胞菌生物学及药物敏感性研究[D];河南师范大学;2013年
8 伊光辉;斑点叉尾鮰血清免疫球蛋白的提取纯化及部分特性分析[D];华中农业大学;2001年
9 何宝荣;亚硒酸钠对斑点叉尾鮰的急性毒性研究[D];南昌大学;2010年
10 李敏;斑点叉尾鮰NLR家族几个免疫相关基因的表达分析及染色体定位[D];中国海洋大学;2012年
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