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《华中农业大学》 2010年
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牛骨胶原多肽螯合钙的制备及其结构表征

付文雯  
【摘要】: 本试验以新鲜牛骨为原料,通过清洗,脱脂等预处理将其制成粉末,采用蛋白酶水解的方法确定最佳的胶原多肽生产工艺,对酶解剩余的骨渣采用酸处理的方式,提取可溶性骨钙并研究制备胶原多肽螯合钙的最佳配位工艺,最后对胶原多肽螯合钙进行分离纯化,通过傅里叶红外光谱,紫外光谱,扫描电镜,X衍射等对其结构进行表征并推测其结构式。 以水解度和可溶性多肽得率为指标,通过对木瓜蛋白酶、A1398中性蛋白酶、胰蛋白酶、碱性蛋白酶的水解效果进行比较确定用木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶来对牛骨进行分步酶解。复合酶解最佳工艺为t=2:2,E/S=2:2,T=55℃,酶解顺序:先碱性蛋白酶后木瓜蛋白酶。经葡聚糖凝胶G-25分离,可将酶解液分成四个组分,分子量大概分布在117-81283 Da之间,主要以4000 Da左右的小肽为主。对以上四个组分分别进行收集,测其与钙的螯合率,发现分子量小于4000 Da的小肽(主要是Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ组分)螯合率明显高于81283 Da的肽段(Ⅰ组分)。经氨基酸分析发现脯氨酸,甘氨酸等胶原蛋白的特征氨基酸含量较高。同时易于钙结合的酸性氨基酸,如苏氨酸,天门冬氨酸的含量也很高,说明牛骨蛋白水解液是制备多肽螯合钙的良好肽源。 选用盐酸,乙酸,乳酸,柠檬酸提取骨渣中可溶性钙,结果表明,盐酸水解骨渣转化钙的能力最强,每克骨渣中提取的可溶性钙达31.5 mg。应用三因素二次正交旋转试验对牛骨渣中可溶性钙提取进行优化,最佳工艺条件为:时间(t)-95 min,温度(T)=70℃,料液比(m:V)=1:20,在此条件下可溶性钙含量可达32.34 mg/g骨渣。采用旋转蒸发3次除酸,除酸率达80%。采用活性炭进行脱色的最佳工艺为:活性炭浓度为2%,脱色温度为20℃,脱色时间10 min,脱色率达到了99.5%以上。 螯合反应的最佳工艺为:pH=8,时间(t)=60 min,质量比=2:1,温度=60℃,在此条件下螯合率为91.89%。采用硫化钠法对胶原多肽螯合钙进行初步鉴定,确定其是不同于胶原多肽的一种新型螯合物。 通过元素分析,不同pH条件下溶解度试验,红外光谱,UV扫描图谱,SEM图谱,X衍射等对胶原多肽螯合钙的结构进行分析表征,并对胶原多肽螯合钙的结构进行推测。不同pH值下的溶解度试验表明胶原多肽螯合钙属于易溶物质;红外光谱试验中胶原多肽与钙结合后酰胺Ⅰ,Ⅱ波数均发生了位移;UV扫描图谱中胶原多肽的羰基及肽键的特征吸收峰也明显发生了位移;SEM图谱上可以清晰地看到不少白色晶粒“镶嵌”在胶多肽表面;从X衍射图谱上可以明显看到胶原多肽基本无规则的非晶体结构转变成有规则的晶体结构;根据上述结构分析推测胶原多肽螯合钙是以钙为中心,紧密地与氨基和羰基基团结合形成形成五元环结构。
【学位授予单位】:华中农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TS251.94

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【引证文献】
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