随着人们健康意识和生活水平的日益提高,对“天然”食品的需求量越来越大。从动植物等生物体(主要是水产动物)中提取的天然牛磺酸,与合成牛磺酸相比安全性更有保障,具有可观的市场前景。本文以鲍鱼加工副产物内脏为原料,首先采用单因素及响应面分析法(RSM)研究提取温度、提取时间、液固比、提取次数4个因素及其交互作用对牛磺酸提取量的影响,进而建立各因素与牛磺酸提取量关系的数学回归模型。最后确定最佳水提条件为:提取温度94°C、提取时间140 min、液固比4:1、提取次数4次。在此条件下,鲍鱼内脏水煮液中牛磺酸提取量为(12.82±0.23)mg?g-1,与数学回归模型的预测值13.00 mg?g-1基本一致,说明该回归方程与实际情况拟合较好。以最佳水提条件对10 kg鲍鱼内脏进行水提,并运用陶瓷膜和超滤膜组合技术对鲍鱼内脏水提液中的牛磺酸进行分离纯化,再经浓缩、醇沉、结晶、重结晶等步骤获得高纯度天然牛磺酸,并利用高效液相色谱法测定其纯度。结果显示,经截留孔径分别为0.2μm与100 kDa的陶瓷膜微滤与超滤膜超滤处理,牛磺酸损失率为25.61%。再经浓缩、醇沉、结晶处理后可从10 kg的鲍鱼内脏中获得纯度为83%的天然牛磺酸35.63 g,重结晶后天然牛磺酸的纯度可高达98.3%。该天然牛磺酸制备方法与传统方法相比,未采用离子交换树脂,操作更简单,成本低,更适合天然牛磺酸的大规模生产制备。由天然牛磺酸与合成牛磺酸晶体的扫描电子显微镜分析结果显示,天然牛磺酸晶体形态为细针状结晶性粉末,表面粗糙且有较多晶粒附着;合成牛磺酸晶体呈棍棒状,表面光滑,且附着晶粒较少,两者晶体形态的差异可能是因为两者结晶方式的不同引起的。体外抗氧化活性结果显示,天然牛磺酸与合成牛磺酸在体外均不具备明显的抗氧化能力,间接说明牛磺酸的体内抗氧化能力是其协同作用而引起的。急性毒性实验结果显示天然牛磺酸的LD50>10 g?kg-1,表明其属于实际无毒或无毒物质,安全性具有保障。最后,本文建立了一种鉴别天然牛磺酸与合成牛磺酸的方法。根据天然牛磺酸中14C活性远远大于合成牛磺酸的特性,采用超低本底液体闪烁分析仪测定两者的14C活性。结果显示,用超纯水测定的仪器本底的CPM值为1.9,浓度为50 mg?mL-1的高纯度合成牛磺酸溶液的CPM值为1.8,与本底值几乎一致,而同浓度的高纯度天然牛磺酸溶液的CPM值为2.7,并委托第三方检测中心进行验证实验,证明该方法可有效鉴别天然牛磺酸与合成牛磺酸。