鱿鱼皮胶原蛋白的制备及胶原海绵的初步研究

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鱿鱼属软体动物门,头足纲,枪乌贼科,是一种重要的海洋水产品。目前,鱿鱼加工已成为国内水产品加工业的重要组成部分,但加工副产物鱿鱼皮因加工工艺等所限,无良好的增值途径,一般被简单的加工成饲料或掩埋处理。鱿鱼皮含有丰富胶原蛋白,水产动物的胶原蛋白因其低抗原性、低过敏性、易酶解等优点,有着巨大的研究和应用价值。本研究目的是从鱿鱼皮中提取胶原蛋白,并对其理化性质和医学应用进行初步研究,以期为今后深入研究或应用胶原蛋白提供实验数据和理论依据。从鱿鱼皮中提取胶原蛋白的工艺包括:提取前处理(除杂蛋白和脂肪)、酶解、盐析、复溶去除盐溶性蛋白、透析去除小蛋白分子,最后冷冻干燥。正交实验确定鱿鱼皮前处理的最佳条件为:NaOH浓度为0.15mol/L,异丙醇浓度为12%,活性炭浓度为0.8%,浸提6h。正交实验和响应面法结合确定了酶法提取胶原蛋白的最佳工艺条件为:前处理的鱿鱼皮加入其质量5%的中性蛋白酶,料液比1:14,酶解pH为7.0,51℃酶解54min,胶原蛋白提取率最高。对鱿鱼皮胶原蛋白的理化性质及其组成特征进行分析研究,紫外-可见光吸收分析表明了胶原溶液在220nm处有明显的吸收峰,这与胶原蛋白的特征性吸收峰在220nm-230nm处相一致;此胶原蛋白的热变性温度是26.8℃;傅里叶变换红外光谱分析表明了鱿鱼皮胶原蛋白存在三螺旋结构;其溶解度随着溶液pH值的改变而变化,当pH值接近7时,溶解度迅速下降而达到最低点。随着NaCl浓度的提高,胶原蛋白的溶解度随之下降;电泳结果显示,鱿鱼皮酶解胶原蛋白由两条α链(α1和α2链),存在着至少两种不同亚基说明了鱿鱼皮胶原蛋白是典型的I型胶原蛋白;氨基酸成分析表明胶原蛋白中甘氨酸的含量高达33.5%,几乎没有色氨酸。亚氨基酸(脯氨酸和羟脯氨酸)含量为1000个氨基酸残基中有185个残基;扫描电镜观察了冷冻干燥后的鱿鱼皮胶原蛋白,此胶原蛋白松散且多孔,有规则均匀的蜂窝状多孔。这种网状多孔结构可能适合于做药物载体,不仅有利于药物的均匀分布,还有利于液体的挥发。本文用鱿鱼皮胶原蛋白制备胶原海绵。对所制备胶原海绵进行了酸碱度和重金属含量测定,结果发现鱿鱼皮胶原海绵pH为6.12,重金属含量为0.29μg/kg,符合国标对医用材料的要求。对兔子耳朵进行了止血实验,结果为鱿鱼皮胶原海绵的止血时间为141.24s,到不再流血为止,流血量为0.519g,而纱布的止血指标分别为223.18s和0.843g。所制备的胶原海绵不仅凝血时间短,至凝血为止,流血量也少。
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