中国拥有丰富的罗非鱼资源,产业化的罗非鱼加工业正在不断发展壮大。血液是罗非鱼加工中的主要副产物之一,含有丰富的活性物质,却一直作为废弃物排放,若能进行科学有效的利用,则具有广泛的开发应用前景,不仅能有效地减少环境污染,还能显著地增加企业的附加值。本文以罗非鱼血液为原料,采用现代生物技术,从中分离纯化超氧化物歧化酶(SOD)和血红素,并对相关工艺进行条件优化研究,建立了一套高效、易于规模放大的从罗非鱼血中提纯SOD和血红素的新工艺。另外,还对罗非鱼血SOD和血红素的相关性质进行研究,可为今后合理开发利用罗非鱼血液资源提供理论依据。主要研究结果如下:　　(1)罗非鱼血SOD分离纯化工艺研究　　采用超声波辅助细胞破碎,乙醇、氯仿沉淀和热变性处理得到 SOD粗酶液,利用多功能蛋白快速纯化液相色谱系统控制,将SOD粗酶液进行离子交换和凝胶过滤两次纯化,经超滤浓缩管浓缩得 SOD终产品。通过对 SOD提纯工艺条件进行优化研究,得到SOD提纯最优条件:①超声波破膜处理:超声功率400W,超声波作用时间20min,细胞稀释倍数3倍;②乙醇、氯仿沉淀:乙醇添加量30％、氯仿添加量30%、搅拌时间20min左右;③热变性:加热温度60℃,热处理时间15~30min;④离子交换色谱:流动相为pH8.020mmol/L的Tris-HCl缓冲液,分步洗脱条件为10%B液、20min→30%B液、15min→100%B液、15min,最佳上样量4mL,最大流速150cm/h;⑤凝胶过滤层析:洗脱缓冲液为20mmol/L pH8.0的Tris-HCl缓冲液(内含0.15mol/L NaCl)。　　罗非鱼血SOD的纯化结果:比活力为8136U/mg,回收率为54.5%,纯化倍数为1892,经PAGE鉴定为一条带,达到了电泳纯。　　(2)罗非鱼血SOD酶学性质研究　　通过敏感度试验、光谱学分析、亚基分子量测定、pH和热稳定性试验以及动力学模型分析,对SOD酶学性质进行研究,结果表明:罗非鱼血SOD对KCN和H2O2敏感,紫外特征吸收波长为260nm,荧光光谱扫描的最大激发波长λex为289nm,最大发射波长λem为327nm,SDS-PAGE测得其亚基分子量约为16KDa,它在pH5-9、70℃以下稳定,在邻苯三酚氧化体系中的米氏常数Km为0.4mmol/L,最大反应速率Vmax为400μmol/min。　　(3)血红素的酶解法提纯工艺研究　　采用酶解法制备血红素粗产物,再通过热处理、酸沉淀、离心和真空冷冻干燥等方法得血红素终产品。通过对酶解等工艺条件进行优化研究,得到血红素提纯最优条件:①酶种类的选择:经复合酶水解的血红素浓度最高,为65.9 mg/100mL,水解效果最佳,最适反应温度为40℃,最适pH为7.0。②单因素试验和正交实验确定的最佳酶解条件:底物浓度6%、酶添加量8000U/g、酶解时间2h。③热处理:将酶解液进行沸水浴处理15min,然后冷却至室温,用2M氢氧化钠溶液将酶解液调成pH9-10的弱碱环境,充分搅拌后静置20min,离心(3000×g,10min),去除沉淀。④酸沉淀:用冰醋酸调节酶解液pH5-6,充分搅拌后静置20min,离心(3000×g,10min),收集沉淀。　　血红素产品的提纯结果:回收率为80.9%,纯度为28.2%。　　(4)血红素相关性质研究　　通过超滤技术定性分析、紫外-可见光谱扫描图谱分析、高效液相色谱定性分析、Fe2+/Fe3+组成分析以及外观分析等,对血红素产品相关性质进行研究:①超滤定性分析发现,所得产品中约25%的血红素以与多肽结合的形式存在,相对分子量在5-10KDa范围内,而75%的血红素则可能以单体的形式存在。②样品与血红素标准品进行紫外-可见光谱扫描和HPLC定性分析发现,样品特征波长为385nm,样品中的特征成分为血红素,且含量与28.2%一致。③Fe2+和Fe3+含量分析可知,样品中二价铁残留率为37%,因此,在样品制备过程中应该加强二价铁的保护。④样品外观性状研究发现,血红素标准品在显微镜下观察为紫色针状晶体,样品呈紫色针状晶体或蓝紫色粉末状。