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海参在受到外界的理化刺激后,体壁会出现松弛、粘液样变性、流失等现象,破坏海参品质,造成经济损失。海参体壁是可变胶原组织(mutable collagenous tissues,MCT),由微纤维和胶原纤维等超分子构成,包含胶原、蛋白聚糖和糖蛋白等基本结构单元。微纤维包绕胶原纤维形成网络结构,保证了MCT的机械稳定性。海参体壁自溶时外观结构及力学特性所发生的剧烈变化,意味着海参体壁超分子结构的严重破坏。近年来,研究者发现海参内源蛋白酶可降解海参体壁胶原蛋白及非胶原蛋白,然而,关于蛋白酶对海参体壁超分子结构的破坏作用,所知较少。本论文提取刺参体壁完整胶原纤维,建立海参体壁胶原超分子模型,采用丝氨酸蛋白酶系中的胰蛋白酶降解该模型,利用扫描电镜技术观察酶解过程中MCT层级结构的微观变化;采用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)及差示量热扫描法(DSC)研究酶解过程中胶原纤维的高级结构变化;采用高效液相色谱法、SDS-PAGE电泳法及化学法对溶出性成分进行定性及定量分析,进而揭示胰蛋白酶对刺参体壁胶原纤维超分子结构的降解作用。扫描电镜结果表明,所提取的MCT胶原超分子(MCT collagen macromolecules)以结构完整的胶原纤维为主,可作为模型用于研究酶对胶原超分子的降解作用。MCT胶原超分子经胰蛋白酶酶解72h之后,胶原纤维表面解聚出少量胶原原纤维,但胶原纤维的主体结构尚在,说明胰蛋白酶仅可引起胶原纤维的轻微解聚;化学分析结果表明,总溶出性成分、溶出性蛋白、糖胺聚糖和羟脯氨酸量均随着酶解时间的延长而显著增加。72h后,酶处理组的总溶出性成分溶出率、蛋白溶出率、糖胺聚糖溶出量及羟脯氨酸溶出率分别为2.70%、3.92%、1515.30μg/g和0.21%,而空白组前三个指标的相应数值分别为1.87%、0.81%、530.66μg/g,均显著低于酶处理组,但羟脯氨酸未有溶出,说明胰蛋白酶可引起胶原纤维结构破坏,但程度较轻;FTIR分析表明,MCT胶原超分子具有胶原蛋白特征性的红外光谱图,进一步证明它是一种胶原超分子结构。酶解处理未引起MCT胶原超分子FTIR谱图的显著变化,说明胶原纤维中胶原蛋白的二级结构未发生剧烈变化。热稳定性分析表明,胶原的热稳定性与其所处结构层级有关,处于胶原超分子结构时热稳定性显著强于单体胶原蛋白。酶解处理未引起MCT胶原超分子热稳定性的显著变化,说明胶原纤维高级结构未发生剧烈变化。综上所述,胰蛋白酶对胶原纤维超分子结构具有一定的破坏作用,但程度较轻,据此推测,其虽可能参与海参自溶,但不一定发挥主导作用。