海星（黄海海燕）体壁胶原蛋白及内脏脂质的研究

论文摘要

海星是海洋中常见的棘皮动物,数目众多,资源丰富,但海星生性凶残,专食牡蛎、扇贝和鲍鱼等海珍品,对沿海海珍品养殖危害极大。若能对海星进行有效的开发利用,不但能够减少资源的浪费,还可以减少对海珍品的危害。本文以海星的一种—黄海海燕（Asterina pectinifera）为原料,一方面,采用胃蛋白酶与乙酸溶解相结合的方法制备海燕体壁胶原蛋白（pepsin-solublecollagen,PSC）;另一方面,采用有机溶剂辅助水酶法制备海燕内脏脂质,以期对海星的加工和利用提供支撑。首先对海燕的各部位（整体,体壁,内脏）的基本营养成分进行了分析测定。其次,采用胃蛋白酶与乙酸溶解相结合的方法制得海燕体壁胶原蛋白,对其进行了结构鉴定、理化性质和功能特性的研究。结果表明:海燕体壁PSC的提取率为6.11%。氨基酸分析发现,每1000个总氨基酸残基中,甘氨酸含量为329个,脯氨酸羟基化率为45.5%;紫外-可见扫描测得的最大吸收峰位于232 nm;SDS-PAGE结果表明,海燕体壁酶促溶性胶原蛋白有两条α链,分子质量在140 kDa左右。圆二色谱分析海燕体壁PSC在220 nm处存在一个正峰,在196nm处存在一个负槽,属于典型胶原蛋白三股螺旋结构的特征峰型。海燕体壁PSC的变性温度（Td）为23.0℃;同大豆蛋白相比较,海燕体壁酶促溶性胶原蛋白吸油性较弱,为15.7 mL/g;乳化性较好,为98.9%,但稳定性较差,放置5 h后,仅为原来的45.0%。最后,分别用中性蛋白酶,碱性蛋白酶,木瓜蛋白酶和胰蛋白酶对海燕内脏进行水解,结果表明:中性蛋白酶水解海燕内脏的最优条件为料液比1:4,pH7.0,温度45℃,时间3 h;碱性蛋白酶水解最优条件为料液比1:4,pH 8.0,温度45℃,时间3.5 h;木瓜蛋白酶水解最优条件为料液比1:4,pH 7.5,温度50℃,时间3 h;胰蛋白酶水解最优条件为料液比1:3,pH 8.0,温度45℃,时间3 h。对其内脏脂质得率的研究发现:中性蛋白酶提取最优条件为料液比1:5,pH 7.0,温度50℃,时间3 h;碱性蛋白酶提取最有条件为料液比1:5,pH 8.0,温度55℃,时间3 h;木瓜蛋白酶提取最优条件为料液比1:5,pH7.0,温度50℃,时间3h;胰蛋白酶提取最优条件为料液比1:5,pH7.5,温度45℃,时间3 h。在最优条件下,原料经中性蛋白酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和胰蛋白酶水解后的脂质得率分别为6.86%、6.11%、8.0%和5.5%。GC-MS分析结果表明,四种酶所提取得到海燕脂质的脂肪酸组成除胰蛋白酶外差异并不大,其中多不饱和脂肪酸较高,约占总脂肪酸的40.83%-50.45%,其中EPA（20:5）和DHA（22:6）含量相对较高,约占总脂肪酸的27.83%-36.62%。海燕内脏脂质抗氧化活性研究表明,四种酶（中性蛋白酶,碱性蛋白酶,木瓜蛋白酶,胰蛋白酶）提取的海燕内脏脂质在浓度为100 μg/mL时,均具有较强的抵御H2O2致细胞氧化损伤作用,碱性蛋白酶所提取的海燕内脏脂质能力相对较强。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 前言
• 1.2 海星营养成分及相关研究
• 1.2.1 蛋白质、氨基酸和多肽
• 1.2.2 脂类
• 1.2.3 生物碱
• 1.2.4 多糖
• 1.2.5 皂苷类
• 1.2.6 其他成分
• 1.3 水产胶原蛋白概述
• 1.3.1 胶原蛋白及其结构
• 1.3.2 水产胶原蛋白的提取方法
• 1.3.2.1 酸提取法
• 1.3.2.2 碱提取法
• 1.3.2.3 酶解提取法
• 1.3.2.4 盐水浸提法
• 1.3.2.5 热水提取法
• 1.3.3 胶原蛋白的理化性质和生物活性
• 1.3.3.1 胶原蛋白的理化性质
• 1.3.3.2 胶原蛋白的生物活性
• 1.4 水产品脂质的研究进展
• 1.4.1 水产品脂质的生物活性
• 1.4.2 水产品脂质的开发研究
• 1.4.3 脂质对人体健康的意义
• 1.5 立题背景和意义
• 1.6 本论文研究的主要内容
• 第二章 海燕体壁酶促溶性胶原蛋白的研究
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 实验原料
• 2.1.2 主要试剂
• 2.1.3 实验设备
• 2.1.4 测定方法
• 2.1.4.1 化学组分测定
• 2.1.4.2 Folin-酚法测蛋白
• 2.2 海燕体壁酶促溶性胶原蛋白提取
• 2.2.1 海燕体壁酶促溶性胶原蛋白提取方法
• 2.2.2 海燕体壁PSC提取率测定
• 2.3 海燕体壁酶促溶性胶原蛋白的结构分析
• 2.3.1 氨基酸组成的测定
• 2.3.2 海燕体壁酶促溶性胶原蛋白的紫外光谱分析方法
• 2.3.3 海燕体壁酶促溶性胶原蛋白的红外光谱分析方法
• 2.3.4 海燕体壁酶促溶性胶原蛋白的圆二色谱分析
• 2.3.5 海燕体壁酶促溶性胶原蛋白SDS-PAGE电泳分析
• 2.4 海燕体壁酶促溶性胶原蛋白理化性质的测定
• 2.4.1 粘度法测定海燕体壁酶促溶性胶原蛋白热变性温度
• 2.4.2 海燕体壁酶促溶性胶原蛋白的吸油性
• 2.4.3 海燕体壁酶促溶性胶原蛋白的乳化性及乳化稳定性
• 2.4.4 海燕体壁酶促溶性胶原蛋白起泡性和泡沫稳定性
• 2.5 结果与讨论
• 2.5.1 海燕各部分基本营养成分
• 2.5.2 海燕体壁酶促溶性胶原蛋白提取率
• 2.5.3 海燕体壁酶促溶性胶原蛋白的结构分析
• 2.5.3.1 氨基酸组成的测定
• 2.5.3.2 海燕体壁PSC紫外吸收光谱
• 2.5.3.3 海燕体壁PSC红外吸收光谱
• 2.5.3.4 圆二色谱法测定温度对海燕体壁酶促溶性胶原蛋白变性的影响
• 2.5.3.5 SDS-PAGE电泳确定海燕体壁PSC分子质量
• 2.5.4 海燕体壁PSC的理化性质
• 2.5.4.1 海燕体壁PSC变性温度
• 2.5.4.2 海燕体壁PSC的吸油性
• 2.5.4.3 海燕体壁PSC的乳化性及乳化稳定性
• 2.5.4.4 海燕体壁PSC的起泡性和泡沫稳定性
• 2.6 本章小结
• 第三章 海燕内脏脂质的研究
• 3.1 实验材料
• 3.1.1 实验原料
• 3.1.2 主要试剂
• 3.1.3 实验设备
• 3.2 测定方法
• 3.2.1 甲醛滴定法测水解度
• 3.2.2 不同因素和水平的四种蛋白酶对海燕内脏水解度的影响
• 3.2.3 海燕内脏脂质提取率的优化
• 3.2.4 脂质脂肪酸组成的测定方法
• 3.2.5 抗氧化活性的测定
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 中性蛋白酶水解条件的优化
• 3.3.1.1 料液比对水解度及脂质得率的影响
• 3.3.1.2 pH对水解度及脂质得率的影响
• 3.3.1.3 温度对水解度及脂质得率的影响
• 3.3.1.4 时间对水解度及脂质得率的影响
• 3.3.2 碱性蛋白酶水解条件的优化
• 3.3.2.1 料液比对水解度及脂质得率的影响
• 3.3.2.2 pH对水解度及脂质得率的影响
• 3.3.2.3 温度对水解度及脂质得率的影响
• 3.3.2.4 时间对水解度及脂质得率的影响
• 3.3.3 木瓜蛋白酶水解条件的优化
• 3.3.3.1 料液比对水解度及脂质得率影响
• 3.3.3.2 pH对水解度及脂质得率影响
• 3.3.3.3 温度对水解度及脂质得率的影响
• 3.3.3.4 时间对水解度及脂质得率的影响
• 3.3.4 胰蛋白酶水解条件的优化
• 3.3.4.1 料液比对水解度及脂质得率的影响
• 3.3.4.2 pH对水解度及脂质得率的影响
• 3.3.4.3 温度对水解度及脂质得率的影响
• 3.3.3.4 时间对水解度及脂质得率的影响
• 3.3.5 海燕内脏脂质脂肪酸组成分析
• 3.3.6 海燕体壁脂质抗氧化活性的研究
• 3.4 本章小结
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢