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应用蛋白酶 K对鱼皮胶原蛋白进行分解, 分别 以 1 / 500和 1 /800的酶用量 以及 0e 和 15e 作用温 度对酶作用条件进行选择, 结果见图 4。
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氨基酸和生物资源
酸组成非常接近。但样品的酶解难易程度不同, 说 明胶原的完整性及结构的紧密度均不同。相比较而 言, 鱼骨胶原蛋白更容易被蛋白酶 K 分解。
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由图 4可知, 随着时间的延长, 各样品 ( 1~ 3; 4 ~ 6; 7~ 8) 中胶原分子分解 程度逐渐增大, 大分子 量肽段减少, 而低分子量肽段逐渐增加。在同样用 酶量的情况下 ( 1 /500) , 与 0e 相比, 15e 时的酶解 速度明显加快, 30 m in时电泳图谱显示胶原被分解 成很多小分子肽段, 由于这些小分子肽段分子量接 近, 条带分界变得模糊。 0e 时, 1 /500和 1 /800的 酶量相差不大, 1 /500的酶用量, 分解 20 m in的样品 条带清晰, 分解程度适中, 因此选用该条件作为蛋白 酶 K 分解条件。 2. 3. 4. 2鱼皮、鳞、骨的酶解比较
由表 1可以看出, 鱼皮在 4e 下经过一次提取 ( 48 h) , 得率是 8. 9% , 随后再进行二次提取, 得率 增加了 0. 6% , 说明鱼皮经过 48 h提取后, 大部分胶 原蛋白已经提取出来, 再延长提取
提取方法
第 1批材料
第 2批材料
张俊杰等: 鲤鱼鱼皮胶原蛋白的提取及其性质研究
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2 结果与讨论 2. 1 成分分析 2. 1. 1 蛋白质测定: 经凯氏定氮测得鲤鱼皮中粗蛋 白含量占鱼皮鲜重的 20. 14% 。 2. 1. 2 脂肪测定: 采用索式抽提法测定得鱼皮粗脂 肪质量分数为 21. 55% 。 2. 1. 3 灰分测定: 通过高温灰化法测得鲤鱼皮中灰 分质量分数为 0. 67% 2. 1. 4水分测定: 经 105e , 烘干至恒重后测得水分 质量分数为 52. 68% 。 2. 2 鱼皮中胶原蛋白的提取
原料质量 / g 一次提取质量 / g
101. 196 9. 016
104. 665 8. 973
二次提取质量 / g
-
0. 988
得率 /%
8. 9
9. 5
注: / - 0表示未进行此步骤操作
图 1 鱼皮胶原蛋白紫外可见光 谱扫描
18. 4e , 鲭鱼鱼皮变性温度为 26. 1e , 秋刀 鱼变性 温度为 23. 0e , 鲑鱼为 19. 4e , 猪皮胶原蛋白的变 性温度为 37e [ 11] , 一般来讲, 来自海洋鱼类胶原蛋 白的变性温度比来自陆地动物胶原蛋白的变性温度 低, 这与生存环境和体温有关 [ 12] , 鲤鱼胶原蛋白的 变性温度高于一般的海水鱼, 低于陆生动物。
图 5 鱼皮、鳞、骨的酶解比较 样品 1: 鱼皮胶原蛋白; 2: 鱼鳞胶原蛋白; 3: 鱼骨胶原蛋白 酶解条件: 0e , 1 / 500的酶用量, 分解 20 m in
3 结论 鲤鱼鱼皮两次提取的得率高于一次提取 0. 6% ;
通过旋转粘度计测定鱼皮 胶原蛋白的变性 温度为 27. 6e , 通过紫外可见光谱扫描得出鱼皮胶原蛋白 溶液在 228 nm 有一最大吸收峰; SDS - PAGE 电泳 证明了鱼皮同鱼鳞、鱼骨的胶原蛋白相似, 初步确定 是 I 型胶原蛋白, 酶解实验进一步证实了鱼皮同鱼 鳞、鱼骨的胶原蛋白在结构上具有很大的相似性。
摘要: 首先对鲤鱼鱼皮的成分进行了研究, 通过凯氏 定氮、索式 抽提、高温灰 化、直接干 燥法测定 了鱼皮 的蛋白 质、脂肪、
灰分、水分含量。通过粘度测定法得到鱼皮胶原蛋白的变性温度为 28e 左右; 紫外可见光谱扫描的结果 证明鱼皮胶 原蛋白在
228 nm 有一最大吸收峰; SDS- PAGE 电泳初步确定鱼皮胶原蛋白是 I 型胶原蛋白; 酶 解实验进一 步证实了 鱼皮同鱼鳞、鱼骨
胶原蛋白是由三条多肽链组成呈三股螺旋结构 蛋白质, 作为一种天然的高分子化合物, 其特有的结 构和化学组成使其在生物医学材料、药物输送载体、 组 织 工 程、化 妆 品 和 食 品 等 领 域 得 到 了 广泛 应 用 [ 1] 。鱼皮胶原 蛋白可以作为一种 安全的食品添 加剂。此外, 研究表明, 胶原蛋白还具有抗衰老、组 织修复、伤口促愈等生理功能, 作为医用生物材料, 具有良好的应用前景 [ 2] 。
的胶原蛋白在结构上 具有很大的相似性。
关键词: 鱼皮; 胶原蛋白; 提取; 性 质
中图分类号: T S254. 1
文献标识码: A 文章编号: 1006- 8376( 2008) 01- 0018- 04
随着水产品加工业的快速发展, 产生了大量的 鱼皮、鱼鳞、鱼骨等废弃物, 如不加以充分利用, 不仅 会污染环境, 也浪费了资源。由于近年来疯牛病、口 蹄疫等传染性疾病的发生和流行, 使人们对来源于 牲畜的胶原蛋白的安全性发生了怀疑, 另外, 来源于 牲畜的胶原蛋白在信仰伊斯兰教、回教等地区的应 用受到限制。因此, 研究和开发鱼皮、鱼鳞、鱼骨等 水产加工废弃物中的胶原蛋白逐渐 受到人们的重 视。
由图 5实验结果可以看出, 三种来源不同的胶 原蛋白经蛋白酶 K 分解后, 条带都较清晰, 主要部 分条带位置几乎完全一致, 说明其结构构型及氨基
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准确称取胶原蛋白 0. 005 g, 加入 1 mL 的 T ris - m a leate( pH 7. 0) , 沸水浴加热 3~ 5 m in。按 1 /500 或 1 /800加入质量浓度为 0. 15 g# L- 1蛋白酶 K, 分 别在 0e , 15e 酶解, 达到相应时间时立即取 0. 1 mL 样品加入 0. 1 mL 的 SDS样品处理液, 沸水浴加热 3 m in后置于 - 20e 冰箱保存待用, 点样时自然解冻, 进行 SDS- PAGE 电泳。考查不同酶用量和酶解温 度对胶原蛋白的分解效果。
1 材料与方法 1. 1 材料:
鲜活鲤 鱼宰 杀后取 鱼皮 装 于密 实袋 中, 置于 - 25e 冰箱保存。 1. 2 实验方法 1. 2. 1 鱼皮成分的测定
蛋白质测定 [ 5] : 采用凯氏定氮法。 脂肪测定 [ 5] : 采用索式抽提法。
收稿日期: 2007 - 11- 26 作者简介: 张俊杰, 男 ( 1970- ), 博士, 副教授, 从 事水产品加工 与综 合利用方面的研究。 基金来源: 江苏省海洋生物重点建设实验室基金资助项目, 项目编号 2006H S016
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2. 3 胶原蛋白的性质 2. 3. 1 紫外可见光谱扫描
一般具有共轭双键的物质都具有紫外吸收, 在 20种基本氨基酸中, 有 4种具有共轭双键, T rp, T yr, Phe和 H is, 而这其中 T rp 在 280 nm 的紫外吸收最 强, 所以大多数蛋白质在 280 nm 处都有一个很强的 紫外吸收, 并可通过对 280 nm 的紫外吸光度的测量 对蛋白质溶液进行定量分析, 但胶原蛋白由于其中 几乎不含 T rp, 所以在 280 nm 处没有强吸收峰的出 现, 这可作为一个鉴定胶原蛋白纯度的方法。由图 1可知, 胶原溶液在大约 228 ~ 230 nm 处有一个吸 收峰, 与资料报道的胶原蛋白吸收峰 ( 225nm 附近 ) 位置一致 [ 9] 。 2. 3. 2 粘度测定
1. 2. 4粘度测定 取皮 ASC 0. 075 g溶于 10 mL 乙酸 ( 0. 1 m o l#
L- 1 ) 中, 用旋转粘度计在不同温度下测定粘度值。 1. 2. 5 SDS- PAGE电泳 [ 4 ]
0. 1 mL 胶原蛋白溶液与 0. 1 mL SDS样品处理 液混合后, 沸水浴加热 3 m in点样, 开始电泳。电流 开始为 10 mA, 至浓缩胶, 分离胶界限处调整电流为 15 mA, 电泳结束, 固定液固定 30 m in, 染色 1 h, 脱 色直到无底色, 做成干胶, 拍照。 1. 2. 6酶解实验