鳕鱼皮胶原蛋白酶解液的制备及抗氧化研究.pdf

安徽农业科学， J o u rn a l o f A n h u i A g r i S c i 2 0 1 1 ， 3 9 ( 3 4 ) ： 2 1 3 2 8 ， 2 1 3 4 4 责任编辑李菲菲责任校对况玲玲 鳕鱼皮胶原蛋 白酶解液 的制备及抗氧化研究 刘 春娥， 刘峰， 李刚杰， 姚旭昌， 李广经 ( 中 国 农 业 大 学 烟 台 研 究 院 ， 山 东 烟 台 2 6 4 6 7 0 ) 摘要 目的 利用酶解法从鳕鱼皮中提取胶原蛋白肽， 研究其抗氧化能力。 方法 以鳕鱼鱼皮为原料， 采用胃蛋 白酶进行酶解， 通过 正交试验研究 p H、 水解温度、 加酶量及水解时间4个因素对酶解鳕鱼皮的影响， 确定 胃 蛋 白酶酶解鳕鱼皮的最佳条件 ， 并采用试剂盒法 对酶解产物进行抗氧化活性研究。 结果 各因素对酶解鳕鱼皮的影响为水解时间 水解温度 加酶量 p H， 胃蛋 白酶酶解鳕鱼皮的 最佳工艺条件为： 加酶量4 、 温度 3 7、 p H 3 、 时间3 h 。此条件下， 蛋白质水解度可达到6 9 1 。胃蛋白酶酶解鳕鱼皮得到的胶原肽 粗品具有一定的抗氧化能力， 并对超氧阴离子 自由基具有较强的清除作用。 结论 该研究为开发新的抗氧化剂提供科学参考。 关键词酶 ； 鳕鱼 皮 ； 胶 原蛋 白肽 ； 抗氧化 中图分类号T S 2 0 1 2 文献标识码A 文章编号0 5 1 7 6 6 1 1 ( 2 0 1 1 ) 3 4 2 1 3 2 8一 O 1 S t u dy o n Pr e p a r a tio n f o r En z yma t i c Hy dr o l y s i s o f Co l l ag e n Pe pt i d e f r o m Co d Sk i n a n d I t s An t i o x i da t i o n L I U Ch u n e e t a I ( Ya n t a i Ac a d e my o f C h i n a Ag r i c u l t u r a l Un i v e r s i t y ， Ya n t a i ，S h a n d o n g 2 6 4 6 7 0 ) A b s t r a c t O b j e c t i v e 1 卟e s t u d y a i m e d t o e x t r a c t t h e c o l l a g e n p e p t i d e f r o m山 e c o d s k i n b y t h e e n z y m o l y s i s m e t h o d a n d r e s e a r c h i t s a b i l i t y o f a n t i o x i d a t i o n M e t h o d Wi t h t h e c o d fi s h s k i n a s t h e r a w m a t e r i a l ， u s i n g t h e p e p s i n f o r t h e e n z y m o l y s i s ， t h e e f f e c t s o f 4 f a c t o r s i n c l u d i n g p H，h y d r o l y s i s t e mpe r a t u r e，e n z y me a d d i n g a mo u n t a n d h y d r o l y s i s t i me o n t h e e n z y mo l y s i s o f t he c o d fis h s k i n we r e s t u di e d a n d t h e o p t i mu m c o n di t i o n for t h e e n z y mo l y s i s o f the c o d fi s h s k i n b y t h e p e ps i n t h r o u g h t h e o r t h o g o n a l e x p e r i me n t T he e nz y mo l y s i s p r o d u c t s we r e ma d e f o r t h e a n t i o x i d a n t a c t i v i t y r e s e a r c h b y u s i n g t h e k i t me t h o d R e s u l t T h e e f f e c t o f e a c h f a c t o r o n t h e e n z y mo l y s i s o f t h e c o d矗 s h s k i n w a s h y d rol y s i s t i me h y d r o l y s i s t e mp e r a t u r e e n z y me a d d i n g a mo u n t p H v a l ue T h e o p t i mu m t e c hn o l o g y c o n d i t i o n s f o r the e n z y mo l y s i s o f t le c o d fis h s ki n b y t he p e p s i n we r e a s f o l l o ws ：the p e ps i n a d d i n g a mo u n t o f 4 ，h y d r o l y s i s t e mp e r a t u r e o f 3 7。 C ，h y d r o l y s i s t i me o f 3 h a nd p H o f 3Un - d e r thi s c o n d i t i o nTh e h y dr o l y s i s d e g r e e o f pr o t e i n wa s 6 9 1 r h e c o l l a g e n p e p t i d e c r u d e p r o d u c t s g o t t h r o u g h t h e e n z y mo l y s i s o f t h e c o d fi s h s k i n b y t h e p e p s i n h a d t h e c e r t a i n a n t io x i d a t i o n a b i l i t y a n d s h o w e d t h e s t r o n g e r e l i mi n a t i o n a c t i o n o n t h e s u p e r o x i d e a n i o n r a d i c a 1 【 C o n c l u s i o n ，n l e s t u d y p r e v i d e d t h e s c i e n t i fi c b a s i s fo r t h e d e v e l o p m e n t o f t h e n e w a n t i o x i d a n t Ke y wor ds En z y me；Co d s k i n；Co l l a g e n p e p t i de；An fi o x i d a t i o n 鳕鱼属冷水性底层鱼类 ， 为北方沿海出产的海洋经济鱼 类之一。我国鳕鱼年加工量 4 0万 一 5 0万 t ， 山东省加工量 占 全国加工量的7 8 8 0 。鳕鱼皮为加工副产品， 约 占加 工量的 7 一 8 。鳕鱼皮干物质中 5 0 以上为胶原蛋白， 因此鳕鱼皮可以作为一种新型的胶原蛋白资源 。 采用生物酶法水解植物蛋白或动物蛋 白， 是 目前小肽的 主要制备方法 ， 由此获得的小肽除具有比蛋白更好的溶解性 及消化性外 ， 还被证实具有一定生物活性 。胶原肽生物学 活性方面的研究正逐渐成为研究 的热点 。胶原肽是指以 胶原组织为原料 ， 通过深度水解获得的具有特殊功能的低分 子量的生物活性肽。胶原肽以其 良好 的保湿性、 溶解性、 易 消化吸收性 、 低过敏性等特性， 被广泛应用于化妆品、 保健食 品和医药制品中 。笔者以鳕鱼鱼皮为原料， 根据预试验结 果 ， 采用 胃蛋白酶， 通过正交试验得到鳕鱼皮酶解的最佳条 件 ， 并对水解产物进行抗氧化活性测定。 1 材料与方法 1 1 材料 鳕鱼鱼皮， 山东东方海洋科技有限公司。胃蛋 白酶、 N a O H 、 H S O 、 H C 1 、 乙醇、 茚 - B C A， 即时间 温度 加酶量 p H， 水解度最高的组合应为 A 3 B ： C ， D 。这一组合不在列 表内， 因此做验证试验。结果表 明， 胃蛋白酶酶解鳕鱼皮的 最佳工艺条件 ： 加酶量4 、 温度 3 7、 p H 3 、 时间 3 h 。此条 件下的 D H为6 9 1 。 2 2 抗氧化能力试验 2 2 1 总抗氧化能力试验。 总抗氧化能力测定原理： 机体 中有许多抗氧化物质， 能使F e ”还原成F e “ ， 后者可以与啡 ( 下转第2 1 3 4 4页) 2 1 3 4 4 安徽农 业科 学 留率为指标 ， 试验得出适宜的反渗透工艺条件为温度 3 0、 操作压力 0 6 0 7 M P a ， 膜面流速 3 0 m l m i n 。该条件下经 过微滤处理的马铃薯渣水解液可浓缩到 l 9 5。 B x ， 总质量只 有原来 的 2 5 0 3 ， 质量 分数提 高了 3 9倍 ， 水 分减少 了 7 8 6 2 ， D E值变化不大。 ( 3 ) 浓缩过程无相变 ， 低能耗 ， 操作简便 ， 自动化程度高， 容易实现工业化。 ( 4 ) 0 2 N a O H和0 2 十二烷基苯磺酸钠的混合溶液 可作为马铃薯渣水解液浓缩后膜的清洗剂， 在 4 0下清洗， 恢复系数高达9 6 。 参考文献 1 杨希娟 马铃薯渣开发利用前景分析 J 粮$ - JJ I， 2 0 0 9 ， 3 4 ( 6 ) ： 6 8 8 4 2 孙) 碱 ， 肖明， J v A N, 马铃薯渣脱水技术研究 J ， 食品研究与开发 ， 2 0 1 0 ， 3 1 ( 3 ) ： 6 9 7 3 3 M A Y E R F P o t a t o p u l p ： P r o p e r t i e s ， p h y s i c a l m o d i fi c a t i o n a n d a p p l i c a t i o n s J P l o y m e r D e g r a d a t i o n and S t a b i l i t y ， 1 9 9 8 ， 5 9 ： 2 3 1- 235 4 M A Y E R F ， H I L L E B R A N T J O P o t a t o p u l p ： m i c r o b i o l o g i c al e h a r a c t e r i z a - t i o n， p h y s i c al mo d i fi c a t i o n， a n d a p p l i c a t i o n o f t h i s a g r i c u l t u r a l wa s t e p r o d u c t J A p p l M i e r o b i o B i o t e e h n o l ， 1 9 9 7 ， 4 8 ：4 3 5 4 4 0 5 WA N GTY， WU YH， J I A N G C Y， e t a1 S o l i d s t a t ef e r m e n t e d p o t a t o p u l p ( 上接第2 1 3 2 8页) 啉类物质形成稳固的络合物， 通过 比色可测出其抗氧化能力 的高低。试验得出， 胃蛋白酶酶解鳕鱼皮得到的胶原肽粗品 具有一定的抗氧化能力 ， 总抗氧化能力 0 1 0 4 U m g 蛋白。 表 2 胃蛋白酶酶解条件正交试验结果分析 Ta b l e 2 Re s u l t s o f o r t h o g o n a l t e s t f o r p e p s i n h y d r o l y s i s c o n d i tio n s 2 2 2 抗超氧阴离子 自由基试验。 测定原理： 黄嘌呤氧化酶 作用底物黄嘌呤可产生 0 ： 一 ， 加入 电子传递物质及 G r e s s 氏显色剂呈紫红色， 在5 5 0 n m波长有吸收峰。抗超氧阴离 子的物质可抑制该反应使 0 一 减少， 故比色时颜色变浅 ， 并依据吸光度的变化值可以计算出清除 0 ： 一 的活性。定 义 1 m l 提取液中在 3 7下反应 4 0 m i n所抑制的超氧阴离 子 自由基相当于 5 m g L V 抑制 的超氧阴离子 自由基的变 化值为一个活力单位。试验得出， 胃蛋白酶酶解鳕鱼皮得到 c a n b e u s e d a s p o ul t r y f e e dI J 1 B r i fi s h P o ult r y S c i e n c e ， 2 0 1 0 ， 5 1 ： 2 2 9 2 3 4 6 T H O M A S S E N L V ， G s N s L K ， L I C H T T R ， e t a1 M a x i m a l r e l e a s e o f h i g h ly b ifid o g e n i e s o l u b l e d i e t a r yfi b e r sf r o m in d u s t rial p o t a t o p ulp b ymi n i m al e n z y m a t i c tr e a t m e n t J A p p l i e d M i c r o b i o l o g y a n d B i o t e c h n o l o g y ， 20 1 1， 9 0： 8 7 38 8 4 7 赵凤敏， 李树君， 王宝华， 等 马铃薯淀粉渣综合利用的现状与展望 C 诸嗅 友 中国农业机械学会成立4 0 周年庆典暨2 0 0 3 年学术年会论 文集 北京： 中国农业初械学会，2 0 0 3 ： 1 4 7 9 2 4 8 3 8 祝英， 王治业， 孙智敏， 等 多菌发酵马铃薯渣生产蛋白饲料的研究 J 中国饲料， 2 o 0 9 ( 9 ) ： 4 0 4 3 9 刘汉土 马铃薯淀粉工业废渣制备S A P 及黄腐酸在耐高温材料方面的 应用探索 D 兰州： 西北师范大学， 2 0 O 7 1 0 T H O M A S S E N L V ， M E Y E R A S S t a t i s t i c al l y d e s i g n e d o p t i m i z a t i o n o f e n z y n le e a t al y s e d s ta r c h r e m o v al f r o m pot at o J E n z y m e a n d Mi c r o b i a l h n o l o g y， 20 1 0， 4 6： 2 9 73 0 3 1 1 李雁博， 韦江， 王存文， 等 不同 纳滤膜对苯酚的截留率效果及其影响 因素研究 J 膜科学与技术 ， 201 0 ， 3 0 ( 6 ) ：4 9 5 5 1 2 吕 建国， 王文正， 高辉 卷式反渗透膜浓缩番茄汁的实验研究 J 食 品工业科技，2 0 0 6 ， 2 7 ( 9 ) ： 1 2 7 1 2 9 1 3 杨祖金， 江燕斌， 葛发欢， 等 超滤膜技术分离灵芝多糖的研究 J 中 草药， 2 0 0 9 ， 3 2 ( 1 ) ： 1 2 61 2 9 1 4 E Y A L S A H A R， I N B A L D A V I D， Y E L E N A G E L M A N， e t a1 T h e u s e o f R O t o r e mo v e e me r g i n g mi c mpo l l u t an t s f o l l o w i n g CA S UF o r MBR t r e a t me n t o f mu n i c i p a l w a s t e w a t e r J D e s al i n a t i o n ， 201 1 ， 2 7 3 ： 1 4 2 1 4 7 的胶原肽粗品对超氧阴离子 自由基具有较强的清除作用 ， 抗 超氧阴离子 自由基为 3 9 5 9 U g 蛋白。 3 讨论 在生命活动的氧化代谢过程中不断产生各种 自由基 ， 其 中超氧阴离子( O ： 一 ) 、 羟 自由基 ( O H) 和脂基 自由基 ( R O O ) 是 3 种具有代表性 的自由基 ， 而 O ， 一 的产生最 早 ， 0 H的作用最强。自由基的产生与机体 的许多功能障 碍和疾病的发生如吞噬、 解毒、 炎症、 肿瘤、 衰老、 辐射损伤等 有密切关系 。因此， 研究开发新的抗氧化剂对预防和治疗 相关疾病具有重要的意义。蛋 白质类物质中最有前途的抗 氧化剂当属肽类 ， 肽类不仅在油溶体系中有 良好 的增效作 用 ， 而且在水溶体系、 乳化体系及干燥体系中也有较高的