生物技术类本科开题报告.doc

毕业设计（论文）开题报告学生姓名李钊专业生物技术学号1002020115设计（论文）题目鱼皮胶原蛋白短肽制品的分析研究1、选题意义：胶原蛋白（也称胶原）是细胞外基质的一种结构蛋白质，英文名“collagen”，由希腊文演化而来，多糖蛋白，呈白色，含有少量的半乳糖和葡萄糖，是细胞外基质（ECM）的主要成分，约占胶原纤维固体物的85%。胶原蛋白是动物体中普遍存在的一种大分子蛋白，主要存在于动物的结缔组织（骨、软骨、皮肤、腱、韧等）中，占哺乳动物体内蛋白质的25%30%，相当于体重的6%。在许多海洋生物，如鱼类的皮，占其蛋白质含量甚至高达80%以上。由于氨基酸组成和交联度等方面的差异，使得水产动物尤其是其加工废弃物皮、骨、鳞中所含有的丰富的胶原蛋白具有很多牲畜胶原蛋白所没有的优点，如一定的凝胶性、高度的分散性、低粘度性、吸水性、持水性以及乳化性等，另外人们发现来源于海洋动物的胶原蛋白在一些方面明显优于陆生动物的胶原蛋白，比如具有低抗原性、低过敏性、变性温度低、可溶性高、易被蛋白酶水解等特性。因此水产胶原蛋白可能逐步替代陆生动物胶原蛋白。短肽：肽是精准的蛋白质片段，其分子只有纳米般大小，胃肠、血管及肌肤皆极容易吸收。短肽，短链肽简称，就是由少数氨基酸组成的蛋白质片段。一般肽中含有的氨基酸的数目为二到九，根据肽中氨基酸的数量的不同的称呼：由两个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物叫做二肽，同理类推还有三肽、四肽、五肽等，一直到九肽。-有文献把由2-10个氨基酸组成的肽成为寡肽；也称为短肽；10-50个氨基酸组成的肽成为多肽，由50个以上的氨基酸组成的肽就称为蛋白质。从消化道总体来讲，短肽在胃肠道中消化吸收比蛋白质、游离氨基酸消化吸收均好，速度快，而且短肽比蛋白质在肠胃滞留的时间短，胃下垂感与腹部涨满感频度低，对小肠吸收面积减少。2、发展动态：短肽：近几年的科学研究发现，人体吸收蛋白质的主要形式不是以氨基酸，而是以短肽的形式吸收的，这是人体吸收蛋白质机制研究的重大突破。 关于鱼类胶原蛋白的研究从20世纪七、八十年代就开始了。至目前, 国内外对鱼类胶原蛋白的提取工艺、理化性质及改性等方面进行了大量、深入的研究, 如Ko lodze ijksa等以鱿鱼皮为原料, 综合考虑提取所用的N aC l浓度、提取温度、料水比等条件, 确定了提取鱿鱼皮胶原蛋白的最佳工艺条件; Guundssnon 等人以鳕鱼皮为原料, 采用不同的有机酸在不同组合和浓度的条件下, 制备明胶, 比较所得产物的理化性质的不同; C.S.Cheow 等人利用热水法分别从黄花鱼和竹荚鱼提取胶原蛋白, 并对其理化性质进行了研究; Ru iDuan等人利用酸法从鲤鱼皮、骨和鳞中提取了胶原蛋白, 对其变性温度、氨基酸组成等性质进行了研究; 杨忠丽等人对鮰鱼皮明胶的提取工艺进行了研究, 探讨盐酸浓度、料液比、提取温度和提取时间对鱼皮明胶得率的影响; 王信苏等人对13徐力,刘立,李相鲁,乔岩梅,吴晓霞,张学忠. 玉米功能短肽的制备及其类超氧化物歧化酶活性研究J. 中国生化药物杂志,2002,02:78-80.14喇文军. 蛋白质、蛋白酶以及短肽类的分离提纯技术及应用J. 食品工程,2008,01:15-18+29.15吕婷,王红英,孙佳佳,钱斯日古楞. 酶法制取鱼皮胶原蛋白短肽J. 大连工业大学学报,2009,01:9-12.实施方案和时间安排（按教学周次安排）：查阅资料、开题报告 第1周第4 周 设计计算（实验） 第5周第13周 绘图（数据处理） 第13周第14周撰写说明书（论文） 第 14 周第15周上交设计（论文） 第15周评阅、答辩 第16周指导教师意见签字：年 月 日系（专业）领导小组意见组长签字： 年 月 日备注注：此表由学生填写，中间页不足时，另附纸。利用酸法提取草鱼鱼鳞的工艺进行了探索; Femnadez一D iaz等分别采用0.1mo l/L和0.5mo l /L的MgSO4, 15% ( w /v)的甘油和10mg /kg转谷氨酰胺酶对所提取的鳕鱼皮明胶进行改性处理, 改性后的明胶凝胶强度大大提高, 并且使鳕鱼皮明胶的凝胶化作用的温度和熔点提高, 使鳕鱼皮凝胶的理化性质更接近于哺乳动物明胶, 使水产动物明胶替代哺乳动物来源明胶成为可能。除了大量的理论研究, 胶原蛋白产品的工业化生产技术也比较成熟, 大量的胶原蛋白产品纷纷上市, 如德国的维恩生物科技集团的胶原蛋白, 东方海洋科技股份有限公司生产的鱼胶原蛋白肽等。鱼类胶原蛋白水解物中的活性肽胶原多肽是胶原或明胶经蛋白酶等降解后制得的相对分子质量为2000 30000的产物。研究表明, 胶原多肽具有多方面的生理功能, 蛋白质消化吸收率几乎达100%, 能保护胃黏膜以及抗溃疡, 促进皮肤胶原代谢, 抑制血压上升, 促进Ca吸收和降低血清中胆固醇含量等。国内外对于鱼类胶原多肽进行了大量研究, 主要有ACE I抑制肽、抗氧化活性肽、抗肿瘤活性肽以及免疫调节肽等。林琳分别从鳕鱼、鱿鱼、鲤鱼皮胶原蛋白酶解液中分离了具有降血压、抗衰老、抑制血管紧张素转化酶的蛋白肽。H ee. Guk 等水解阿拉斯加青鳕的鱼皮, 从水解物中分离出相对分子质量介于( 900 1900) % 103的肽片段, 具有显著的ACE I抑制因子活性, 并纯化出氨基酸组成分别为G ly. Pro. Leu、G ly. Pro. Met的肽片段, 其IC50值分别为2.6.mo l/L和17.13.mo l/L。王静凤等人研究不同分子量鱿鱼皮胶原蛋白多肽对B16黑素瘤细胞黑素合成的影响, 结果发现不同分子量鱿鱼皮胶原蛋白多肽均具有明显抑制B16黑素瘤细胞黑素合成的作用。刘小玲等人研究发现利用酶法制得的罗非鱼胶原蛋白肽对由Fe引发的卵磷脂脂质体过氧化有一定抑制作用, 同时对.OH 具备一定的清除作用。Rozenn 等从鳕鱼胃蛋白酶水解产物中得到酸性肽, 相对分子质量为( 500 3000) % ， 具有刺激免疫的活性。Asbjorm 等研究发现, 4种来源于鲑鱼的酸性肽有类似于刺激产生白细胞超氧阴离子的作用, 它们通过增加活性氧代谢产物, 如产生超氧阴离子, 或通过增加巨噬细胞的吞噬活性和胞饮作用来提高非特异性免疫系统的防御功能。Fahm i等通过酶解获得的海鲷鱼鳞胶原蛋白水解混合物具有ACE 抑制活性, 其IC50 为0.57mg /mL, 原发性高血压大鼠每天口服300mg /kg 体重这种混合肽后, 血压显著降低( P 0.05)。3、研究内容：（1）、样品水活度测试：使用扩散法（2）、样品水分含量测试（3）、样品灰分含量测试（4）、样品盐分含量测试（5）、样品中细菌群落数量测定（6）、样品中大肠杆菌群落数量测定（7）、样品中真菌群落数量测定（8）、样品保质期的预测4、主要关键技术和理论依据（1）主要关键技术扩散法测定水活度原理：用一般食品水分测定方法定量地测定的水分即含水量，不能说明这些水是否都能被微生物利用，对食品的生产和保藏均缺乏科学的指导作用；而水分活度则反映食品与水的亲和能力大小，表示食品中所含的水分作为生物化学反应和微生物生长的可利用价值，水分活度近似地表示为在某一温度下溶液中水蒸汽分压与纯水蒸汽压之比值。扩散法即用坐标内插法来测定食品的水分活度，这种方法并不需要特殊的仪器装置，可将一系列已知水分活度的标准溶液与食品试样一起放入密闭的容器中，在恒温下放置一段时间，测定食品试样重量的增减，根据增减值绘出曲线图，从图上查出食品重量不变值，即为该食品试样的水分活度Aw。保质期预测曲线绘制原理：(1)样品需要测定的数据原始细菌总数(Q0 ) ; 361, 7 d, 14 d, 21 d, 28 d ,各测定一次细菌总数。(2)绘制微生物生长曲线(对数变化) 361,腐败需要的天数,即保质期=腐败需要的代数生长一代需的时间= n 7 / n = 7 n / n恒重法测水分含量，微生物对应培养基的配制，平板计数法应用，无菌操作。（2）理论依据GB 5009.32010食品安全国家标准 食品中水分的测定GB5009.42010食品安全国家标准食品中灰分的测定GB 4789.22010食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定GB4789.32010食品安全国家标准食品微生物学检验大肠菌群计数5、论文的研究特色和创新之处该系列实验利用鱼皮制作胶原蛋白短肽制品，充分、合理地利用废弃物鱼皮提取胶原蛋白短肽制品不仅可推动水产加工业的发展,而且能化废为宝、减少环境污染。并且以国家标准为基础，归纳总结了各种生化指标的检测方法，将之用于鱼皮胶原蛋白短肽产品的检测，既具有规范性，同时兼具可行性强与说服力强的特点，所得指标也更加令人信服，而且也为该类产品的检测与设计做出了贡献。6、主要参考文献1Kittiphattanabawon P，et alCharacterisation of acid-soluble collagen from skin an d bone of bigeye snapper（Priacanthus tayenus）J. Chem，2005，89:363-372.2Pace J M，et alIdentification，characterization and expression analysis of a new fibrillar collagen gene，COL27A1JMatrix Biol，2003，22（1）:3-14.3傅燕风，沈月新浅谈鱼皮胶原蛋白的利用J食品研究与开发，2004，25（2）:16-19.4Soottawat.Benjakul Protein Hydrolysates from Pacific Whiting Solid WastesJ.agric.Food Chem，1997，（46）:4323-3430.5M.M.Taylar，L.F.Cabeza，W.N.Marmer，E.M.Brown-Preparation of high molecular weight products by crosslinking proteinisolated from the Enzymatic processing of chromium containing collagenous wasteJ.Leather science and engineering，2005，15（2）:3-7.6曾名勇，李八方，陈胜军，等.红非鲫（Oreochromis.niloticus）鱼皮胶原蛋白酶解条件的研究J.中国海洋药物杂志，2005，24（5）:24-29.7 任俊莉, 付丽红, 邱化玉胶原蛋白的应用及其发展前景续J.中国皮革，2004（1）：3638 .8小远2008年我国水产养殖业发展情况综述J渔业致富指南,2009(1