水产品胶原蛋白及其提取工艺的研究进展【文献综述】

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1、毕业论文文献综述食品质量与安全水产品胶原蛋白及其提取工艺的研究进展摘要：胶原蛋白是生物体内一种重要的蛋白质，也是结缔组织的主要蛋白成分。水产胶原蛋白由于其优良的理化性质，已引起人们的广泛关注，本文简要综述了水产胶原蛋白的提取方法以及胶原蛋白在食品、生物医学等领域中的应用，并对今后的研究前景进行展望。关键词：水产动物，胶原蛋白，提取工艺0前言胶原蛋白（Collagen)存在所有多细胞动物体内，是一种细胞外蛋白质，主要存在于动物的皮、骨、软骨、牙齿、肌腱、韧带和器官中，也是结缔组织中主要的结构蛋白，起着

2、支撑器官、保护肌体的功能，胶原是哺乳动物体内含量最多的蛋白质，占体内蛋白质重要的25%~30%[1]。在皮革、化妆品、食品、膜工业、制药业、生物医学材料等方面应用广泛。牛和猪的皮、骨头通常是胶原蛋白的主要来源，然而，牛海绵状脑病（BSE）等传染性疾病的爆发使得从陆生动物皮、骨中提取胶原蛋白的危险性增大[2]。胶原蛋白需求量日益增加，因此寻找可替代的新的来源的胶原蛋白就显得非常迫切。水产胶原蛋白与陆生动物的胶原蛋白相比，其特性、组成及溶液的性质都存在显著的差异[3]，因此开发水产胶原蛋白不仅扩大了胶原

3、蛋白的原料来源，还拓宽了胶原蛋白的应用范围。1胶原蛋白的概述胶原蛋白是一个庞大的家族，种类繁多，结构高度复杂，从分子结构、超分子结构，再到组织分布和功能等，具有较多的多样性。尽管如此，它们都有一个共同的特点：由三条α肽链以右手螺旋方法形成的蛋白质，每一个α肽链在分子结构上都是左手螺旋，三条链在氨基酸残基的相互作用下，以同一轴为中心，以右手螺旋方式形成三股螺旋。形成三股螺旋的先决条件是有很大的甘氨酸的存在，在胶原蛋白的肽链上每三个氨基酸就有一个甘氨酸，形成了三肽Gly-X-Y的重复区域，超螺旋体中各链

4、借助甘氨酸残基的肽链之间形成氢键交联在一起。所有的甘氨酸残基聚在三股螺旋的中心轴上，而其他的氨基酸占据螺旋的外围位置。X，Y经常是脯氨酸或者羟脯氨酸。羟脯氨酸残基可通过形成分子内氢键稳定胶原蛋白分子。绝大多数蛋白质中脯氨酸含量很少，而胶原蛋白中脯氨酸和羟脯氨酸的含量是各种蛋白质中最高,可视为胶原蛋白的特征氨基酸[1-6]。胶原蛋白的类型目前已增加至27种[7]，已从鱼类中分离鉴定出的胶原类型为广泛分布在真皮、骨、鳞、鳔、肌肉等处的I型、软骨和脊索的Ⅱ型和Ⅺ型以及肌肉的V型。而且，I型胶原蛋白是水产品

5、加工废弃物-皮、骨、鳞和鳍中含量最多的蛋白质。2水产胶原蛋白的提取方法胶原蛋白的提取方法主要有：酸法浸提、热水浸提、碱法浸提与酶法浸提，其基本的原理都是根据胶原蛋白的特性，改变蛋白质所在的外界环境，把胶原蛋白从其他蛋白质中分离出来。因为各种方法本身缺点的限制[8]，实际提取过程中经常将不同方法相互结合。高压技术的应用也引起了越来越多研究者的兴趣。2.2.1酶法浸提酶法提取时得到酶溶性胶原蛋白(PepsinSolubleCollagen,简称PSC)，是用对胶原作用较弱的酶处理样品，只作用于胶原的非螺

6、旋端肽，而不会改变胶原的三螺旋结构。目前应用于实际生产中的酶主要有碱性蛋白酶、中性蛋白酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶等[9-12]。酶解胶原蛋白的工艺主要分为单酶水解法和多酶水解法[13]。影响酶法浸提的因素有温度、时间、酶量、pH、料液比等。胡建平[14]采用胃蛋白酶、木瓜蛋白酶和胰蛋白酶三种不同蛋白酶提取鲢鱼磷胶原蛋白，选取效果最好的酶用正交试验优化胶原蛋白制备工艺。结果表明，胃蛋白酶提取鲢鱼磷胶原蛋白效果最好，其最佳工艺条件为：40℃、48h、酶量4%和pH2，提取率为56.8%。陈小娥等

7、[15]以安康鱼皮为原料，采用酶法提取胶原蛋白，用正交实验堆安康鱼皮胶原蛋白提取工艺进行优化，结果表明，当胃蛋白酶质量分数l%，料液比1:10，酶解时间6h，酶解温度5℃，平均提取率为11.01%，纯度为96.5%。2.2.2碱法浸提碱法提取胶原蛋白，常用的处理剂有石灰、氢氧化钠等。一般的是把样品匀浆后，用碱溶液多次溶胀后，再离心提取。碱法提取胶原蛋白的报道相对较少，大多是和其他方法结合使用。2.2.3热水浸提热水提取法是将原料经过除杂蛋白等前处理之后，直接在热水中提取已经变性了的胶原蛋白或胶原蛋白

8、水解物的方法[16]。李闻欣，杨明来等[17]研究了淡水鱼鳞水法制胶原蛋白。结果表明制胶条件为温度60~70℃、时间2~3h。并通过研究发现：温度高些有助于提胶，但温度过高抽提率还有所下降。2.2.4酸法浸提酸法浸提，所用的酸多数为乙酸，还有的用柠檬酸、磷酸等[18]，柠檬酸因不产生颜色和异味得以广泛使用于食品工业的胶原蛋白的提取中。酸法提取的工艺流程：水产品→预处理→酸萃取→离心（上清液）→盐析（NaCl）→透析→ASC浓缩液→冷冻干燥，即可得到酸溶性胶原蛋白（Ac