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1、第25卷第2期安徽工程科技学院学报Vol.25.No.22010年6月JournalofAnhuiUniversityofTechnologyandScienceJun.,2010文章编号:16722477(2010)02002204酸法提取斑点叉尾鮰鱼皮胶原工艺的条件优化*刘海涛,陶玉贵,陈静颖,王其进,谷浩(安徽工程大学生物与化学工程学院,安徽芜湖241000)摘要:采用酸法从人工养殖的鮰鱼皮中提取胶原,并研究了酸的种类、酸的浓度、料液比、提取时间和提取温度对胶原提取率的影响.正交实验研究结果表明
2、,最适提取工艺条件为:乙酸浓度1.0mol/L,固液比130,提取时间72h,在5下提取得率为33.79%,提取胶原的最大紫外吸收波长为236nm,和标准品紫外吸收波长基本一致.关键词:鮰鱼皮;胶原;酸法;提取中图分类号:TS209文献标识码:A胶原是!细胞外基质(ECM)的结构蛋白质,含有一个或几个由链组成的三螺旋结构的区域,即胶原[1]域∀.胶原广泛存在于动物的皮、骨、肌腱、韧带和血管中,起着支撑器官、保护机体的,现已被广泛应用于[24][5]生物医学材料、美容保健、食品、制革等众多领域.目前,全世界鱼类加工
3、废弃物约有730万t,不仅污染环境,而且是资源的巨大浪费,而鱼皮等废弃物中含有大量的胶原,因此如能将这些废弃物综合利用,就可以达到双赢的目的.胶原的提取方法主要分为酸法、碱法、酶法、盐法以及热水浸提法等5类.碱法和热水浸提法提取的胶原3股螺旋结构得不到保留;盐法可降低其构象稳定性;酶解法水解胶原仍有完整的3股螺旋结构,但是灭酶所需的高温则可能导致胶原变性.酸法是提取胶原比较常用和有效的方法,常用的酸有乙酸、盐酸、柠檬酸和乳酸等.其原理是在低离子浓度酸性条件下破坏胶原纤维分子间的盐键和Schiff碱,引起纤维膨[67]胀、溶解,
4、用酸法提取的胶原最大程度的保持了其3螺旋结构.Nagai等从小须鲸的皮中得到28.4%(以湿基计)的酸溶性胶原蛋白,并发现,在日本黑鲈、鲑鱼、和大头鲨的鱼皮中胶原的含量分别是51.4%、[8]49.8%和50.1%(干基).丁卓平等通过酸法提取罗非鱼鱼皮胶原的含量达61.34%.Zhou和Regen[9]+stein研究发现鳕鱼皮胶原的产量从3%~19%不等,且其产量受预处理温度和H浓度的影响较大.而[10]Gudmundsson和Hafsteinsson通过利用不同浓度的硫酸、柠檬酸、氢氧化钠对鳕鱼皮进行预处理,其鳕鱼皮胶原
5、产量达到了11%~14%.斑点叉尾鮰鱼(Ictaluruspunctatus),占全美淡水养殖总产量的一半以上.我国于1984年由湖北省水产科学研究所从美国引进并在全国推广,据中国渔业协会鮰鱼产业分会分析,2007年全年出口达2.88万[11]t,其中废弃鱼皮量达3000t,是开发胶原潜在资源.本文以斑点叉尾鮰鱼皮为研究对象,利用酸法提取鮰鱼皮中胶原,并对胶原的提取工艺条件进行了优化,为鮰鱼加工产生的废弃物资源的充分开发利用提供理论参考.1材料与方法1.1实验材料斑点叉尾鮰鱼皮:巢湖富煌三珍有限公司提供;氯氨T晶体:国药集团
6、化学试剂有限公司;L()羟脯氨酸标准品:国药集团化学试剂有限公司;对二甲氨基苯甲醛:国药集团化学试剂有限公司;无水乙醚:分析纯;UV757CRT型紫外可见分光光度计:上海精密科学仪器有限公司;BECKMAN台式高速离心机:湖南凯达科学仪器有限公司;K2300全自动凯氏定氮仪:瑞典FOSS公司.收稿日期:20100107基金项目:安徽省自然科学研究重点基金资助项目(kj2008a078)作者简介:刘海涛(1977),男,安徽淮北人,讲师,硕士研究生.通讯作者:陶玉贵(1965),男,安徽无为人,教授,硕导.第2期刘海
7、涛,等:酸法提取斑点叉尾鮰鱼皮胶原工艺的条件优化∃23∃1.2实验方法(1)鮰鱼皮的预处理.将-20冻藏的鮰鱼皮置于4下流水解冻,剔除碎肉、脂肪及结缔组织等杂质.然后剪成约1mm#5mm碎鱼皮块,用10%正丁醇溶液浸泡,去除脂肪,洗涤至中性后再用0.1mol/LNaOH溶液短时浸泡,除去可溶性的非胶原蛋白,反复洗涤至中性,最后冻干备用.(2)鮰鱼皮中胶原的提取.取预处理好的碎鮰鱼皮(干)与适量酸共混浸提,设置不同浸提条件,通过测定浸提液来测定胶原的提取率.浸提结束后,将得到的滤液,加入NaCl盐析,缓慢搅拌,使NaCl终浓度达
8、2.5mol/L.静置24h后,于4下12000r/min离心30min,取沉淀以1.0mol/L乙酸复溶后,重复NaCl盐析,直至所得沉淀能全部溶解在乙酸中,最后将沉淀转入透析袋透析,至无氯离子检出.取出透析袋中的胶原溶液,冷冻干燥,得到纯白色的胶原.(3)酸
