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北京海军医院鱼皮中胶原蛋白的提取

作者:陕西保健网
来源:http://www.xapfxb.com/yuer
更新日期:2021-02-06 00:55

隆鼻的后遗症-李铁军

2021年2月6日发(作者:如何治疗脚气)















鱼皮中胶原蛋白的提取

摘要





胶原蛋白是构成动物支持组织的结 构蛋白质
,
其提取制品已广泛应用于医药、
保健、
食品加工、
化妆品 等众多领域
,
迄今其制品主要是从一些陆生哺乳动物如牛、
鱼等的皮肤
提取。 但近年来,科学家对鱼皮中胶原蛋白的提取也没有止步,

鱼皮

含有丰富的 蛋白
质和多种微量元素,其蛋白质主要是大分子的胶原蛋白及粘多糖的成分,是女士养颜护
肤美 容保健佳品,也是滋补佳品。提取方法主要有聚能式脉冲逆流超声辅助法、中性盐
萃取法、酶法、酸法、 碱法,而这些方法都尚未获得较高的提取率,但其中酶法提取对
胶原蛋白破坏性小,能更好、更完全地得 到活性胶原蛋白,具有反应速度快、时间短、
无环境污染等优点。超声波提取因其空穴效应、污染小、节 能、环保等优越性能在当今
的生产、生活和科学研究中被广泛使用。所以本论文以新鲜鲫鱼皮为原料,以 胶原蛋白
提取率为目标参数,采用超声波提取法对鱼皮中胶原蛋白提取,从而进一步提高鱼皮的
药用、食用价值。选取提取时间、料液比、提取功率
3
个影响因子进行单因素实验。在
单因素实验设计的基础上利用正交试验,得鱼皮中胶原蛋白提取的最佳工艺条件。结果
表明,当提取时间 为
55min
、料液比为
1:45
、提取功率为
100%
时 候提取率最高为


关键字

鲫鱼皮;超声波提取法;胶原蛋白;正交试验









Optimization Of Extraction of collagen from skin

Abstract :
Protein collagen is animal support organization structure, its products have been
widely used in medicine, health care, food processing, cosmetics and many other fields, so far
its products mainly from terrestrial mammals such as cows, pigs and other skin extract. But in
recent years, scientists on the extraction of collagen from skin did not stop,
proteins
and
other
trace
elements,
proteins
are
large
molecules
of
collagen
and
glycosaminoglycan
constituents,
it
is
beauty
skin
care
and
beauty-care
to
share,
and
tonic.
Extraction
methods
have
shaped
Pulse
counter
ultrasound- assisted,
neutral
salt
extraction,
enzymatic
method,
acid,
alkali,
all
of
which
have
not
been
high
extraction
rate,
but
less
damaging
enzymatic
extraction
of
collagen
protein,
can
provide
better,
more
fully
active
collagen, high response speed, time is short, no environmental pollution and so on. Ultrasonic
wave extraction from the hole effect, pollution, energy saving, environmental protection and
other advantages in today's production and daily life and is widely used in scientific research.
Fresh fish as raw material this thesis, aimed at collagen extraction rate parameters, extracted
by ultrasonic wave extraction of collagen in
the skin,
so as
to
further enhance the value of
medicinal,
edible
skin.
Select
time,
solid-liquid
ratio,
extraction
power
3
factors
of
single
factors. Single factors based on orthogonal test design, optimum conditions of extracting of
collagen in the skin. Results show that, when the time is 55min, solid-liquid ratio is 1:45, the
power is 100% when the extraction rates of up to
Key words :
CARP skins, ultrasonic extraction of collagen protein; by orthogonal test









目录

1
引言

................................................. .................................................. ............................. 1
1.1
鱼皮简介

.
............................ .................................................. ...................................... 1
1.2
胶原蛋白简介

.
.......................... .................................................. ................................ 1
1.3
超声波萃取技术

.
......................... .................................................. ............................. 2
1.4
本论文选题意义及研究内容

.
.................... .................................................. .............. 2
2
材料与方法

.
.... .................................................. .................................................. ........... 3
2.1
材料与试剂

.
..... .................................................. .................................................. ....... 3
2.2
主要仪器与设备

.
....... .................................................. ............................................... 3
2.3
方法

.
...................... .................................................. .................................................. .. 4
2.3.1
鱼皮胶原蛋白的提取

.
......... .................................................. .................................... 4
2.3.2
胶原蛋白提取率的计算

.
...................... .................................................. ................. 4
2.3.3
单因素实验设计

.
............................................. .................................................. ...... 4
2.3.4
正交试验设计

.
....... .................................................. ................................................ 5
3
结果与分析

.
..................... .................................................. ............................................ 5
3.1
单因素试验

.
................... .................................................. ........................................... 5
3.1.1
超声功率对样品胶原蛋白提取的影响

.
...... .................................................. ......... 5
3.1.2
提取时间对样品胶原蛋白提取的影响

.
............................................ ..................... 6
3.1.3
料液比对样品胶原蛋白提取的影响

.
................. .................................................. .. 6
3.2
正交设计试验

.
............. .................................................. ............................................. 7
4
结论

.
........................ .................................................. .................................................. ... 9





参考文献

.< br>............................................... .................................................. ...................... 11

致谢

.
................................................. .................................................. ............................ 12



生物资源与食品科学学院
2017
届本科毕业论文

1
引言

1.1
鱼皮简介





中国是世界上最大的淡水鱼养殖
[ 3 ]

根据中国
2 007
的淡水鱼生产
1971
万吨统计,

要品种有青鱼、草鱼、鲢 鱼、鳙鱼。随着鱼类加工业的发展,在生产过程中产生大量的
废弃物,包括皮、鳞和鱼骨,
50 %

70%
(占总鱼重量的
4
)。通常这些低水平的加工和
利用的废物,只有一小部分被加工成饲料和肥料,大部分是简单的丢弃,它不仅会污染
环境,并造成资源 浪费。据介绍,富含胶原蛋白的皮肤、鱼骨和鳞片
[ 3 ]
,尤其是鱼类,
其中胶原 蛋白含量高达
80%
以上,许多高于身体其他部位
[ 5 ]
,鱼皮胶原蛋白 的提取不仅
能够充分利用资源,增加鱼加工的附加值,减少环境污染,是促进鱼类加工业发展的重
要。


胶原蛋白是哺乳动物体内含量最为丰富的动物蛋白,
也是细胞外基 质的结构蛋白质
,
1.2
胶原蛋白简介

其结构由
3
а
链多肽组成,每一条胶原链都是左手螺旋构型,
3
条左手螺旋链又相 互缠
绕成右手螺旋结构
,
即超螺旋结构
[11]
。胶原蛋白可作为细 胞、组织乃至器官正常功能的
支持
,
对创伤修复具有重要的作用。此外
,
胶原蛋白还具有抗衰老、美容、增强体质等
功效
[12]

近年来
,
胶原蛋白已被广泛应用于食品、
医药、
美容、
保健品等行业
[13 ]

在食品领域
,
但需要注意的是,胶原蛋白不能通过直接食用动物的皮或肉 所得到,必须
经过加工处理,才能够更大程度的实现其价值。

在食品加工中
,
应用精制活性胶原蛋
白和高浓缩胶原蛋白质模拟食品
,
口服给人体直接吸收 ,另外,胶原蛋白还可作为食品
添加剂、饮料澄清剂、食品包装材料等应用于食品中
[14-1 7]
;在医药方面,胶原蛋白以其
天然的低毒性、低抗原性、低免疫性、能抑制上皮组织细胞的 迁移、能引导细胞再生和
与人体相容性好等优点
[10]
,而广泛应用于生物医学材料 和临床医疗
[11-14]
。在美容、保健
领域,
由于胶原蛋白富含除色氨酸 和半胱氨酸外的
18
种氨基酸
,
可用作优质化妆品的新型
原料及近代 医学美容中皮肤组织理想的填充物
[15-18]
,
胶原蛋白具有输送钙并结合在骨 骼
中沉淀起到增加骨量,
增强骨密度的明显作用,
不仅能增强和维持肌肤良好的弹性< br>,
强化
肌肤的韧性
,
延缓肌体的衰老
,
同时还可强筋 健骨
,
增强体质
[19-20]
。从根本上来说,胶原蛋
白的来源来 自于动物的皮骨中,但由于现阶段群体养殖,卫生方面服务不到位,导致出
现的各种各样得在动物间传播 的疾病。例如禽流感
-H7N9
,疯牛病等等,同时由于各地

1

卢鹏洋

鱼皮中胶原蛋白的提取

信奉的宗教不同,例如我国回族 不吃猪肉,印度人不吃牛肉等,导致这种来源广阔,快
捷的动物提取胶原蛋白很难真正意义的进入市场< br>,
因此作为猪、牛的替代原料,
“鱼”这
个人们都爱的食品逐渐的在胶原蛋白提 取这个行业的重要性越来越突出,
人们吃鱼不仅
能促进身体发育,还能有效的降低胆固醇。因此 深入开展胶原蛋白研究,对发展和创制
新药及功能性保健食品,
以及对资源的合理开发利用和环 境的保护都具有重要学术意义
和直接或潜在的社会经济价值。

1.3
超声波萃取技术

穿透能力强,
能够更好、
更便捷的获得声能一直是 超声波优于其他提取技术的特点。
当涉及到超声波在介质中的传播时
,
由于超声波与介质之间的相互作用
,
介质中的物
理化学变化
, < br>其结果是机械效应、空化效应、热效应、
4
种超声波作用的化学作用。高
的加速 度、乳化、扩散、击碎和搅拌作用等多级效应,增大物质分子运动频率和速度,
增加溶剂穿透力,从而加 速目标成分进入溶剂,促进提取的进行。其中对超声波辅助提
取起作用的是机械效应和空化作用。
超声波辅助萃取可大大促进溶剂提取天然成分的过
程。传统的提取方法是为了提取原材料中的某种成分 ,选取相对应的溶剂,同时加上多
层级的辅助方法—搅拌,加热等。超声波的空化效应、高频振动效应和 混和效应,形成
膨胀和压缩的全过程,在空化场的作用下,在萃取溶剂中,因为膨胀从而形成负压,如< br>果在实验条件允许的情况下尽可能的加大超声功率,
膨胀的整个过程就会在溶液中生成
气 泡或将溶液击碎成很多很小的的小孔。这些小孔立马就会自行密封,在密封过程时产
生高达
30 00MPa
的瞬间压力,达到提取内容物的目的
[21]


经过反 复阅读大量文献,超声波的强烈、振动、空化作用再辅以搅拌可以有效破坏
细胞结构,加速有效物质的溶 出,不仅可以提高提取效率,而且可以大大缩短时间,节
省能源。目前,超声波提取胶原蛋白研究中,杨 萌萌
[22]
等人在用超声波提取牛蹄筋胶原
蛋白取得较为严谨和好的成果。
近年来很多科研工作者在皮胶原蛋白提取工艺方面进行
了研究,。刁雪洋
[24]
分别 采用振荡、微波、超高压和超声波几种辅助提取方法对胶原蛋
白进行提取,为鱼皮的开发利用奠定了基础 。

1.4
本论文选题意义及研究内容

近年来,随着生物化学、 分子生物化学和细胞生物化学的不断发展,人们对胶原蛋
白的认识不断深入。
特别是
2 0
世纪末

绿色化学

概念的提出,
使得利用天然生物质资 源,
采用环境友好的技术,开发高附加值的环境友好型产品意义更为重大。胶原蛋白作为优
质天 然高分子的应用也必将越来越广泛。但由于其高昂的价格
(
特别是特殊类型的胶原
2

生物资源与食品科学学院
2017
届本科毕业论文

蛋白 的价格
)
难以让人们普遍接受,应用超声辅助提取手段
,
在不影响其生物活性 的条件
下,
提高其产量
,
进行工业化应用,
对降低产品的成本有积极 的意义。
因此本论文采用超
声提取对鱼皮胶原蛋白的提取工艺
,
有一定的学术价值和应用价值。选题的意义和价值
体现在以下三方面:


1
)鱼皮胶原蛋白的特性




< br>目前已经确认的胶原蛋白有
27
种类型,
其中Ⅰ型胶原蛋白在动物体内含量最多
应用也最广泛,
主要存在于动物的真皮中
[6]

现阶段人们大多从 深海鱼鱼皮中提取胶原蛋
白,由于深海的低温低压,使这类胶原蛋白具有着普通的陆生动物胶原蛋白和淡 水鱼、
浅海鱼胶原蛋白所不具备的特殊性质

对于水产养殖只是少量胶原和胶原类型< br>,
被发现
的鱼类广泛分布在软骨和脊髓型ⅠⅡ和Ⅵ型和真皮的肌肉
,
类型骨骼
,
鳞片
,
膀胱
,
肌肉等。皮肤的主要成分是纤维状胶原蛋白
,
最高的蛋白质含量可以占总价值的
80%,
除了少量的弹性蛋白、白蛋白、球蛋白和粘液
[8]



2
)鱼皮胶原蛋白的价值




< br>相对于从陆生动物中提取的胶原蛋白,鱼皮中提取的在美容和抗衰老方面更优。由
于鱼类属于变温 动物,因此鱼皮胶原蛋白与哺乳动物皮胶原蛋白相比,首先得区别在于
胶原蛋白活性激发温度,
从陆生动物中提取的胶原蛋白要在
35
度以上才能完全激发胶原
蛋白活性,而鱼的胶原 蛋白活性激活温度就要低的多,只需要适度就可以,如果要进行
美容,外敷的话,鱼皮胶原蛋白是最好的 选择,在直接食用方面,鱼皮胶原蛋白的胶原
纤维束更粗。

2
材料与方法

2.1
材料与试剂

新鲜鲫鱼(曲靖沃尔玛 超市)、乙酸(天津市恒兴化学试剂制造有限公司)、氯
化钠(天津市鼎盛鑫化工有限公司)、盐酸(福 州痕量分析生物科技有限公司)、透析
袋(南京乐进生物实验器材商城)。

2.2
主要仪器与设备

DK-8AB
电热恒温水浴锅(上海
-
恒 科学仪器有限公司)、
CP214
电子天平(奥豪斯
仪器上海有限公司)、
D HG9123
型恒温烘箱(上海精密科学仪器有限公司)、
80-2
台式

3

卢鹏洋

鱼皮中胶原蛋白的提取

低速离 心机
(
上海医疗器械
(集团)
有限公司手术器械厂
)
SK3200LHC
超声波清洗仪
(

海科导超声仪器有限公司
)
,其他为实验室常用仪器设备。

2.3
方法

2.3.1
鱼皮胶原蛋白的提取


1
)试验材料预处理 :将新鲜鲫鱼剥皮去污,然后用刀剔去皮下脂肪。将剔脂后
的鱼皮切成
0.5×
3cm


3cm
不等的皮条,精密称取
2.000g
,清洁两 次。脱脂时,将皮条
放在烧杯中
,

4-5

40
℃温水洗净,按上述方法重复一次,再用
Nacl
溶液进行浸泡(料
液比
1 :100

6
小时后用清水漂洗两次,再用
NaOH
溶液进行浸泡( 料液比
1:100

6
小时后
用清水漂洗两次,将脱脂后的鱼皮置于
0.5moL/L
乙酸中(料液比
1:50

w/v
),浸 泡
12h
后放入冰箱待用。

(2
)胶原蛋白的提取:按预定参数超 声处理,用乙酸为溶液,放入鱼皮,再放入容
量瓶中进行超声。用纱布过滤得滤液;
取上述滤液 ,加入
NaCl
进行盐析,使
NaCI
最终浓
度不超过
2m ol/L

盐析后的溶液于
4
℃下沉降
12h

离 心
(10000r/m in)30min

弃去上清液,
沉淀转入透析袋中 透析,蒸馏水为透析外液,期间每
30min
换一次透析液,直到用
10
%< br>的
AgNO
3
溶液检查透析外液无白色沉淀为止,
透析结束将透析袋内 液倒入干净的培养皿
中,普通干燥法干燥得胶原蛋白。

2.3.2
胶原蛋白提取率的计算

提取率
?
G
?
100
%

G
0< br>公式中:
G
为干燥后胶原蛋白质量,
g

G
0
为鱼皮质量,
g


2.3.3
单因素实验设计
选取超声功率、提取时间、料液比
3
个可能影响胶原蛋白提取效率的因素,以胶原
蛋白提取率为考察指标,进行单因素试验。


1
)超声功率对样品鱼皮胶原 蛋白提取的影响:精密称取样品
2.000g
,经上述预处
理后,在室温下料液比为(
1:25
)的情况下分别,以
60%

70%

8 0%

90%

100%

声功率提取
35min
,测定其胶原蛋白的提取率。


2
)乙酸与鱼皮比对鱼皮胶原蛋白 提取的影响:精密称取样品
2.000g
,经上述预处
理后,在室温下以
10 0%
超声功率提取
35min
,用料液比为
1:15

1: 25

1:35,1:45

1:55

定其胶原蛋白的提 取率。

4

隆鼻的后遗症-李铁军


隆鼻的后遗症-李铁军


隆鼻的后遗症-李铁军


隆鼻的后遗症-李铁军


隆鼻的后遗症-李铁军


隆鼻的后遗症-李铁军


隆鼻的后遗症-李铁军


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