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胶原多肽是由胶原蛋白或明胶酶解得到的多肽混合物,由于胶原多肽有着优良的物理特性和生理活性,因此在食品行业和化妆品行业有着广泛的应用前景。
本文以腌制海蜇为原料,采用胃蛋白酶酶解法制取胶原蛋白,对提取的胶原蛋白进行了一系列理化性质研究。双酶复合法酶解制取胶原多肽,凝胶柱层析法对胶原多肽进行分离纯化,测定相对分子量,收集各级组分,测定了其体内外抗氧化活性。
结果如下:
1.海蜇胶原提取
以乙酸为溶剂,采用胃蛋白酶对海蜇进行酶解提取,用单因素和正交试验方法,对酶解工艺的主要因素进行分析,得到最佳工艺条件:乙酸浓度0.5mol/L、蛋白酶添加量为80u/g、酶解时间36h、料液比2∶3,在此工艺下的提取率是21.32%。最佳盐析条件是:1mol/L氯化钠4℃下盐析24h。
2.海蜇胶原蛋白的理化性质研究
通过氨基酸分析、紫外光谱和红外光谱分析,海蜇胶原符合典型胶原蛋白的特性;温度、pH、贮存时间都对胶原蛋白的黏度有较大影响;提取的海蜇胶原的热变性温度约为27.5℃;乳化活力指数EAI是10.45m2/g,乳化稳定性较差,随着时间的增长,乳化稳定性急剧的下降;起泡性和泡沫稳定性分别为73%和56%;等电点为5.4。
3.海蜇胶原多肽的酶解工艺研究
4种酶的最佳酶解工艺:胃蛋白酶酶底比40u/g,pH2,温度35℃,酶解时间7h;3942中性蛋白酶酶底比50u/g,pH7.0,酶解温度50℃,酶解时间7h;胰蛋白酶酶底比50u/g,pH8.5,温度60℃,酶解时间5h;木瓜蛋白酶酶底比60u/g,pH7.0,温度50℃,酶解时间7h。最佳的水解酶是胰蛋白酶。
复合酶水解的最佳工艺(:)3942中性蛋白酶与木瓜蛋白酶质量比1∶1,先用3942中性蛋白酶水解,再用木瓜蛋白酶水解;3942中性蛋白酶与胰蛋白酶质量比1∶2,两酶混合水解;木瓜蛋白酶与胰蛋白酶质量比3∶1,先用木瓜蛋白酶水解,再用胰蛋白酶水解。最佳的复合酶是木瓜蛋白酶与胰蛋白酶3∶1复合,先后水解。复合酶的水解效果要比单酶水解好。
4.海蜇胶原多肽的凝胶过滤分离
SephadexG-25对胶原多肽进行分离,可以得到PSCG25-Ⅰ和PSCG25-Ⅱ两个组分,含量分别为45.7%、35.8%。主峰柱保留时间分别为220min、302min,其分子量为4.696KDa、1.171KDa。
SephadexG-50对海蜇胶原多肽进行分离,可以得到PSCG50-Ⅰ和PSCG50-Ⅱ两个组分,含量分别为35.2%和56.25%,主峰柱保留时间为128min、247min,分子量为6.360KDa、1.795KDa。
SephadexG-100对海蜇胶原多肽进行分离,得到PSCG100-Ⅰ和PSCG100-Ⅱ两个组分,含量分别为21.67%和33.33%,主峰柱保留时间为168min、272min,分子量为10.383KDa、6.239KDa。
5.海蜇胶原多肽的体外抗氧化性研究
清除自由基实验表明:海蜇胶原多肽具有较强的清除自由基能力,且呈现一定的剂量效应关系。PSCG25-Ⅱ清除超氧阴离子、羟自由基和DPPH·自由基的能力最强,次之是PSCG50-Ⅱ。
脂质过氧化实验表明:多肽各级组分能不同程度的抑制Fe2+和Vc诱发的小鼠肝组织MDA生成,这表明海蜇胶原多肽的各级组分具有清除·OH的显著作用;能不同程度的抑制红细胞氧化溶血,降低线粒体肿胀,说明具有清除H2O2及其对抗生物膜过氧化的显著作用。抗脂质过氧化效果最佳的组分是PSCG25-Ⅱ和PSCG50-Ⅱ。
6.海蜇胶原多肽的体内抗氧化研究
动物实验结果表明,海蜇胶原多肽可以显著的提高受试小鼠血清、心、肝、肾组织中总抗氧化能力和超氧化物岐化酶、谷胱甘肽过氧化物酶的活力,而显著的降低受试小鼠血清、心、肝、肾组织中丙二醛的含量。这表明胶原多肽能减低小鼠脂质过氧化损伤和增强抗氧化能力。随着浓度的增大,小鼠体内抗氧化能力增强,说明小鼠抗氧化能力与海蜇胶原多肽呈良好的剂量效应关系。