论文部分内容阅读
南极磷虾{Euphausia superba)是一种生活在南极海域的甲壳类浮游动物。南极磷虾含有油脂、蛋白、虾青素和甲壳素等高值成分,具有很高的开发利用价值。然而,南极磷虾的高氟、砷及其它重金属元素含量是限制南极磷虾资源开发的关键因素。目前,南极磷虾油脂、蛋白和甲壳素等高值成分的分离提取多采用有机溶剂提取、机械脱壳或酶解以及强酸强碱法。这些方法都是针对南极磷虾单一高值成分进行分离,不能实现同时分离多个成分,且操作繁琐,目标产物损失率高。同时,这些方法得到的产品中氟、砷及其它有害元素含量普遍较高。本文利用一种新型的多相盐析萃取体系,可同时分离提取南极磷虾油脂、蛋白和甲壳素等高值成分,再利用蛋白酶解法进一步分离和利甩南极磷虾蛋白质和甲壳素,同时大幅降低了南极磷虾油脂和蛋白等终产物中有害元素的含量。首先利用正己烷/乙醇(10:1,w/w)混合溶剂在室温下直接提取冷冻南极磷虾油脂。接着利用柠檬酸钠/柠檬酸混合液-乙醇-正己烷多相盐析萃取体系进一步提取分离提油后残渣中的高值成分。通过实验确定最佳的提取分离条件为:多相盐析萃取体系组成为56.5%柠檬酸钠/柠檬酸混合液(柠檬酸钠/柠檬酸/水的质量比为9:1:20.5)(w/w)-18.5%乙醇(w/w)-25%正己烷(w/w),南极磷虾残渣的加入量为7.5%(w/w),混合时间为120min。该最优条件下,磷虾残渣中粗油脂的回收率为54.7+0.5%,固相蛋白的回收率为58.6+1.7%,上相和中相的虾青素回收率分别为24.1±0.6%和16.6+0.6%。经过两次提取后,南极磷虾的油脂提取率达到95%。同时,经过多相盐析萃取后,上相的氟、砷及其它重金属含量大幅降低(≤1.3%)。将近70%的氟元素从磷虾残渣中脱离,进入下相;不同比例的砷及其它重金属元素进入中相和下相中,固相的重金属残留量为24.1-55.1%。其次,对混合溶剂提取与多相盐析萃取的南极磷虾油脂进行分析和比较。分别测定了这两种油脂的磷脂含量、酸值、游离脂肪酸含量、氟、砷以及其它重金属元素的含量,同时运用薄层层析和气相色谱分析两种油脂的成分与脂肪酸组成。结果表明,这两种油脂存在一定的差异。实验还发现,南极磷虾油脂具有较强的抑制肿瘤细胞系生长的作用,混合溶剂提取的南极磷虾油脂对HL60、U937的IC50值分别为0.137mg/mL和0.199mg/mL。利用硅胶柱分离南极磷虾油脂,结果发现一种极性介于游离脂肪酸和磷脂之间的Ⅱ号组分是赋予南极磷虾油脂抗肿瘤活性的关键组分。最后采用蛋白酶解法对多相盐析后分离的固相进行酶解。经过单因素和正交实验,最终筛选出胰蛋白酶为最佳的蛋白酶,最佳工艺条件为:酶添加量2%,pH值8,保温温度和时间分别为35℃和10h。在此最佳工艺条件下,固相残渣酶解的水解度和固体残渣减少量分别为44.9%和76.8%。