鸡胸软骨多肽的制备及其活性研究
目 录
1 引言 1
1.1 胶原蛋白肽 1
1.2 胶原蛋白肽的功能活性 1
1.3 胶原蛋白和胶原蛋白肽的提取工艺 2
1.4 胶原蛋白多肽国内外研究现状 2
1.5 本课题研究的目的和意义 3
2 材料与方法 3
2.1 实验材料和主要试剂 3
2.2 仪器和设备 4
2.3 实验方法 4
3 结果与分析 8
3.1 原料预处理及基本组成 8
3.2 软骨脱脂 8
3.3 脱脂软骨中杂蛋白的去除 8
3.4 胃蛋白酶提取胶原的最佳工艺条件 9
3.5 盐析的最佳工艺条件 14
3.6 胶原粗制品的组成 19
3.7 胶原蛋白多肽的酶解制备 20
3.8 胶原多肽的分离及纯化结果 25
3.9 鸡胸软骨多肽的活性研究分析 26
结 论 29
致 谢 30
参 考 文 献 31
1 引言
我国是禽肉消费大国，尤其鸡肉特别受大家欢迎。每年除大量鸡肉被食用外，会产生大量鸡胸软骨，目前大量鸡胸软骨都被直接当作无用物抛弃了，没有考虑过鸡胸软骨可能存在的价值，浪费资源。目前研究出蛋白质以及碳水化合物是鸡胸软骨的主要成分。鸡胸软骨里面有相当多的胶原蛋白，有广阔的开发价值及空间。一方面将胶原蛋白加入肉制品中可以增加其嫩度，口感更佳，另一方面美容、保健和医学等领域也大量使用胶原蛋白，作用显著。胶原蛋白肽作为胶原蛋白的主要降解产物，在功能性食品领域作用比较明显，应用广泛，深受欢迎。胶原蛋白肽分子量 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
十分小，易于人体的消化吸收，对人体健康十分有益。
1.1 胶原蛋白肽
胶原蛋白是细胞外基质的主要成分，其主要分布在各种哺乳动物的结缔组织中，起到保护机体的作用，可以减少来自外部的伤害。胶原蛋白含有多种氨基酸，与其他类型蛋白质相比，胶原蛋白中含有一定数量的羟脯氨酸和羟赖氨酸残基，而芳香氨基酸和半胱氨酸的含量较少[1]。胶原蛋白肽是酶法水解后得到的，变成可溶性的胶原蛋白肽，它是片段的，但保存了具有立体结构的三螺旋多肽结构，分子量一般约为3-10kDa。
1.2 胶原蛋白肽的功能活性
1.2.1 易消化吸收性
研究表明：越易被生物体消化吸收的胶原蛋白肽，其分子量越小，氨基酸数目越少[2]。目前涌现出的各种含有生物活性肽的功能性食品，基本上都是基于胶原蛋白肽的此种特性，有很大的市场价值。
1.2.2 骨质疏松和关节炎的的预防
胶原蛋白肽可以促进骨的生成，使骨的胶原结构得到一定增强，进而增加了骨的强度，起到预防骨质疏松的作用，对老年人的身体健康有很大的帮助。据临床报道：补充胶原蛋白肽可以适度减轻关节的疼痛感[3]，在一定程度上减轻了患者的痛楚。Adam针对关节炎患者做了详细的研究，研究表明，关节炎患者服用胶原蛋白肽产品后可以使疼痛指数降低50%[4]。
1.2.3 降血压功能
胶原蛋白肽具有抑制血管紧张素转化酶（ACE）活性的特性，使血压降低，有益于健康。胶原蛋白肽可以阻止血管舒缓激肽的降解，因为其中含有竞争性抑制剂，可以防止血压升高。通常我们认为多肽含有3-9个氨基酸即具有较高的抑制活性[5]。
1.3 胶原蛋白和胶原蛋白肽的提取工艺
采用化学法将蛋白质的肽键断开，得到胶原蛋白肽，其分子量较小。郑巧东等将胶原蛋白酸解为胶原蛋白多肽，并进行了酸法水解的过程动力学分析[6]。化学法严重损坏了胶原蛋白肽的活性，不利于活性的研究，弊端太多，因此该方法用的比较少。酶法水解不会对胶原蛋白肽的活性产生太大影响，反应条件温和，水解过程比较易控制，有利于研究其活性，因此该方法比较受欢迎，使用的较多。
酶的选择是酶解法的核心，水解度是衡量水解效果好坏的重要指标。王群等[7]制备鲽鱼鱼皮胶原蛋白肽用的是碱性蛋白酶，此法操作简便，易于生产，但效果并不是十分理想。朱夕波[8]对鲨鱼皮和猪皮中抗氧化肽特性进行研究，发现在体外，小分子量的肽可较强的清除自基。
1.4 胶原蛋白多肽国内外研究现状
实验结果表明，胶原蛋白肽安全性高，生物活性显著，因此掀起了一股研制胶原蛋白肽产品的热潮。禽畜皮和骨头等原料含有丰富的胶原蛋白，Siriporn Damrongsakkul 等采用酶解法酶解牛皮提取胶原蛋白，使用的酶是木瓜蛋白酶和中性蛋白酶[9]；冯成利等[10]和李岩等[11]以猪皮作为原料，采用蛋白酶水解制备胶原蛋白肽；Fan Li等[12]用牦牛骨作为原料，对胶原蛋白多肽的功能特性进行了一定的研究。在这一领域，国内现如今主要是研究胶原蛋白肽的活性，这是目前这一领域的研究热点。目前，对于从家禽中提取胶原蛋白肽的研究也有少量报道，Norizah Mhd Sarbon *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
[13]等从鸡皮中提取明胶代替哺乳动物明胶，并对明胶的提取工艺和理化性质进行了研究；符群[14]用鸡骨作为原料制备胶原蛋白肽并对其抗氧化性进行了一定的研究；梁琼[15]等研究鸡胚胶原蛋白多肽，并比较了胶原蛋白多肽的分子量分布。但是，针对这一领域的研究还不是很深入，应用较少，要挖掘出其存在的巨大价值，造福人类。
1.5 本课题研究的目的和意义
我国是禽肉消费大国，尤其鸡肉特别受大家欢迎。每年除大量鸡肉被食用外，会产生大量鸡骨，目前大量鸡骨都被直接当作无用物抛弃了，没有考虑过鸡骨可能存在的价值，造成了严重的资源浪费，并且污染环境。本实验主要是通过响应面法确定胃蛋白酶的最适酶解条件，以及确定胶原蛋白肽的最适酶及最佳酶解条件获得胶原蛋白肽的粗制品，最后研究了胶原蛋白肽的活性。本实验充分利用了废弃的鸡胸软骨，对废弃资源进行综合利用。
2 材料与方法
2.1 实验材料和主要试剂
名称 生产厂家
鸡胸软骨 市售
胃蛋白酶 Sigma 公司
木瓜蛋白酶 Sigma 公司
中性蛋白酶 Sigma 公司
碱性蛋白酶 Sigma 公司
丙酮 南京化学试剂有限公司
甲醇 南京化学试剂有限公司
氯仿 南京化学试剂有限公司
三羟甲基氨基甲烷（Tris）（分析纯） 南京化学试剂有限公司
盐酸 上海汉光学试剂有限公司
冰醋酸 上海汉光化学试剂有限公司
302-S型pH计 Mettler-Toledo 仪器上海有限公司
722型分光光度计 Jasco 公司
HH-2 型数显电热恒温水浴锅 Mettler-Toledo 仪器上海有限公司
HP1050 型高效液相色谱仪 Mettler-Toledo 仪器上海有限公司
表3-1 鸡胸软骨的主要组成（%, w/w, 以干基计）
1 引言 1
1.1 胶原蛋白肽 1
1.2 胶原蛋白肽的功能活性 1
1.3 胶原蛋白和胶原蛋白肽的提取工艺 2
1.4 胶原蛋白多肽国内外研究现状 2
1.5 本课题研究的目的和意义 3
2 材料与方法 3
2.1 实验材料和主要试剂 3
2.2 仪器和设备 4
2.3 实验方法 4
3 结果与分析 8
3.1 原料预处理及基本组成 8
3.2 软骨脱脂 8
3.3 脱脂软骨中杂蛋白的去除 8
3.4 胃蛋白酶提取胶原的最佳工艺条件 9
3.5 盐析的最佳工艺条件 14
3.6 胶原粗制品的组成 19
3.7 胶原蛋白多肽的酶解制备 20
3.8 胶原多肽的分离及纯化结果 25
3.9 鸡胸软骨多肽的活性研究分析 26
结 论 29
致 谢 30
参 考 文 献 31
1 引言
我国是禽肉消费大国，尤其鸡肉特别受大家欢迎。每年除大量鸡肉被食用外，会产生大量鸡胸软骨，目前大量鸡胸软骨都被直接当作无用物抛弃了，没有考虑过鸡胸软骨可能存在的价值，浪费资源。目前研究出蛋白质以及碳水化合物是鸡胸软骨的主要成分。鸡胸软骨里面有相当多的胶原蛋白，有广阔的开发价值及空间。一方面将胶原蛋白加入肉制品中可以增加其嫩度，口感更佳，另一方面美容、保健和医学等领域也大量使用胶原蛋白，作用显著。胶原蛋白肽作为胶原蛋白的主要降解产物，在功能性食品领域作用比较明显，应用广泛，深受欢迎。胶原蛋白肽分子量 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
十分小，易于人体的消化吸收，对人体健康十分有益。
1.1 胶原蛋白肽
胶原蛋白是细胞外基质的主要成分，其主要分布在各种哺乳动物的结缔组织中，起到保护机体的作用，可以减少来自外部的伤害。胶原蛋白含有多种氨基酸，与其他类型蛋白质相比，胶原蛋白中含有一定数量的羟脯氨酸和羟赖氨酸残基，而芳香氨基酸和半胱氨酸的含量较少[1]。胶原蛋白肽是酶法水解后得到的，变成可溶性的胶原蛋白肽，它是片段的，但保存了具有立体结构的三螺旋多肽结构，分子量一般约为3-10kDa。
1.2 胶原蛋白肽的功能活性
1.2.1 易消化吸收性
研究表明：越易被生物体消化吸收的胶原蛋白肽，其分子量越小，氨基酸数目越少[2]。目前涌现出的各种含有生物活性肽的功能性食品，基本上都是基于胶原蛋白肽的此种特性，有很大的市场价值。
1.2.2 骨质疏松和关节炎的的预防
胶原蛋白肽可以促进骨的生成，使骨的胶原
1.2.3 降血压功能
胶原蛋白肽具有抑制血管紧张素转化酶（ACE）活性的特性，使血压降低，有益于健康。胶原蛋白肽可以阻止血管舒缓激肽的降解，因为其中含有竞争性抑制剂，可以防止血压升高。通常我们认为多肽含有3-9个氨基酸即具有较高的抑制活性[5]。
1.3 胶原蛋白和胶原蛋白肽的提取工艺
采用化学法将蛋白质的肽键断开，得到胶原蛋白肽，其分子量较小。郑巧东等将胶原蛋白酸解为胶原蛋白多肽，并进行了酸法水解的过程动力学分析[6]。化学法严重损坏了胶原蛋白肽的活性，不利于活性的研究，弊端太多，因此该方法用的比较少。酶法水解不会对胶原蛋白肽的活性产生太大影响，反应条件温和，水解过程比较易控制，有利于研究其活性，因此该方法比较受欢迎，使用的较多。
酶的选择是酶解法的核心，水解度是衡量水解效果好坏的重要指标。王群等[7]制备鲽鱼鱼皮胶原蛋白肽用的是碱性蛋白酶，此法操作简便，易于生产，但效果并不是十分理想。朱夕波[8]对鲨鱼皮和猪皮中抗氧化肽特性进行研究，发现在体外，小分子量的肽可较强的清除自基。
1.4 胶原蛋白多肽国内外研究现状
实验结果表明，胶原蛋白肽安全性高，生物活性显著，因此掀起了一股研制胶原蛋白肽产品的热潮。禽畜皮和骨头等原料含有丰富的胶原蛋白，Siriporn Damrongsakkul 等采用酶解法酶解牛皮提取胶原蛋白，使用的酶是木瓜蛋白酶和中性蛋白酶[9]；冯成利等[10]和李岩等[11]以猪皮作为原料，采用蛋白酶水解制备胶原蛋白肽；Fan Li等[12]用牦牛骨作为原料，对胶原蛋白多肽的功能特性进行了一定的研究。在这一领域，国内现如今主要是研究胶原蛋白肽的活性，这是目前这一领域的研究热点。目前，对于从家禽中提取胶原蛋白肽的研究也有少量报道，Norizah Mhd Sarbon *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
[13]等从鸡皮中提取明胶代替哺乳动物明胶，并对明胶的提取工艺和理化性质进行了研究；符群[14]用鸡骨作为原料制备胶原蛋白肽并对其抗氧化性进行了一定的研究；梁琼[15]等研究鸡胚胶原蛋白多肽，并比较了胶原蛋白多肽的分子量分布。但是，针对这一领域的研究还不是很深入，应用较少，要挖掘出其存在的巨大价值，造福人类。
1.5 本课题研究的目的和意义
我国是禽肉消费大国，尤其鸡肉特别受大家欢迎。每年除大量鸡肉被食用外，会产生大量鸡骨，目前大量鸡骨都被直接当作无用物抛弃了，没有考虑过鸡骨可能存在的价值，造成了严重的资源浪费，并且污染环境。本实验主要是通过响应面法确定胃蛋白酶的最适酶解条件，以及确定胶原蛋白肽的最适酶及最佳酶解条件获得胶原蛋白肽的粗制品，最后研究了胶原蛋白肽的活性。本实验充分利用了废弃的鸡胸软骨，对废弃资源进行综合利用。
2 材料与方法
2.1 实验材料和主要试剂
名称 生产厂家
鸡胸软骨 市售
胃蛋白酶 Sigma 公司
木瓜蛋白酶 Sigma 公司
中性蛋白酶 Sigma 公司
碱性蛋白酶 Sigma 公司
丙酮 南京化学试剂有限公司
甲醇 南京化学试剂有限公司
氯仿 南京化学试剂有限公司
三羟甲基氨基甲烷（Tris）（分析纯） 南京化学试剂有限公司
盐酸 上海汉光学试剂有限公司
冰醋酸 上海汉光化学试剂有限公司
302-S型pH计 Mettler-Toledo 仪器上海有限公司
722型分光光度计 Jasco 公司
HH-2 型数显电热恒温水浴锅 Mettler-Toledo 仪器上海有限公司
HP1050 型高效液相色谱仪 Mettler-Toledo 仪器上海有限公司
表3-1 鸡胸软骨的主要组成（%, w/w, 以干基计）
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