推广 热搜： 采购方式甲带滤芯气动隔膜泵减速机减速机型号履带带式称重给煤机链式给煤机无级变速机

pH渐变条件下多酶分步连续酶解工艺制备鲟鱼硫酸软骨素与胶原蛋白肽

日期：2024-02-06 00:44:50 来源：网络整理作者：本站编辑浏览：19 评论：0

摘要 pH渐变条件下采用碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶分步连续酶解鲟鱼软骨，同时制备鲟鱼硫酸软骨素和胶原蛋白肽。分别通过温度、酶解时间、酶用量3个单因素实验，研究其对连续酶解效果的影响。综合分析得出最佳条件：碱性蛋白酶酶解温度为45 ℃，酶解时间为2 h，酶用量为100 U·g^-1底物；木瓜蛋白酶的酶解温度为50 ℃，酶解时间为2 h，酶用量为50 U·g^-1底物；菠萝蛋白酶的酶解温度为50 ℃，酶解时间为2 h，酶用量为30 U·g^-1底物。该工艺条件下制备的鲟鱼硫酸软骨素提取率为85%，纯度93%，胶原蛋白肽的提取率为82%，纯度为90%。研究建立的pH渐变条件下多酶分步连续酶解工艺，产率与纯度较国内现有生产方法均有提高，且碱液使用量减少，避免了有机溶剂的引入，从而可以降低生产成本，减轻环境污染负担。

关键词 酶解工艺；硫酸软骨素；胶原蛋白肽

鲟鱼，又名鲟龙，隶属于硬骨鱼纲辐鳍亚纲硬鳞总目鲟形目，是地球上最原始和最古老的软骨鱼种之一，也是淡水鱼中寿命最长、个体最大的鱼类。近年来，我国开展了鲟鱼养殖，目前，我国已成为世界鲟鱼养殖第一大国，其中史氏鲟（Acipenser schrencki）养殖年产量已达2.5万t。其头、脊索、鳍中软骨占鱼体质量的10％左右。鲟鱼软骨中含有丰富的硫酸软骨素和胶原蛋白，具有很高的营养价值和较强的保健功能，素有“鲨鱼翅、鲟鱼骨，食之明目壮阳，延年益寿”之说。

硫酸软骨素（chondroitin sulfate， CS）是一种酸性粘多糖，结构复杂，主要以与蛋白质结合的蛋白聚糖形式存在。硫酸软骨素作为一种天然的活性成分在医药领域有着广泛的应用前景，探索并开发硫酸软骨素具有重要的经济与社会价值。

硫酸软骨素的提取方法有碱盐法、碱法、超声波法、乙酸抽提法和酶解法等。常用的硫酸软骨素提取方法一般需要使用大量的碱液和有机溶剂，提取率相对也比较低。Ⅱ型胶原蛋白是鲟鱼软骨中的主要蛋白，其由3个分子量约为110 kD的α链组成。鲟鱼软骨中的胶原蛋白也具有一定的营养价值，但由于其分子量太大且具有三螺旋结构，不易被快速消化吸收，其功效与价值很难被利用。然而，胶原蛋白水解成小分子量肽之后，消化吸收率会得到明显提高。近年来，研究者也加大了对胶原蛋白肽的提取、分离、纯化工艺的研究，进而对其生理作用进行探究。

本研究在pH渐变条件下用多酶连续分步酶解工艺，采用单因素试验法考察了酶用量、酶解时间、酶解温度3个因素对酶解效果的影响。酶解后利用超滤分离即可得到纯度较高的硫酸软骨素和胶原蛋白肽，期望为今后用鲟鱼软骨生产硫酸软骨素和胶原蛋白肽提供了工艺依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料与仪器

1.2 实验方法

1.2.1 材料的预处理

1.2.2 酶解法提取硫酸软骨素与胶原蛋白肽

1.2.3 单因素实验实验条件和梯度范围

1.2.4 硫酸软骨素含量检测

1.2.5 胶原蛋白肽含量检测

1.2.6 蛋白分子量范围检测

2 结果与分析

2.1 碱性蛋白酶酶解条件的单因素实验分析

2.1.1 酶解温度对酶解效果的影响

2.1.2 酶解时间对酶解效果的影响

2.1.3 酶用量对酶解效果的影响

2.2 木瓜蛋白酶酶解条件的单因素实验分析

2.2.1 酶解温度对酶解效果的影响

2.2.2 酶解时间对酶解效果的影响

2.3 菠萝蛋白酶酶解条件对酶解效果的影响

2.3.1 酶解温度对酶解效果的影响

2.3.2 酶解时间对酶解效果的影响

2.3.3 酶用量对酶解效果的影响

2.4 验证试验

3 讨论

本研究以养殖鲟鱼软骨为原料，用pH渐变条件下多酶连续分步酶解工艺，可实现同时制备高纯度的鲟鱼硫酸软骨素与胶原蛋白肽。最佳条件下制备的鲟鱼硫酸软骨素的提取率为85%，纯度93%，胶原蛋白肽的提取率为82%，纯度为90%。

鲟鱼软骨中含有丰富的硫酸软骨素和胶原蛋白，具有很高的应用价值。传统方法提取硫酸软骨素一般需采用大量的碱液和有机溶剂，提取率相对较低。因此，对现有方法进行改良十分必要。周畅等利用响应面方法优化鳐鱼硫酸软骨素提纯工艺，结果表明，最优提取工艺为碱液浓度2.3%、提取温度43 ℃、酶添加量0.7%时，硫酸软骨素提取率为43.32%。与之相比，本文制备的鲟鱼硫酸软骨素的提取率为85%，纯度93%，本工艺大大提高了硫酸软骨素的提取率。胡艺等通过酸溶-胃蛋白酶从鲟鱼软骨中提取的胶原蛋白，相对于加入NaOH浸泡去除非胶原成分、灭酶活以及加入冰醋酸透析，本文则减少了碱液使用量、且不需要有机溶剂的参与。

综上，本试验为鲟鱼养殖及其副产物的加工提供了一条新的路径，与现有生产工艺相比，操作简单，减少了碱液使用量且不需要有机溶剂的参与，大大提高了硫酸软骨素和胶原蛋白肽的提取率，为硫酸软骨素与胶原蛋白肽的生产方法提供了新的思路与技术数据。

参考文献和英文摘要略

引用本文：王珍瑜,陆文超,钟康荣等.pH渐变条件下多酶分步连续酶解工艺制备鲟鱼硫酸软骨素与胶原蛋白肽[J].生物技术进展,2023,13(06):934-939. (WANG Zhenyu,LU Wenchao,ZHONG Kangrong,et al.Preparation of Chondroitin Sulfate and Collagen Peptide of Sturgeon by Multi-enzyme Step-by-step Enzymatic Hydrolysis Under the Condition of pH Gradient[J].Current Biotechnology,2023,13(06):934-939.)

想了解更多内容可点击下方链接，

欢迎下载阅读！

知网 生物技术进展

欢迎投稿

关注我们

《生物技术进展》是由农业农村部主管，中国农业科学院茶叶研究所和生物技术研究所联合主办，以传播生物技术前沿科学，引领生物技术发展潮流为目标的学术期刊。本刊由中国农业科学院生物技术研究所林敏研究员任主编，是中国科技核心期刊、“RCCSE中国准核心学术期刊”，被国际农业与生物科学研究中心（CABI）数据库收录期刊，日本《日本科学技术振兴机构（中国）文献数据库》（JSTChina）等国际数据库收录。《生物技术进展》立足国内，面向国际，围绕分子生物学、遗传学、生物化学、生物信息学、基因组学、合成生物学等基础研究，关注生物技术领域的发展动态和产业应用成果，促进相关学科学术交流与发展，及时刊载生物技术在农、林、畜牧、兽医、食品、工业、医药、生态与生物安全等领域的应用进展和研究成果，注重理论、技术与方法的新颖性和创新性。

官方唯一投稿系统：www.swjsjz.cn

本刊聚焦生物技术领域的研究热点，与领域专家合作，

推出了一系列高质量专刊专栏，欢迎关注！

也欢迎专家与我们合作组织专刊专栏！

转载信息发布及合作等事宜请联系:

010-82109848-802

购买订阅等事宜请联系:

010-82109848-805

打赏

更多>同类资讯

0 条相关评论

推荐图文

推荐资讯

点击排行

• 【故事分享】《露露拯救玩具大�	• CPC认证:儿童毛绒玩具
• 践行“四个善作善成” 优化工艺�	• 拼多多TEMU下架19款不合格玩具!
• 前车,毛绒玩具都系上了安全带!后�	• 丝网印刷工艺对于太阳能电池生�
• 邓家庄项目部洗选工艺改造带煤�	• 原料药工艺验证---ppt
• 中国工艺文化城	• 关于第四届中国工艺美术博览会�