魚鱗過氧化處理后的蛋白質消化率測定

黃國霞，李軍生，*，閻柳娟，楊軍

（1.廣西工學院生物與化學工程系，廣西柳州 545006；2.柳州市魚家樂飼料有限公司，廣西柳州 545006）

魚鱗是魚類體表的皮膚衍生物，能使魚與周圍微生物隔絕，從而避免感染與抵抗疾病。因其質地較硬，難以咬碎和消化，故人們食用時往往將其丟棄。實際上，魚鱗具有很好的營養價值與藥用價值[1]，含有豐富的蛋白質和礦物質，主要以膠原蛋白和鈣磷為主，還含有卵磷脂和多不飽和脂肪酸等營養元素。早在《名醫別錄》中記載：“取鯽魚、鯉魚之鱗片，用文火熬成膠凍，婦女食后，可治崩中帶下，并對紫癜、齒齦出血和鼻衄等疾病有療效”。眾所周知，膠原蛋白具有弱抗原性和良好的生物相容性，在美容、燒傷皮膚修復、眼角膜疾病等領域都有廣泛應用[2-4]。廉志清等采用酶法耦合膜技術制備出了高活性的魚鱗膠原蛋白低聚肽[5]。因其含有豐富的鈣，小兒經常食用可預防佝僂病，其含的卵磷脂可增強記憶力,延緩衰老，不飽和脂肪酸則可幫助傳送和乳化脂肪，以防血管壁上沉積過多的膽固醇而引起動脈硬化，達到預防高血壓以及心臟病的藥用效果[6]。也有人將其作為飼料喂養蛋雞，效果良好[8]。所以魚鱗的食用和保健作用并不亞于魚肉本身[7]。如何變廢為寶，將魚鱗的價值充分利用仍值得進一步探討，分別先用過乙酸和過氧化氫對魚鱗粉進行處理，再進行胃蛋白酶體外消化實驗，探討過乙酸和過氧化氫對提高魚鱗蛋白質消化率的作用，旨在為進一步深度開發漁業副產品資源提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

KDN-08消化爐：上海洪紀儀器設備有限公司；AL104電子分析天平：梅特勒-托利多集團；微量凱氏定氮儀；電爐；胃蛋白酶；濃硫酸；40%氫氧化鈉溶液；20 g/L硼酸溶液；溴甲酚綠-亞甲基藍指示劑；0.105 4 mol/L鹽酸標準滴定液；硫酸銅；硫酸鉀；魚鱗為菜市場收集，用中草藥粉碎機粉碎后過20目篩，備用;實驗用水為二次蒸餾水。

1.2 方法

1.2.1 蛋白質含量測定

蛋白質含量參照國標GB5009.5-2010《食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》中的方法進行測定。準確稱取魚鱗粉3.00 g移入干燥消化管中，加入0.2 g硫酸銅、6.0 g硫酸鉀及20 mL濃硫酸，置于消化爐中加熱，先用低壓，待內容物全部炭化后，增大電壓保持微沸，至液體呈藍綠色并澄清透明后，再繼續加熱0.5h，取下放冷至是室溫后移入100 mL容量瓶中加水至刻度，備用。同時做試劑空白試驗。

將微量凱氏定氮裝置清洗干凈并用水蒸氣沖洗整套儀器，接收瓶內加入10.0 mL硼酸溶液及1滴～2滴混合指示液，并使冷凝管的下端插入液面下，準確吸取10.0mL試樣處理液由小玻杯注入反應室，以10mL水洗滌小玻杯并使之流入反應室內，將10.0mL氫氧化鈉溶液由小玻杯倒入蒸餾室，立即夾緊，并加水于小玻杯以防漏氣。蒸餾10 min后移動蒸餾液接收瓶，液面離開冷凝管下端，再蒸餾1 min。然后用少量水沖洗冷凝管下端外部，取下蒸餾液接收瓶。以鹽酸標準滴定溶液滴定至終點，同時作試劑空白。

1.2.2 胃蛋白酶消化率測定

胃蛋白酶消化率參照國標GB/T17811-2008《動物性蛋白質飼料胃蛋白酶消化率的測定（過濾法）》進行測定。稱取3.0 g樣品置于250 mL磨口具塞三角瓶中，加150 mL新配制的胃蛋白酶溶液，蓋緊瓶蓋，置于45℃恒溫搖床中消化16 h后過濾，連濾紙一起烘干，稱重計算濾渣重量，按照國標GB5009.5-2010《食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》進行蛋白質含量測定（W2）。同時稱取樣品直接進行蛋白質含量測定（W1）。胃蛋白酶消化率X1，以質量分數計，按公式X1=（W1-W2）/W1×100 進行計算。

1.2.3 樣品過氧化處理

稱取3.0 g樣品于三角瓶中，加入一定量的過氧化氫或者過氧乙酸，室溫下于搖床中40 r/min放置8 h，取出，用鹽酸調節pH在1.5左右，按1.2.2的方法測定胃蛋白酶消化率（X2）。

2 結果與討論

2.1 處理前后消化率比較

蛋白質含有豐富的二硫鍵，過氧化氫和過乙酸則可以把二硫鍵氧化成磺酸基，使折疊盤繞程度降低而使肽鏈基團充分展開，這樣更有利于胃蛋白酶對蛋白質進行水解。過乙酸處理前后消化率比較，見圖1。

如圖1所示，魚鱗經過過氧化氫處理后消化率明顯提高，最為顯著的是鯽魚磷，由原來的42.57%提高到75.62%，提高了77.64%，鯪魚和草魚的提高率分別為23.08%、16.56%和26.18%。過乙酸處理后的效果也是比較明顯的，見圖2。

鯽魚由原來的42.57%提高到64.10%，鯪魚由原來的61.35%提高到78.81%，草魚由原來的48.62%提高到64.09%，鯽魚、鯪魚、草魚的提高率分別為50.58%、28.46%和31.82%。

2.2 過氧化氫濃度的選擇

通過加入系列濃度的過氧化氫，比較了在不同濃度處理后胃蛋白酶消化率，見圖3。

圖3 過氧化氫濃度影響Fig.3 Effect of hydrogen peroxide

結果發現過氧化氫濃度越高，越有利于胃蛋白酶的消化，所以選擇的濃度為30%的過氧化氫對魚鱗進行處理。

2.3 過乙酸濃度的選擇

過乙酸濃度影響，見圖4。

圖4 過乙酸濃度影響Fig.4 Effect of peracetic acid

由圖4可知，不同濃度的過乙酸對胃蛋白酶消化率的影響差異較大，濃度過高（15%）或過低（0.5%）都對胃蛋白酶的酶解促進作用不大。當過乙酸濃度為5%時，對胃蛋白酶的水解促進作用最為顯著。其原因可能是過高的酸度以使蛋白質嚴重變性，故對酶解反應產生影響，而過低的濃度則不足以使二硫鍵氧化，達不到促進作用。

3 結論

鯽魚、草魚、鯪魚等魚鱗經過過乙酸和過氧化氫處理后，其中蛋白質的體外胃蛋白酶消化率都有明顯的提高，差異顯著，提高率在16.56%～77.6%之間。過乙酸和過氧化氫均可氧化蛋白質基團的二硫鍵，以使蛋白質的高級結構受到破壞，從而有利于胃蛋白酶進行水解。為魚鱗的綜合加工利用提供了一定的參考。

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[1]朱國君.魚鱗的營養價值及保健功能[J].重慶水產,2007(3):43－47

[2]黨美珠,李春美,鄒波,等.草魚魚鱗膠原蛋白一殼聚糖共混膜的制備及其性能研究[J].中國皮革2010,39(9):20－22

[3]施洪臣，周強，許建中.組織工程中膠原支架材料的研究進展[J].中華創傷骨科雜志,2006,8(10):974－976

[4]曾少葵,藍海明,章超樺,等.羅非魚鱗膠原蛋白的提取及其酶解產物的抗氧化性[J].上海海洋大學學報,2009,18(5):599－603

[5]廉志清,王金,任濤,等.酶法耦合膜技術制備魚鱗膠原蛋白低聚肽的研究[J].化學與生物工程，2009,26(8):64－66

[6]姜虹，焦淑萍.魚鱗中高不飽和脂肪酸的提取實驗研究[J].華大學學報:自然科學版,2007,8(6):505－506

[7]向燦輝,李顯川.靛酚藍分光光度法對魚肉與魚鱗中蛋白質含量的比較測定[J].食品工程,2009(2):51－56

[8]周蔚,樊磊,齊梅.魚鱗粉用作蛋雞飼料的研究[J].江蘇農業科學,2003(1):58－62