超聲輔助酶法制備草魚魚鱗膠原蛋白肽

林艷云 吾惠婷

摘 要：通過單因素試驗分別考察了不同蛋白酶、底物濃度、加酶量、緩沖液pH、水解溫度、水解時間、超聲功率和超聲時間對魚鱗水解物DPPH自由基清除率的影響，并經正交試驗對水解工藝進行優化。結果表明：最優制備工藝參數為：堿性蛋白酶、底物濃度10%、加酶量9000U/g、緩沖液pH 11.0、水解溫度50℃、水解時間3.0h、超聲功率300W、超聲時間25min，在該工藝參數下制備的魚鱗膠原蛋白肽的DPPH自由基清除率為61.4%。

關鍵詞：草魚魚鱗;膠原蛋白肽;超聲波;酶解

中圖分類號 TS254.9 ? 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2021）20-0065-04

Preparation of Collagen Peptide from Grass Carp Scales by Ultrasonic-assisted Enzymatic Method

LIN Yanyun et al.

（Fuzhou University Zhicheng College， Fuzhou 350002， China）

Abstract： In this study， the effects of different protease， substrate concentration， enzyme dosage， buffer pH， hydrolysis temperature， hydrolysis time， ultrasonic power and ultrasonic time on DPPH free radical scavenging rate of fish scale hydrolysate were investigated by single factor experiment. The hydrolysis process was optimized by orthogonal experiment. The optimal extraction parameters were as follows： alkaline protease， substrate concentration 10%， enzyme dosage 9000U/g， pH value of buffer 11.0， hydrolysis temperature 50℃， hydrolysis time 3.0h， ultrasonic power 300W， ultrasonic time 25min. DPPH free radical scavenging rate of fish scale collagen peptide was 61.4%.

Key words： Grass Carp Ccales;Collagen Peptide;Ultrasonic;Enzymatic hydrolysis

膠原蛋白是由3條肽鏈螺旋形成的纖維狀高分子蛋白質，是動物結締組織中的主要組成成分，其作為哺乳類動物體內最主要的功能性蛋白質具有含量高和分布廣的特點，與細胞再生、老化、傷口治愈和疾病等有非常重要的關系[1]。膠原蛋白肽作為膠原蛋白水解后的產物，具有多肽的生物活性，分子量小，載體運輸能力強，其作用主要表現在增強身體的免疫力、降血壓、抑制細菌、營養護膚等方面[2]。魚鱗是魚類皮膚經過長期進化形成的具有保濕性和一定硬度的扇狀衍生物[3]，含有豐富的蛋白質、脂肪、礦物質以及多類維生素[4]。研究表明，魚鱗的主要成分是蛋白質和羥基磷灰石，其中蛋白質占魚鱗總重的50%以上[5]。魚鱗膠原蛋白肽具有獨特的分子結構和良好的分子間交聯能力，含有多種人體必需氨基酸，可生物降解，營養價值高，因此在醫藥、食品等行業能作為重要的活性成分[6]。本研究以福州本地草魚魚鱗為原材料，經過魚鱗脫鈣、除雜等工藝后，制備魚鱗膠原蛋白肽，為魚類深加工產業的發展提供增加附加值的工藝方案，減少資源浪費[7]，降低水產品加工業下腳料對環境的污染。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 試驗對象：市售新鮮草魚魚鱗。主要試劑：乳酸、氯化鈉、氫氧化鈉購自西隴科學股份有限公司，無水乙醇購自廣東光華科技股份有限公司，DPPH購自上海麥克林生化科技有限公司，胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、堿性蛋白酶購自源葉生物。

1.2 試驗儀器 DK-S26恒溫水浴鍋，上海森信實驗儀器有限公司;KQ-400ES超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司;DHG-9245A鼓風干燥箱，上海一恒科學儀器有限公司;BSA224S-CW電子分析天平，賽多利斯科學儀器有限公司;Fe28 Standard pH計，梅特勒-托利多儀器有限公司;TG16高速離心機，上海盧湘儀離心機儀器有限公司;V-5600可見分光光度計，上海元析儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 魚鱗預處理 新鮮魚鱗洗凈雜質和污血，自然晾干，用粉碎機打碎2min;脫鈣：將粉碎后的魚鱗轉移至燒杯，用10%乳酸浸泡2h[8]，料液比為1∶15，2h后用蒸餾水清洗至中性;除雜：將脫鈣后的魚鱗轉移至燒杯，用3%NaCl浸泡24h，料液比為1∶20，用蒸餾水清洗并過濾，去除魚鱗中的非膠原蛋白;烘干：清洗后的魚鱗放進85℃干燥箱中烘1.5h。

1.3.2 魚鱗膠原蛋白肽的制備 稱量：室溫下分別準確稱取一定量預處理過的魚鱗樣品于錐形瓶中，向錐形瓶中加入緩沖液;超聲波處理：將錐形瓶放入超聲波儀器中，對樣品進行超聲處理;水解：向錐形瓶中加入蛋白酶，與樣品混勻后置于恒溫水浴鍋中水解[8];滅活：水解后85℃水浴鍋中滅活15min;離心：待水解液冷卻至室溫后離心，離心條件為4000r/min、3min，離心后吸取上清液測定指標。