膠原的提取、結(jié)構(gòu)表征及分散體系流變性研究.pdf

1、膠原蛋白因擁有良好的生物相容性、生物可降解性、低免疫原性等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于美容、醫(yī)療、食品等領(lǐng)域。膠原蛋白的來源十分廣泛，一般都是由脊椎動(dòng)物廢棄物，如骨骼、皮膚、肌腱等獲得。但是由于近年來瘋牛病和口蹄疫的爆發(fā)以及某些宗教原因，在一定程度上限制了陸生膠原產(chǎn)品的使用，所以人們開始尋求更安全的膠原原料。研究證明，魚鱗、魚軟骨和魚皮中的膠原蛋白含量也很高，且魚類生活環(huán)境污染較少，尤其是深海魚類。所以魚源膠原蛋白的開發(fā)與應(yīng)用越來越受到人們的關(guān)

2、注。本文中所采用的海參斑魚，生活在沒有任何污染的冰山區(qū)域，且具有三大優(yōu)點(diǎn)：魚皮厚（膠原蛋白很豐富）、魚油多、含鈣高。鑒于其豐富的營養(yǎng)價(jià)值，現(xiàn)該產(chǎn)品已成為進(jìn)口優(yōu)質(zhì)海產(chǎn)品最受歡迎的品種之一。
　　流變學(xué)用于描述在外力作用下物體的形變，而在生產(chǎn)膠原相關(guān)生物工程產(chǎn)品的過程中，膠原不可避免地會(huì)受到如剪切或擠壓等各種機(jī)械作用，所以，充分了解膠原體系的流變學(xué)性能對(duì)膠原的生產(chǎn)具有非常重要的指導(dǎo)作用。鹽酸胍（GuHCl）是一種典型的氫鍵破壞劑，分子

3、上含有2個(gè)氨基，可以與膠原分子上的羥基、羧基和氨基等之間形成氫鍵，取代膠原分子間和分子內(nèi)的部分氫鍵作用，使膠原蛋白發(fā)生構(gòu)象或聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的變化。在研究流變學(xué)的過程中，觸變性是重要內(nèi)容之一，但因其復(fù)雜性，到現(xiàn)在為止對(duì)其變化規(guī)律及產(chǎn)生機(jī)理還缺乏統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。因此，本論文著重研究海參斑魚皮膠原的提取以及鹽酸胍/膠原分散體系的觸變性質(zhì)。
　　本論文主要包括以下四個(gè)方面：
　?。?）利用胃蛋白酶降解法成功地從海參斑魚皮和豬皮中提取了膠原蛋

4、白，SDS-PAGE凝膠電泳、紅外（FTIR）和紫外（UV）光譜顯示，海參斑魚皮酸溶性膠原（ASC）、海參斑魚皮酶溶性膠原（PSC）和豬皮膠原（PPSC）是典型的具有三股螺旋結(jié)構(gòu)的Ⅰ型膠原。此外，還測(cè)定了這三種膠原的等電點(diǎn)和變性溫度。
　?。?）采用掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）研究鹽酸胍的濃度對(duì)膠原結(jié)構(gòu)以及聚集行為的影響，發(fā)現(xiàn)隨鹽酸胍濃度的增大，鹽酸胍可誘導(dǎo)膠原解聚集，使得網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)逐漸變得松散。
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5、3）以鹽酸胍為變性劑，分別采用小幅振蕩剪切法、恒定剪切速率法及滯后環(huán)法研究了鹽酸胍濃度及作用時(shí)間對(duì)膠原分散體系流變性的影響。發(fā)現(xiàn)隨鹽酸胍濃度的增大及作用時(shí)間的延長(zhǎng)，所研究的鹽酸胍/膠原分散體系由假塑性流體逐漸接近于牛頓流體。結(jié)果顯示，在所研究的鹽酸胍濃度范圍內(nèi)（0～6.0 mol/L），鹽酸胍/膠原分散體系的觸變性類型隨鹽酸胍濃度的增加發(fā)生正觸變性-復(fù)合觸變性-負(fù)觸變性的轉(zhuǎn)變；隨鹽酸胍作用時(shí)間的延長(zhǎng)（6～48 h），鹽酸胍濃度為1.0

6、mol/L的膠原分散體系，其觸變性類型發(fā)生復(fù)合觸變性-負(fù)觸變性的轉(zhuǎn)變。在該體系中觀察到復(fù)合觸變性還屬首次。
　?。?）采用流變學(xué)方法，探討了膠原濃度、體系 pH值及溫度對(duì)鹽酸胍/膠原分散體系流變性的影響。結(jié)果顯示，改變膠原濃度、體系pH值及溫度，純膠原分散體系的觸變類型沒有變化，均呈現(xiàn)出正觸變性。當(dāng)膠原濃度分別為0.2 mg/mL、1.0 mg/mL和體系pH=11.0時(shí)，在較小濃度鹽酸胍（c<1.0 mol/L）作用下，膠原分散