牦牛皮胶原蛋白的提取及其活性肽的制备

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我国牦牛资源丰富,因其独特的环境优势,牦牛皮中多种成分具有显著的功能特性,如抗缺氧、风湿等功效。本文围绕牦牛皮中胶原蛋白进行相关研究,提取三种胶原蛋白,测定其理化性质;以自由基清除率为指标,制备胶原蛋白抗氧化肽,优化酶解工艺,探究其功能特性及抗氧化稳定性;最后通过多种纯化手段分级分离抗氧化肽,测定肽段的抗氧化能力,鉴定抗氧化肽序列。为进一步丰富胶原蛋白领域研究,获得高品质胶原蛋白奠定一定的理论基础。主要研究结果如下:(1)成功提取了三种胶原蛋白:酸溶性胶原蛋白(ASC)、酶溶性胶原蛋白(PSC)、水溶性胶原蛋白(HWSC)。紫外、红外光谱及电泳分析表明ASC和PSC属于Ⅰ型胶原蛋白,分子组成类型为(α1)2α2型;HWSC则为三螺旋结构被破坏的明胶。ASC、PSC、HWSC均含有丰富的亚氨基酸,分别为264.1残基/1000残基、276.6残基/1000残基、274.9残基/1000残基;热稳定性较好,显著高于其他动物胶原蛋白。扫描电镜(SEM)观察到PSC更具松散、均匀的孔径结构。自组装浊度实验证实PSC的组装程度高于ASC,成纤维性能强。透射电子显微镜(TEM)测定表明ASC和PSC具有典型的D-周期性横纹结构,D-周期分别为(68.2±5)nm、(69.3±3)nm。(2)利用碱性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶分别酶解牦牛皮胶原蛋白,以·OH、DPPH·、O2-·的清除率为指标,制备牦牛皮胶原蛋白抗氧化肽。选取碱性蛋白酶为最佳水解用酶,在单因素的基础上,利用响应面优化工艺,得到最佳酶解条件为:酶解时间6.99 h、酶添加量6355.04 U/g、底物浓度3.55%。在此条件下获得的·OH自由基的清除率为83.12%。(3)功能性质测定发现:牦牛皮胶原蛋白抗氧化肽的溶解性均高于85%。乳化性及起泡性均随着p H的升高,呈现先降低后升高的趋势。抗氧化肽吸水性较好,持水性较差。当温度达40℃时,抗氧化肽有最大吸油能力。抗氧化稳定性测定显示:牦牛皮胶原蛋白抗氧化肽具有较好的耐热、耐酸性能,但在碱性条件下活性降低。经体外模拟胃肠道反应后抗氧化能力降低为60%左右,但仍具有一定的耐受胃肠道酶系消化的能力。(4)分离鉴定牦牛皮胶原蛋白抗氧化肽。通过超滤、凝胶过滤层析和反向高效液相色谱分离技术,根据肽的分子量大小、极性的不同对牦牛皮胶原蛋白抗氧化肽进行分离纯化,进而得到抗氧化活性较高的组分Ⅰ-D7。采用质谱分析鉴定出牦牛皮胶原蛋白抗氧化活性肽的氨基酸序列为Phe-Leu-Pro-Gln-Pro-Pro-Gln-Glu,分子量为954.5。
摘要第4-6页
abstract第6-7页
1 绪论第11-24页
    引言第11页
    1.1 牦牛的概述第11-14页
        1.1.1 牦牛的生物学特性研究第11-12页
        1.1.2 牦牛的营养特性研究第12-14页
    1.2 胶原蛋白的简介第14-18页
        1.2.1 胶原的结构、组成及种类第14-15页
        1.2.2 胶原蛋白的制备方法第15-18页
    1.3 抗氧化肽的研究进展第18-22页
        1.3.1 抗氧化肽活性的研究进展第18-19页
        1.3.2 抗氧化肽的分离纯化方法第19-21页
        1.3.3 抗氧化机理第21-22页
    1.4 课题来源及主要研究内容第22-23页
        1.4.1 课题来源第22页
        1.4.2 主要研究内容第22-23页
    1.5 创新点与研究意义第23-24页
        1.5.1 创新点第23页
        1.5.2 研究意义第23-24页
2 牦牛皮胶原蛋白的提取及性能分析第24-40页
    引言第24-25页
    2.1 材料与方法第25-28页
        2.1.1 供试材料及试剂第25页
        2.1.2 主要设备仪器第25-26页
        2.1.3 试验方法第26-28页
    2.2 结果与分析第28-37页
        2.2.1 紫外光谱分析第28-29页
        2.2.2 红外吸收光谱第29-30页
        2.2.3 SDS-PAGE电泳分析第30-31页
        2.2.4 氨基酸组成分析第31-32页
        2.2.5 胶原蛋白的热力学性质第32-34页
        2.2.6 胶原蛋白的超微结构第34-35页
        2.2.7 胶原蛋白体外自组装分析第35-37页
    2.3 讨论第37-38页
    2.4 本章小结第38-40页
3 牦牛皮胶原蛋白抗氧化活性肽的制备工艺研究第40-56页
    引言第40-41页
    3.1 材料与方法第41-45页
        3.1.1 供试材料及试剂第41页
        3.1.2 主要设备仪器第41-42页
        3.1.3 试验方法第42-45页
    3.2 结果与分析第45-53页
        3.2.1 水解用酶的筛选第45-48页
        3.2.2 碱性蛋白酶单因素试验结果第48-49页
        3.2.3 响应面优化牦牛皮胶原蛋白水解工艺结果第49-53页
    3.3 讨论第53-54页
    3.4 本章小结第54-56页
4 胶原蛋白抗氧化肽的功能活性及稳定性的研究第56-73页
    引言第56-57页
    4.1 材料与方法第57-61页
        4.1.1 供试材料及试剂第57页
        4.1.2 主要设备仪器第57页
        4.1.3 试验方法第57-61页
    4.2 结果与分析第61-71页
        4.2.1 溶解性第61-62页
        4.2.2 乳化性和乳化稳定性第62-63页
        4.2.3 起泡性和泡沫稳定性第63-65页
        4.2.4 吸水性和持水性第65-66页
        4.2.5 吸油性第66-67页
        4.2.6 温度对胶原蛋白抗氧化肽活性的影响第67-68页
        4.2.7 pH对胶原蛋白抗氧化肽活性的影响第68-69页
        4.2.8 体外模拟胃肠道反应对氧化活性的影响第69-71页
    4.3 讨论第71-72页
    4.4 本章小结第72-73页
5 牦牛皮胶原蛋白抗氧化肽的分离与纯化第73-85页
    引言第73-74页
    5.1 材料与方法第74-75页
        5.1.1 供试材料及试剂第74页
        5.1.2 主要设备仪器第74-75页
    5.2 试验方法第75-76页
    5.3 结果与分析第76-82页
        5.3.1 超滤分离第76-77页
        5.3.2 凝胶层析第77-78页
        5.3.3 半制备RP-HPLC分离第78-79页
        5.3.4 抗氧化肽纯度的鉴定第79-80页
        5.3.5 抗氧化肽的结构与鉴定第80-81页
        5.3.6 氨基酸组成分析第81-82页
    5.4 讨论第82-83页
    5.5 本章小结第83-85页
结论与展望第85-88页
致谢第88-89页
参考文献第89-102页
攻读硕士学位期间取得的成果第102页
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论文编号ABS4353709,这篇论文共102页
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