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太平洋褶柔鱼缠卵腺糖蛋白的分离提取及生物活性分析

论文摘要

柔鱼是常见的大洋性头足类海洋生物,资源十分丰富。我国是捕捞和加工柔鱼的主要国家之一,在柔鱼的加工过程中,缠卵腺等加工副产物常被作为下脚料丢弃,未能获得充分利用,造成资源的浪费。本文以柔鱼缠卵腺为研究对象,在对其成分分析及糖蛋白不同提取方法进行探讨的基础上,确定了采用β-消除米氏加成反应法对柔鱼缠卵腺中的糖蛋白进行富集、提取,并优化分离提取方法及其技术工艺,获得缠卵腺糖蛋白;实验分析研究了糖蛋白的结构组成及其抗疲劳、抗氧化、免疫、降血脂等生物活性,获得了相关实验数据,为今后柔鱼缠卵腺的综合利用提供了参考依据。1)通过对柔鱼缠卵腺的成分分析,发现柔鱼缠卵腺中含有大量的糖类和蛋白质,且脂肪含量较少。从分析结果看,除了水分含量为77.8%外,粗蛋白和总糖的含量分别高达10.9%、8.5%,说明柔鱼缠卵腺中可能含有大量糖蛋白。实验分别采用水提法、酶提法和酸碱提法提取缠卵腺中的糖蛋白,结果发现,碱提法效果最佳,且具有提取量大、操作方便、乙醇用量少、糖蛋白收集方法简便等优点。经测定,采用碱提法,柔鱼缠卵腺中总糖和蛋白质的提取率之和可达到14.4%。2)为优化碱法提取柔鱼缠卵腺糖蛋白的工艺技术,以提取率、提取物中总糖和蛋白质含量为指标,进行NaOH浓度、NaBH4浓度、料液比、提取时间、提取温度和醇沉倍数等的单因素实验。在单因素的基础上,以提取率(Y)为指标,选取提取时间(A)、提取温度(B)和NaOH浓度(C)进行工艺条件的响应面法优化。实验结果,柔鱼缠卵腺糖蛋白的最佳提取工艺条件为:提取时间(A)为3.44h,提取温度(B)为25℃,NaOH浓度(C)为0.37mol/L,在此工艺条件下柔鱼缠卵腺糖蛋白的提取率为12.79%。3)通过对提取物中所含化学元素的X-射线能谱分析,发现该糖蛋白中除了含有大量的C、O元素外,S元素的含量也较高;通过红外光谱、紫外可见光光谱和核磁共振进行分析,结果表明提取物中有糖、蛋白和硫酸根的特征吸收,是一种硫酸化的糖蛋白。经成分测定,该糖蛋白中糖含量72.5%,蛋白质含量22.7%,硫酸根含量3.0%。单糖分析中未检测有糖醛酸,氨基糖GalNAc的含量与Ser/Thr的总含量接近,由此可推测该糖蛋白是以O-连接糖肽键为主的Mucin型糖蛋白。4)测定了柔鱼缠卵腺糖蛋白体外抗氧化和降血脂活性。通过测定该糖蛋白对羟基自由基(·OH)、超氧阴离子(·O2-)及1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基的清除能力评价其体外抗氧化活性;以聚乙烯醇橄榄油乳化液为底液,根据脂肪酸的生成量评价糖蛋白对胰脂肪酶的抑制作用。实验结果表明,柔鱼缠卵腺糖蛋白清除超氧阴离子和羟基自由基的效果较好,而清除DPPH的能力微弱;糖蛋白也能一定程度上抑制胰脂肪酶的活性,从而抑制脂肪的分解和吸收。5)建立实验动物模型测定了柔鱼缠卵腺糖蛋白的体内抗氧化、抗疲劳、降血脂和免疫生物活性。结果显示:柔鱼缠卵腺糖蛋白可以提高小鼠体内抗氧化酶系(总超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶)的活力,具有抗氧化作用;可以延长小鼠负重游泳时间,对血糖调节能力和疲劳耐受能力的增强、血液中乳酸脱氢酶含量的增加以及血乳酸的减少有显著作用,具有抗疲劳作用;可以控制小鼠体重,调节血液中总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇和高密度脂蛋白胆固醇的含量,具有降血脂的生物活性;还能一定程度上提高廓清指数和吞噬指数,说明该糖蛋白具有增强免疫力的可能性。