论文摘要
目前，罗非鱼的年产量超过370万吨，中国是全球最大的罗非鱼生产国，约占全球总产量的49%，然而罗非鱼加工过程中会产生大量下脚料，占加工鱼总质量的50%~70%，其中约5%是鱼鳞。因此每年产生的下脚料中鱼鳞可达20万吨。罗非鱼鳞胶原蛋白含量丰富，是提取胶原蛋白及制备胶原蛋白产品的优质原料。本研究以脱钙罗非鱼鳞为原料，采用2种不同方式制备酶解产物。一是利用酶法提取胶原蛋白，然后进行酶解；二是直接酶解脱钙鱼鳞进行制备并对这两种酶解产物进行抗疲劳活性研究。取得的主要研究结果如下：（1）脱钙罗非鱼鳞中粗蛋白的含量为85.05%（干基），胶原蛋白含量为67.47%（干基），占总蛋白含量的79.33%。可见脱钙罗非鱼鳞是一种生产胶原蛋白及其产品的优质原料。以脱钙鱼鳞为原料提取了酶促酸溶胶原蛋白（PSC），得率为19%，并对PSC进行了理化性质的分析。结果表明：PSC是Ⅰ型胶原蛋白，组成形式是α1α2α3型；氨基酸组成中亚氨基酸的含量较高为187；等电点为7.24，变性温度为35.42℃；PSC的分子交联程度高，但结构较松散。（2）采用中性蛋白酶和木瓜蛋白酶水解脱钙鱼鳞。以水解度为指标进行单因素试验，以便筛选适宜的酶解条件。结果表明适宜的条件为：按鱼鳞与水比例1：5加水，添加10000U/g（原料重量）中性蛋白酶和木瓜蛋白酶（两者比例为1：1），在pH6、温度65℃下水解3h。在此条件下酶解PSC和脱钙鱼鳞制备酶解产物C和S的得率分别高达85.5%和84.7%。酶解产物S和C的粗蛋白含量分别为92.33%和92.52%，氨基酸组成十分相似，其中甘氨酸含量最高分别为22.05%和22.47%；天冬氨酸和精氨酸的含量占总氨基酸的12.98%和13.70%；组氨酸、蛋氨酸、酪氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸等氨基酸含量十分丰富，分别高达40.67%和39.27%。测定了S和C的分子量分布，S和C的分子量都集中在较小的范围，小于6000Da的酶解产物在90%以上。S的分子量主要集中在831-5450Da，含量高达90.70%，C的分子量主要集中在738-5513Da，含量达86.43%。（3）通过动物实验考察了S和C的抗疲劳活性。分别测定连续灌胃酶解产物S和C30天的小鼠的负重游泳时间、血清尿素氮含量、肝糖原含量。结果表明，S和C均能显著（P<0.05）延长小鼠的负重游泳时间，降低血清尿素氮的含量，降低肝糖原的消耗，并且在相同剂量时S和C之间没有显著性差异。证明S和C均具有抗疲劳性，且两者之间没有显著性差异。（4）采用Sephadex G-25葡聚糖凝胶对酶解产物S进行分离，洗脱液为纯水，流速为0.5mL/min，上样量为1.5mL，样品浓度30mg/mL，检测波长为220nm的条件下分离效果最好，可以分离出3个峰。由于峰Ⅰ的量很少，仅对峰Ⅱ（S2）和峰Ⅲ（S3）进行收集，浓缩，冷冻干燥。经测定可知，S2的蛋白含量为83.47%，S3的蛋白含量为83.56%。测定了S2和S3的分子量分布，S2中大分子量的含量增加，S3的小分子含量增加。（5）对酶解产物S及分离组分S2、S3进行动物实验，通过测定小鼠的负重游泳时间、血清尿素氮的含量及肌肉乳酸的生成考察它们的抗疲劳性；通过测定谷胱甘肽过氧化物酶活力、丙二醛（MDA）及总抗氧化能力考察其抗氧化活性。与此同时，分析抗疲劳指标与抗氧化活性之间的相关性。抗疲劳指标的测定结果表明：S2和S3均能显著（P<0.05）延长小鼠的负重游泳时间，降低小鼠血清尿素氮的含量，阻碍小鼠肌肉乳酸的生成；S3组小鼠肝糖原的含量显著（P<0.05）高于空白组，S2组肝糖原含量虽然高于空白组，但差异性不显著（P>0.05）。证明S2和S3均具有抗疲劳性，并且S3的3个理化指标均优于S2，但是S2的负重游泳时间却比S3长，且差异性显著（P<0.05）。抗氧化指标的测定结果表明：S2组的谷胱甘肽过氧化物酶活力显著（P<0.05）高于空白组，S3组高于空白组但差异性不显著（P>0.05）；S2组和S3组的丙二醛（MDA）的含量均显著（P<0.05）低于空白组；S2组和S3组的总抗氧化能力均显著（P<0.05）高于空白组。S、S2、S3三个组分的抗疲劳和抗氧化指标的相关性分析结果表明MDA含量与血清尿素氮和肝糖原含量之间有显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）的关联性。说明抗氧化与抗疲劳之间有一定的关联性。