一種促進魚骨水解利用的方法
【專利摘要】魚骨水解利用的方法主要：酸法、堿法、水提法和酶法，本發明進一步用超聲波作用，提高魚骨水解利用率，縮短了提取時間。
【專利說明】一種促進魚骨水解利用的方法
【技術領域】
[0001]魚骨水解利用的方法主要:酸法、堿法和酶法，本發明進一步用超聲波作用，提高魚骨水解利用率，縮短了提取時間，使其得到更好的利用于食品、化妝品、醫藥和保健品等領域。
【背景技術】
[0002]水產動物的皮、骨、鰭等含豐富的膠原蛋白，而且是安全的膠原蛋白的來源。
[0003]我國是世界上水產品產量最大的國家，也是世界上唯一養殖量超過捕撈量的國家，尤其是淡水養殖業發展非常迅速，淡水魚產量占全國水產品總產量的60%左右。養殖業的迅猛發展必將帶動水產加工業的發展，目前，淡水產品加工一直是人們關注的熱點。這也就意味著養殖產量較高的淡水魚類如鰱魚、草魚、羅非魚等加工品的比例將越來越大。隨著國內水產加工業的發展，水產加工企業產生的下腳料如魚頭、魚皮、魚鱗、魚骨、魚鰭等也將逐年增長。目前國內水產品綜合利用的水平較低，由于淡水魚類可食部分比例低，魚肉加工后的下腳料及其它副料沒有充分回收利用，或作為低值飼料、肥料出售，或隨意排放，將造成浪費資源并污染環境。因此，充分利用水產加工下腳料，以提高綜合經濟效益，已成為淡水魚加工企業日益關注的問題。魚骨的產量最大，是研究的重點。
[0004]從魚骨中提取膠原蛋白并對其進行深入研究在國外已相當普遍。膠原蛋白(Collagen)屬于硬蛋白類，是人體皮膚的主要成分，占皮膚干重的70%~80%，以不溶纖維形式存在于所有多細胞動物體內，是體內含量最多的一類蛋白質，具有高度抗張能力，對動物和人體皮膚、血管、骨骼、筋骨、軟骨的形成十分重要，在動物細胞中扮演結締組織的角色。食物中的膠原蛋白一般都是大分子結構(分子量為5X 104~IOX 104Da)，人體不能有效吸收和利用；只有小分子膠原蛋白(分子量<3000Da)，才能被人體有效吸收利用；一些含膠質的食物，如牛蹄筋、豬 蹄、雞翅、雞皮、魚皮及軟骨，都含有膠原蛋白，但由于瘋牛病、口蹄疫等緣故，以陸生動物為原料制備膠原蛋白受到很大限制，原料轉向以水生動物為主，而魚類的組成結構與人體最接近，是最為人體組織所辨識吸收的膠原蛋白來源。膠原蛋白在魚類的真皮、骨和鱗片中含量豐富，其分子有著獨一無二的“三螺旋”結構(由3個α-2肽鏈互相擰成的三股螺旋構型，每個肽鏈約含1200個氨基酸，其中包括獨特的羥脯氨酸)，現已發現18~19種，各種間的結構差異主要在于多肽鏈的初級結構即氨基酸順序的不同。魚膠原蛋白屬于I型膠原，分子量為30Χ 104Da，纖維長280nm、直徑115nm，是細長型針狀剛體，由3條分子量約為IOX 104Da的α -2肽鏈形成螺旋結構。
[0005]魚骨膠原蛋白均可被胰蛋白酶和蛋白酶K水解，水解產物分子量大小各異,成分復雜。魚骨膠原蛋白中，甘氨酸含量最為豐富，依次是丙氨酸、谷氨酸和精氨酸。
[0006]魚骨可以制備抗菌肽。蛋白質在酶水解作用下，可產生具有一定功能性質的肽段，而這些多肽分子量相對較小；而且酶解解離過程中通常伴有重要結構的重排，導致一些原來包埋在蛋白質分子內部的疏水區暴出來。另外，多肽具有新的營養、功能及生物特性。研究表明，生物活性肽在調節胃腸道運動、調節免疫系統、抗高血壓、抗菌、抗血栓、抗病毒、抗癌、清除自由基和促進礦物元素吸收等方面發揮著重要作用。多年研究表明抗菌肽具有廣譜殺菌作用，相對分子量較小，具有熱穩定、水溶性好等優點。到目前為止已經發現600多種由細菌、植物和動物產生的內源性抗菌肽。魚骨是抗菌肽的很好來源。
[0007]魚骨可以制備水解蛋白液。魚骨中蛋白質含量約為15%，且生物學效價高，然而人體不易消化吸收骨中的骨膠原蛋白。酶解可將骨中的骨膠原蛋白水解成多肽及L-氨基酸，大大提高其營養價值和功能特性。酶解方法采用單酶水解和復合酶水解為主，但蛋白質經上述不完全水解后產生了苦味，且水解液需經脫鹽處理，從而限制了蛋白質水解物在食品和醫藥中的應用。采用分步酶解方式水解魚骨蛋白，期望提高水解效果，得到無苦味、鹽含量低、可直接應用于食品和醫藥領域的魚骨水解產品。
[0008]魚骨水解利用的方法主要:酸法、堿法和酶法，同時，在實際提取過程中，不同提取方法之間往往相互結合，以取得較好的提取效果。其基本原理都是將魚骨水解，或把膠原蛋白從其它蛋白質中分離出來，或將骨進一步水解，得到水解蛋白液或抗菌多肽，用于食品醫藥保健品等。
【發明內容】
[0009]魚骨水解利用的方法主要:酸法、堿法、水提法和酶法，本發明進一步用超聲波作用，提高魚骨水解利用率，縮短了提取時間。
【具體實施方式】
[0010]實施例一
[0011]魚骨提取膠原蛋白
[0012]對照組:
[0013]原料前處理:原料魚取其脊椎骨并徹底清除附著的肌肉后立即使用或置于_20°C冰箱中待用。
[0014]魚骨膠原蛋白的提取及純化:魚骨充分剁碎后，用其質量20倍的0.lmol/L NaOH溶液于4°C下浸泡4h，以去除非膠原蛋白成分及防止內源性蛋白酶對膠原蛋白的影響。魚骨用蒸餾水反復洗滌，充分浙干后用其質量5倍的0.5mol/L EDTA溶液(pH7.4)于4°C下浸泡5d，每天更換I次EDTA溶液以起脫鈣作用，并用蒸餾水反復洗滌。浙干后加入20倍的10%異丙醇溶液于4°C下浸泡ld，以去除脂肪。經蒸餾水反復洗滌，浙干后再加入等量的0.5mol/L乙酸溶液并在4°C下浸泡3d。經4°C，20000 X g離心30min后得上清液即為粗膠原蛋白。取適量粗膠原蛋白加入NaCl至溶液終濃度為0.9mol/L,同時析出絮狀沉淀，4°C，12000Xg離心15min得沉淀物即為鹽析后的膠原蛋白。冷凍干燥后置_25°C冰箱中待用。
[0015]超聲波組:0.5mol/L EDTA溶液(ρΗ7.4)于4°C下浸泡提取過程中，同時用超聲波發生器施加20kHz超聲波，提取時間縮短為對照組的一半。
[0016]結果:對照組提取率為28.3 %，而超聲波組為％，超聲波組取得了更好的提取效果，且縮短了提取時間。
[0017]實施例二
[0018]魚骨制備抗菌肽
[0019]對照組:[0020]原料的預處理:新鮮魚骨一清洗一勻漿一酶解一滅酶一離心一上清液一冷凍干燥—測定蛋白質含量
[0021]抗菌肽制備:將魚骨清洗干凈，預處理后，用乙醚在30°C下進行脫脂，脫脂后的勻漿物分裝后冷凍備用。脫脂后的勻漿物加水，胃蛋白酶酶解，胃蛋白酶的最佳酶解工藝條件為:底物濃度1:4，酶添加量200(^/^，酶解時間2.511，酶解溫度371:，最適？!1值7.0。一定時間后于85?下滅酶IOmin,離心IOmin (4000r/min)得到上清液,取一定量的上清液測定其抗菌活性。
[0022]超聲波組:酶法酶解過程中，同時用超聲波發生器施加20kHz超聲波，提取時間縮短為對照組的一半。
[0023]結果:對照組對大腸桿菌的抑制率為-202.7%，而超聲波組為-378.3%，超聲波組取得了更好的提取效果，且縮短了提取時間。
[0024]實施例三
[0025]魚骨制備蛋白水解液
[0026]對照組:
[0027]原料的預處理:原料魚取其脊椎骨并徹底清除附著的肌肉后立即使用或置于-20°C冰箱中待用。
[0028]蛋白水解液的制備:魚骨在120°C下蒸煮40min。蒸煮完畢后，按料液比1:4(W/V)加水打漿(HR2864型飛利浦三合一攪拌機)，加入一定量酶，攪勻，置于設定溫度下水解至設定時間(定期攪拌)。起始pH8.0,用1500U/g Pr Alcalase于55°C水解2h后,再用1500U/g Pr Flavorzyme繼續水解2h。反應結束后沸水浴滅酶IOmin,反應液于3000r/min離心lOmin，除去上層脂肪，收集上清液，即為魚骨蛋白水解液，備用。
[0029]超聲波組:酶解提取過程中，同時用超聲波發生器施加20kHz超聲波，提取時間縮短為對照組的一半。
[0030]結果:對照組提取率為53.5 %，而超聲波組為71.7%，超聲波組取得了更好的提取效果，且縮短了提取時間。
【權利要求】
1.選擇合適的方法水解魚骨并進行利用。
2.選擇合適的權利I中的魚骨提取膠原蛋白的方法。
3.選擇合適的權利I中的魚骨制備抗菌肽的方法。
4.選擇合適權利I中的魚骨制備蛋白水解液的方法。
5.在權利1-4的方法中，同時用超聲波發生器施加20kHz超聲波以提高魚骨水解利用率，縮短了提取時間。
【文檔編號】C07K14/78GK103601802SQ201310582156
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月15日 優先權日:2013年11月15日
【發明者】宋健 申請人:江南大學