一种促进鱼骨水解利用的方法
【专利摘要】鱼骨水解利用的方法主要：酸法、碱法、水提法和酶法，本发明进一步用超声波作用，提高鱼骨水解利用率，缩短了提取时间。
【专利说明】一种促进鱼骨水解利用的方法
【技术领域】
[0001]鱼骨水解利用的方法主要:酸法、碱法和酶法，本发明进一步用超声波作用，提高鱼骨水解利用率，缩短了提取时间，使其得到更好的利用于食品、化妆品、医药和保健品等领域。
【背景技术】
[0002]水产动物的皮、骨、鳍等含丰富的胶原蛋白，而且是安全的胶原蛋白的来源。
[0003]我国是世界上水产品产量最大的国家，也是世界上唯一养殖量超过捕捞量的国家，尤其是淡水养殖业发展非常迅速，淡水鱼产量占全国水产品总产量的60%左右。养殖业的迅猛发展必将带动水产加工业的发展，目前，淡水产品加工一直是人们关注的热点。这也就意味着养殖产量较高的淡水鱼类如鲢鱼、草鱼、罗非鱼等加工品的比例将越来越大。随着国内水产加工业的发展，水产加工企业产生的下脚料如鱼头、鱼皮、鱼鳞、鱼骨、鱼鳍等也将逐年增长。目前国内水产品综合利用的水平较低，由于淡水鱼类可食部分比例低，鱼肉加工后的下脚料及其它副料没有充分回收利用，或作为低值饲料、肥料出售，或随意排放，将造成浪费资源并污染环境。因此，充分利用水产加工下脚料，以提高综合经济效益，已成为淡水鱼加工企业日益关注的问题。鱼骨的产量最大，是研究的重点。
[0004]从鱼骨中提取胶原蛋白并对其进行深入研究在国外已相当普遍。胶原蛋白(Collagen)属于硬蛋白类，是人体皮肤的主要成分，占皮肤干重的70%~80%，以不溶纤维形式存在于所有多细胞动物体内，是体内含量最多的一类蛋白质，具有高度抗张能力，对动物和人体皮肤、血管、骨骼、筋骨、软骨的形成十分重要，在动物细胞中扮演结缔组织的角色。食物中的胶原蛋白一般都是大分子结构(分子量为5X 104~IOX 104Da)，人体不能有效吸收和利用；只有小分子胶原蛋白(分子量<3000Da)，才能被人体有效吸收利用；一些含胶质的食物，如牛蹄筋、猪 蹄、鸡翅、鸡皮、鱼皮及软骨，都含有胶原蛋白，但由于疯牛病、口蹄疫等缘故，以陆生动物为原料制备胶原蛋白受到很大限制，原料转向以水生动物为主，而鱼类的组成结构与人体最接近，是最为人体组织所辨识吸收的胶原蛋白来源。胶原蛋白在鱼类的真皮、骨和鳞片中含量丰富，其分子有着独一无二的“三螺旋”结构(由3个α-2肽链互相拧成的三股螺旋构型，每个肽链约含1200个氨基酸，其中包括独特的羟脯氨酸)，现已发现18~19种，各种间的结构差异主要在于多肽链的初级结构即氨基酸顺序的不同。鱼胶原蛋白属于I型胶原，分子量为30Χ 104Da，纤维长280nm、直径115nm，是细长型针状刚体，由3条分子量约为IOX 104Da的α -2肽链形成螺旋结构。
[0005]鱼骨胶原蛋白均可被胰蛋白酶和蛋白酶K水解，水解产物分子量大小各异,成分复杂。鱼骨胶原蛋白中，甘氨酸含量最为丰富，依次是丙氨酸、谷氨酸和精氨酸。
[0006]鱼骨可以制备抗菌肽。蛋白质在酶水解作用下，可产生具有一定功能性质的肽段，而这些多肽分子量相对较小；而且酶解解离过程中通常伴有重要结构的重排，导致一些原来包埋在蛋白质分子内部的疏水区暴出来。另外，多肽具有新的营养、功能及生物特性。研究表明，生物活性肽在调节胃肠道运动、调节免疫系统、抗高血压、抗菌、抗血栓、抗病毒、抗癌、清除自由基和促进矿物元素吸收等方面发挥着重要作用。多年研究表明抗菌肽具有广谱杀菌作用，相对分子量较小，具有热稳定、水溶性好等优点。到目前为止已经发现600多种由细菌、植物和动物产生的内源性抗菌肽。鱼骨是抗菌肽的很好来源。
[0007]鱼骨可以制备水解蛋白液。鱼骨中蛋白质含量约为15%，且生物学效价高，然而人体不易消化吸收骨中的骨胶原蛋白。酶解可将骨中的骨胶原蛋白水解成多肽及L-氨基酸，大大提高其营养价值和功能特性。酶解方法采用单酶水解和复合酶水解为主，但蛋白质经上述不完全水解后产生了苦味，且水解液需经脱盐处理，从而限制了蛋白质水解物在食品和医药中的应用。采用分步酶解方式水解鱼骨蛋白，期望提高水解效果，得到无苦味、盐含量低、可直接应用于食品和医药领域的鱼骨水解产品。
[0008]鱼骨水解利用的方法主要:酸法、碱法和酶法，同时，在实际提取过程中，不同提取方法之间往往相互结合，以取得较好的提取效果。其基本原理都是将鱼骨水解，或把胶原蛋白从其它蛋白质中分离出来，或将骨进一步水解，得到水解蛋白液或抗菌多肽，用于食品医药保健品等。
【发明内容】
[0009]鱼骨水解利用的方法主要:酸法、碱法、水提法和酶法，本发明进一步用超声波作用，提高鱼骨水解利用率，缩短了提取时间。
【具体实施方式】
[0010]实施例一
[0011]鱼骨提取胶原蛋白
[0012]对照组:
[0013]原料前处理:原料鱼取其脊椎骨并彻底清除附着的肌肉后立即使用或置于_20°C冰箱中待用。
[0014]鱼骨胶原蛋白的提取及纯化:鱼骨充分剁碎后，用其质量20倍的0.lmol/L NaOH溶液于4°C下浸泡4h，以去除非胶原蛋白成分及防止内源性蛋白酶对胶原蛋白的影响。鱼骨用蒸馏水反复洗涤，充分浙干后用其质量5倍的0.5mol/L EDTA溶液(pH7.4)于4°C下浸泡5d，每天更换I次EDTA溶液以起脱钙作用，并用蒸馏水反复洗涤。浙干后加入20倍的10%异丙醇溶液于4°C下浸泡ld，以去除脂肪。经蒸馏水反复洗涤，浙干后再加入等量的0.5mol/L乙酸溶液并在4°C下浸泡3d。经4°C，20000 X g离心30min后得上清液即为粗胶原蛋白。取适量粗胶原蛋白加入NaCl至溶液终浓度为0.9mol/L,同时析出絮状沉淀，4°C，12000Xg离心15min得沉淀物即为盐析后的胶原蛋白。冷冻干燥后置_25°C冰箱中待用。
[0015]超声波组:0.5mol/L EDTA溶液(ρΗ7.4)于4°C下浸泡提取过程中，同时用超声波发生器施加20kHz超声波，提取时间缩短为对照组的一半。
[0016]结果:对照组提取率为28.3 %，而超声波组为％，超声波组取得了更好的提取效果，且缩短了提取时间。
[0017]实施例二
[0018]鱼骨制备抗菌肽
[0019]对照组:[0020]原料的预处理:新鲜鱼骨一清洗一匀浆一酶解一灭酶一离心一上清液一冷冻干燥—测定蛋白质含量
[0021]抗菌肽制备:将鱼骨清洗干净，预处理后，用乙醚在30°C下进行脱脂，脱脂后的匀浆物分装后冷冻备用。脱脂后的匀浆物加水，胃蛋白酶酶解，胃蛋白酶的最佳酶解工艺条件为:底物浓度1:4，酶添加量200(^/^，酶解时间2.511，酶解温度371:，最适？!1值7.0。一定时间后于85?下灭酶IOmin,离心IOmin (4000r/min)得到上清液,取一定量的上清液测定其抗菌活性。
[0022]超声波组:酶法酶解过程中，同时用超声波发生器施加20kHz超声波，提取时间缩短为对照组的一半。
[0023]结果:对照组对大肠杆菌的抑制率为-202.7%，而超声波组为-378.3%，超声波组取得了更好的提取效果，且缩短了提取时间。
[0024]实施例三
[0025]鱼骨制备蛋白水解液
[0026]对照组:
[0027]原料的预处理:原料鱼取其脊椎骨并彻底清除附着的肌肉后立即使用或置于-20°C冰箱中待用。
[0028]蛋白水解液的制备:鱼骨在120°C下蒸煮40min。蒸煮完毕后，按料液比1:4(W/V)加水打浆(HR2864型飞利浦三合一搅拌机)，加入一定量酶，搅匀，置于设定温度下水解至设定时间(定期搅拌)。起始pH8.0,用1500U/g Pr Alcalase于55°C水解2h后,再用1500U/g Pr Flavorzyme继续水解2h。反应结束后沸水浴灭酶IOmin,反应液于3000r/min离心lOmin，除去上层脂肪，收集上清液，即为鱼骨蛋白水解液，备用。
[0029]超声波组:酶解提取过程中，同时用超声波发生器施加20kHz超声波，提取时间缩短为对照组的一半。
[0030]结果:对照组提取率为53.5 %，而超声波组为71.7%，超声波组取得了更好的提取效果，且缩短了提取时间。
【权利要求】
1.选择合适的方法水解鱼骨并进行利用。
2.选择合适的权利I中的鱼骨提取胶原蛋白的方法。
3.选择合适的权利I中的鱼骨制备抗菌肽的方法。
4.选择合适权利I中的鱼骨制备蛋白水解液的方法。
5.在权利1-4的方法中，同时用超声波发生器施加20kHz超声波以提高鱼骨水解利用率，缩短了提取时间。
【文档编号】C07K14/78GK103601802SQ201310582156
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】宋健 申请人:江南大学