黑木耳胶原蛋白结构性质研究

黑木耳是我国珍贵的药食兼用的胶质真菌，营养丰富，蛋白质含量较高，其他营养物质也较丰富，必需氨基酸种类齐全、组成合理，广泛应用于食品保健等方面。本研究以纯化后的黑木耳胶原蛋白为原料，利用氨基酸分析、紫外光谱、傅里叶红外光谱、圆二色谱、SDS-PAGE聚丙烯酰胺凝胶电泳、差示量热扫描(DSC)及扫描电镜对黑木耳胶原蛋白进行理化性质的研究。结果表明：黑木耳胶原蛋白甘氨酸含量占比较大，脯氨酸含量为8.4%、羟脯氨酸含量为5.2%；紫外吸收峰在221 nm附近出现最大吸收峰，较符合Ⅰ型胶原蛋白特征；红外光谱及圆二色谱推断其具有较完整的三股螺旋结构；在116 kDa、97.2 kDa处出现两条类似Ⅰ型胶原蛋白α₁链和α₂链的亚基条带；确定最佳变性温度为117.4℃，热稳定性较好；通过扫描电镜发现黑木耳胶原蛋白具有空间纤维网状结构。     

不同提取工艺下牛骨胶原蛋白的结构特性

为提高牛骨资源的利用率,以新鲜牛骨为原料,分别采用乙酸、柠檬酸、乙酸和胃蛋白酶、柠檬酸和胃蛋白酶提取得到四种牛骨胶原蛋白（ASC1、ASC2、PSC1和PSC2）并通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）,傅里叶红外光谱（FTIR）,扫描电镜（SEM）,表面疏水性等指标对其理化性质和结构特征进行研究。结果表明:PSC1的得率最高,可达3.23%,四种提取方法得到的胶原蛋白均于230 nm附近出现最大紫外吸收峰;SDS-PAGE和红外光谱分析表明牛骨胶原蛋白主要由α₁、α₂、β三种亚基成分组成,属于 I型胶原蛋白,且胶原蛋白的空间结构保留完整;扫描电镜直观表明了四种胶原蛋白的纤维网络结构均保留较完整,其中酸法提取的胶原蛋白（ASC1和ASC2）网络结构分布较为均匀;酶法制得的胶原蛋白（PSC1和PSC2）纤维化较为明显,四种胶原蛋白理化特性无显著差异,但微观结构存在一定差异。本研究为提高畜禽副产物高值化应用发展及深加工技术提供了一定的理论基础。     

中华鲟软骨Ⅱ型胶原蛋白的结构分析

采用胃蛋白酶辅助提取的方法提取了中华鲟鱼软骨中Ⅱ型胶原蛋白(Pepsin soluble collagens,PSCⅡ),并对其组成与结构进行了分析。结果显示,PSCⅡ在约110 kDa附近有单一的α1亚基,在200 kDa左右有一条二聚体β亚基。在229 nm出现最大紫外吸收峰,傅里叶变换红外光谱分析与圆二色谱结果均符合Ⅱ型胶原蛋白的特征。氨基酸分析表明PSCⅡ中甘氨酸的含量最高,约占总氨基酸残基数的1/3,富含丙氨酸和脯氨酸残基。热稳定分析表明,PSCⅡ热变性温度为31.5 ℃。扫描电镜显示PSCⅡ为不规则多孔状结构,可以作为良好的药物载体。     

鲟鱼软骨中II型胶原蛋白的提取及其结构鉴定

目的 从鲟鱼软骨中提取II型胶原蛋白,并对其进行结构鉴定。方法 选取鲟鱼软骨为提取对象,采用碱洗、酸泡去除非胶原成分、矿物质、多糖等物质,再用胃蛋白酶进行酶解提取、氯化钠盐析、去离子水透析、冷冻干燥等方法提取纯化II型胶原蛋白;采用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳（sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,简称SDS-PAGE）、氨基酸分析、紫外吸收光谱、红外光谱和圆二色色谱对提取的II型胶原蛋白进行鉴定。结果表明 SDS-PAGE电泳结果显示所得提取物至少由两条链组成(α和β);氨基酸组成分析结果显示,甘氨酸、丙氨酸和脯氨酸大量存在,而酪氨酸、半胱氨酸和组氨酸的含量较低;紫外吸收光谱显示鲟鱼软骨提取物最大吸收峰与蓝鲨软骨和鱿鱼软骨II型胶原蛋白最大吸收峰相近,此吸收峰是胶原三螺旋结构的典型紫外吸收图谱特点;红外光谱和圆二色谱测定结果表明,所得提取物具有良好的三螺旋结构,具备典型II型胶原蛋白吸收特征。结论 从鲟鱼软骨中提取的胶原蛋白为II型胶原蛋白,且纯度较高。     

鸡关节软骨Ⅱ型胶原蛋白结构及性能表征

从鸡关节软骨中得到的高纯度Ⅱ型胶原蛋白进行结构和性能的表征。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳结果显示仅有1条α带和1条β带,无其他杂蛋白带和I型胶原的条带,表明得到的Ⅱ型胶原纯度较高。紫外、红外和圆二色谱结果表明,该Ⅱ型胶原蛋白保持了完整的二级结构,即三股螺旋结构。氨基酸测定结果表明,Ⅱ型胶原含有较多的亚氨基酸,采用差示扫描量热法测得其变性温度高达40.2℃;Zeta电位法测得Ⅱ型胶原等电点偏弱酸性为5.06。     

胶原蛋白的提取及其纳米纤维的制备与表征

为提高羊皮中胶原蛋白的提取率和利用率，采用酸酶复合法提取羊皮胶原蛋白，再利用静电纺技术制备胶原基纳米纤维。以羊皮胶原蛋白提取率为评价指标，考察料液比、乙酸浓度、胃蛋白酶浓度和酶解时间四个因素对羊皮胶原蛋白提取效果的影响，确定单因素最优水平；在此基础上，采用正交试验设计对羊皮胶原蛋白提取的工艺条件进行优化，并通过紫外光谱扫描、红外光谱扫描、SDS-PAGE图谱和扫描电镜等生化技术探讨酶解过程对胶原蛋白结构性质的影响；然后将胶原蛋白和聚乳酸复合静电纺丝，制备得到胶原基纳米纤维。结果表明，酸酶复合法提取羊皮胶原蛋白最佳工艺为：料液比1:25 g/mL、乙酸浓度1.2 mol/L、胃蛋白酶用量1.0%、酶解时间72 h，在此条件下羊皮胶原蛋白提取率为38.42%±0.49%；紫外光谱扫描显示羊皮胶原蛋白于230 nm附近出现最大紫外吸收峰；红外光谱扫描、SDS-PAGE图谱分析表明羊皮胶原蛋白主要有α₁、α₂、β三种亚基成分组成，属于Ⅰ型胶原蛋白，且胶原蛋白的空间结构保留完整；扫描电镜直观表明了羊皮胶原蛋白的纤维网络结构保留较完整；静电纺丝得到的胶原...     

两种方法提取的鸡肺胶原蛋白性质及保湿性研究

本文以鸡肺为原材料,利用酸提和超声辅助酸提法提取胶原蛋白,并对其性质及保湿性进行研究。结果表明,所提取的鸡肺胶原蛋白经氨基酸分析显示组成基本相似,甘氨酸含量最高,分别占24.12%和23.93%,亚氨基酸含量仅次之,分别占19.74%和22.28%。酸提和超声辅助酸提胶原蛋白在229.0和224.9 nm处有胶原蛋白的特征紫外吸收峰。SDS-PAGE显示两种鸡肺胶原蛋白中均含有α₁链、α₂链、少量的β链和γ链,傅里叶变换红外光谱及X-射线衍射图谱共同表明两种方法提取的鸡肺胶原蛋白分子排列紧密,均保持了原有的三螺旋结构,说明在超声辅助酸提过程中胶原蛋白的结构保持完好,三螺旋结构未被破坏。酸提的胶原蛋白等电点为7,粒径分布在340 nm左右;超声辅助酸提的胶原蛋白等电点为6,粒径分布在295 nm左右,结合胶原蛋白的溶解性说明了超声辅助酸提可破坏胶原蛋白的氢键,改变蛋白质的颗粒大小和聚集形态。扫描电镜结果表明超声辅助酸提的胶原蛋白结构呈连续纤维状并多孔,且颗粒直径明显减小。在放置24 h时,超声辅助酸提胶原蛋白的吸水性和保水性分别为常规酸提胶原蛋白的1.25倍和1.17倍。综上所述,超声辅助酸提未破坏胶原蛋白特有的三螺旋结构,通过改变氢键和蛋白的颗粒大小使得胶原蛋白具有更好的溶解性和吸湿保湿性。     

鹿骨胶原蛋白特性的研究

采用酸和酶提取法从鹿骨中提取酸溶性胶原蛋白（ASC）和胃蛋白酶促溶性胶原蛋白（PSC）,利用紫外扫描、傅立叶变换红外光谱、DSC、SDS-PAGE垂直电泳和氨基酸分析仪,研究了鹿骨胶原蛋白的结构、热收缩温度、相对分子量和氨基酸组成。结果表明：紫外扫描分析,鹿骨的ASC和PSC在234nm处均有强烈吸收,具有胶原蛋白的特性;红外光谱说明胶原纤维保留了大量的三股螺旋结构;经DSC测定,鹿骨的ASC和PSC热收缩温度分别为55℃和58℃。SDS-PAGE电泳显示,胶原蛋白含有3条不同的链,α1、α2和β链。氨基酸分析表明,具有典型胶原蛋白的氨基酸组成。     

酸/碱预处理对美洲鳗鲡（Anguilla rostrata）鱼骨明胶理化性质与凝胶特性的影响

以美洲鳗鲡（Anguilla rostrata）鱼骨为原料,采用酸或碱预处理结合热水浸提制备鱼骨明胶,并通过得率、凝胶强度测定、SDS-PAGE、紫外全波长扫描、红外光谱扫描、动态流变学测定以及扫描电镜等研究鱼骨明胶的理化性质和凝胶特性。结果表明:酸法预处理明胶（AG60）与碱法预处理明胶（BG60）得率分别为13.6%和6.88%,凝胶强度分别为101.95 g和78.74 g。AG60和BG60的羟脯氨酸含量为3.2 g/100 g和2.7 g/100 g。两种明胶均含有β和α₁、α₂链,其中AG60的α₁+α₂含量显著高于BG60。AG60与BG60均具有明胶的特征吸收峰,且无杂蛋白吸收峰。与BG60相比,AG60具有更高的凝胶温度与熔融温度,以及更短的胶凝时间。扫描电镜分析显示,AG60具有更致密、均一的凝胶网络结构。本研究表明,与碱法预处理相比,酸法预处理制备得到的鳗鱼骨明胶具有更高的得率与更好的凝胶特性。     

紫花芸豆清蛋白结构表征及pH对其二级结构的影响

采用圆二色谱、傅里叶变换红外光谱等仪器,从蛋白质的二级结构角度分析紫花芸豆清蛋白的结构特点,测定结果表明:其氨基酸组成中除蛋氨酸含量较低外其他氨基酸均高于FAO推荐模式;清蛋白有一条明显的亚基谱带,分子量主要集中在42.0ku;圆二色谱及红外光谱分析显示,随着p H的升高,清蛋白的二级结构发生由β-折叠结构向α-螺旋结构转变,表明蛋白质的表面疏水性与α-螺旋含量呈负相关趋势。     

海蜇伞部不溶性胶原纤维及酶促溶性胶原蛋白的热稳定性对比研究

海蜇(Rhopilema esculentum)是我国传统渔业生产的重要大型经济水母,其伞部胶原蛋白含量丰富,但胶原蛋白对热敏感,对其热稳定性进行研究对海蜇资源的开发利用至关重要。本论文从海蜇伞部提取得到不溶性胶原纤维(ICF)及酶促溶性胶原蛋白(PSC),并对其热稳定性进行对比分析。结果表明,海蜇伞部ICF与PSC的氨基酸组成及分子质量类似于I型胶原蛋白,其高级结构差异亦造成热稳定性的不同。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)研究发现,在加热至36℃时,PSC的酰胺I带红外吸收骤然降低,结构发生明显变化,而ICF温度升高至50℃时,酰胺I带红外吸收才开始略有变化,ICF热稳定性优于PSC。二维红外分析研究发现,PSC中310-螺旋结构与ICF中β-折叠结构(低频率)对温度变化最为敏感,除自动峰外,PSC与ICF均存在若干交叉峰,说明热处理过程中各个结构之间存在着分子内和分子间的相互作用。本研究为海蜇胶原蛋白的开发利用提供了一定的理论基础。     

海蜇胶原蛋白肽的生物活性研究

以海蜇加工下脚料为原料提取胶原蛋白,酶解制备胶原蛋白肽并对酶解液进行抽滤分离,并对所得不同分子量的胶原蛋白肽进行生物活性研究。结果表明:抽滤分离到四种不同分子量的胶原蛋白肽:分子量>10 kDa(JCP1)、分子量3~10 kDa(JCP2)、分子量1~3 kDa(JCP3)和<1 kDa(JCP4)。生物活性研究表明,JCP1具有最强的超氧阴离子自由基清除能力和酪氨酸酶双酚酶抑制效果,其IC₅₀值分别为22.6和11.96 mg/mL,JCP1对酪氨酸酶的抑制类型为可逆混合竞争型抑制;JCP3具有最强的还原力、羟自由基、2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)自由基清除能力和血管紧张素转换酶(ACE)抑制活性,其IC₅₀值分别为14.9、2.21、0.61和15.8 mg/mL;JCP4具有最强的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除能力,其IC₅₀值为28.3 mg/mL。     

猪软骨Ⅱ型胶原蛋白的制备及结构表征

从猪软骨中提取纯化Ⅱ型胶原蛋白,并对其进行结构表征。结果表明,猪软骨Ⅱ型胶原蛋白的最佳提取条件为温度35℃、加酶量0.8%胃蛋白酶、时间25 h,该条件下胶原蛋白提取率可达49.28%,纯度为92.65%。SDS-PAGE结果显示Ⅱ型胶原蛋白有2条α链和1条β链。红外光谱和电镜扫描结果显示该胶原蛋白具有典型的酰胺基团,有完整的三股螺旋结构。     

草鱼鳞和草鱼皮胶原蛋白性质及自聚集行为对比研究

以草鱼为原料,采取酸-酶结合法提取鱼鳞及鱼皮中胶原蛋白,经紫外光谱(ultraviolet spectrum,UV)、聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulphate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)、傅里叶变换红外光谱(fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)以及差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)对比其结构性质,采用浊度实验、聚集程度实验和扫描电镜(scanning electronic microscopy,SEM)比较2种胶原蛋白的体外自聚集行为。结果表明,提取的2种胶原蛋白均具有2条α链,为典型I型胶原蛋白,并保持了良好的三螺旋结构,鱼鳞、鱼皮的变性温度分别为34.99℃和39.75℃。在30℃的中性盐溶液条件下,2种胶原蛋白均可产生自聚集行为且鱼皮、鱼鳞胶原蛋白的聚集程度分别为28%和27.33%。经SEM观察到2种来源胶原蛋白均能自聚集形成交织状纤维,其中鱼鳞胶原蛋白的网状纤维结构更加明显并具有胶原原纤维的周期性横纹D带,而鱼皮胶原蛋白自聚集的胶原纤维结构有一定坍塌且无D带。     

富脯氨酸胶原蛋白的重组表达及热稳定性研究

细菌胶原蛋白制备工艺简单、成本低,在食品、医药材料等领域有着广泛的应用前景,但细菌胶原蛋白的热稳定性低,限制了其应用。该文以截短的酿脓链球菌胶原蛋白Scl2序列为研究对象,通过嵌合富脯氨酸序列,构建了表达高热稳定性重组胶原蛋白的大肠杆菌基因工程菌,并对重组菌株的发酵条件进行优化。结果表明,在诱导菌体浓度为OD₆₀₀值为2.5,发酵时间为24 h、诱导剂终浓度为1.0 mmol/L、诱导温度为35℃时,富脯氨酸胶原蛋白产量最高。通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰氨凝胶电泳（sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis, SDS-PAGE）和质谱鉴定,亲和纯化后获得高纯度胶原蛋白,圆二色谱实验证明所制备的胶原蛋白能正确折叠形成三股螺旋结构。在N端和C端同时嵌合富脯氨酸序列（Pro-Pro-Gly）₁₀的胶原蛋白的热稳定性提高最大,T_m值与原始胶原蛋白Sp2B相比提高了23℃,为设计高热稳定性的重组胶原蛋白材料提供了基础。     

葛根蛋白组分提取、抗氧化活性及功能特性研究

以葛根为原料，提取葛根蛋白组分，对其进行体外抗氧化活性研究，采用SDS-PAGE和傅里叶红外光谱(Fourier infrared spectroscopy, FT-IR)对葛根蛋白组分进行亚基、结构分析，对谷蛋白进行功能特性研究。结果表明，谷蛋白的DPPH自由基、ABTS阳离子自由基及·OH清除率均可达90%以上，其IC₅₀值分别为0.118、0.089、0.217 mg/mL,还原能力也较高，为1.33;亚基分析结果显示，葛根醇溶蛋白无条带，葛根清蛋白在10～55 kDa均有分布，葛根球蛋白主要分布于10～25 kDa,葛根谷蛋白主要分布于33～25 kDa;氨基酸分析结果显示，4种葛根分级蛋白的氨基酸含量不同，其中葛根谷蛋白的氨基酸含量最高。FT-IR显示蛋白组分均有典型的蛋白吸收峰。谷蛋白的功能特性研究表明，pH值、温度及离子强度对葛根谷蛋白的持水(油)性、乳化及乳化稳定性、起泡及起泡稳定性有明显影响。     

草鱼鱼鳞、鱼皮和鱼骨酸溶性胶原蛋白特性对比研究

从草鱼鱼鳞、鱼皮和鱼骨中提取酸溶性胶原蛋白(ASC),对其特性进行对比分析。紫外光谱和电泳图谱结果显示,3种ASC紫外特征吸收峰出现位置与I型胶原蛋白紫外特征吸收峰出现的位置基本一致,分子结构都至少含有两条α链;傅里叶红外光谱显示,草鱼鱼鳞、鱼皮和鱼骨ASC在酰胺A带的N-H伸缩均以氢键形成缔合体,酰胺Ⅰ带和酰胺Ⅲ带的特征吸收峰表明鱼鳞和鱼骨ASC的α-螺旋结构保存较完整,鱼皮ASC的α-螺旋结构已经被破坏;3种ASC在热稳定性方面存在一定差异,热变性温度鱼骨ASC(34.5℃)鱼皮ASC(32℃)鱼鳞ASC(31℃),可能与胶原存在的组织和所处的环境有关。     

罗非鱼骨胶原蛋白质的提取及其性质

为充分利用鱼片加工废弃物鱼骨中的胶原蛋白质,采用单因素以及正交实验法,研究胃蛋白酶在酸性介质条件下提取罗非鱼骨胶原蛋白质的最佳工艺,精制后的胶原蛋白质采用SDSPAGE电泳、紫外及傅立叶变换红外扫描,圆二色检测,氨基酸分析,热变性温度测定等方法 ,分析胶原蛋白质的理化性质。结果显示:乳酸溶液p H 2.6,温度30℃,料液比1∶30(g/mL),加酶量200U/g,提取时间24h,此工艺条件下的粗胶原蛋白质提取率达到70.28%,得率为12.76%;罗非鱼骨胶原蛋白质含有2条α链和1条β链,属于典型的I型胶原蛋白质;罗非鱼骨胶原蛋白质的主要氨基酸为甘氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、谷氨酸和丙氨酸;罗非鱼骨胶原蛋白质的热变性温度为34.5℃。研究表明,采用胃蛋白酶提取鱼骨胶原蛋白质,提取率和纯度均较高。     

灵菌红素与肌红蛋白相互作用的光谱分析

利用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、同步荧光光谱、红外光谱和圆二色谱研究灵菌红素(PG)与肌红蛋白(Mb)的相互作用。结果表明:PG使Mb的紫外吸收增强,说明PG主要与Mb分子外部的氨基酸残基发生了相互作用;Mb的特征荧光峰增强,且随着温度升高结合常数下降,由热力学方程计算出ΔH为-25.293kJ/mol,ΔS分别为-10.238J/(mol.s)(298K)和-10.239J/(mol.s)(310K),得出二者之间的作用力为范德华力;同步荧光光谱表明,PG与Mb相互作用,改变了氨基酸残基的微环境;红外光谱(FT-IR)结果表明PG与Mb多肽链中的酰胺基发生了相互作用,改变了蛋白的二级结构;圆二色谱结果表明PG诱导Mb的二级结构发生改变,α-螺旋含量减少。     

鮟鱇鱼皮中胶原蛋白的提取及性质研究

采用0.5 mol/L醋酸提取,结合NaCI沉淀法从鮟鱇鱼皮中提取酸溶性胶原蛋白(ASC).并对鮟鱇鱼皮胶原蛋白与Sigma公司的牛跟腱I型胶原蛋白(BATC)进行比较,探讨二者在热变性温度、溶解度、黏度及氨基酸组成等方面的差异.SDS-PAGE结果显示ASC有2条α链(α1和α2链)、β链和γ链,表明该胶原为典型的I型胶原蛋白.DSC分析显示两种胶原的热变性温度分别为22.09℃和38.13℃.氨基酸组成分析结果是亚氨基酸含量ASC低于BATC,分别为14.69%和21.59%;甘氨酸含量相近,分别占所有氨基酸总数的40.05%和38.97%.溶解度结果显示ASC和BATC分别在pH 3和pH 4时达到最大值,在pH 7时两者都呈现最小溶解度;NaCl含量对两者溶解度的影响相同,当其含量低于2%时对溶解度的影响不明显,而随着NaCl舍量的增加,溶解度迅速下降.