鲢鱼CPIs的三种电泳鉴定方法的比较研究

本文对Geltain-substrate-SDS-PAGE反相酶谱法（方法 A）、Native-PAGE反相酶谱法（方法 B）和与papain反应后进行SDS-PAGE法（方法 C）三种电泳方法的鉴定效果、灵敏度进行了对比,确定了鲢鱼卵粗提样中小分子CPIs的最适电泳鉴定方法。结果表明,对于在电泳上活性不稳定的鲢鱼卵小分子CPIs而言,方法 A灵敏度较低,且可能出现假阳性现象;方法 B虽能准确鉴定小分子CPIs的存在,但不能判断分子量。方法 C,即小分子CPIs与papain在37℃下反应5h以上,然后进行SDS-PAGE,抑制剂条带清晰可见,鉴定效果好,且能提供分子量分布信息。此外,尽管荧光底物法和Azocasein法都无法检测到鲢鱼肝胰浓缩粗提液中半胱氨酸蛋白酶抑制活性,但是利用C法,则有效地鉴定了其中CPIs的存在和分子量分布情况。综上所述,方法 C或协同方法 B的电泳鉴定方法,适用于鲢鱼下脚料粗提样品中CPIs的鉴定,效果理想,灵敏度高,操作简便。      

鲢鱼和草鱼下脚料中CPIs抑制活性比较及其分子量分布的鉴定

本研究首先确定偶氮酪蛋白（Azocasein）法和荧光合成肽法测定CPIs抑制活性的适宜反应体系,并证实Azocasein法更适合在鲢、草鱼下脚料（卵、皮）粗提过程中监测CPIs的抑制活性,而在层析过程中需采用高灵敏度的荧光合成肽法。Azocasein法测定表明,草鱼卵（349600units、332units/mg）和皮（25600units、87units/mg）中总活和比活均分别显著高于鲢鱼卵（10620units、3.98units/mg）和皮（3726units、14.14units/mg）;同时,草鱼卵中CPIs抑制总活、比活均高于皮;鲢鱼卵中CPIs抑制总活高于皮,但抑制比活则低于皮;此外,根据Sephacryl S-200分子筛层析中活性峰位置,初步判断两种鱼卵和皮组织中均存在高（50¹28ku）、低（7¹9ku）分子量形式的CPIs,但明胶底物-SDS-PAGE反相酶谱中仅可见高分子CPIs形成的条带,而小于20ku的低分子CPIs均无法得到鉴定。      

鲢鱼卵高分子质量CPI-I 的纯化与鉴定

以鲢鱼卵为材料制备半胱氨酸蛋白酶抑制因子(CPIs)的粗提浓缩液,进而经Q Sepharose Fast Flow阴离子层析和Sephacryl S-200分子筛层析,获得部分纯化了的CPI-I。以偶氮酪蛋白(azocasein)法监测粗提液及层析纯化中CPIs的抑制活性。层析过程中,以灵敏度更高的荧光合成肽底物(Z-Phe-Arg-MCA)法监测洗脱物的CPIs抑制活性的热稳定性。最终鲢鱼卵CPI-I被纯化了72倍,酶回收率为10.25%。利用Sephacryl S-200分子筛层析Marker标准曲线以及反相酶谱法,初步判断CPI-I的分子质量为89kD。高碘酸-Schiff试剂(PAS)染色法证明该蛋白为糖蛋白。CPI-I能够抑制鲢鱼组织蛋白酶L,且具有显著的热稳定性。     

鲢鱼卵中低分子CPIs的纯化鉴定及改善鱼糜凝胶强度的效果研究

通过比较鲢鱼卵半胱氨酸蛋白酶抑制因子（cysteine proteinase inhibitors,CPIs）粗提过程中的比活力（Azocasein法）,确定其最佳粗提条件为：以含0.1 mmol/L苯甲基磺酰氟（phenylmethanesulfonyl fluoride,PMSF）的20 mmol/L磷酸盐缓冲液（pH 6.0）作为匀浆缓冲液,并于30 ℃对匀浆样进行pH 3.0酸处理10 min,然后碱回调至pH 8.0,CPIs纯度提高了15.54 倍。进一步经SP Sepharose Fast Flow阳离子层析验证表明,与pH 4.0相比,pH 3.0酸处理能高效除去活性峰Ⅱ中的酸碱及热不稳定杂蛋白,使CPIs比活力提高了48.22 倍。采用SephacrylS-200分子筛层析,获得部分纯化的低分子CPIs组分Ⅱ-b和Ⅱ-c,比活力和纯化倍数分别为1 098.59 U/mg、312.10 倍和1 769.23 U/mg、502.62 倍。电泳分析表明,明胶底物-SDS-反相酶谱法无法鉴定Ⅱ-b和Ⅱ-c的抑制活性;而与木瓜蛋白酶在适宜条件下反应后进行的十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（sodium dodecylsulfatepolyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE）则初步鉴定Ⅱ-b和Ⅱ-c中均含有至少7 kD和10 kD两种低分子CPIs。最后经质构分析表明,Ⅱ-b和Ⅱ-c以5 U/g添加入鲢鱼鱼糜时,均能够极显著提高鲢鱼鱼糜凝胶强度（48.77%和55.55%）,抑制软化。     

鲢鱼卵中两种高分子半胱氨酸蛋白酶抑制因子的纯化与鉴定

以鲢鱼卵为材料,通过匀浆、酸处理和超滤制备半胱氨酸蛋白酶抑制因子（cystine proteinase inhibitors,CPIs）粗提液,进而经Sephacryl S-100分子筛层析、Blue Sepharose 6 Fast Flow染料亲和层析、SP-SepharoseFast Flow阳离子交换层析、ConA Sepharose 4B亲和层析,获得两种纯化的高分子CPIs,即ConA不吸附部分a-1和吸附部分的糖蛋白a-2。二者分别被纯化了102.62 倍和274.28 倍,酶活回收率分别为2.02%和1.42%。通过TSK G2000 SWXL凝胶过滤高效液相色谱结合十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳及其反相酶谱法分析,表明a-2及再次经高效液相色谱法回收的a-1在电泳图上均呈单一带,a-2为单一峰,且a-1的分子质量为139 ku,a-2的分子质量为92 ku。二者均能抑制半胱氨酸蛋白酶（木瓜蛋白酶和鲢鱼组织蛋白酶L）但不抑制丝氨酸蛋白酶（胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶）。根据a-1和a-2的分子质量及抑制活性特征和糖蛋白特性,推测二者可能为鲢鱼卵Kininogens的不同形式。     

鲢鱼鱼精蛋白的提取

研究了鲢鱼鱼精蛋白的提取工艺。以淡水鱼鲢鱼鱼白为原料,以得率及抗菌活性为指标,通过正交试验,得出了较佳提取工艺:每克鱼白中加入5ml10%的硫酸提取3h;每毫升提取液中再加入1.5ml60%的三氯乙酸,沉淀0.5h。     

鲢鱼鱼精蛋白的提取

研究了鲢鱼鱼精蛋白的提取工艺。以淡水鱼鲢鱼鱼白为原料,以得率及抗菌活性为指标,通过正交试验,得出了较佳提取工艺:每克鱼白中加入5ml10%的硫酸提取3h;每毫升提取液中再加入1.5ml60%的三氯乙酸,沉淀0.5h。      

鲢鱼骨中油脂提取方法的研究

目的 研究鲢鱼骨中鱼油的提取最佳工艺。方法 对比高温蒸煮、热风干燥、冷冻干燥不同处理方式, 将鲢鱼骨粉碎后, 以提取率为指标, 分别研究索氏提取、稀碱水解、酶法水解三种鱼油的提取方式, 并对稀碱水解法进行正交实验方案设计。结果 综合考虑, 采用稀碱水解法提取具有较高的应用价值。稀碱水解法的最优条件为温度85 ℃、pH10.0、料液比1:2、时间40 min, 鲢鱼骨油提取率为39.83%。结论 采用热风干燥法对鱼骨进行前处理, 稀碱水解法提取鲢鱼骨中脂肪提取率最高。     

鲢鱼重组Cystatin的原核表达、鉴定及对铜绿假单胞菌的抑制作用

本实验主要对鲢鱼半胱氨酸蛋白酶抑制因子Cystatin进行原核表达和纯化鉴定,并研究重组Cystatin对铜绿假单胞菌的抑菌效果。首先用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside,IPTG）诱导转入pET-30-Cystatin的E.coli BL21（DE3）表达重组Cystatin蛋白,经Ni2+-NTA镍离子亲和层析对其进行纯化,该重组蛋白在十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳上显示单一条带,分子质量约20.6 kD,在TSK-GEL G2000SW凝胶过滤高效液相色谱上呈单一活性峰,纯度为94.27%,经标准曲线计算其分子质量为20.9 kD;其次,利用抑制剂滴定曲线法,以偶氮酪蛋白为底物,确定重组Cystatin对木瓜蛋白酶（45.375 μmol）的一个抑制活性单位为0.718 μg;最后通过滤纸片扩散法鉴定鲢鱼重组Cystatin对铜绿假单胞菌的抑菌效果,结果表明Cystatin的添加量为20、60、120、200 U/片时,抑菌圈直径分别为8、9、13、26 mm。鲢鱼重组Cystatin对铜绿假单胞菌的抑菌效果呈剂量依赖关系。     

鲢鱼鱼皮中酸溶性胶原蛋白提取工艺研究

以鲢鱼鱼皮为原料,通过单因素试验和正交试验对鲢鱼鱼皮中酸溶性胶原蛋白的提取工艺参数进行分析,并用AR-500动态流变仪对鲢鱼鱼皮中酸溶性胶原蛋白的热变性温度进行分析。结果表明:鲢鱼鱼皮原料中酸溶性胶原蛋白提取的最佳工艺条件为:以乙酸作为提取剂,乙酸浓度0.3 mol/L,料液比1∶60(g/m L),提取时间96 h;此胶原蛋白的热变性起始温度为32.31℃,峰值温度为34.82℃。     

鲢鱼皮胶原蛋白的提取及性质分析

通过热水浸提,醋酸酸提及胃蛋白酶促提从鲢鱼皮中提取得到水溶性胶原蛋白(RSC),酸溶性胶原蛋白(ASC)和酶溶性胶原蛋白(PSC),并分析其部分性质。鲢鱼皮中RSC,ASC和PSC的得率以湿基计分别为13.2%,11.8%和13.6%;RSC,ASC和PSC的紫外光谱分析表明,其最大吸收峰都接近231 nm,但在280 nm处的吸收很小;傅立叶变换红外光谱结果表明鲢鱼皮胶原蛋白具有特殊的三螺旋结构;SDS-PAGE电泳图谱显示鲢鱼皮胶原蛋白有两条α链(α1和α2)和β链,表明该胶原为典型的I型胶原蛋白;鲢鱼皮RSC,ASC和PSC热变性温度分别为27.1℃,31.3℃和30.5℃。这些结果为进一步研究提供了理论依据。     

Optimization of Gelatin Extraction from Silver Carp Skin

ABSTRACT:  Fish skins are a by-product of the fish processing industry that can be successfully processed into gelatin. This study was designed to optimize the extraction process to obtain the highest yield, gel strength, and viscosity for gelatin production from silver carp skin. A fractional factorial design (2 levels, resolution III, 2^9-5) was chosen to screen 9 parameters to determine the most significant ones. Those found to be significant were optimized to determine the maximum value for 3 dependent variables mentioned above. The hydroxyproline content and hydroxyproline/protein ratio of the skin were 1.7% and 6.5%, respectively. The protein content of the skin was 26%. The hydroxyproline content of the gelatin for the sample giving the highest hydroxyproline/protein ratio was 10.9%. This sample was arbitrarily called pure gelatin and the purity of the remaining samples was between 71.8% and 97%. The highest protein and gelatin recovery was 78.1% and 98.8% of the total available, respectively. The latter, gelatin recovery, is proposed to be used instead of protein yield. Four variables were determined as significant in screening and these variables were studied by a central composite rotatable design (4-factor and 5-level with 6 central points) to model the system and response surface methodology was used for optimization. The optimum extraction conditions were 50 °C for the extraction temperature, 0.1 N HCl for the acid concentration, 45 min for the acid pretreatment time, and finally 4 : 1 (v/w) for the water/skin ratio. The predicted responses for these extraction conditions were 630 g gel strength, 6.3 cP viscosity, and 80.8% gelatin recovery. The data suggest that silver carp skin gelatin is similar to those of fish gelatins currently being exploited commercially.     

鲢鱼鳞胶原肽-铁螯合物的制备及其特性表征

该研究将鲢鱼鳞胶原肽与亚铁离子进行螯合,以螯合率为评价指标,通过单因素实验结合响应面分析法,探究胶原肽-铁螯合物的最佳制备条件并对其分子量分布、氨基酸组成和结构进行表征。结果表明：胶原肽-铁螯合物的最佳制备条件为p H值7.5、肽铁质量比5:1、肽液质量分数2.5%、螯合时间40 min、螯合温度35℃,在此条件下,铁的螯合率为92.04%。由分子量分布和氨基酸组成分析可知,胶原肽与Fe2+螯后1 000 u以下的分子量占比下降,胶原肽中存在的谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、缬氨酸和精氨酸对螯合反应具有重要作用;紫外和红外光谱结果表明,胶原肽中的羧基、氨基和酰胺基等基团参与了螯合反应;X射线衍射图谱也显示鲢鱼鳞胶原肽-铁螯合物呈现出不同于胶原肽的非晶形结构。该研究可望为鲢鱼鳞胶原肽-铁螯合物的制备、工艺优选及结构表征提供参考。     

草鱼鱼鳞胶原蛋白的提取及其理化性质研究

以草鱼鱼鳞为原料,在低于蛋白变性温度的条件下提取酸溶性胶原蛋白(ASC)和酶溶性胶原蛋白(PSC),并对其理化性质进行系统测定。实验结果表明,ASC 和PSC 的热变性温度分别为30～35℃和28～35℃; PSC 在溶解性能、乳化性能和乳化稳定性方面优于ASC,而在溶液黏度、吸水性能、吸油性能、起泡性以及泡沫稳定性方面,ASC 明显好于PSC。     

不同提取温度对白鲢鱼皮明胶理化性质的影响

本实验以白鲢鱼皮为原料提取鱼皮明胶,考察不同提取温度（30、50、70、90、100 ℃）对鱼皮明胶得率和理化性质的影响。结果表明：不同温度条件下提取的鱼皮明胶的紫外吸收峰均在波长218 nm左右;明胶提取率在提取温度为90 ℃时最大,为（86.91±0.98）%;50 ℃条件下提取的鱼皮明胶的凝胶强度最大,为（896.75±117.03）g;聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱显示,30、50 ℃条件下提取的鱼皮明胶由α1、α2、β 3 条肽链组成,70、90、100 ℃条件下提取的鱼皮明胶由于明胶分子的热降解,电泳条带不明显;30、50、70、90、100 ℃条件下提取的鱼皮明胶的热变性温度分别为（97.88±2.65）、（108.66±0.43）、（106.48±3.33）、（100.27±2.37）、（99.56±0.37）℃;提取温度越高,明胶的G’’和G’值越小、流变性能越差。     

白鲢鱼背侧肌焦磷酸酶的纯化及酶学特性

通过粗分离、50%～80%饱和度硫酸铵分级沉降、DE-52阴离子交换柱层析等步骤,从白鲢鱼背侧肌中分离纯化出焦磷酸酶。通过变性凝胶电泳分析,该酶在十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱中仅有一个分子质量为40 kD的条带。酶学特性研究表明,白鲢鱼背侧肌焦磷酸酶可专一性地水解焦磷酸盐,反应初速率时间范围为0～15 min,最适反应温度为45 ℃,最适反应pH值为7.5。Mg2＋对该酶有明显的激活作用,在Mg2＋浓度为5 mmol/L时酶活力最高。5 mmol/L的Ca2＋、Zn2＋、乙二胺四乙酸（ethylenediaminetetraacetic acid,EDTA）-Na2、EDTA-Na4、KIO3和1 mmol/L的NaF均对该酶有强烈的抑制作用。该酶水解焦磷酸四钠的最大反应速率为0.051 U/mg,米氏常数为0.54 mmol/L。