超声辅助酶法制备草鱼鱼鳞胶原蛋白肽

林艳云 吾惠婷

摘 要：通过单因素试验分别考察了不同蛋白酶、底物浓度、加酶量、缓冲液pH、水解温度、水解时间、超声功率和超声时间对鱼鳞水解物DPPH自由基清除率的影响，并经正交试验对水解工艺进行优化。结果表明：最优制备工艺参数为：碱性蛋白酶、底物浓度10%、加酶量9000U/g、缓冲液pH 11.0、水解温度50℃、水解时间3.0h、超声功率300W、超声时间25min，在该工艺参数下制备的鱼鳞胶原蛋白肽的DPPH自由基清除率为61.4%。

关键词：草鱼鱼鳞;胶原蛋白肽;超声波;酶解

中图分类号 TS254.9   文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2021）20-0065-04

Preparation of Collagen Peptide from Grass Carp Scales by Ultrasonic-assisted Enzymatic Method

LIN Yanyun et al.

（Fuzhou University Zhicheng College， Fuzhou 350002， China）

Abstract： In this study， the effects of different protease， substrate concentration， enzyme dosage， buffer pH， hydrolysis temperature， hydrolysis time， ultrasonic power and ultrasonic time on DPPH free radical scavenging rate of fish scale hydrolysate were investigated by single factor experiment. The hydrolysis process was optimized by orthogonal experiment. The optimal extraction parameters were as follows： alkaline protease， substrate concentration 10%， enzyme dosage 9000U/g， pH value of buffer 11.0， hydrolysis temperature 50℃， hydrolysis time 3.0h， ultrasonic power 300W， ultrasonic time 25min. DPPH free radical scavenging rate of fish scale collagen peptide was 61.4%.

Key words： Grass Carp Ccales;Collagen Peptide;Ultrasonic;Enzymatic hydrolysis

胶原蛋白是由3条肽链螺旋形成的纤维状高分子蛋白质，是动物结缔组织中的主要组成成分，其作为哺乳类动物体内最主要的功能性蛋白质具有含量高和分布广的特点，与细胞再生、老化、伤口治愈和疾病等有非常重要的关系[1]。胶原蛋白肽作为胶原蛋白水解后的产物，具有多肽的生物活性，分子量小，載体运输能力强，其作用主要表现在增强身体的免疫力、降血压、抑制细菌、营养护肤等方面[2]。鱼鳞是鱼类皮肤经过长期进化形成的具有保湿性和一定硬度的扇状衍生物[3]，含有丰富的蛋白质、脂肪、矿物质以及多类维生素[4]。研究表明，鱼鳞的主要成分是蛋白质和羟基磷灰石，其中蛋白质占鱼鳞总重的50%以上[5]。鱼鳞胶原蛋白肽具有独特的分子结构和良好的分子间交联能力，含有多种人体必需氨基酸，可生物降解，营养价值高，因此在医药、食品等行业能作为重要的活性成分[6]。本研究以福州本地草鱼鱼鳞为原材料，经过鱼鳞脱钙、除杂等工艺后，制备鱼鳞胶原蛋白肽，为鱼类深加工产业的发展提供增加附加值的工艺方案，减少资源浪费[7]，降低水产品加工业下脚料对环境的污染。

1 材料与方法

1.1 试验材料 试验对象：市售新鲜草鱼鱼鳞。主要试剂：乳酸、氯化钠、氢氧化钠购自西陇科学股份有限公司，无水乙醇购自广东光华科技股份有限公司，DPPH购自上海麦克林生化科技有限公司，胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶购自源叶生物。

1.2 试验仪器 DK-S26恒温水浴锅，上海森信实验仪器有限公司;KQ-400ES超声波清洗器，昆山市超声仪器有限公司;DHG-9245A鼓风干燥箱，上海一恒科学仪器有限公司;BSA224S-CW电子分析天平，赛多利斯科学仪器有限公司;Fe28 Standard pH计，梅特勒-托利多仪器有限公司;TG16高速离心机，上海卢湘仪离心机仪器有限公司;V-5600可见分光光度计，上海元析仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 鱼鳞预处理 新鲜鱼鳞洗净杂质和污血，自然晾干，用粉碎机打碎2min;脱钙：将粉碎后的鱼鳞转移至烧杯，用10%乳酸浸泡2h[8]，料液比为1∶15，2h后用蒸馏水清洗至中性;除杂：将脱钙后的鱼鳞转移至烧杯，用3%NaCl浸泡24h，料液比为1∶20，用蒸馏水清洗并过滤，去除鱼鳞中的非胶原蛋白;烘干：清洗后的鱼鳞放进85℃干燥箱中烘1.5h。

1.3.2 鱼鳞胶原蛋白肽的制备 称量：室温下分别准确称取一定量预处理过的鱼鳞样品于锥形瓶中，向锥形瓶中加入缓冲液;超声波处理：将锥形瓶放入超声波仪器中，对样品进行超声处理;水解：向锥形瓶中加入蛋白酶，与样品混匀后置于恒温水浴锅中水解[8];灭活：水解后85℃水浴锅中灭活15min;离心：待水解液冷却至室温后离心，离心条件为4000r/min、3min，离心后吸取上清液测定指标。