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条斑紫菜（Porphyra yezoensis）R-藻红蛋白的生物修饰及活性保护研究

作　者: 赵殿锋
导　师: 胡秋辉
学　校: 南京农业大学
专　业: 食品科学
关键词: 条斑紫菜 R-藻红蛋白 酶解 抗氧化 抗肿瘤 微胶囊化
分类号: TS201.21
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


我国紫菜栽培面积巨大,年产达到4万吨干品,是世界上第二大的紫菜生产国。但深加工技术落后,现有产品多为初级产品和粗产品,还未进入应用高新技术进行深层次的加工和利用。本研究拟采用我省资源丰富的紫菜为原料,制备了R-藻红蛋白,并对其结构特性进行了研究,通过酶修饰方法得到了体外活性较高的修饰产物；利用微胶囊技术将药品级藻红蛋白包埋,使其活性缓慢释放,研究具体结果如下：1.研究了条斑紫菜氨基酸组成成分。条斑紫菜经超声细胞破碎、硫酸铵二次盐析、结晶一周后,得到纯度为2.05的R-藻红蛋白,达到药品级要求(A562nm/A280nm>2)。R-藻红蛋白中,含有除色氨酸外的7种必需氨基酸,占氨基酸总量的37%,含量从高到低的顺序是：亮氨酸>缬氨酸>苏氨酸>异亮氨酸>赖氨酸>苯丙氨酸>蛋氨酸。在所有的氨基酸中,呈鲜味浓的谷氨酸的含量最多,其次是丙氨酸和天门冬氨酸。2.建立了木瓜蛋白酶修饰R-藻红蛋白的最佳工艺。木瓜蛋白酶酶浓度25000 u/g,pH 7,温度50℃,酶解时间4 h。通过测定酶解前后R-藻红蛋白的还原力和羟自由基清除率,证实经过水解后的R-藻红蛋白具有较强的还原力和抗氧化作用：还原力为0.573,较未酶解的藻红蛋白提高了2.35倍；清除羟自由基能力为51.03%,较未酶解的R-藻红蛋白活性提高了3.22倍。3.酶解后的R-藻红蛋白对人肉瘤细胞U20和人肝癌细胞HepG-2进行的48 h抑制作用研究结果表明,在实验剂量范围内,随R-藻红蛋白浓度的增加而抑制生长作用增大。其中,对人肉瘤细胞U20的IC50值为1271.46μg/mL,对人肝癌细胞HepG-2的IC50值为512.06μ/mL.4.研究以羧甲基壳聚糖/Cacl2为微胶囊壁材的最佳包埋条件：钙浓度7%,羧甲基壳聚糖浓度5%,PE浓度1.25mg/ml.其中,R-藻红蛋白的浓度对包埋率的影响是显著的。R-藻红蛋白在微胶囊前的还原力(A700)为0.24,羧甲基壳聚糖/Cacl2包埋后还原力为0.32,还原力提高了31.48%,在微胶囊化前的清除羟自由基能力为55.78%,微胶囊化后为68.64%,活性提高了23.05%,微胶囊技术的应用提高了藻红蛋白还原力及清除羟自由基能力。5.扫描电镜下可观察到经过冷冻干燥处理的羧甲基壳聚糖/Cacl2微胶囊表面光滑,内部的多孔结构的孔径由内到外逐渐变小,接近于表面时,变得较为致密,外表皮较薄,大约0.2μm。微胶囊中的释放行为研究表明,羧甲基壳聚糖/Cacl2可以有效控制藻红蛋白的释放。

全文目录


摘要  6-8ABSTRACT  8-10第一章 文献综述  10-32  1 紫菜藻红蛋白的研究进展  10-19    1.1 藻红蛋白的提取、纯化方法  11-13    1.2 藻红蛋白的理化特征  13-15    1.3 藻红蛋白的生物活性及利用  15-19  2 蛋白质酶解机理和活性肽的制备方法研究进展  19-22    2.1 蛋白质酶解机理  19-20    2.2 外源活性肽的消化吸收机制  20-22  3 本研究的研究意义及主要研究内容  22-24    3.1 本论文的研究意义  22    3.2 本论文的主要研究内容  22-24  参考文献  24-32第二章 R-藻红蛋白的酶解及酶解产物生物活性研究  32-52  1 材料与方法  33-38    1.1 主要材料及试剂  33    1.2 主要仪器  33-34    1.3 条斑紫菜原料的预处理  34    1.4 条斑紫菜R-藻红蛋白的提取工艺流程  34    1.5 DEAE Cellulose-52柱层析法纯化R-藻红蛋白  34-35    1.6 条斑紫菜R-藻红蛋白浓度和纯度的测定  35    1.7 紫外-可见光谱测定  35    1.8 氨基酸组成分析  35-36    1.9 还原力的测定  36    1.10 清除羟基自由基能力的测定  36-37    1.11 MTT法测定酶解前后R-藻红蛋白对细胞生长的抑制作用  37-38    1.12 统计方法  38  2 结果与讨论  38-49    2.1 条斑紫菜R-藻红蛋白的纯度、提取率和回收率  38-39    2.2 紫外-可见光谱  39-40    2.3 氨基酸组成分析  40-41    2.4 R-藻红蛋白水解酶的选择  41-42    2.5 木瓜蛋白酶水解R-藻红蛋白最佳条件的确定  42-44    2.6 木瓜蛋白酶水解藻红蛋白的正交试验  44-46    2.7 藻红蛋白酶解产物的功能性评价  46-47    2.8 酶解前后R-藻红蛋白对人肉瘤细胞U_2O和人肝癌细胞HepG-2的抑制作用  47-49  3 本章小结  49-50  参考文献  50-52第三章 羧甲基壳聚糖/Cacl_2微胶囊对R-藻红蛋白活性保护作用研究  52-64  1 材料与方法  52-54    1.1 主要材料及试剂  52    1.2 主要仪器  52-53    1.3 蛋白质含量的测定  53    1.4 羧甲基壳聚糖/CaCl_2微胶囊的制备  53    1.5 藻红蛋白包埋率的计算  53    1.6 羧甲基壳聚糖/CaCl_2微胶囊的缓释性能  53-54  2 结果与讨论  54-60    2.1 藻红蛋白浓度对包埋率的影响  54    2.2 羧甲基壳聚糖浓度对包埋率的影响  54-55    2.3 CaCl_2浓度对包埋率的影响  55-56    2.4 藻红蛋白包埋正交实验结果  56-58    2.5 藻红蛋白包埋前后还原力比较  58    2.6 藻红蛋白包埋前后清除羟自由基能力比较  58-59    2.7 羧甲基壳聚糖/Ca微胶囊的扫描电镜  59    2.8 藻红蛋白从微胶囊中的释放行为曲线  59-60  3 本章小结  60-61  参考文献  61-64全文结论  64-66全文创新点  66-68致谢  68

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 食品工业 > 一般性问题 > 基础科学 > 食品化学 > 蛋白质
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