豬血多肽鐵螯合鹽的制備技術(shù)及性質(zhì)研究.pdf

1、缺鐵性貧血是體內(nèi)貯存鐵不足，影響血紅蛋白合成所引起的一種細(xì)胞低色素性貧血，是世界各地貧血中最常見的一種。據(jù)WHO報(bào)道，全世界約有10％～30％的人群有不同程度的缺鐵，男性發(fā)病率約10％，女性大于20％。目前，缺鐵性貧血的防治主要通過攝入補(bǔ)鐵劑來(lái)實(shí)現(xiàn)。常見的補(bǔ)鐵劑有硫酸亞鐵、氯化亞鐵、葡萄糖酸亞鐵、乳酸亞鐵、琥珀酸亞鐵和富馬酸亞鐵等，這些補(bǔ)鐵劑雖然鐵含量高，補(bǔ)鐵效果較好，但是由于它們?cè)隗w內(nèi)的利用率較低，毒副作用大，并且有特殊的金屬鐵銹味。

2、多肽螯合鐵是蛋白質(zhì)水解生成的多肽與二價(jià)鐵離子螯合而生成的生物態(tài)鐵，在體內(nèi)不受碳酸鹽、單寧酸和纖維素等干擾物質(zhì)的影響，在體內(nèi)始終處于可吸收的二價(jià)狀態(tài)，可以直接被腸粘膜細(xì)胞吸收，無(wú)毒副作用，不產(chǎn)生任何消化道刺激癥狀，生物利用率高，是一種理想的補(bǔ)鐵劑。 我國(guó)是世界上生豬出欄數(shù)最多的國(guó)家，年出欄生豬4～5億頭，每頭豬約有2kg豬血，因此每年由屠宰生豬而產(chǎn)生的副產(chǎn)物豬血大約有8～10億kg，這相當(dāng)于400萬(wàn)噸豬肉或460萬(wàn)噸全蛋所含的蛋白

3、質(zhì)。豬血雖然營(yíng)養(yǎng)豐富，但因其色澤差，血腥味重，適口性差，血紅蛋白不易消化吸收，因而未被很好利用。目前，我國(guó)的豬血除部分作食用和加工血粉外，還有約70％的豬血被廢棄掉，不但浪費(fèi)了寶貴的資源，而且污染了環(huán)境。 因此，本論文以豬血粉為原料，使用堿性蛋白酶進(jìn)行水解，再將膜分離純化得到的豬血多肽與亞鐵鹽進(jìn)行螯合反應(yīng)，然后對(duì)制得的豬血多肽鐵螯合鹽進(jìn)行理化性質(zhì)研究、功能性質(zhì)研究和食品毒理學(xué)安全性評(píng)價(jià)，以期為缺鐵性貧血人群提供理想的補(bǔ)鐵制劑，并

4、為其推廣和應(yīng)用提供理論依據(jù)和有益參考。本論文主要獲得了以下研究結(jié)果： 1、豬血酶法水解制備豬血多肽的研究 1.12709堿性蛋白酶對(duì)豬血粉具有較好的水解效果，其水解最佳工藝參數(shù)為：pH值10.5，水解溫度45℃，底物濃度2％，酶與底物質(zhì)量比3.0％，水解時(shí)間6h。 1.2活性炭對(duì)豬血粉酶解液具有理想的脫色效果，其最佳脫色工藝參數(shù)為活性炭用量2.5％，pH4.0，脫色溫度60℃，吸附時(shí)間1.0h，在此最佳脫色工藝條

5、件下豬血粉酶解液的脫色率達(dá)92.20％，同時(shí)氮損失率為10.42％。 1.3離子交換樹脂對(duì)豬血粉酶解脫色液具有較好的除鹽效果。當(dāng)豬血粉酶解脫色液進(jìn)樣速度為2BV/h時(shí)，除鹽率達(dá)82.11％，同時(shí)氮損失率為6.59％。聚丙烯中空纖維超濾膜對(duì)除鹽后的豬血粉酶解多肽液具有很好的截留分離效果，超濾的最佳操作壓力為0.15MPa，多肽液最適溫度為25℃，在最佳操作壓力和最適溫度條件下得到了10kDal以上、5～10kDal、1～5kDal

6、和1kDal以下4個(gè)相對(duì)分子質(zhì)量段的豬血多肽，多肽得率分別為4.38％，13.97％，74.76％和6.89％?？梢?，豬血多肽相對(duì)分子質(zhì)量主要集中于1～5kDal之間。 1.4制備得到的豬血多肽呈淺黃色粉末狀，無(wú)血腥氣味，口感較細(xì)膩，味道適中，略帶苦味。 2、豬血多肽鐵螯合鹽的制備及成分分析 2.1從硫酸亞鐵和氯化亞鐵在不同濃度乙醇中的溶解性可知，氯化亞鐵能完全溶于不同濃度的乙醇溶液中，更適合作為螯合反應(yīng)的鐵源。

7、 2.2豬血多肽鐵螯合鹽制備的最佳工藝參數(shù)為：pH值5，多肽與氯化亞鐵質(zhì)量比4：1，多肽溶液濃度3.0％。 2.3通過硫化鈉法定性檢測(cè)螯合反應(yīng)產(chǎn)物可知，豬血多肽鐵是以多肽螯合物形式存在的，是不同于豬血多肽和氯化亞鐵的一種新物質(zhì)，并且其主要成分是多肽和鐵，二者質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別為70.02％和12.23％。 3、豬血多肽鐵螯合鹽的理化性質(zhì)研究 3.1豬血多肽鐵螯合鹽能溶于水中，在中性條件下其溶解度最小，隨著酸性

8、或堿性的增強(qiáng)，溶解度增加；豬血多肽鐵螯合鹽難溶于有機(jī)溶劑。 3.2豬血多肽鐵螯合鹽的外觀、固體和溶液的穩(wěn)定性均優(yōu)于硫酸亞鐵。 3.3經(jīng)過初步的紫外掃描分析和紅外光譜分析可知，豬血多肽鐵螯合鹽與豬血多肽、氯化亞鐵不同，是一種新型螯合物。 4、豬血多肽鐵螯合鹽的抗氧化和抗貧血功能研究 4.1豬血多肽鐵螯合鹽能清除超氧陰離子自由基(O2-·)和過氧化氫(H2O2)，維生素C、豬血多肽鐵和豬血多肽這三種物質(zhì)對(duì)超氧

9、陰離子自由基(O2-·)和過氧化氫(H2O2)清除能力的強(qiáng)弱順序?yàn)榫S生素C＞豬血多肽鐵＞豬血多肽，因此豬血多肽鐵螯合鹽具有較強(qiáng)的清除超氧陰離子自由基(O2-·)和過氧化氫(H2O2)的能力。 4.2通過低鐵飼料喂養(yǎng)，輔以每周尾靜脈放血的方法，4周后可以成功建立大鼠缺鐵性貧血模型。用豬血多肽鐵螯合鹽灌胃缺鐵性貧血大鼠4周后可使缺鐵性貧血大鼠的血紅蛋白、紅細(xì)胞計(jì)數(shù)、血清鐵水平顯著升高(P＜0.05)，故豬血多肽鐵螯合鹽可以明顯改善大

10、鼠缺鐵性貧血，并且其抗貧血效果明顯優(yōu)于葡萄糖酸亞鐵和氯化亞鐵。 5、豬血多肽鐵螯合鹽的安全性評(píng)價(jià) 5.1經(jīng)口急性毒性(LD50)試驗(yàn)表明，小鼠經(jīng)口灌喂豬血多肽鐵螯合鹽后無(wú)毒性反應(yīng)，由寇氏改良法計(jì)算公式得到豬血多肽鐵螯合鹽的LD50=30998mg/kg，大于15000mg/kg，故豬血多肽鐵螯合鹽為實(shí)際無(wú)毒物質(zhì)。 5.2Ames試驗(yàn)表明，豬血多肽鐵螯合鹽的5個(gè)劑量組在加S-9或不加S-9活化的情況下，4個(gè)菌株TA

11、97、TA98、TA100和TA102的回變菌落數(shù)與陰性對(duì)照組較接近，并且沒有超過陰性對(duì)照組的2倍，而與陽(yáng)性對(duì)照組相比要低很多，故豬血多肽鐵螯合鹽不能使鼠傷寒沙門氏菌移碼突變株和堿基置換突變株發(fā)生回復(fù)突變的現(xiàn)象，未呈現(xiàn)致突變性。微核試驗(yàn)和畸形試驗(yàn)表明，陽(yáng)性對(duì)照組(環(huán)磷酰胺組)細(xì)胞微核率和精子畸形率與陰性對(duì)照組相比較，差異具有極顯著性(p＜0.01)，而豬血多肽鐵螯合鹽各劑量組細(xì)胞微核率和精子畸形率與陰性對(duì)照組相比較，差異均不顯著(p＞0

12、.05)，并且無(wú)劑量-效應(yīng)關(guān)系。因此，豬血多肽鐵螯合鹽對(duì)小鼠骨髓細(xì)胞染色體無(wú)斷裂效應(yīng)，對(duì)小鼠精子的畸形無(wú)影響。 5.3大鼠30天喂養(yǎng)試驗(yàn)表明，三個(gè)劑量試驗(yàn)組的大鼠生長(zhǎng)發(fā)育與行為活動(dòng)正常，動(dòng)物體重和食物利用率與陰性對(duì)照組比較均無(wú)顯著性差異(P＞0.05)；各劑量組大鼠血液生化指標(biāo)與陰性對(duì)照組比較均無(wú)顯著性差異(p＞0.05)，且無(wú)劑量-效應(yīng)關(guān)系；各劑量組的臟體比與陰性對(duì)照組相比較均無(wú)顯著性差異(p＞0.05)，器官組織病理學(xué)檢查未