食品科學(xué)與工程畢業(yè)論文林蛙皮中提取膠原蛋白的方法比較 (2)

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　　（20 屆）</b></p><p>　　林蛙皮中提取膠原蛋白的方法比較</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級 食品科學(xué)與工程

2、 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號 </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘 要</b><

3、/p><p>　　中國林蛙，屬于兩棲類珍稀動(dòng)物。中國林蛙以其獨(dú)特的營養(yǎng)價(jià)值與藥用價(jià)值日益受到人們的重視，是蛙類中最有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的一種。林蛙富含多種氨基酸、激素、微量元素和維生素等營養(yǎng)成分，在藥用、滋補(bǔ)和美容等方面都具有非常高的利用價(jià)值。</p><p>　　林蛙皮是摘取林蛙油后作為飼料或廢棄物的物質(zhì)。本研究立足于中國林蛙資源豐富以及蛙皮中含有大量生物活性物質(zhì)這一優(yōu)勢，以干燥的林蛙皮為原料，用不同

4、方法對林蛙皮進(jìn)行膠原蛋白提取試驗(yàn)，利用羥脯氨酸比色法比較了幾種方法的提取效果，得出最佳的提法方法，并通過單因素試驗(yàn)及正交試驗(yàn)對最佳提取方法進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明：酸法浸提是從林蛙皮中提取膠原蛋白的最佳方法，液料比為20:1，利用0.1mol/L檸檬酸在37℃下浸提48h為最佳工藝條件。</p><p>　　關(guān)鍵詞：林蛙皮；膠原蛋白；方法比較；最佳工藝</p><p><b>　　Ab

5、stract</b></p><p>　　Rana chensinensis, belongs to the amphibian of rare animals. The rana chensinensis has been paid increasingly attention by people with its unique nutrition value and medicinal value

6、, and becomes one of the frogs which have most economic value. Rana is rich in amino acids, hormones, trace elements, vitamins and other nutritions, and has very high value in the use of pharmaceutical, tonic, cosmetic a

7、nd other aspects. </p><p>　　Rana skin is gathering after rana oil as feed or waste material. This study bases on the advantage that rana chensinensis resources are rich and rana skin contains a lot of biolog

8、ical active substance, with dry rana skin as raw materials, using different methods to the extraction test by rana skin collagen, then compared several methods of extraction effect by hydroxyproline colorimetric method t

9、o get the best extraction method，and through the single factor experiment and orthogonal experiment, </p><p>　　Key words: Rana skin; collagen protein; comparison of methods; best technological conditions <

10、;/p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　目 錄III</b></p><p>　　第一章 前 言1</p>

11、<p>　　第二章 文獻(xiàn)綜述2</p><p><b>　　2.1 林蛙皮3</b></p><p>　　2.1.1 林蛙皮的功能3</p><p>　　2.1.2 林蛙皮中膠原蛋白5</p><p>　　2.1.3 林蛙皮研究現(xiàn)狀和應(yīng)用前景6</p><p>　　2.2 膠原

12、蛋白7</p><p>　　2.2.1 膠原蛋白的結(jié)構(gòu)7</p><p>　　2.2.2 膠原蛋白的功效8</p><p>　　2.2.3 膠原蛋白的應(yīng)用11</p><p>　　2.2.4 膠原蛋白的發(fā)展趨勢13</p><p>　　2.3 膠原蛋白的提取方法14</p><p>

13、　　2.3.1 酸法14</p><p>　　2.3.2 堿法14</p><p>　　2.3.3 酶法14</p><p>　　2.3.4 鹽法14</p><p>　　2.3.5 熱水法15</p><p>　　2.4 本論文的研究內(nèi)容及研究意義15</p><p>　　第三章

14、實(shí)驗(yàn)部分16</p><p>　　3.1 材料與設(shè)備16</p><p>　　3.1.1 原材料16</p><p>　　3.1.2 主要儀器16</p><p>　　3.1.3 主要試劑16</p><p>　　3.2 林蛙皮中提取膠原蛋白試驗(yàn)方法17</p><p>　　3.2.

15、1 膠原蛋白的提取工藝方法17</p><p>　　3.2.2 對二甲氨基苯甲醛法測定林蛙皮中膠原蛋白的含量17</p><p>　　3.3 結(jié)論與討論19</p><p>　　3.3.1 羥脯氨酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制19</p><p>　　3.3.2 膠原蛋白提取的試驗(yàn)結(jié)果比較與討論20</p><p>　　3

16、.4 最佳提取方法的工藝優(yōu)化21</p><p>　　3.4.1 酸法提取溶劑的選擇21</p><p>　　3.4.2 單因素試驗(yàn)22</p><p>　　3.4.3 正交試驗(yàn)25</p><p>　　第四章 結(jié)論與展望27</p><p><b>　　4.1 結(jié)論27</b><

17、;/p><p><b>　　4.2 展望27</b></p><p><b>　　致 謝28</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)29</b></p><p><b>　　第一章 前 言</b></p><p>　

18、　中國林蛙（Rana chensinensis），是我國山區(qū)，尤其是東北山區(qū)，包括長白山脈、小興安嶺大部、張廣才嶺腹地，純野生動(dòng)物，亦被稱作哈什螞（哈士?。?。其與蛤蟆、田雞完全是非同原動(dòng)物。唯中國僅有，已被列為易危物種。是集藥用、食補(bǔ)和美容功能于一體的珍稀兩棲類動(dòng)物[1]。</p><p>　　中國林蛙憑借其特有的營養(yǎng)價(jià)值與藥用價(jià)值日益受到人們的重視，成為蛙類中最有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的一種。在各地所產(chǎn)的林蛙中，以東北地區(qū)的

19、林蛙體格大、產(chǎn)油率高、體制健壯、繁殖率高而成為林蛙中的極品。中國林蛙富含18種氨基酸、4種激素、13種微量元素和9種維生素[2]，在藥用、滋補(bǔ)和美容方面都具有非常高的利用價(jià)值。林蛙的營養(yǎng)價(jià)值比較高，俗稱“大補(bǔ)品”。由于其主要以昆蟲類為食，因此又稱“農(nóng)林衛(wèi)士”和“純綠色食品”，在近些年市場上顯現(xiàn)出了巨大的商機(jī)。</p><p>　　中國林蛙皮中含有豐富的膠原蛋白資源。膠原蛋白富含除半胱氨酸和色氨酸外的18種氨基酸，

20、其中有7種是維持人體生長所必需的氨基酸，在膠原蛋白中甘氨酸占30％，而脯氨酸和羥脯氨酸含量共占約25％，是各類蛋白質(zhì)中含量最高的，此外，丙氨酸和谷氨酸的含量也都比較高[2]，同時(shí)膠原蛋白還含括了一般蛋白質(zhì)中極少見的羥脯氨酸和焦谷氨酸以及在其他種類蛋白質(zhì)中幾乎不存在的羥基賴氨酸。有資料報(bào)道：膠原蛋白肽可以被人體主動(dòng)且無障礙吸收[3]。由此可見，膠原蛋白具有十分豐富的營養(yǎng)。</p><p>　　本課題立足于中國林蛙資

21、源豐富以及蛙皮中含有大量生物活性物質(zhì)這一優(yōu)勢[4]，以干燥的林蛙皮為原料，對從林蛙皮中提取膠原蛋白相關(guān)提取方法比較做重點(diǎn)研究。目前廣泛采用的提取膠原的方法主要分為酸法、堿法、酶法、鹽法以及熱水浸提法5類。本課題以干燥的林蛙皮為原料,研究其膠原蛋白的酸法、堿法、酶法、鹽法及熱水法提取工藝條件,對比不同提取方法提取得到的膠原得率，比較出最佳的膠原提取方法，并通過單因素試驗(yàn)及正交試驗(yàn)對最佳的提取方法進(jìn)行優(yōu)化，從而得出最佳的工藝條件。</

22、p><p><b>　　第二章 文獻(xiàn)綜述</b></p><p>　　中國林蛙（Rana chensinensis），俗稱哈什蟆，在分類上屬于兩棲綱、無尾目、蛙科、蛙屬[2]，主要分布在中國東北山區(qū)，包括長白山脈、小興安嶺大部等地，是純野生動(dòng)物，為國家二級保護(hù)動(dòng)物[1]。中國林蛙與蛤蟆、田雞完全是非同原動(dòng)物。近年來由于過量捕獲，林蛙已被列入《中國瀕危動(dòng)物紅皮書》，為易危（

23、v）物種[1]。中國林蛙是集藥用、食補(bǔ)和美容功能于一體的珍稀兩棲類動(dòng)物。</p><p>　　中國林蛙憑借其特有的營養(yǎng)價(jià)值與藥用價(jià)值日益受到人們的重視，成為蛙類中最有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的一種。在各地所產(chǎn)的林蛙中，以東北地區(qū)的林蛙體格大、產(chǎn)油率高、體制健壯、繁殖率高而成為林蛙中的極品。中國林蛙富含18種氨基酸、4種激素、13種微量元素和9種維生素，在藥用、滋補(bǔ)和美容方面都具有非常高的利用價(jià)值[2]。林蛙的營養(yǎng)價(jià)值比較高，俗稱

24、“大補(bǔ)品”。</p><p>　　林蛙全身是寶：這其中林蛙皮是高級制革業(yè)的主要原材料；林蛙卵中富含卵磷脂和性激素；林蛙肉憑借其低脂肪、高蛋白的特性可加工成高級保健品[5]；林蛙雌蛙輸卵管的干燥物即林蛙油，又稱哈什蟆油，是極其珍貴的藥材[6]。哈什蟆油是我國醫(yī)學(xué)中記載使用的滋補(bǔ)強(qiáng)壯之藥物，有補(bǔ)虛、增精、解毒、退熱、消腫、潤肺、益肝腎、健脾胃之功效，可治療神經(jīng)衰弱、失眠眩暈、脾胃虛弱、體弱氣虛、咳嗽肺虛、創(chuàng)痛腫毒、水

25、腫腹脹、肝炎和瘡疾、肺結(jié)核等疾病[2]。此外，提取到林蛙油后的副產(chǎn)品，如骨骼、內(nèi)臟、肌肉等也可作為毛皮動(dòng)物的飼料，又可浸泡后入藥。林蛙除了藥用、美容、保健、飼料價(jià)值外，在中國東三省和廣東、臺灣及東南亞等地又被人們充分的認(rèn)可，具有純天然的綠色的藥用和食用價(jià)值，因而，具有廣泛的消費(fèi)市場。 </p><p>　　中國林蛙中雌蛙體長約為75mm左右，雄蛙體長較小；林蛙的頭部很發(fā)達(dá)，位于身體的前端，背面觀呈三角形，扁而寬

26、，頭長路小于頭寬，頭長與體長相比較，為體長0.32-0.38倍；林蛙的口寬闊，位于吻端腹面，吻尖，向前突妯，略長于下頜，吻端上方有一對外鼻孔，其上有瓣膜，可隨時(shí)開閉，以控制氣體進(jìn)出，頭兩側(cè)有大而凸出的眼，眼有上下眼瞼，下眼臉的上方有二層折疊的眼瞼，可以上下移動(dòng)遮著眼球以適應(yīng)陸地生活，兩眼后方各有一圓形鼓膜、遮著鼓室并傳導(dǎo)空氣中聲波產(chǎn)生所覺；雄蛙在鼓膜后的兩側(cè)各有一個(gè)聲囊；林蛙的軀干部自頸椎部起至體后端正中部分，即鼓膜之后為軀干部，是身體

27、各部分中最大的一段，短而寬，軀體腹部較膨大，雌性比雄性大，沒有明顯的頸部，末端有二個(gè)泄殖腔孔，為泄殖腔的開口；林蛙的前肢由上臂、前臂、腕、掌、四指組成，短而細(xì)，上臂部與手部長度相比，上臂略短于手長，指瑞無爪并鈍圓，關(guān)節(jié)下瘤、趾基下瘤及內(nèi)外掌突均明顯，指間無蹼，指長順序?yàn)?、1、4、2；前肢背面有3-4條環(huán)形黑斑，雄蛙第一手指內(nèi)側(cè)有一瘤狀物為軟婚墊；林蛙的后肢發(fā)達(dá)，由股、脛、跗、五趾組成，其長度為前肢的2.5-2.7倍，脛長超過體長之半，

28、后肢拉直前伸，</p><p><b>　　2.1 林蛙皮</b></p><p>　　2.1.1 林蛙皮的功能</p><p>　　中國林蛙皮在生命停止后，無論在水中泡或是烈日下曬，還是在陰干的地方存放，它的形體幾十年不會變質(zhì)、不會霉?fàn)€。冬季東北林蛙在河水凍成冰時(shí)，由于胸腹呼吸困難，因此可用皮膚進(jìn)行呼吸，夏季在進(jìn)入森林中，用皮膚從土地中、露水

29、中吸水，其性格被堪稱動(dòng)物中典范。</p><p>　　(1) 林蛙皮的保濕功能</p><p>　　林蛙可以用皮膚呼吸并吸收水分，其機(jī)體具有完善的保濕系統(tǒng)，林蛙的某些組織中天然保濕因子含量較高，尤其是保濕因子的典型代表物透明質(zhì)酸(Hyalu ronic acid，HA)的含量與牛眼玻璃體中HA的含量接近，而牛眼玻璃體中HA的含量是至今為止動(dòng)物性原料中HA含量最高的。HA是目前世界公認(rèn)的性能

30、優(yōu)越的保濕因子，其分子中的羧基和其他極性基團(tuán)可與水形成氫鍵而結(jié)合大量的水，當(dāng)含量低于0.1％時(shí)，HA可結(jié)合其質(zhì)量1000倍的水。這種天然保濕因子可使皮膚含水量增加，表皮角質(zhì)層柔軟，改善皮膚表面的血液循環(huán)，增強(qiáng)皮膚彈性，阻止表皮細(xì)胞纖維化，從而起到護(hù)膚作用。HA是皮膚固有的生物物質(zhì)，當(dāng)皮膚所含HA濃度下降時(shí)，可導(dǎo)致皮膚干燥和皺紋的產(chǎn)生，而通過口服或涂抹HA，可增加體內(nèi)HA及其合成前體，從而有效改善皮膚的保水性和彈性。HA可維持眼玻璃體呈膠

31、凝狀，明顯延長淚膜破裂時(shí)間，是治療干眼病的首選藥物，還可應(yīng)用于眼科手術(shù)的粘彈性填充劑。HA在皮膚中可清除陽光中的紫外線照射所產(chǎn)生的活性氧自由基，保護(hù)皮膚細(xì)胞免受其害，可有效抑制由于自由基侵害而出現(xiàn)的皮膚衰老及色素沉淀的出現(xiàn)，提高皮膚的抗病能力。人們以雄性林蛙皮及摘油后</p><p>　　(2) 林蛙皮的治療痤瘡功能</p><p>　　痤瘡俗稱“青春痘”，是最常見的毛囊皮脂腺的慢性炎癥性

32、皮膚病。中國醫(yī)學(xué)研究表明：痤瘡雖生長在皮膚表面，但與臟腑功能失調(diào)息息相關(guān)；西醫(yī)認(rèn)為痤瘡與內(nèi)分泌失調(diào)有關(guān)，此外與神經(jīng)精神因素、飲食因素、大便睡眠等個(gè)人行為因素、煙酒等嗜好因素、藥物因素、化妝品及皮膚護(hù)理因素等誘因有關(guān)。研究表明，大孔多肽因子為蛙皮的有效成份且具有廣譜殺菌的功效，可有效的殺滅由皮膚表層引起的豆口、痤瘡而產(chǎn)生的細(xì)菌，在加上其保濕因子的作用，使皮膚表面溫度上升、表皮角質(zhì)層柔軟、血液的循環(huán)得到改善，進(jìn)而可以達(dá)到治療痤瘡、皮膚濕潤祛

33、斑的目的。 </p><p>　　(3) 林蛙皮的祛斑功能</p><p>　　斑是困擾人們的一種皮膚疾病。斑產(chǎn)生可能有遺傳、內(nèi)分泌失調(diào)、日曬衰老等多種原因。林蛙皮的透明質(zhì)酸HA在抗氧化試驗(yàn)中表現(xiàn)出了與谷胱甘肽等非酶自由基清除劑相同的作用，所以它具有對理想細(xì)胞的保護(hù)作用，可以延緩因?yàn)樽杂苫那趾Χ鸬纳爻林推つw衰老，并可以改善皮膚的新陳代謝，以此加速皮膚中黑色素的分解，達(dá)

34、到提高皮膚抗病能力的作用，從而具有祛斑的功效。 </p><p>　　(4) 林蛙皮的祛皺功能</p><p>　　研究結(jié)果表明，林蛙皮中膠原蛋白的含量可達(dá)48％，而多肽類的含量可達(dá)10％以上。林蛙皮中的膠原蛋白，經(jīng)過口服吸收，可以有效的補(bǔ)充人體衰老的肌膚中流失的膠原蛋白，能提高皮膚彈性，并且能減少皺紋生成。此外，林蛙皮中保濕因子--透明質(zhì)酸HA可以有效提高皮膚中保濕因子的含量，

35、增強(qiáng)皮膚的保水性，并能夠減少由紫外線照射而產(chǎn)生的自由基損害皮膚，可提高皮膚的抗病能力。綜合以上結(jié)果，膠原蛋白可以減輕皮膚的衰老癥狀，使皮膚逐漸恢復(fù)原有彈性。  </p><p>　　林蛙皮中含有大量的多肽類成分，可以防治自身受感染。它的皮腺內(nèi)包含各種活性因子，其包括多肽生長因子、保濕因子、血管緊張素因子、林蛙生物抗菌因子、舒緩激肽樣多肽、鈴蟾肽類因子、嗎啡因子、促甲狀腺素肽類等14種多肽類因子

36、。研究表明，林蛙皮當(dāng)中抗菌多肽有廣譜抗菌作用，其包括對革蘭氏陰性細(xì)菌、革蘭氏陽性細(xì)菌特別對耐藥株有明顯的抑制作用，還可殺滅皮膚當(dāng)中各種有害的細(xì)菌，有助于減少青春痘生成，并且以不損害真核細(xì)胞為前提對癌細(xì)胞、病毒和真菌有抑殺作用。亦可用來治療腸炎、痢疾、胃痛等某些炎癥類的疾病?！?lt;/p><p>　　在世界范圍內(nèi)林蛙油保健效果已得到普遍的共識，林蛙皮當(dāng)中的活性成分同林蛙油類似，即可促進(jìn)細(xì)胞的修復(fù)，亦可延緩組織細(xì)胞的衰

37、老。當(dāng)代研究證明，林蛙皮的成分組成當(dāng)中含有不同種類的活性因子，它的作用是由一種或幾種生長因子協(xié)同作用誘導(dǎo)細(xì)胞DNA的分裂和合成。林蛙皮當(dāng)中含有蛙皮素，含豐富的脯氨酸抗菌肽可以預(yù)防創(chuàng)面感染，它的特點(diǎn)是抗菌譜廣，并能在幾分鐘或幾小時(shí)內(nèi)殺死病原菌，且對正常細(xì)胞是沒有害的。林蛙的活性蛙皮在治療創(chuàng)傷的過程中，即有抗感染又有止痛、止血、透氣、保濕和隔絕創(chuàng)面的作用，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的敷料，一方面主動(dòng)參與，促進(jìn)創(chuàng)面愈合；同時(shí)，可以覆蓋創(chuàng)面，是一種新型的膠體

38、生物敷料。</p><p>　　成纖維細(xì)胞作為機(jī)體內(nèi)極為重要的一種細(xì)胞，在創(chuàng)傷愈合和組織修復(fù)等過程中起著至關(guān)重要的作用。隨著年齡的增長人體內(nèi)透明質(zhì)酸HA的含量逐漸降低，極可能與老化時(shí)皮膚彈性的下降有關(guān)。林蛙皮當(dāng)中膠原蛋白的含量可達(dá)到48%，多肽類得含量可達(dá)到10%以上，透明質(zhì)酸（HA）的含量極為豐富，這幾種成分則是成纖維細(xì)胞生長繁殖所必需的基質(zhì)。人類的皮膚內(nèi)透明質(zhì)酸HA伴隨著衰老，特別是光導(dǎo)致的老化，透明質(zhì)酸（H

39、A）的含量會逐漸減少，同時(shí)皮膚的保濕能力也有所下降。在機(jī)體內(nèi)透明質(zhì)酸HA以它特有的理化性質(zhì)和分子結(jié)構(gòu)成就了很多重要的生理功能。它具有特殊的持水作用，是當(dāng)前發(fā)現(xiàn)的在自然界中保濕性最佳的一種物質(zhì)，故被稱為理想天然保濕因子（NMF)。人類皮膚的成熟和老化過程亦隨著透明質(zhì)酸（HA）的新陳代謝和含量多少而變化，適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充透明質(zhì)酸（HA）可以改善皮膚的營養(yǎng)代謝，從而使皮膚去皺、光滑、柔嫩、提高彈性、預(yù)防皮膚衰老。通過研究可知，林蛙皮的提取液能顯著提

40、高成纖維細(xì)胞增殖，其中透明質(zhì)酸HA成分極可能起重要作用，從而進(jìn)一步證明林蛙皮可以促進(jìn)傷口愈合、恢復(fù)衰老皮膚的彈性以及治療燒傷等過程作用機(jī)制，成為林蛙皮應(yīng)用于臨床的理論根據(jù)。</p><p>　　2.1.2 林蛙皮中膠原蛋白</p><p>　　林蛙皮中的膠原蛋白：膠原蛋白是一種生物性高分子物質(zhì)，英文學(xué)名Collagen。在動(dòng)物細(xì)胞中扮演結(jié)合組織的角色。為生物科技產(chǎn)業(yè)最具關(guān)鍵性的原材料之一，

41、也是需求量十分龐大的最佳生物醫(yī)藥材料。其應(yīng)用領(lǐng)域包括生物醫(yī)藥材料、化妝品、食品工業(yè)、研究用途等。 </p><p>　　林蛙皮中含有許多生物活性物質(zhì)，其中膠原蛋白就是其中之一，且含量十分豐富。近些年，關(guān)于林蛙皮中膠原蛋白提取和研究受到廣泛關(guān)注。膠原蛋白是一種高分子蛋白質(zhì)，絲狀的膠原蛋白纖維能使皮膚保持結(jié)實(shí)而有彈性。它存在于人體皮膚、骨骼、牙齒、肌腱等部位，主要生理機(jī)能是做結(jié)締組織的粘合物質(zhì)。在皮膚方面，它與彈力纖

42、維合力構(gòu)成網(wǎng)狀支撐體，提供真皮層安定有力的支撐。隨著年齡的增長，人體膠原蛋白含量會逐漸流失，網(wǎng)狀支撐體亦會漸漸變厚變硬、失去彈性，當(dāng)真皮層的彈性與保水度降低，皮膚便會失去彈性并變薄老化，同時(shí)可導(dǎo)致真皮的纖維斷裂、脂肪萎縮、汗腺及皮脂腺分泌減少，使皮膚出現(xiàn)色斑、皺紋等一系列老化現(xiàn)象，顯出老態(tài)。</p><p>　　膠原蛋白是人體皮膚的主要成分，占人類皮膚干重70%-80%。醫(yī)學(xué)研究提示；膠原蛋白中的羥脯氨酸是人體

43、皮膚形成的關(guān)鍵物質(zhì)。膠原蛋白在結(jié)締組織與彈性蛋白及多糖蛋白相互交織形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生一定的機(jī)械強(qiáng)度，是承托人體曲線，體現(xiàn)挺拔體態(tài)的物質(zhì)基礎(chǔ)。膠原蛋白還能保持血管壁彈性，防止血管破裂，栓塞。提高關(guān)節(jié)、軟骨以及韌帶的潤滑，減輕關(guān)節(jié)僵硬、酸痛、積水等癥狀。</p><p>　　膠原蛋白（英文“collagen”）是一種天然存在的無支鏈的纖維蛋白質(zhì)，主要存在于動(dòng)物的皮、骨、肌腱等組織中，是人體和脊椎動(dòng)物的主要結(jié)構(gòu)蛋白，

44、起著支撐器官、保護(hù)機(jī)體的作用。膠原蛋白是體內(nèi)含量最多的蛋白質(zhì)，占體內(nèi)蛋白總量的25 %-30 %，相當(dāng)于體重的6 %。近年來，隨著膠原蛋白提取技術(shù)的發(fā)展和結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等方面的深入研究，膠原蛋白水解產(chǎn)物和多肽的生物功能也逐漸得到了廣泛的認(rèn)同，膠原蛋白作為天然的生物資源具有優(yōu)越的生物相容性和生物可降解性，使其在食品、美容美體、醫(yī)療保健等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用[7]。</p><p>　　2.1.3 林蛙皮研究現(xiàn)狀和應(yīng)用前

45、景</p><p>　　東北林蛙皮成份組成中含有活性因子,它是蛋白質(zhì)和肽類，其作用是一種或幾種生長因子的協(xié)同作用來誘導(dǎo)細(xì)胞DNA的合成和分裂，其結(jié)構(gòu)與人體生物皮類同。目前，國內(nèi)學(xué)者對此已有所熟悉，如：血小板來源的生長因子、血管內(nèi)皮因子、酸性或堿性成纖維細(xì)胞生長因子、表皮細(xì)胞生長因子、轉(zhuǎn)化生長因子、生物抗菌因子等，某些生長因子也有趨化作用。血管內(nèi)皮生長因子，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的作用最強(qiáng)的血管形成因子。可防止創(chuàng)面感染，其

46、特點(diǎn)是抗菌譜廣，能在幾分鐘或幾小時(shí)內(nèi)殺死病原菌，而且對正常細(xì)胞是無害的。東北林蛙活性蛙皮在治療創(chuàng)傷中，即有隔絕創(chuàng)面又有止血、止痛、保濕、透氣、抗感染的作用，是不可多得的生物敷料?？纱?zhèn)鹘y(tǒng)敷料，它一方面可以覆蓋創(chuàng)面，同時(shí)，主動(dòng)參與和促進(jìn)創(chuàng)面愈合，是一種新型膠體生物敷料。</p><p>　　同時(shí)林蛙皮中含有豐富的透明質(zhì)酸，HA是一種高分子量的直鏈多糖，由N-乙酰氨基葡糖和葡糖醛酸二糖單位重復(fù)交替連接形成。HA廣泛

47、的分布于動(dòng)物和人體的結(jié)締組織中，但不同組織來源的HA化學(xué)結(jié)構(gòu)完全相同，只是在含量多少和相對分子量大小上存在差異，沒有種屬特異性。經(jīng)過多年的研究，人們對HA的結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)及生理功能已有了明確的認(rèn)識。它在水溶液中的無規(guī)則卷曲狀態(tài)和它的流體動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)賦予其重要的物理特性，即高度粘彈性、可塑性、滲透性和良好的生物相容性，作為一種可吸收、可降解的生物材料，其應(yīng)用研究領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，表現(xiàn)出良好的市場前景。由于HA具有保濕功能，廣泛用于化妝品和口服美

48、容保健食品中；作為粘彈性保護(hù)劑，用于眼科手術(shù)和關(guān)節(jié)疾病的治療；作為媒介在滴眼液中廣泛應(yīng)用；交聯(lián)的HA在粘連的預(yù)防和軟組織修復(fù)等應(yīng)用中獲得成功；HA與其他藥物反應(yīng)形成的加合物對藥物發(fā)揮控釋作用，可達(dá)到定向和定時(shí)釋放的目的。林蛙皮表面濕潤、裸露，為抵御環(huán)境有害因子侵襲，在自然選擇的過程中，經(jīng)長期進(jìn)化，其皮膚分泌液中含有大量具有防御功能的抗菌活性物質(zhì)。此種物質(zhì)能抑制部分菌種的生長，可以將其開發(fā)為低毒、高效藥用資源或食物保鮮劑。</p&g

49、t;<p>　　目前，國內(nèi)針對中國林蛙的研究多見于雌性東北林蛙輸卵管——蛤士蟆油的成分和功能等方面的報(bào)道，而對東北林蛙皮膚活性物質(zhì)的研究少有報(bào)導(dǎo)。蛙類皮膚中含有豐富的具有特殊分子結(jié)構(gòu)、功能復(fù)雜多樣的生物活性物質(zhì)，具有重要的應(yīng)用價(jià)值及較大的開發(fā)利用潛力。</p><p>　　國外對蛙類皮膚中的活性多肽的研究有40多年的歷史。從70年代開始，就已大規(guī)模地從兩棲類動(dòng)物皮膚及其分泌物中尋找具有藥用價(jià)值的生物

50、活性物質(zhì)，已涉及到600多種蛙類，從中提取出100多種活性肽，其中對部分蛙皮多肽抗生素的結(jié)構(gòu)、功能與性質(zhì)等方面, 已做了深入研究。這些活性肽的結(jié)構(gòu)功能各不相同，其中抗菌肽具有分子量小、水溶性好、抗原性低、穩(wěn)定性高等特點(diǎn)，不但能夠抗細(xì)菌，而且能夠抗真菌、抗原蟲、抗腫瘤、抗病毒，對哺乳動(dòng)物正常細(xì)胞卻只有很低的毒性?？稍谑称饭I(yè)中作為天然防腐劑加以應(yīng)用。</p><p><b>　　2.2 膠原蛋白</

51、b></p><p>　　2.2.1 膠原蛋白的結(jié)構(gòu)</p><p>　　膠原蛋白是細(xì)胞外基質(zhì)的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)，其分子在細(xì)胞外基質(zhì)中聚集為超分子結(jié)構(gòu)。分子量為300ku。膠原蛋白最普遍的結(jié)構(gòu)特征是三螺旋結(jié)構(gòu)。其由3條a鏈多肽組成，每一條膠原鏈都是左手螺旋構(gòu)型。3條左手螺旋鏈叉相互纏繞成右手螺旋結(jié)構(gòu)，即超螺旋結(jié)構(gòu)閉膠原蛋白獨(dú)特的三重螺旋結(jié)構(gòu)，使其分子結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，并且具有低免疫原性和良好的

52、生物相容性等。 </p><p>　　人體之所以能夠活動(dòng)自如，就是因?yàn)橛嘘P(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)，大部分的關(guān)節(jié)，不但是提供人體活動(dòng)之需，并經(jīng)由軟骨保護(hù)骨頭避免磨損，軟骨當(dāng)中有65%至80%是由水所組成，其它則有醣蛋白、膠原蛋白及軟骨細(xì)胞，這些提供了軟骨健康營養(yǎng)及功能保護(hù)。事實(shí)上，軟骨本身是一多孔結(jié)構(gòu)，膠原蛋白是一條條細(xì)長纖維形成的網(wǎng)套，醣蛋白則是具有彈性的球體，水分則填塞其中，這些組成都必須完整，才可使軟骨負(fù)荷重力，若膠原蛋白

53、變少，會使醣蛋白與膠原蛋白的網(wǎng)套連接松弛，或是醣蛋白內(nèi)含物減少，會使醣蛋白不再具有彈性，都會導(dǎo)致關(guān)節(jié)受力時(shí)容易變加速磨損，隨著患者年齡增長，造成這些材質(zhì)自然消失或者功能退化，就形成所謂的退化性關(guān)節(jié)炎。所以銀發(fā)族、更年期婦女、運(yùn)動(dòng)過度者、骨折者或關(guān)節(jié)容易酸痛者應(yīng)多補(bǔ)充富含膠原蛋白之食物。</p><p>　　2.2.2 膠原蛋白的功效</p><p>　　2.2.2.1 膠原蛋白對皮膚的作用

54、</p><p>　　膠原蛋白是人體皮膚真皮層的主要組成部分，它具有將水分保留在真皮層的作用， 并提供支持和保護(hù)，賦予皮膚彈性和強(qiáng)度。隨著年齡的增長，肌膚中的膠原蛋白會慢慢代謝減少，此外紫外線通過表皮達(dá)到真皮層，促使膠原蛋白分解。皮膚中缺乏膠原蛋白，膠原纖維就會發(fā)生聯(lián)固化，使細(xì)胞間粘多糖減少，皮膚便會失去柔軟、彈性和光澤，同時(shí)真皮的纖維斷裂、脂肪萎縮、汗腺及皮脂腺分泌減少，皮膚會出現(xiàn)色斑、皺紋等一系列老化現(xiàn)象。&

55、lt;/p><p>　　2.2.2.2 膠原蛋白對骨骼的作用</p><p>　　骨骼中膠原含量約占20%，約占骨中總蛋白含量的80%。膠原蛋白可使鈣質(zhì)與骨細(xì)胞相結(jié)合。鈣對于骨骼來說非常重要，骨骼中鈣的流失直接導(dǎo)致骨質(zhì)疏松。因此，當(dāng)鈣流失時(shí)，若只增加鈣的攝取量是無法改善這種骨質(zhì)疏松現(xiàn)象的，因?yàn)殁}無法在骨中得到保存。這時(shí)想要保住骨本就必須先補(bǔ)充膠原蛋白。另外，膠原蛋白還能使骨骼與牙齒更堅(jiān)硬、有彈

56、性。</p><p>　　骨骼與肌肉的相互聯(lián)接也靠膠原蛋白，這里的膠原蛋白稱為肌腱。骨與骨之間相連接的部分（如膝蓋和關(guān)節(jié)等軟骨組織）的主要成分也是膠原蛋白，它使得人在做運(yùn)動(dòng)時(shí)筋骨能夠保持柔軟且有彈性。在一般動(dòng)物的筋骨中，也含有許多膠原蛋白稱為“骨膠原”。因此，可以從動(dòng)物的筋骨中抽取膠原用作醫(yī)藥及工業(yè)用途[8]。</p><p>　　2.2.2.3 膠原蛋白對眼睛的作用</p>

57、<p>　　膠原蛋白是眼角膜的主要成分蛋白質(zhì)，眼角膜中所含膠原纖維呈現(xiàn)規(guī)則排列，這種結(jié)構(gòu)不但可使讓光線透過，還可令眼角膜呈現(xiàn)透明。圓錐角膜是一種眼科疾病，其機(jī)械強(qiáng)度要比正常角膜低，有研究表明通過核黃素及UV-A照射后得到的交聯(lián)的角膜膠原能夠增加角膜基質(zhì)的硬度，阻止圓錐角膜的進(jìn)一步發(fā)展。目前，還出現(xiàn)了以膠原蛋白為材料制成的隱形眼睛，能提高眼睛的保水力。</p><p>　　此外，人體主要的內(nèi)臟器官、組織

58、中都含膠原蛋白，其最大的功能在于保護(hù)和強(qiáng)化臟器，但不同器官、組織中膠原含量不同[8]。</p><p>　　2.2.2.4 抗氧化</p><p>　　自由基可攻擊生命大分子物質(zhì)及細(xì)胞壁，造成機(jī)體的多種損傷和病變，加速機(jī)體的衰老。在正常生理狀態(tài)下，機(jī)體內(nèi)自由基的產(chǎn)生與清除處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，但當(dāng)機(jī)體處于不良環(huán)境狀態(tài)下， 以及隨著年齡的增長，體內(nèi)的自由基將會產(chǎn)生過多或清除過慢。自由基清除劑也稱

59、為抗氧化劑，可清除體內(nèi)過剩的自由基，減輕它們對機(jī)體的損傷。</p><p>　　自由基在體內(nèi)增加時(shí)，可作用于機(jī)體細(xì)胞的生物大分子(蛋白質(zhì)、核酸、脂類等)，使大分子受損，從而引起疾病和衰老。自由基在生物體內(nèi)對氧化和衰老起巨大作用，有效地清除超氧化自由基對抗氧化和抗衰老有積極地作用。Mendis E等人利用三種商品酶對Hoki(Johnius belengerii)魚鱗水解，然后檢測產(chǎn)生的膠原多肽的自由基清除能力。結(jié)

60、果證實(shí)，胰蛋白酶水解所得的膠原多肽具有最強(qiáng)的自由基清除能力。并分離出了具有最強(qiáng)自由基清除能力的一個(gè)肽段，其序列為His-Gly．Pro-Leu．Gly．Pro．Leu（797Da）。而且，這個(gè)肽段對亞油酸自氧化的抑制能力接近BHT。進(jìn)一步研究證實(shí)，該肽段可以提高人的肝細(xì)胞中抗氧化酶的水平。經(jīng)推測認(rèn)為，該肽段可能與維持細(xì)胞環(huán)境氧化還原的平衡有關(guān)[9]。</p><p>　　董玉婷研究了鱈魚皮膠原蛋白水解產(chǎn)物的抗氧化

61、活性，發(fā)現(xiàn)不同分子量的鱈魚皮膠原多肽對羥基自由基和超氧陰離子都具有清除活性，分子量越低，活性越高。在相同濃度下，各多肽組分對羥基自由基的清除活性較超氧陰離子自由基高[10]。</p><p>　　Jing-long Yang等人分析軍草魚皮中明膠水解產(chǎn)物的特性及其抗氧化活性，得到酶水解后的魚皮明膠水解物分子量范圍在700Da．6500Da之間。其分子量大多在700Da以下的水解產(chǎn)物抗氧化能力顯著提高[11]。&l

62、t;/p><p>　　2.2.2.5 減肥降血脂</p><p>　　減肥需要分解脂肪(分解代謝)，而膠原蛋白能激活脂肪酶的活性，使這種分解代謝過程增加和延長。汪靜慧等人研究水產(chǎn)膠原肽對小鼠營養(yǎng)性肥胖的預(yù)防作用，發(fā)現(xiàn)水產(chǎn)膠原肽可以明顯減少小鼠因高脂飲食導(dǎo)致的體重增加，對小鼠營養(yǎng)性肥胖的預(yù)防作用顯著，對肝腎無損害并能減輕有害物對肝細(xì)胞的損傷[12]。</p><p>　　

63、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的黃碧霞等曾對補(bǔ)充了氨察，發(fā)萎 現(xiàn)可加速人體的血清譬白蛋白、喜自細(xì)胞、血小板和紅細(xì)胞的生成，有明顯的提高免疫功能與改善心肌能的作用，調(diào)節(jié)血膽固醇和甘油三酯的作用[13]。</p><p>　　2.2.2.6 降血壓</p><p>　　高血圧是對人類健康危害極大的一種疾病，潛伏期長。高血壓的早期階段，一般沒有明顯不適癥，直至發(fā)生臨床跡象——心臟病發(fā)作、腦血管破裂而導(dǎo)致死亡。

64、據(jù)國家高血壓研究中心統(tǒng)計(jì)，我國高血壓患者己達(dá)1.2億人，發(fā)病率為l0.8％ 其危害僅次于腫瘤。因此，治療和防治高血壓病是當(dāng)今社會關(guān)注的一個(gè)熱門課題。許多醫(yī)學(xué)研究和臨床觀察表明，高血壓的發(fā)病與血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(Angiotenisin convertingenzyme，ACE)密切相關(guān)。國內(nèi)外相關(guān)研究證明，膠原蛋白水解產(chǎn)物中的一些多肽對血管緊張素轉(zhuǎn)換酶的活性具有較強(qiáng)的抑制作用，具有良好的降壓效果。趙元暉從海地瓜水解膠原蛋白中提取血管緊張素

65、轉(zhuǎn)換酶抑制肽，得到的肽主要由Glu、Asp、Pro、Gly、Ala這5種氨基酸組成，分子量在410-950Da之間[14]。陳勝軍等人探討了酶水解羅非魚魚皮膠原蛋白制備抑制血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(ACEI)的工藝條件，采用雙酶復(fù)合水解工藝所得水解產(chǎn)物的水解度為30.43％體外對ACE的抑制率達(dá)68.6％[15]。林琳研究發(fā)現(xiàn)魚皮膠原蛋白多肽Mw<2000Da的組分，通過長期預(yù)防給藥的試驗(yàn)表明，可以顯著的降低。腎血管性</p&

66、gt;<p>　　2.2.2.7 預(yù)防疾病和術(shù)后恢復(fù)</p><p>　　膠原蛋白能夠活化細(xì)胞機(jī)能，有加速血紅蛋白和紅細(xì)胞生成的功能，改善循環(huán)，提高免疫力，抑制癌細(xì)胞，有利于防治冠心病、缺血性腦病。它是適于糖尿病、腎臟病等重癥患者攝取的優(yōu)質(zhì)高蛋白。此外，膠原蛋白可協(xié)助機(jī)體排出鋁元素，減少鋁在體內(nèi)聚積，可預(yù)防老年癡呆癥。</p><p>　　林琳研究發(fā)現(xiàn)，魚皮膠原蛋白多肽對于血

67、管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷具有一定的保護(hù)和修復(fù)作用，并且隨著多肽濃度的增加，作用增強(qiáng)。崔鳳霞對海參中膠原蛋白肽活性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，海參膠原肽在48小時(shí)內(nèi)均能顯著促進(jìn)OX-LDL誘導(dǎo)損傷的血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖，降低細(xì)胞內(nèi)MDA水平，顯著提高細(xì)胞內(nèi)NOS活性和NO釋放量，且其作用效果隨濃度的增大而增強(qiáng)[17]。</p><p>　　徐彬等人對重型顱腦損傷術(shù)后病人采用富含膠原蛋白肽的腸內(nèi)營養(yǎng)臨床應(yīng)用，探討重型顱腦損傷圍手術(shù)期

68、營養(yǎng)治療的有效方法，結(jié)果發(fā)現(xiàn)對于顱腦損傷術(shù)后患者，富含膠原蛋白肽的腸內(nèi)營養(yǎng)，有助于降低高代謝，降低感染率，增強(qiáng)免疫力，有助于病情恢復(fù)，其降低病死率的效果，優(yōu)于其他腸內(nèi)營養(yǎng)[18]。</p><p>　　2.2.2.8 其他功效</p><p>　　水解膠原蛋白中含有大量的甘氨酸，不僅在人體內(nèi)參與合成膠原蛋白， 而且還是大腦細(xì)胞中的一種中樞神經(jīng)抑制性傳遞，對中樞神經(jīng)產(chǎn)生鎮(zhèn)靜作用，對焦慮癥、神

69、經(jīng)衰弱等有良好的治療作用。研究表明，膠原蛋白還能夠減少減緩更年期婦女的更年期癥狀，減輕不適的感覺。膠原蛋白可以抑制胃酸和胃原酶分泌的作用，可減輕胃潰瘍患者的疼痛感，促進(jìn)胃潰瘍愈合。此外，膠原蛋白還能夠保護(hù)胃粘膜，其機(jī)理為：1．膠原蛋白可在胃內(nèi)形成保護(hù)膜從而減少胃粘膜的損傷；2．提高胃粘膜cGMP/cAMP值，促進(jìn)胃粘膜細(xì)胞增殖；3．緩沖胃酸對潰瘍面的刺激，同時(shí)可促進(jìn)血小板的凝聚而有止血作用，減輕各種因素對胃粘膜的直接損傷。膠原蛋白來源廣

70、泛， 比一般藥物廉價(jià)， 而且是體內(nèi)主要蛋白成份之一， 無毒副作用，適合開發(fā)保護(hù)胃粘膜類保健食品[19]。</p><p>　　2.2.3 膠原蛋白的應(yīng)用</p><p>　　2.2.3.1 在食品方面的應(yīng)用</p><p>　　膠原蛋白本身即可作為一種食品，食用膠原一般來源于動(dòng)物的肌腱、真皮及骨膠原，外觀通常為白色，味道清淡，口感柔和，易消化。但大多數(shù)情況下，膠原蛋

71、白在食品中會被作為功能物質(zhì)和營養(yǎng)成分。</p><p>　?。?）在功能保健食品中的應(yīng)用</p><p>　　膠原蛋白可降低膽固醇和血甘油三酯，并可增加體內(nèi)缺乏的一些必需微量元素，從而使之維持在相對正常的范圍，是一種十分理想的減肥和降血脂食品。膠原蛋白還有加速紅細(xì)胞和血紅蛋白生成的功能，可改善循環(huán)，有助于防治冠心病及缺血性腦病。膠原還可以保持血管的正常功能，與預(yù)防高血壓、動(dòng)脈硬化有十分密切

72、的關(guān)系。膠原蛋白還可以包住癌細(xì)胞，抑制其增殖和轉(zhuǎn)移。因此，它是適于腎臟病、糖尿病等重癥患者攝取的優(yōu)質(zhì)高蛋白[20]。此外，膠原蛋白可以協(xié)助機(jī)體排出鋁元素，從而降低老年癡呆癥的發(fā)生。</p><p>　　研究表明，膠原蛋白可以減少婦女疾病，減緩婦女更年期癥狀。膠原中的甘氨酸，不僅參與合成膠原蛋白，也是大腦中的一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，對于中樞神經(jīng)有鎮(zhèn)靜之作用。同時(shí)，它對焦慮癥及神經(jīng)衰弱等也有很好的治療作用[21]。此外，

73、膠原蛋白食品還能抑制蛋白質(zhì)因胃酸作用而引起的凝聚，有助于食物的消化，同時(shí)也有抑制胃酸和胃原酶分泌的作用，可減輕胃潰瘍患者的疼痛感，以促進(jìn)胃潰瘍的愈合。</p><p>　　（2）在食品添加劑中的應(yīng)用</p><p>　　酒類、飲料澄清劑魚膠是一種功能性魚蛋白，是由魚體組織的膠原蛋白制成的水產(chǎn)品，包括粗膠、明膠和魚漂膠。它是國際上已公認(rèn)的最高級的膠澄清劑。在啤酒、葡萄酒行業(yè)明膠和魚膠作為澄清

74、、沉降劑獲得了非常好的效果，產(chǎn)品質(zhì)量非常的穩(wěn)定。在果酒的釀造過程中也起到乳化、增黏、澄清、穩(wěn)定等作用。在茶飲料生產(chǎn)中，明膠可用于防止因長時(shí)間存放而變混濁，可以改善茶飲料的品質(zhì)。</p><p>　　明膠可通過破壞膠原蛋白分子內(nèi)部的氫鍵，使其原有的緊密超螺旋結(jié)構(gòu)被破壞，形成結(jié)構(gòu)松散的小分子，加入肉制品中可改善結(jié)締組織嫩度，使之具有優(yōu)良的品質(zhì)，不僅增加了蛋白質(zhì)含量，且口感好又有營養(yǎng)。明膠還可以作為冷凍食品的改良劑，用

75、作增黏劑，增黏熔較低，極易溶于熱水中，具有入口即化的特點(diǎn)，常用作糧食膠凍及果凍等。在冰淇淋和雪糕等生產(chǎn)中加入適量的明膠，可防止冰晶形成粗粒，保持組織的細(xì)膩并降低溶化速度。此外，膠原蛋白還有很好的染色性，可根據(jù)制品的需要，用食用色素將其染成相似于肌肉組織的紅色，令消費(fèi)者更容易接受。</p><p>　　膠原蛋白經(jīng)過再分解而形成的膠原多肽，擁有很好的生物功能性及較高的消化吸收性，可廣泛應(yīng)用于鮮牛奶、奶粉、酸奶及奶飲料

76、等乳制品之中，起到抗乳清析出和乳化穩(wěn)定的功效。膠原多肽還可以添加到面包、糕點(diǎn)中用于延長老化時(shí)間和增加體積及松軟度，也可以添加至糖果中，令軟糖果保持穩(wěn)定的形態(tài)，即使承受了較大的壓力也不變形。</p><p>　?。?）在食品包裝材料中的應(yīng)用</p><p>　　人造腸衣是以膠原蛋白為主制造的膠原腸衣，本身是營養(yǎng)十分豐富的高蛋白物質(zhì)，熱處理過程中，膠原幾乎和肉食品的收縮率一致，其它可食用包裝材

77、料并不現(xiàn)具有這種優(yōu)點(diǎn)。膠原本身具有固定化酶的功能，可改善食品尤其是腸類制品的風(fēng)味與質(zhì)量。人造膠原腸衣具有透明度高、口感好、制作工藝簡單的特點(diǎn)，開發(fā)前景十分樂觀。</p><p>　　包裝膜膠原蛋白可用作果脯、蜜餞的內(nèi)包裝膜輔，加以甘油等添加劑，提高膜機(jī)械性能的同時(shí)，也是可食性的膠原。包裝膜通常具有良好的熱封性、抗張強(qiáng)度和較高的防氣、隔油、阻濕性等功效，可被廣泛應(yīng)用于各類食品保鮮。</p><p

78、>　　明膠作為涂層材料使食品表面有光澤。明膠可作為穩(wěn)定劑，有防止產(chǎn)品干縮、變形的作用。明膠也具有保鮮作用，明膠溶液可以在果蔬的表面形成皮膜，保證食品的天然風(fēng)味并延長食品的保質(zhì)期。這些作用都已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　2.2.3.2 在化妝品方面的應(yīng)用</p><p>　　目前在化妝品工業(yè)中，多種不同的蛋白質(zhì)被作為原材料，其目的是保護(hù)皮膚的結(jié)構(gòu)和改善其功能。膠原蛋白可作

79、為化妝品原材料的有效性已經(jīng)被確定。膠原蛋白用于化妝品中的主要功效如下：</p><p><b>　　營養(yǎng)性</b></p><p>　　可補(bǔ)充皮膚層所需要的養(yǎng)分，補(bǔ)充17種對人有益的氨基酸，令皮膚中膠原蛋白的活性增加，保持角質(zhì)層得水分及纖維結(jié)構(gòu)完整性，可改善皮膚細(xì)胞得生存環(huán)境，促進(jìn)皮膚組織新陳代謝，達(dá)到延緩衰老、滋潤皮膚、消皺、養(yǎng)發(fā)、美容的目的。</p>

80、<p><b>　　修復(fù)性</b></p><p>　　膠原蛋白與周圍組織的親和性很好，故而使之具有獨(dú)特的修復(fù)組織的功能。膠原蛋白可以用于皮膚的缺損修復(fù)和組織的缺損修復(fù)，是很好的醫(yī)用美容材料。</p><p><b>　　保濕性</b></p><p>　　天然保濕因子是維持皮膚水分十分重要的物質(zhì)，水解膠原產(chǎn)品

81、中所含的氨基酸與天然保濕因子的成分極其相近。此外，膠原分子外側(cè)有大量的親水基團(tuán)羧基、羥基等存在，這使得膠原分子極易和水分子形成氫鍵，因此，膠原蛋白及多肽擁有相當(dāng)好的保水、保濕性能。</p><p><b>　　配伍性</b></p><p>　　膠原蛋白可調(diào)節(jié)和穩(wěn)定pH值、穩(wěn)定泡沫、乳化膠體。同時(shí)其作為一種功能性成分，在化妝品中能起到減輕各種表面活性劑等刺激性物質(zhì)對毛

82、發(fā)和皮膚的損害的作用。</p><p><b>　?。?）親和性</b></p><p>　　膠原蛋白對皮膚、頭發(fā)表面的蛋白分子有很好的親和力。膠原蛋白分子通過物理吸附與皮膚、頭發(fā)結(jié)合，這些分子可滲入皮膚表皮、頭發(fā)甚至皮質(zhì)層以達(dá)到營養(yǎng)皮膚的功效。</p><p>　　2.2.3.3 在其他品方面的應(yīng)用</p><p>　

83、?。?）在生物、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用</p><p>　　膠原蛋白擁有很強(qiáng)的生物活性與生物功能，可以參與細(xì)胞遷移、分化及增殖，使骨、腱、軟骨、皮膚具有一定的機(jī)械強(qiáng)度。膠原蛋白的抗原性較弱的同時(shí)生物相容性較好，故可作為生物醫(yī)藥材料中的基礎(chǔ)材料。</p><p><b>　　在飼料生產(chǎn)中的應(yīng)用</b></p><p>　　一種新型飼料蛋白質(zhì)添加劑——水解

84、膠原蛋白粉，可完全或部分替代進(jìn)口魚粉，用于混、配合飼料的生產(chǎn)，具有較好的飼喂效果和很好的營養(yǎng)價(jià)值，能帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p><b>　　在造紙工業(yè)中的應(yīng)用</b></p><p>　　膠原蛋白在造紙工業(yè)中既可以作為原料，也可以作為輔助劑使用。作為原料，膠原纖維分子中含有大量的羥基、氨基、羧基，而在纖維素中也含有大量的羥基和少量羧基。正是因?yàn)檫@兩種天然的高

85、分子中含有許多活性基團(tuán)及活性部位，可通過化學(xué)或者物理方法制成復(fù)合材料，應(yīng)用于制造書面革、壁紙、膜塑包裝材料、遮光紙、生活用紙、生物膠原包裝紙、農(nóng)副產(chǎn)品包裝材料、復(fù)合降解材料等。作為輔助劑，膠原蛋白在造紙工業(yè)中可以作為黏合劑、增強(qiáng)劑、絮凝劑和表面活性劑等可用于砂紙、砂布等的制造。此外，明膠是照相工業(yè)之中制造感光膠片的重要原材料。明膠具有很多優(yōu)良的性能，在膠片行業(yè)中發(fā)揮許多作用。迄今為止，還沒有無一種材料能夠完全取代明膠[20]。</

86、p><p>　　2.2.4 膠原蛋白的發(fā)展趨勢</p><p>　　人們逐漸認(rèn)識到膠原蛋白保健功能和護(hù)膚功能，尤其是水解膠原蛋白(多肽和寡肽)，具有美容護(hù)膚、防治骨質(zhì)疏松、降血圧、保護(hù)胃粘膜和抗氧化等多種生理活性功能，而且膠原蛋白還具備溶解性好等良好的加工特性以及易于人體吸收等優(yōu)點(diǎn)，具有極高的開發(fā)價(jià)值。此外， 由于瘋牛病、口蹄疫等疾病的爆發(fā)及宗教信仰等原因，對水產(chǎn)品來源的膠原多肽的研究成為熱點(diǎn)

87、，同時(shí)此類膠原多肽具有易于溶解、低抗原性、低變性溫度、易于提取、成本低等特點(diǎn)，更有應(yīng)用價(jià)值。隨著我國水產(chǎn)加工業(yè)的發(fā)展，越來越多的水產(chǎn)廢棄物如魚皮、魚鱗等產(chǎn)生。如能從這些廢棄物中提取膠原蛋白加以利用，可促進(jìn)水產(chǎn)加工廢棄物的綜合利用，減少環(huán)境污染，獲得更安全的膠原蛋白，開發(fā)出各種營養(yǎng)健康食品、化妝品等高附加值的水解膠原系列產(chǎn)品。</p><p>　　2.3 膠原蛋白的提取方法</p><p>

88、　　迄今為止，膠原蛋白的提取方法依據(jù)提取介質(zhì)的不同可分為五類，即酸法、堿法、酶法、鹽法以及熱水浸提法等[22]，其基本原理都是根據(jù)膠原蛋白的特性改變蛋白質(zhì)所在的外界環(huán)境，把膠原蛋白與其他蛋白質(zhì)進(jìn)行分離。</p><p><b>　　2.3.1 酸法</b></p><p>　　酸法是提取膠原比較常用和有效的方法，即是利用酸在一定的外界環(huán)境條件下提取膠原蛋白，常用的酸有

89、乙酸、鹽酸、檸檬酸和乳酸等。其原理是在低離子濃度酸性條件下破壞膠原纖維分子間的鹽鍵和Schiff堿，引起纖維膨脹、溶解，用酸法提取的膠原最大程度的保持了其3股螺旋結(jié)構(gòu)[23] 。酸法的缺點(diǎn)是過于繁瑣且提取物不純，這就不利于食品、化妝品工業(yè)的加工采用[24]。</p><p><b>　　2.3.2 堿法</b></p><p>　　堿法提取即利用堿在一定的外界環(huán)境條件

90、下提取膠原蛋白。堿法常用的處理劑為石灰、氫氧化鈉、碳酸鈉等。由于它容易造成肽鍵水解，因此得到的水解產(chǎn)物分子量比較低。所以，若想保留膠原的3股螺旋結(jié)構(gòu)，此法不可取。堿法存在環(huán)境污染，易使蛋白質(zhì)變性等缺點(diǎn)。迄今為止，有關(guān)用堿法提取膠原蛋白的報(bào)道相對較少，一般都是配合熱水法和酸法一起作用。</p><p><b>　　2.3.3 酶法</b></p><p>　　酶法提取是

91、利用蛋白酶使膠原溶解，水解條件溫和，反應(yīng)速率快，提取的膠原蛋白仍有完整的三股螺旋結(jié)構(gòu)，蛋白純度高，理化性質(zhì)穩(wěn)定，且無環(huán)境污染。酶法提取常用的蛋白酶有：胃蛋白酶、胰蛋白酶或者復(fù)合酶[25]。由于具有速度快、純度高、無污染等優(yōu)點(diǎn)，酶提取法在試驗(yàn)中應(yīng)用較廣泛，但在酶水解下易有苦味肽的產(chǎn)生從而限制了其應(yīng)用范圍。</p><p><b>　　2.3.4 鹽法</b></p><p&

92、gt;　　鹽法提取即利用各種不同的鹽在一定外界環(huán)境下提取鹽溶性膠原蛋白。鹽法提取膠原蛋白所用的中性鹽有鹽酸-三羥甲基胺基甲烷(Tris-HCl)、氯化鈉、檸檬酸鹽等。在中性條件下，當(dāng)鹽的濃度達(dá)到一定量時(shí)，膠原溶解。并且可采用不同濃度的氯化鈉對提取的膠原蛋白進(jìn)行鹽析處理，可以沉淀出不同類型的膠原蛋白。鹽法的缺陷是提取過程中可能降低膠原構(gòu)象的穩(wěn)定性。</p><p><b>　　2.3.5 熱水法</

93、b></p><p>　　熱水提取就是原料經(jīng)過各種前處理后在一定條件下用熱水浸提，從而得到水溶性膠原蛋白的方法。熱水提取法雖然沒有其他雜物的混入，但在高溫下蛋白質(zhì)容易變性，膠原的3股螺旋結(jié)構(gòu)得不到保留，這對提取產(chǎn)物影響頗大[26]。</p><p>　　2.4 本論文的研究內(nèi)容及研究意義</p><p>　　我國林蛙資源十分豐富，近年來關(guān)于中國林蛙的相關(guān)研究也

94、越來越多，但人們過于粗放式的大量采集蛤士蟆油的同時(shí)，將林蛙其他的寶貴資源作為廢棄物丟棄十分可惜，既污染環(huán)境，又無法充分發(fā)揮林蛙的藥用和保健價(jià)值。林蛙皮是摘取林蛙油后作為飼料或廢棄物的物質(zhì)，富含多種生物活性物質(zhì)，具有很高的綜合利用價(jià)值。本課題立足于中國林蛙資源豐富以及蛙皮中含有大量生物活性物質(zhì)這一優(yōu)勢，以干燥的林蛙皮為原料，對從林蛙皮中提取膠原蛋白相關(guān)提取方法比較進(jìn)行了研究，并對最佳的提取方法進(jìn)行了工藝優(yōu)化。從林蛙皮中提取膠原蛋白方法比較

95、的研究必將拓寬中國林蛙開發(fā)和利用的新途徑，不僅能豐富我國的藥用資源，還將為帶動(dòng)林蛙產(chǎn)業(yè)的工業(yè)化生產(chǎn)帶來貢獻(xiàn)和影響。</p><p><b>　　第三章 實(shí)驗(yàn)部分</b></p><p><b>　　3.1 材料與設(shè)備</b></p><p><b>　　3.1.1 原材料</b></p>

96、<p>　　林蛙皮：林蛙曬干，剝下林蛙皮；</p><p>　　3.1.2 主要儀器</p><p>　　（1）TDZ5-WS型離心機(jī)，江蘇金壇榮華儀器制造有限公司；</p><p>　?。?）GYB30-6D型高壓均質(zhì)機(jī)，上海東華高壓均質(zhì)機(jī)廠；</p><p>　?。?）HV-10電子天平，梅特勒-托利多儀器有限公司；</

97、p><p>　?。?）UV1102型紫外分光光度儀，上海天美科學(xué)儀器公司；</p><p>　?。?）DK-98-Ⅰ型電子恒溫水浴鍋，天津市泰斯特儀器有限公司；</p><p>　?。?）FD-1C型冷凍干燥機(jī)，北京德天佑科技有限公司；</p><p>　?。?）DHG-914385-Ⅲ，上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司；</p>&l

98、t;p>　　（8）RE-52C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，上海亞榮生化儀器廠；</p><p>　?。?）KQ-250DB型超聲波清洗器，昆山市超聲波儀器有限公司；</p><p>　?。?0）HPX-9082MBE數(shù)顯電熱培養(yǎng)箱，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；</p><p>　　3.1.3 主要試劑</p><p>　　（1）濃鹽酸，分析純，北京

99、試劑廠；</p><p>　?。?）濃硫酸，分析純，北京試劑廠；</p><p>　　（3）95%乙醇，分析純，北京試劑廠；</p><p>　?。?）氫氧化鈉，分析純，北京試劑廠；</p><p>　　（5）氯胺T ，分析純，北京試劑廠；</p><p>　?。?）檸檬酸 ，分析純，北京試劑廠；</p>

100、<p>　?。?）碳酸鈉 ，分析純，北京試劑廠；</p><p>　　（8）冰醋酸，分析純，北京試劑廠；</p><p>　?。?）硝酸，分析純，沈陽市試劑五廠；</p><p>　　（10）對苯二酚，分析純，沈陽市試劑五廠；</p><p>　　（11）氫氧化鉀，分析純，沈陽市試劑五廠；</p><p>

101、　?。?2）磷酸二氫鉀，分析純，北京試劑廠；</p><p>　?。?3）高氯酸，分析純，北京試劑廠；</p><p>　　（14）對二甲氨基苯甲醛，分析純，沈陽市試劑五廠；</p><p>　?。?5）氯化亞錫，分析純，北京試劑廠；</p><p>　?。?6）醋酸鈉，分析純，北京試劑廠；</p><p>　?。?7

102、）異丙醇，分析純，沈陽市試劑五廠；</p><p>　?。?8）正丙醇，分析純，沈陽市試劑五廠；</p><p>　　3.2 林蛙皮中提取膠原蛋白試驗(yàn)方法</p><p>　　3.2.1 膠原蛋白的提取工藝方法</p><p>　　本試驗(yàn)研究從林蛙皮中提取膠原蛋白的方法比較，可利用對二甲氨基苯甲醛比色法對各種方法同體積浸提液中膠原含量進(jìn)行測定

103、，由于羥脯氨酸是膠原蛋白的特征氨基酸，故可以根據(jù)羥脯氨酸比色結(jié)果確認(rèn)溶液中膠原蛋白含量以比較各種方法提取效果。</p><p>　?。?）熱水法浸提膠原提取工藝</p><p>　　10.00g林蛙皮 清洗 瀝干 50mL10％Na2CO3溶液浸泡2h 洗滌</p><p>　　瀝干 200mL蒸餾水在42℃下浸提48h

104、 濾掉蛙皮得浸提液</p><p>　?。?）酸法浸提膠原提取工藝</p><p>　　10.00g林蛙皮 清洗 瀝干 50mL10％Na2CO3溶液浸泡2h 洗滌</p><p>　　瀝干 200mL0.1mol/L檸檬酸溶液在37℃下浸提48h 濾掉蛙皮得浸提液</p><p>　　（3）堿法

105、浸提膠原提取工藝</p><p>　　10.00g林蛙皮 清洗 瀝干 50mL10％Na2CO3溶液浸泡2h 洗滌</p><p>　　瀝干 200mL0.5mol/LKOH溶液在37℃下浸提48h 濾掉蛙皮得浸提液</p><p>　?。?）酶法浸提膠原提取工藝</p><p>　　10.00g林蛙皮

106、 清洗 瀝干 50mL10％Na2CO3溶液浸泡2h 洗滌</p><p>　　瀝干 加30mg胃蛋白酶、200mL0.5mol/L檸檬酸溶液在37℃下浸提48h</p><p><b>　　濾掉蛙皮得浸提液</b></p><p>　?。?）鹽法浸提膠原提取工藝</p><p>　　

107、10.00g林蛙皮 清洗 瀝干 50mL10％Na2CO3溶液浸泡2h 洗滌</p><p>　　瀝干 200mL5％NaCl溶液在37℃下浸提48h 濾掉蛙皮得浸提液</p><p>　　3.2.2 對二甲氨基苯甲醛法測定林蛙皮中膠原蛋白的含量</p><p>　　3.2.2.1 試劑配制</p><