鱼鳞胶原蛋白的提取方法

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1、鱼鳞胶原蛋白的提取方法摘要：人口、资源和环境是当前全球性的重大问题，加强对水产品的废弃物鱼鳞的加工利用和实现渔业生产的可持续发展已成为当今热门研究课题。文章简述了鱼鳞的结构特点，介绍了目前对鱼鳞胶原蛋白的提取方法，旨在使人们了解鱼鳞的真正价值所在，为其开发利用作参考。关键词：鱼鳞胶原蛋白提取方法近年来，淡水鱼加工业随着我国淡水鱼产量的增长而得到了较快的发展，鱼品加工也越来越广泛。但是，许多淡水鱼加工过程仅局限于对鱼体肌肉的利用，而对鱼鳞等废弃物的加工利用甚少。每年淡水鱼加工业的废弃物总量达到200万吨以上，

2、其中鱼鳞约占15%，即30万吨。若能合理利用，可有效减少环境污染，又可提高企业效益，因此加大对鱼鳞含有物质的利用，可应用多个行业，其利用价值巨大，发展前景广阔。1鱼鳞的结构与组成鱼鳞是鱼体与外界接触的组织，是鱼类真皮层的变形物，通常占鱼体重量的1%~5%，起保护鱼体免受伤害的作用。通常鱼鳞可分为三种：(1)板鳃鱼所特有的木盾鳞；(2)斜方型、边缘相联的硬鳞；(3)最常见的骨鳞，在硬骨鱼中最多。鱼鳞主要由蛋白质，卵磷脂，羟基磷灰石和鸟嘌呤组成，其中有机物占41％一55％，钙盐38％～46％。蛋白质占总重的70

3、％，主要为胶原蛋白和鱼鳞角蛋白。鱼鳞胶原蛋白主要为I型胶原。I型胶原蛋白为三股超螺旋结构，即三条多肽链每条都向左旋转形成左手螺旋结构，这三条肽链再以氢键相互结合形成右手超螺旋结构。这种结构非常稳定，胶原一般不溶于水和中性盐溶液、稀酸、稀碱及一般有机溶剂，溶于强酸和强碱。2鱼鳞胶原蛋白的提取方法2.1鱼鳞提取胶原蛋白的前处理鱼鳞胶原蛋白的提取方法在鱼鳞的前处理中主要做的是脱钙，方法主要有酸脱钙和EDTA脱钙。酸脱钙主要是利用酸和钙盐反应，从而将钙盐以Ca2+形式溶出。EDTA脱钙是由于Ca2+、Mg2+等金属

4、离子能够与EDTA发生络合，而达到脱出金属离子的目的。在酸脱钙中酸的选择也较多，现在主要应用的是盐酸、柠檬酸、醋酸、乳酸等。张俊杰等曾研究过盐酸法脱钙过程中胶原蛋白的变化情况。在实验中发现当HCl浓度<0.1mol/L时，胶原蛋白的溶出随酸度的增加而增加；当HCl浓度>0.1mol/L时，胶原的溶出与酸度呈负相关，盐酸浓度越大，鱼鳞中胶原蛋白的水解越少，这点对提取胶原蛋白非常有利。但总的来说，用盐酸进行前处理的方法欠佳，原因是其前处理时间过长且由大量的腐蚀性物质被介入，不利于后期的加工生产。钟朝辉等在鱼鳞胶

5、原蛋白提取工艺的优化中采用微波辅助10%柠檬酸脱钙的方法对鱼鳞进行前处理，缩短了处理时间，对胶原蛋白破坏较小，且整个过程中没有毒害或腐蚀性物质的介入，提高了胶原蛋白的安全性。但实验没有进一步的探讨微波处理提高脱钙能力的原因，未对比直接用柠檬酸脱钙和微波辅助10%柠檬酸脱钙的效果差异，从而说明是微波对脱钙由促进作用。EDTA脱钙一般用0.5mol/L的EDTA溶液(料液比1∶25)处理2d，期间要加强机械搅动，使金属离子充分络合。张俊杰等在鲤鱼鳞酸溶性胶原蛋白提取的研究中，发现在对鲤鱼鱼鳞前处理前先用Na2C

6、O3其进行处理可以提高胶原蛋白的提取率。主要是因为碱性物质可以起疏松胶原纤维致密结构的作用，从而增大胶原蛋白的提取率。但用Na2CO3处理需要浸泡48h，时间太长，不利于实际生产。2.2鱼鳞胶原蛋白的提取方法2.2.1传统提取方法传统的提取方法是酸碱处理法，制备胶原蛋白的工艺是：原料→预处理→酸处理→碱处理→熬胶→胶液过滤→浓缩→切片→干燥→成品。将鱼鳞洗净，必要时要进行脱脂脱色，然后用盐酸(pH在4～5)浸泡进行脱钙处理，直到鳞片柔软透明，时间大约为2～3周；取出洗净后浸灰15～20d，主要是使得原料组织

7、疏松。洗净后放在60～70℃夹层锅中加热2～3h熬胶2～5次，提尽为止。趁热转盘，凝固成胶冻，干燥后使含水量＜15%，即得成品。然而，传统的提取方法步骤繁多，耗时长且在提取过程中胶原蛋白流失较大，不适于大规模的生产。2.2.2酸提取法鱼鳞胶原蛋白的提取方法酸提取法即是利用酸在一定的外界环境条件下提取胶原蛋白，使用的酸有盐酸、柠檬酸、乳酸、醋酸等。张俊杰等利用乙酸从鲤鱼鱼鳞中提取胶原蛋白，经过响应面分析实验得到最佳提取工艺。在提取过程中发现，乙酸浓度过高反而会使胶原蛋白的提取率有下降的趋势，主要原因是较高的乙

8、酸浓度会增加胶原蛋白的溶解速率，使提取液的黏度迅速增大，反而不利于后期的提取。刘晓宁等用0.5mol/L的醋酸提取鱼鳞胶原蛋白，实验后的样品进行电泳时发现几乎没有条带。王信苏等分别用醋酸、柠檬酸、乳酸来提取草鱼鱼鳞的胶原蛋白，结果表明柠檬酸提取胶原蛋白的得率最高，乳酸次之，醋酸最低。总体上说，酸提取胶原蛋白在前处理中不能用酸进行处理，因而有部分杂蛋白难以去除，在后续提取得到的胶原蛋白含杂蛋白较多，从而就增大了胶原