罗非鱼鱼鳞胶原的制备及其理化性质、流变性能研究

作     者：李龙 李玉霜 陈俊德 

作者机构：自然资源部第三海洋研究所自然资源部海洋生物资源开发利用工程技术创新中心 

出 版 物：《渔业研究》 (Journal of Fisheries Research)

年 卷 期：2024年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083204[工学-水产品加工及贮藏工程] 

基　　金：国家自然科学基金(42076120) 福建省促进海洋与渔业产业高质量发展专项资金(FJHYF-L-2023-24) 

主　　题：罗非鱼 鱼鳞 胶原 工艺优化 结构鉴定 流变性能 

摘      要：【目的】罗非鱼胶原具有巨大的市场前景，流变性能研究的缺失制约了其应用和推广。本研究旨在开发尼罗罗非鱼（Oreochromisniloticus）鱼鳞胶原并探明其流变性能。【方法】本研究以尼罗罗非鱼加工副产物鱼鳞为原料，利用单因素试验和正交优化鱼鳞胶原的提取工艺。通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）、紫外（UV）吸收、傅立叶变换红外光谱（FTIR）和X 射线衍射（XRD）鉴定鱼鳞胶原的结构。同时，研究了溶液浓度和溶液温度对鱼鳞胶原溶液的稳态流变性能和动态流变性能的影响。【结果】鱼鳞胶原的最佳提取条件为0.5 mol/L醋酸浓度、1∶10料液比（w : v）、溶胀2 d、提取2次，此条件下鱼鳞胶原的提取率为（21.45 ± 0.44）%。结构鉴定确定所制备的鱼鳞胶原为Ⅰ型胶原，具有[α1]2α2结构，且保留有完整的三螺旋结构。稳态流变结果表明，在剪切速率的测试范围内，不同温度和浓度的鱼鳞胶原溶液均具有典型的非牛顿流体性质，表现出剪切变稀的现象。动态流变性能研究结果显示，当频率为0.1 Hz时，随着鱼鳞胶原溶液浓度的增加，弹性行为成为鱼鳞胶原溶液体系的主导。随着扫描频率的增加，高黏度的鱼鳞胶原溶液（15～20 mg/mL）由类固体的弹性行为转变为类液体的黏性行为。此外，随着鱼鳞胶原溶液温度的增加，在扫描频率范围内，鱼鳞胶原溶液体系均表现为类液体的黏性行为。【结论】本研究开发了具有完整三螺旋结构的尼罗罗非鱼鱼鳞胶原，其有潜力被应用为水凝胶伤口敷料和可注射性生物材料。【意义】本研究为高附加值尼罗罗非鱼鱼鳞胶原的规模化生产和推广应用提供理论指导和技术支撑。