罗非鱼胶原蛋白的生物相容性研究

作     者：张静怡 

作者单位：上海海洋大学 

学位级别：硕士

导师姓名：吴文惠

授予年度：2015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] 

主      题：I型胶原蛋白 生物化学特性 生物相容性 免疫特性 

摘      要：胶原蛋白作为哺乳动物体内含量最丰富的蛋白质,约占体内蛋白总量的25%3%,并且在组成细胞间质过程中起重要作用。常见的三种胶原分别有Ⅰ型、Ⅱ型与Ⅲ型,Ⅰ型胶原在其中为动物体内胶原蛋白的最主要的类型。而在鱼类体内Ⅰ型胶原蛋白含量高于陆生动物,其中鱼皮和鱼骨中富含Ⅰ型胶原蛋白。I型胶原蛋白分子结构非常稳定,具有良好的生物相容性、可生物降解性和生物活性。但是,随着I型胶原蛋白越来越广泛地应用于生物医学过程中,出现了生物相容性问题。如果要使宿主成功接受胶原蛋白,至少要使发生的生物相容性反应对宿主不产生有害作用。为此,我们深入探讨了鱼类来源的I型胶原蛋白生物相容性,丰富了在其应用领域的功能作用,填补了鱼类来源I型胶原蛋白生物相容性的研究空白。第一章介绍了研究背景,包括鱼类来源胶原蛋白研究进展,胶原蛋白的结构特征、生物化学特性研究方法及I型胶原蛋白的生物相容性的评价方法。第二章深入分析了罗非鱼胶原蛋白一系列的生物化学特性。罗非鱼胶原蛋白分别采用胃蛋白限制性酶解分离法和乙酸酸解法制得。采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)测定罗非鱼皮胶原蛋白分子质量。SDS-PAGE结果显示罗非鱼胶原蛋白是由α肽链和β肽链构成。应用扫描电镜技术观察罗非鱼胶原蛋白的三维立体结构特征,分析了胶原纤维的超螺旋结构和末端伸展结构的的特性。分别通过差示扫描量热法、圆二色谱法、红外光谱法分析了罗非鱼胶原蛋白的热变性温度、二级结构特征、红外光谱特征。第三章讨论了罗非鱼胶原蛋白的急性全身毒性。通过建立小鼠动物模型进行急性毒性全身实验,通过观察罗非鱼胶原蛋白对于心血管系统、呼吸系统、运动系统、神经系统、感觉系统、和动物体重变化及死后器官特征的影响。实验结果显示所有组别的小鼠均未出现死亡现象,运动正常,未发现呼吸困难、腹部刺激、眼睑下垂等,未出现任何毒性反应症状。体重及脏器指数结果显示实验组小鼠未出现急性全身毒性症状。罗非鱼胶原蛋白对于实验动物的各方面的病理生理作用不明显。第四章深入探讨了罗非鱼胶原蛋白免疫特性。罗非鱼胶原蛋白的抗原反应特性以ICR小鼠作为动物模型,采用酶联免疫吸附反应分析测定罗非鱼胶原蛋白诱导小鼠产生抗体的特性及其相关指标的变化特点。从而确定罗非鱼胶原蛋白的抗原性强弱。检测结果显示罗非鱼胶原蛋白具有低抗原性的特点。第五章深入探讨了罗非鱼胶原蛋白的致敏性进行过敏实验研究,建立豚鼠过敏模型,观察使用罗非鱼胶原蛋白浸提液激发后有无过敏症状。对豚鼠血浆中的Ig G、Ig E、组胺、肥大细胞蛋白酶含量进行检测,并解剖观察各器官形态。分析罗非鱼皮I型胶原蛋白引起的过敏反应程度。结果显示,豚鼠的Ig G、Ig E、组胺、肥大细胞蛋白酶含量在第21d激发后未出现严重的增多。罗非鱼胶原蛋白未引起明显的过敏反应特征,过敏反应程度较低。第六章深入探讨了罗非鱼胶原蛋白的血液相容性。自新西兰大白兔耳静脉采血进行溶血试验。制备细胞悬液之后与罗非鱼胶原蛋白浸提液融合,温育后进行溶血观察和溶血率的测定,测定发现罗非鱼胶原蛋白的血液相容性良好。