利用猪血制备血红素肽和原卟啉二钠工艺研究

作     者：马素敏 

作者单位：华中农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：靳国锋;马美湖

授予年度：2018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] 083203[工学-农产品加工及贮藏工程] 

主      题：猪血 血红蛋白 血红素肽 铁吸收度 原卟啉二钠 

摘      要：动物血液是动物屠宰加工过程中的副产物,在我国每年有大量的动物血液产生,对动物血液进行深加工开发利用不仅可以缓解血液对环境的污染,而且可以有效提高动物血液的附加值及利用价值。本课题以新鲜抗凝猪血为原材料,通过超声破碎、双酶酶解以及超声皂化等工艺制备得到血红蛋白、血红素以及原卟啉二钠。通过建立体外消化-Caco2细胞单层模型对血红素肽以及其它不同铁化合物的铁吸收率进行比较研究。主要研究内容和结果如下:(1)以新鲜抗凝猪血为原材料,采用超声波破碎红细胞提取血红蛋白,以血红蛋白提取率为优化指标,通过响应面设计对超声破碎工艺进行优化,最终优化结果为:超声振幅为26%,超声时间为10.15 min,脉冲激发与间歇时间比为1:2,水与红细胞体积比为4.25:1,此时血红蛋白提取率为91.4763%。通过响应面分析软件得到的三维曲面图和二维等高线图可以直观看出:超声振幅和间歇与脉冲激发时间比的交互作用最强,对血红蛋白提取率的影响极显著(p氯化血红素硫酸亚铁血红素肽,模拟胰液消化后各铁源的铁溶解度结果为:氯化血红素血红素肽血红蛋白硫酸亚铁。细胞吸收实验结果表明:自制血红素肽的铁吸收度大于氯化血红素、完整血红蛋白以及硫酸亚铁。可能原因是血红素肽四周肽链对血红素吸收具有促进作用以及其铁吸收路径更多。(4)以氯化血红素为原料,利用醋酸酐-盐酸体系进行脱铁制备原卟啉,通过不同氯化血红素和醋酸酐添加量比例对原卟啉紫外图谱和红外图谱的影响,最终以脱铁生成的N-H键等因素考量,选择二者配比为1:45作为制备原卟啉条件。然后以原卟啉为原料,通过超声波结合醇酸反应制备得到原卟啉二酯,通过不同超声频率对原卟啉二酯紫外图谱以及红外图谱的影响,最终选择超声频率为60 k Hz作为制备原卟啉二酯方法参数之一。以原卟啉二酯为原材料,通过单因素以及正交优化实验,选择超声时间2 h、超声功率为300 W以及氢氧化钠甲醇加入量为40 m L作为制备原卟啉二钠的最优水平,这时原卟啉二钠产率为74.1376%。然后研究了原卟啉钠在不同溶剂以及缓冲液中的溶解情况,发现原卟啉二钠在生理盐水、pH 7.4 PBS缓冲液、pH 7.4的5%碳酸氢钠溶液中是不溶解的,在去离子水、pH 7.4的5%L-精氨酸以及pH 7.4的3%甘氨酸中是可以溶解的,且在3%甘氨酸中溶解时间最短。而且原卟啉钠在两种氨基酸溶液中是不存在聚集行为。通过25℃储藏15 d发现,原卟啉钠在5%L-精氨酸以及3%甘氨酸中是较稳定的。