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三斑海马皮与罗非鱼皮胶原性质的对比研究

三斑海马皮与罗非鱼皮胶原性质的对比研究

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作者：刘阳峰海南大学

学位级别：硕士

通过预实验可知,三斑海马皮中富含胶原,且海马皮胶原与罗非鱼皮胶原类型相同,均为Ⅰ型,但在氨基酸组成、分子结构上仍存在一定差异。近些年来,三斑海马一直作为中药原料和观赏性水产品而为人熟知,但三斑海马皮胶原却鲜有报道。为了更充... 详细信息

通过预实验可知,三斑海马皮中富含胶原,且海马皮胶原与罗非鱼皮胶原类型相同,均为Ⅰ型,但在氨基酸组成、分子结构上仍存在一定差异。近些年来,三斑海马一直作为中药原料和观赏性水产品而为人熟知,但三斑海马皮胶原却鲜有报道。为了更充分地利用三斑海马资源,本论文对三斑海马皮胶原的基本特性进行了鉴定,并与同属热带海洋鱼类胶原的罗非鱼皮胶原进行对比,不仅为三斑海马皮胶原的深入研究奠定了基础,还为其市场应用提供了理论依据。研究内容如下:1、三斑海马皮与罗非鱼皮的成分分析及胶原提取方法三斑海马皮与罗非鱼皮中粗蛋白含量分别为34.08%和33.45%(以湿基计),通过测定羟脯氨酸含量可知海马皮与鱼皮中胶原含量分别为18.34%和27.23%(以湿基计)。为了提升胶原提取率,本研究采用酸促酶法提取胶原。在提取过程中,海马皮胶原(PSC-S)的提取率为40.41%(以干重计),罗非鱼皮胶原(PSC-T)的提取率为52.6%(以干重计)。通过对比分析两种胶原的氨基酸组成,可以初步确认这两种胶原在氨基酸组成上基本符合Ⅰ型胶原的氨基酸组成特征,同时部分氨基酸含量存在一定程度上的差异。经过对比可知,两种胶原的氨基酸组成中,甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸和谷氨酸含量较高,并且作为胶原特征氨基酸的亚氨基酸(脯氨酸+羟脯氨酸),其在海马皮胶原中的含量要低于罗非鱼皮胶原。2、三斑海马皮与罗非鱼皮胶原的基本特性为了进一步了解海马皮胶原的各种性质,本研究对两种胶原分别进行十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)、全反射傅里叶变换红外光谱分析(ATR-FTIR)、示差扫描量热分析(DSC)和ZETA电势分析(ξ)四种指标的测定。通过对SDS-PAGE和ATR-FTIR两个指标进行分析,我们可以初步确定海马皮胶原和罗非鱼皮胶原均为Ⅰ型胶原,同时两种胶原的亚基结构仍然存在许多的不同之处。其中测定DSC指标可知,海马皮胶原的变性温度为35.12 ℃,低于罗非鱼皮胶原的38.66 ℃。ZETA电势分析显示,海马皮胶原和罗非鱼皮胶原的等电点分别为5.72和5.97。3、三斑海马皮与罗非鱼皮胶原的凝胶形成能力测定本研究测定了海马皮胶原和罗非鱼皮胶原在不同pH和不同NaCl浓度下的凝胶形成能力。经测定可知,海马皮胶原在磷酸缓冲液pH 6.8和NaCl浓度为400 mM情况下凝胶形成能力最强,而pH 7.1磷酸缓冲液和50 mM浓度NaCl是罗非鱼皮胶原凝胶形成能力最强时的条件。4、三斑海马皮与罗非鱼皮胶原的EDC交联及交联后的最佳凝胶条件探讨为了提升海马皮胶原的凝胶能力使其能够更好的应用于生物材料领域,本研究采用1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺(EDC)作为交联剂,用来改善海马皮胶原和罗非鱼皮胶原凝胶能力,并确定海马皮胶原经交联后的最佳凝胶条件为磷酸缓冲液(10mM/pH6.8)、NaCl浓度100mM、EDC浓度25mM;罗非鱼皮胶原经交联后的最佳凝胶条件为磷酸缓冲液(40 mM/pH 6.3)、NaCl浓度100mM、EDC 浓度 50mM。5、三斑海马皮与罗非鱼皮胶原经EDC交联后凝胶的表征两种胶原交联后形成的凝胶分别进行凝胶融化温度、凝胶强度、扫描电子显微镜分析(SEM)和细胞增殖性评价这四种指标的测定。经对比分析可知,海马皮胶原凝胶的融化温度和凝胶强度均获得显著提高,效果比罗非鱼皮胶原凝胶更好。SEM检测显示,海马皮胶原凝胶EDC交联后,微观结构中胶原纤维变粗,三维空间呈现多空网络状结构。且与交联后的罗非鱼皮胶原凝胶对比分析,海马皮胶原凝胶不仅具有较好的空间网状结构,且胶原纤维更粗。通过测定细胞增殖性指标,发现交联后的海马皮凝胶相比于鱼皮凝胶和猪皮凝胶更有利于MC3T3-E1细胞生长。

关键词：海马皮罗非鱼皮胶原凝胶形成能力 EDC交联

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