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迄今为止,我国水产加工业的快速发展所产生的大量下脚料尚未得到有效利用。本文以罗非鱼鱼鳞为原料,采用可控酶解技术制备钙离子结合活性肽,经分离纯化和氨基酸序列鉴定,探讨肽结构与钙离子结合活性的关系,并通过研究肽-钙复合物对大鼠钙吸收和骨质量的影响,探析鱼鳞肽-钙复合物在体内利用的有效性和安全性,主要研究内容及结果如下:1.鱼鳞钙离子结合活性肽的酶解条件优化以钙离子结合活性和水解度为指标,研究胃蛋白酶、胰蛋白酶和风味蛋白酶的单酶和分步酶解方式对鱼鳞的水解效果。结果显示三种酶分步酶解时,鱼鳞肽的钙离子结合活性最高(1.04mmol/g),其水解度为22.24%。在分步酶解方式下,最优的加酶顺序是胃蛋白酶、胰蛋白酶、风味蛋白酶。最适酶添加量和酶解时间分别为:胃蛋白酶,2.0%,4.5h;胰蛋白酶,2.5%,4.0h;风味蛋白酶,1.0%,4.5h。此时鱼鳞蛋白水解度达28.28%,比优化前提高27.15%,钙离子结合活性为1.33mmol/g,提高27.88%。通过液相色谱测定酶解液分子量分布,证实酶解物主要为低分子量肽,主要组分分子量低于3kDa。2.鱼鳞钙离子结合活性肽的分离纯化及结构鉴定取鱼鳞酶解液进行分离纯化,羟基磷灰石层析后,F3组分钙离子结合活性最高(2.60mmol/g),与未纯化的鱼鳞肽相比,活性增大95.18%,采用凝胶层析对其进一步分离,F31活性较高(2.84mmol/g),将其进行RP-HPLC分析,得到3个主峰,收集F312(2.91mmol/g)组分进行MALDI-TOF-MS/MS分析,经鉴定,其氨基酸序列为Asp-Gly-Asp-Asp-Gly-Glu-Ala-Gly-Lys-Ile-Gly(1033Da)。采用红外光谱分析仪对鱼鳞钙离子结合活性肽(FSP)及鱼鳞肽-钙复合物(FSP-Ca)进行分析,结果显示FSP-Ca红外光谱图中的特征峰出现了不同程度的偏移、增强及消失,推测多肽中的氨基和羧基是结合钙离子的主要位点。3.鱼鳞肽与钙离子结合条件的优化以钙离子结合率为指标,对鱼鳞肽与钙离子结合的条件进行了单因素优化,结果表明温度50℃、pH6.0、肽与钙盐质量比6:1、时间30min,鱼鳞肽的钙离子结合率最高;将酶解液超滤,得到3个组分(<1kDa、1-5kDa、>5kDa),测定其钙离子结合率,经软件拟合得到半数结合浓度(BC50),结果显示,1-5kDa组分BC50最低(0.83mg/mL),>5kDa组分的BC50显著高于其余两组(P<0.05),这说明较低分子量(<5kDa)的肽更利于与钙结合。4.鱼鳞肽-钙复合物的生理活性研究通过饲喂低钙饲料对大鼠进行造模,并补充不同形式的钙盐,探讨其对低钙大鼠补钙及相关生理功能的影响。结果表明,低钙大鼠补充FSP-Ca和酪蛋白磷酸肽-钙复合物(CPP-Ca)后,大鼠体重分别增加了25.53%和25.04%,显著高于低钙组(P<0.05);代谢实验和血液指标结果显示,FSP-Ca组的钙吸收率(64.18%)和血钙含量(2.58mmol/L)均显著高于无机钙组(P<0.05),碱性磷酸酶含量(177.13U/L)明显低于低钙组(P<0.05),但各指标均与CPP-Ca组无显著差异。表明FSP-Ca的补钙效果优于无机钙,与CPP-Ca的效果相当;FSP-Ca还可增加大鼠股骨重量和骨钙含量,增大骨密度,并使大鼠股骨的生物力学指标维持在较高水平,在增强大鼠骨质量的效果方面与CPP-Ca相近。