第五章水产原料中的生物活性物质.docx
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第五章水产原料中的生物活性物质
第五章水产原料中的生物活性物质
主要内容
●● 活性肽散布、活性功用、制法及运用
●● 牛磺酸散布、活性功用、制法及运用
●● 鲎试剂及鲎素散布、活性功用、制法及运用
●● n-3多不饱和脂肪酸散布、活性功用、制法及运用
●● 甲壳质及其衍生物散布、活性功用、制法及运用
●● 抗肿瘤活性物质散布、活性功用、制法及运用
目的要求
●● 掌握活性肽、牛磺酸、鲎试剂及鲎素、n-3多不饱和脂肪酸、甲壳质及其衍生物、抗肿瘤活性物质分等的散布、活性功用、制法及运用
建议学时4学时
陆地生物有环境的特异性,决议了其特殊的结构和巧妙的生理功用,体内可以生成多种多样的化合物。
这些化合具有的多种生理性功用或药效作用。
如牛磺酸、EPA、PHA等。
第一节活性肽
一、活性肽
由数个Aa结分解为低肽,低肽具有比Aa更好的消化吸收功用,其营养和生理效果更为优越。
如促钙吸收肽、降血无肽、降血脂肽、免疫调理肽等。
功用肽的制备触及到酶的选择性、生机、酶时终点、酶时液中肽类确实认、混合物的近代分别技术,最终是其功用性评价,因此,活性肽的研讨开发周期长、投入大。
〔一〕降血无肽
1、功用机理:
血管紧张素转化酶〔ECA〕,是一种糖蛋白,Y,使末梢血管收缩招致血质降低能使血管紧张素X转化成为血管紧张素,降血无肽正是经过换仰制ACE的活性来表达降血质功用的.
2、分别方法:
从食品Pr是经过降质的方法取得仰制ACE的活性肽,由体内蛋白酶在温度条件下水体Pr面取得,食用平安性极高.面且,突出的优点是对血质正常的人无降血质作用.
3、种类:
鱼贝类中被证明具有降血质功用的活性肽有:
来自沙丁鱼的C8肽、Cn肽。
从南极磷虾脱脂蛋白中分别失掉的C3肽。
金梭鱼中失掉C8肽。
从大马哈鱼头部提取降血质的保健药品素食品。
二、自然存在活性肽
自然存在于鱼贝类组织中的肽类只要三肽的胱药肽、鹅肌肽、鲸肌肽等。
各胱药肽是种特殊的Aa衍生物,又是含有疏基前三肽,在生物体内有着重要的生理功用:
1、作为生毒剂,不用于丙烯醋、氟化物、CO、重金黄色属及无机溶剂的体毒上。
2、作为自在基清降剂,可维护细胞膜,使之免遭氧化肽破坏,防止红cell溶血及促进高铁血红蛋白的恢复。
3、对放射性药物,放射线or由于肿瘤药物所惹起的白cell增加等症状能起到维护作用。
4、可以纠正乙胆小碱酯酶的不平衡,起到抗过敏作用。
5、对缺氧血症、恶心以及肝脏疾病所惹起的不适具有缓其作用。
6、可防止皮肤老化及色素冷静,增加黑色素的构成,改善皮肤抗氧化才干并使皮肤发生光泽。
7、治疗眼角膜病
8、改善性功用
开展:
近体从黑斑海兔等数种海产腹足类分别生具有诱发产卵活性的G-9肽及C27-34;并从海兔、海绵等中分别出具有强力抗肿瘤活性的肽〔截尾海兔肽、膜海鞍肽AE等〕;从海绵中提取70多种肽类均具有清楚的抗菌、抗癌活性,其中大局部为环肽与脂肪,分子富含特殊的Aa〔养羚基Aa、又一酮基Aa烯键、炔键等〕;从藻类中也发现了一此具有抗菌、抗癌活性的环肽、C18肽等。
第二节牛磺酸
一、理化特性
又一氨基乙磺酸、分子式、MH2-CH2-CH2-SO3H
物性:
燃点305℃—310℃;纯口品为无色or白色结晶,无臭;化学性质动摇,溶于水及酒精、极性溶剂,不溶于乙醚等无机溶剂,是种含硫的非蛋白Aa,有体内以游离形状存在,有友参与体内蛋白的生物分解。
二、牛磺酸的生理功用
体内分解牛磺酸的半胱氨酸亚硫酸羧酶〔CSAD〕活时较低,主要依托摄取食物中的Tau来满足机体内需求。
Tau对维持人体正常的生理功用具有以下主要作用:
1、促进婴幼儿脑组织和智力发育。
Tau在重生儿大脑发育中起重要作用〔幼小动和脑中Tau远高于成体〕,目时,重生儿体内分解Tau的酶CSAD尚不成熟,活性较低,更有赖于从food中获取牛磺酸〔人及三哺乳类植物初乳中牛磺酸含量高于成熟乳〕;牛磺酸与幼儿、胎儿的中枢神精系统及视网膜等的发育有着亲密的关系,临时单纯的牛奶喂养,易形成Tau缺乏。
2、提高神经传导和视觉机解。
猫的饵料中假定缺少Tau,会招致其视网膜变性,临时缺乏,终至失明。
老鼠体内含有丰厚的Tau,所以猫头鹰要捕食老鼠,婴儿假定缺乏Tau也会发作视网膜功用紊乱与生长、智力发育缓慢。
3、防止心血管病。
Tau在循环系统中可抑制血小板凝集,降低血脂,坚持人体正常血压和防止动脉硬化;对降低血液中胆固醇含量有特殊疗效,可防治眼结。
4、改善内分泌形状,增强者体免疫力。
Tau能促进重体激素分泌,活化胰腺功用,从面改善机体内分泌系统的形状,有益机体代谢;具有促进机体免疫力的增长作用。
5、其他:
Tau还是人体肠道内双杆菌的促生长因子,优化肠道内细菌群结构,还具有抗氧化作用。
它解在cell内预防Hclo及其他氧化剂对cell成分的氧破坏,降低许多药物的毒反作用。
三、Tau在陆地生物中的散布及运用
鱼贝类中的含量:
表1-2-1
贝类、鱿鱼、章鱼、甲壳类的Tau含量较高,虽然鱿鱼、章鱼、虾蟹类的胆固醇含量较高,但是Tau具有降低低密度脂蛋白〔LDL〕、添加高密度脂蛋白〔HDL〕和中性脂肪的作用,从面防止动脉硬化,起降低血压的作用。
贝类特别是马氏殊因贝内牡蛎中的Tau含量较高,按干基计,前后为7.2%,后者为5.1%,珍珠的主要药效成分就是牛磺酸。
运用:
在治疗病毒性肝炎和功用性子宫出血方面失掉临床运用。
日本用牡蛎内提取液粉末治疗肉体分裂症患者。
在老年保健方面,陆地生物中富含的Tau又作为一种抗智力衰退、抗疲劳、溶剂强身的有效成分运用。
四、Tau的制备
方法:
酶法和分解法。
Tau是半胱氨酸的代谢产物〔SH-CH2-CH2〔NH2〕-COOH〕以游离形状存在,生与pr的生物分解。
毛发含14%胱氨酸酸体胱氨酸〔2.5%-9%〕RSH(各胱甘肽)半胱氨。
分解法:
2—氨基乙醇与硫酸脂化〔or溴化〕后加SO3还恢复。
酶法提取Tau,由鱼、贝类软体植物的肉中提取,扇贝边是提取Tau的良好资料。
方法:
①将扇贝边清冼洁净,冻存,用时直接解冻,勿冼,以防对冻时惹起汁液损失。
②将近扇贝边粗碎后,用水抽提其中的Aa,粗滤去杂质,洗滤液备用。
③将扇贝边进一步破碎,过滤,除去固形物,得滤液。
④将上述两局部滤液混合,参与1%—2%的活性炭脱色,过滤,得无色透明液。
⑤将脱色液经过离子交流柱后,真空稀释,冷却结晶,即得较Tau的。
第三节鲎试剂及其鲎素
一、鲎的种类
1、美洲鲎属:
美洲鲎〔一种〕
2、西方鲎属:
西方鲎〔中国鲎〕
南方鲎
黄鲎
3、蝎鲎属:
圆尾鲎
二、鲎试剂〔鲎变形cell溶生物〕
制备方法:
用无苗法采集鲎血,离心分别血球和血浆,去掉血浆,低渗分裂血细胞,最终添加辅佐剂而得。
鲎变形cell终时物遇内毒素能迅速构成凝胶。
原理:
把体检物参与一定量鲎试剂,CAL遇内毒素可以迅速构成凝胶,要据鲎试剂发生凝胶与否来检测体检物的内毒素存在与否。
特点:
灵敏、快速、简便、重复性好的特点。
消费规模:
美国食品药品管理局〔FDA〕于1973年11月将鲎试剂列为容许生物制品。
目前,我国厦门、湛江等地已建有专门消费鲎试剂的工厂。
散布:
鲎血cell含两种颗粒,体积大而电镜下密度较小的大颗粒和体积面电镜下密度大的小颗粒,鲎试剂散布在大颗粒上。
内毒素与鲎试剂的基本凝结反响机制:
内毒素与因子C〔凝集启动因子〕作用,启动整个凝集反响。
三、鲎素
散布:
鲎素类抗菌肽存在于体积小而电镜下密度大的颗粒中。
作用:
鲎素有抗凝血作用,对真茵有抗性,对流感病毒A、口腔泡疹病毒有抗性,对取得性免疫缺陷综合病毒〔HZV〕有抗性。
特点:
在低PH高温下是相当动摇的。
第四节n—3多不饱和脂肪酸〔PUFA〕
一、结构式
二、EPA、DHA的生理活性
1、心血管疾病
EPA具有降低高密度脂蛋白〔HDL〕和降低低密度脂蛋白〔LDL〕作用,具有抗血拴及扩张血管的活性。
LDL〔lowdensitylipoprotein〕含量高,易粘附在血管壁上,通道小,血压高,且血管壁得不到足够营养——动脉粥样硬化,假定粘附在血管上的LDL人一块掉上去,梗塞管道——血栓。
LDL:
1、甘油三酸酯2、胆固醇〔松懈网状外形〕
HDL〔highdensitylipoprotein〕结合严密,体积小。
1、高不饱和脂肪酸HUFA2、磷脂〔能部掉积聚在血管壁上的LDL〕
出口的鱼EPA>DHA
国产的DHA>EPA
2、炎症疾病。
补充鱼的food可减轻胶原所致关节炎的症状,增加前列腺素类的分解和血管〔cell〕脂质氧化酶产物,调理cell多种活性因子,鱼油有清楚的抗皮炎作用,使银屑病的发病率降低。
3、抑癌作用。
EPA和DHA经过改动细胞膜的活动性及其化膜性质,促进cell代谢和修复,阻止肿瘤cell的异常增生,从面起到抱癌作用。
4、神经系统。
DHA是构成脑磷脂的必要脂肪酸,它与脑cell的功用亲密相关,DHA能增强记忆力,防止老年性癌呆症方面失掉运用。
三、EPA、DHA在鱼贝类的散布
EPA、DHA在高温下呈液状,普通冷水性鱼贝类中的含量较高。
沙丁钱油,狭肝油中EPA含量高于DHA,其他鱼种普通DHA含量高于EPA,是洄游性鱼类如金枪鱼类的DHA含量高达20%—40%左右。
贝类中除扇贝和缢蛏之外,均FPA含量高于DHA,而螺旋藻、小球藻EPA含量高达30%以上,远高于DHA。
大型洄游性鱼类〔金枪鱼、鱼坚鱼〕眼窝脂肪中含有高浓度的DHA,高达30%—40%而相对EPA含量低,5%—1%左右。
四、EPA、DHA在food上的运用
因EPA、DHA双键多,在光、热、氧化化剂作用下,极易氧化,因此将其添加剂food中时,首先必需做好防止其氧化,普通常用的是参与自然抗氧化剂VE和几茶素or部氮气等。
第五节甲壳质及其衍生物
一、结构
甲壳质:
N—乙酰—D—葡萄糖胺为单体,以糖苷键〔B1→4〕结合聚糖分子式(C8H13O5N)n
甲壳胺:
甲壳质的脱乙酰产物,脱乙酰度在80%以上。
将甲壳质放入浓度40%—60%的NaOHorKOH溶液中,加热到100℃—180℃,脱去酰基失掉甲壳胺。
二、化学性质
甲壳质:
①不溶于水、稀酸、稀碱及醇、醚等无机溶剂,且对氧化剂也比拟动摇。
②主链水生〔HCL溶液100℃F〕→G胺盐酸盐。
③脱乙酰基反响〔40%—60%NaOH溶液100℃—180℃〕→甲壳胺。
④酰化反响。
与羧基化合物反响,其C3C6上的羟基〔酯键结合〕酰化,可制备许多有用的衍生物。
⑤羧甲基化反响。
在碱性溶液中与CH2COOH停止羧基化反响,得可溶性衍生物,反响点在C8上。
⑥羟乙基化的反响。
化碱性溶液中和坏氧乙烷反响得羟乙甲壳质,可溶于水。
⑦硫酸酯化反响。
甲壳质的羟基被取代生成硫酸,具有凝血作用。
⑧醛化、硝化、丙烯睛化、烷基化、脱氨等反响。
三、甲壳质的散布及其生理功用
散布:
水产植物的虾、蟹壳中甲壳质含量较多。
普通虾蟹壳中含25%—35%的pr,40%—45%的CaCO3和15%—20%的甲壳质。
陆地浮游生物是一类数量极大,集体很小,甲壳质含量较高的小生物,〔南极磷虾和红蟹〕。
生理功用:
①降低胆固醇。
便HDL添加LDL增加。
②调理肠内代谢。
肠内菌所发生的糜烂物质中如粪便中NH3,萃酚、P—用酚、吲哚等是会癌、膀胱癌及肤癌等癌症的催化剂,摄入甲壳胺后,这些糜烂物质清楚增加。
③调理血压。
④抗菌性。
甲壳胺具有较强的抗真菌性,当甲壳胺温度到达100ug/ml时,即可表现出抗真菌性,且抗真菌性与甲壳胺颗粒的大小成正比。
聚合度降低,那么甲壳胺所能抑制的真菌种类增加,但抑制不水平增强。
t聚度的甲壳胺具有最强的抗真菌性。
⑤甲壳与or甲壳胺的完全水生物D—G胺盐酸盐,多可作抗菌消炎药物,治疗骨关节病的药物。
四、甲壳素及其衍生物的消费及其用途
〔一〕甲壳素、甲壳胺的消费工艺。
虾蟹壳→捣碎→浸碱→水洗→浸酸→氧化脱色→水洗→恢复→水洗→甲壳质〔白色、不溶〕→浓碱保温→水洗→脱水→甲壳胺
〔二〕操作要点。
工业消费:
前处置→脱钙→脱prfat→脱色→甲壳质→脱乙酰化→甲壳胺
1、前处置:
清算、烘晒、粉碎
2、脱钙:
①酸浸泡法②EDTA法
酸浸泡法:
效果取决于盐酸的浓度、盐酸与壳的比例、浸泡时间,普通盐酸浓度↑,脱钙效果↑,但甲壳质分子降体严重,且本钱也高。
所以盐度浓度在0.52.5M;
时间:
浸泡时间↑脱钙越彻底,但分子量降体严重,且消费周期长。
所以t=1-10h为宜。
壳与酸的比例:
1:
5—1:
10〔W/V〕,以淹没为宜。
温度:
20℃or更低些。
3、脱pr:
方法:
碱液消化法〔E法有时在实验室用〕
即:
将脱钙后的壳与一定浓度、一定温度下和一定比例的NaOH溶液在一同一定时间后,将其中的Pr消化上去的方法。
效果取决于碱液浓度、消化时间、处置温度、壳与碱液的比例,碱液浓度↑脱pr效果↑但会惹起甲壳质的某些基团如—CH3COO的生离。
较长时间的消化各较高的消人温度也有些影响。
适宜的碱液浓度、消化时间和温度2—10%1—5h65—95℃。
壳与碱液用量之比:
1:
5—1:
10〔W/V〕,以碱液测好淹没壳为限。
4、脱色:
方法:
①氧化法〔用高锰酸钾or重铬酸备钾or双氧水,后通用草酸恢复〕②醚类〔加冰乙酸〕等无机溶剂温泡法脱色。
影响:
脱色处置既影响产质量量〔分子量减小,粘度下降〕,又添加本钱,应尽量防止。
留意:
脱Ca和脱pr可视详细状况停止一次or数次,假定只停止一次,那么可先停止脱钙处置,也可先脱pr,但实践消费中普通先停止脱钙处置,使壳硬化,增加碱液用量,且更有利于脱色。
5、脱乙酰
方法:
将甲壳质与浓度NaOH溶液混合后在加热条件下反响一定时间,水冼反响产物至中性,并于燥即可得壳原糖〔甲过胺〕。
甲壳质脱乙酰处置的效果,甲壳胺的质量取决于NaOH溶液的浓度、碱处置时间,加热温度。
关键要素:
只要当碱液浓度起过40%后,才干使甲壳质转变成甲壳胺,随着碱浓度↑,脱乙酰速度↑,尤其在40%—45%范围内浓度增减1%都清楚地影响脱乙酰的速度,但当碱液浓度超越45%时,影响增加且浓度添加,甲壳胺分子发作严重降体,产品粘度大为下降,本钱添加,适宜的碱浓度在40%—50%之间。
温度降低,脱乙酰速度↑,分子降体速度↑,消耗能量↑,适宜温度80℃—100℃。
时间:
时间↑,脱乙酰度↑,但在碱液处置的最后几个小时内大局部乙酰基脱掉,尔后的碱处置进程式中反有少数的乙酰基被脱去。
实验证明:
添加脱乙酰度,只能改动碱处置工艺,否那么无论怎样延伸时间〔碱处置〕,也不能使乙酰基完全脱去,反而会使壳泉糖分子发作严重降体,粘度下降。
适宜的碱处置时间10—20h。
此外,甲壳质自身的性质〔颗粒大小,分子量、粘度等〕也影响甲壳胺的质量。
六、甲壳质、甲壳胺的功用目的及其测定
1、甲壳质的功用目的及其测定:
功用目的:
含水量、灰分、含N量、乙酰值、粘度及分子量。
普通状况下,甲壳质含水量高于10%,灰分低于1%,含N量接近618%—6.9%,粘度及分子量较大。
测定方法:
〔1〕乙酰值的测定:
酸碱滴定法
原理:
甲壳质与浓的强碱作用,乙酰基将水生成乙酸。
将乙酸与水的共沸混合物的构成蒸馏出业并搜集起来,后用规范NaOH溶液滴定。
方法:
0.1g甲壳质与40ml,50%的NaOH溶液混合后加热回流1.5h,,将25ml的85%的H3PO4细心肠参与到蒸馏烧瓶中,混合物接着用准格罗分馏柱分馏。
当蒸馏瓶变干时,小心参与15ml热蒸馏水,整个分馏步骤要不时重复停止到250ml的馏出液被搜集出来为止。
然后取25ml馏出液用0.01m规范NaOH溶液滴定,用酚肽作指示剂,用滤纸作恢复实验。
每个样品重复测定2—3次。
〔2〕分子量的测定:
粘度法。
〔3〕粘度的测定:
用旋转粘度计测定,即先将甲壳质配成1%的平均溶液,然后用适宜的转子停止测定,读出or换算出结果。
〔4〕含氮量的测定:
凯氏定氮法。
〔5〕含水量的测定:
常压枯燥法。
〔6〕灰分的测定:
灼烧法。
2、壳聚糖的功用目的及测定:
功用目的:
含H2O量<10%灰分<1%脱乙酰度>80%
粘度>100cps分子量>105道尔顿
测定:
脱乙酰度在80%以上的甲壳质的解称作甲壳胺。
测脱乙酰度大小为其性目的。
方法:
胺体滴定法、电位滴定法、银量滴定法、苦味酸法、酸碱滴定法。
常用的是电位滴定法:
原理:
甲壳质中的—NH2可与HCL定量地结合,因此参与定量的过量规范HCL溶液于甲壳质中,待反响完毕后用规范NaOH溶液测定剩余过量的HCL,即可恢复出甲壳质—NH2含量。
〔M1V1-M2V2〕×100%
—NH2=
W
M1M2——规范HCL溶液的浓度及规范NaOH溶液浓度。
V1V2——规范盐酸体积及等当点时所消耗的规范NaOH体积。
W——样品重mg。
16—1—NH2的摩尔质量。
七、甲壳质及期衍生物的运用
1、在food工业的运用。
2、在农业方面的运用。
3、在日用化工方面的运用。
4、在医药的运用:
人工皮肤、抗凝血、制剂、伤口促愈、可吸收手术线,于药为缓释剂。
第六节抗肿瘤活性物质
一、藻类
1、鞭毛藻→amphidinolade的大环内酯物。
2、蓝藻〔楼〕→大环内醋物,scgtophgcin.B。
3、褐藻的海带、马尾藻、钥藻、串叶马尾藻提取的硫酸多糖。
4、绿藻〔刺核藻〕→G醛硫酸→对固瘤,既利氏瘤的腺水。
固形瘤抑抑制瘤有抑制效果。
5、狭叶海带,羽叶藻,海带→粗岩藻原糖。
二、海绵植物
软海绵→软海绵素类,臭达酸。
苔海绵→海绵内酯→很强的cell毒性。
三、腔肠植物
集少群海葵的烃性珊瑚虫→沙海葵素养。
四、软体及外肛植物
蓝藻→耳状截尾海兔→截尾海兔肽。
五、环节形植物及原素植物
加勒比海产→群体海→具有强有力的抗病毒作用和免疫抑制造用,已能停止人工分解。
第七节其他生理活性物质
一、抗炎症活性物质
帕劳率海绵→抗菌性物质〔倍半萜类〕
腔肠植物类→抗炎症〔萜类〕
二、抗心血管病活性物质
海藻的硫酸多糖,岩藻聚糖,长拉胶,和马尾藻聚糖,具有较强而继续的抗凝血作用和降低血液中的中性脂肪效果。
三、抗病毒、提高机体免疫力的生物多糖
海参→刺参多糖,绿藻→硫酸多糖,红藻、褐藻→大分子藻胶不是海参是种作用较强的免疫促进剂。
温习题
什么是陆地活性物质比拟重要的几种陆地活性物质的提取制备方法,操作步聚和各步聚的技术重点。
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- 第五 水产 原料 中的 生物 活性 物质