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罗非鱼(Tilapia)是我国主要养殖的淡水水产品之一，通常加工成鱼片出口国外。在加工过程中会产生大量副产物，其中鱼鳞占1%～2%。鱼鳞中含有丰富的胶原蛋白，经过酶解可以产生具有抗氧化、免疫和ACE抑制等活性的胶原蛋白肽。本论文将罗非鱼鳞酶解得到的胶原蛋白肽与氯化亚铁进行螯合得到罗非鱼鳞胶原蛋白肽铁螯合物，并制备成罗非鱼鳞胶原蛋白肽铁螯合物胶囊，该过程既可以利用现有资源、减少环境污染、提高企业经济，又可以改善缺铁性贫血。该补铁剂相对于无机盐补铁剂，具有高生物利用度、低肠胃刺激、无不良味道等特点。本论文的主要研究结果如下：
(1)以罗非鱼鳞酶解得到的胶原蛋白肽(PHP)和氯化亚铁为原料制备罗非鱼鳞胶原蛋白肽铁螯合物。通过单因素实验，以螯合率为指标，选取了肽铁比(胶原蛋白肽质量/氯化亚铁质量)、pH、抗坏血酸浓度(%)和反应温度(℃)进行响应面优化实验，优化后的工艺条件为pH5.17、肽铁比9.43：1、抗坏血酸浓度1.67%、反应温度49.44℃，在此条件下螯合率为(83.76±0.80)%，螯合物为浅紫色粉末。
(2)根据硫化钠定性分析、紫外扫描和傅立叶红外光谱分析对肽铁螯合物进行结构表征研究发现，螯合物中氨基、羰基和羧基参与了螯合反应，且该肽铁螯合物是区别于PHP和氯化亚铁的新物质。另外，通过超滤得到不同分子量罗非鱼鳞胶原蛋白肽：PHP-Ⅰ(＞10kDa)、PHP-Ⅱ(10kDa～6kDa)、PHP-Ⅲ(6kDa～3kDa)、PHP-Ⅳ(3kDa～1kDa)、PHP-Ⅴ(500Da～1kDa)、PHP-Ⅵ(＜500Da)，并测定了各组分的螯合率及抗氧化活性。结果表明，组分PHP-Ⅴ在10mg/mL时螯合率最高(90.50%)；组分PHP-Ⅳ的DPPH半数清除率最佳(0.043 mg/mL)；组分PHP-Ⅴ的羟基自由基半数清除率最佳(2.09 mg/mL)。PHP-Ⅱ的超氧阴离子半数清除率最佳(1.48 mg/mL)。综合考虑后选择螯合率最高和羟基自由基半数清除率最佳的PHP-Ⅴ进行下一步生物利用度实验。
(3)MTT法对肽铁螯合物细胞毒性实验结果表明，螯合物对Caco-2细胞无毒副作用，且浓度范围在5～20mg/mL时该肽铁螯合物明显能促进细胞生长。其次，以单层跨膜电阻值(TEER)、碱性磷酸酶(AKP)活力和异硫氰酸荧光素(FITC)透过率为指标，构建Caco-2细胞单层膜模型。生长21d后，细胞TEER超过400Ω·cm2；AP侧AKP活力约为BL侧AKP活力的12.49倍；FITC透过率为0.92±0.08%，成功构建了单层膜细胞模型。利用该模型模拟小肠绒毛上皮细胞进行吸收转运实验，证实该肽铁螯合物相比较氯化亚铁可显著提高铁离子的生物利用度。
(4)以海藻酸钠浓度(%)、氯化钙浓度(%)、壳聚糖浓度(%)和投料比(肽铁螯合物质量/海藻酸钠质量)为单因素探讨对肽铁螯合物胶囊包埋率的影响，基于单因素实验结果，经过正交实验优化得到胶囊制备工艺为：海藻酸钠浓度1.5%、投料比4:1、壳聚糖浓度0.5%、氯化钙浓度2%，得到产品为浅黄色凝胶状胶囊，包埋率为(84.21±1.21)%。四个单因素对肽铁螯合物包埋率的影响程度顺序为氯化钙浓度(%)＞投料比＞海藻酸钠浓度(%)＞壳聚糖浓度(%)。
(1)以罗非鱼鳞酶解得到的胶原蛋白肽(PHP)和氯化亚铁为原料制备罗非鱼鳞胶原蛋白肽铁螯合物。通过单因素实验，以螯合率为指标，选取了肽铁比(胶原蛋白肽质量/氯化亚铁质量)、pH、抗坏血酸浓度(%)和反应温度(℃)进行响应面优化实验，优化后的工艺条件为pH5.17、肽铁比9.43：1、抗坏血酸浓度1.67%、反应温度49.44℃，在此条件下螯合率为(83.76±0.80)%，螯合物为浅紫色粉末。
(2)根据硫化钠定性分析、紫外扫描和傅立叶红外光谱分析对肽铁螯合物进行结构表征研究发现，螯合物中氨基、羰基和羧基参与了螯合反应，且该肽铁螯合物是区别于PHP和氯化亚铁的新物质。另外，通过超滤得到不同分子量罗非鱼鳞胶原蛋白肽：PHP-Ⅰ(＞10kDa)、PHP-Ⅱ(10kDa～6kDa)、PHP-Ⅲ(6kDa～3kDa)、PHP-Ⅳ(3kDa～1kDa)、PHP-Ⅴ(500Da～1kDa)、PHP-Ⅵ(＜500Da)，并测定了各组分的螯合率及抗氧化活性。结果表明，组分PHP-Ⅴ在10mg/mL时螯合率最高(90.50%)；组分PHP-Ⅳ的DPPH半数清除率最佳(0.043 mg/mL)；组分PHP-Ⅴ的羟基自由基半数清除率最佳(2.09 mg/mL)。PHP-Ⅱ的超氧阴离子半数清除率最佳(1.48 mg/mL)。综合考虑后选择螯合率最高和羟基自由基半数清除率最佳的PHP-Ⅴ进行下一步生物利用度实验。
(3)MTT法对肽铁螯合物细胞毒性实验结果表明，螯合物对Caco-2细胞无毒副作用，且浓度范围在5～20mg/mL时该肽铁螯合物明显能促进细胞生长。其次，以单层跨膜电阻值(TEER)、碱性磷酸酶(AKP)活力和异硫氰酸荧光素(FITC)透过率为指标，构建Caco-2细胞单层膜模型。生长21d后，细胞TEER超过400Ω·cm2；AP侧AKP活力约为BL侧AKP活力的12.49倍；FITC透过率为0.92±0.08%，成功构建了单层膜细胞模型。利用该模型模拟小肠绒毛上皮细胞进行吸收转运实验，证实该肽铁螯合物相比较氯化亚铁可显著提高铁离子的生物利用度。
(4)以海藻酸钠浓度(%)、氯化钙浓度(%)、壳聚糖浓度(%)和投料比(肽铁螯合物质量/海藻酸钠质量)为单因素探讨对肽铁螯合物胶囊包埋率的影响，基于单因素实验结果，经过正交实验优化得到胶囊制备工艺为：海藻酸钠浓度1.5%、投料比4:1、壳聚糖浓度0.5%、氯化钙浓度2%，得到产品为浅黄色凝胶状胶囊，包埋率为(84.21±1.21)%。四个单因素对肽铁螯合物包埋率的影响程度顺序为氯化钙浓度(%)＞投料比＞海藻酸钠浓度(%)＞壳聚糖浓度(%)。