鳕鱼皮胶原蛋白肽的制备与活性研究进展

沈楚仪 杨最素

摘要 鳕鱼皮富含胶原蛋白及胶原蛋白肽，经蛋白酶酶解获得的胶原蛋白肽，具有分子量小、易乳化、适热能力增加及易被肠道吸收等优势。主要阐述鳕鱼皮胶原蛋白肽的性质、功效等，以期为鳕鱼皮胶原蛋白肽的综合利用提供参考。

关键词 鳕鱼皮；胶原蛋白肽；制备；功效

中图分类号 TS201.2+1文献标识码 A文章编号 0517-6611（2018）01-0016-02

Abstract Cod skin is rich in collagen and collagen peptides. The collagen peptides obtained by protease hydrolysis have the advantages of small molecular weight， easy emulsification， increased thermal adaptability and easy absorption by intestinal tract. In this paper， the properties and efficacy of cod skin collagen peptide were mainly discussed， in order to provide reference for the comprehensive utilization of cod skin collagen peptide.

Key words Cod skin；Collagen peptide；Preparation；Efficacy

近年来，我国水产养殖、远洋捕捞及加工产业得到迅猛发展，鳕鱼作为世界上捕捞量较大的鱼品种之一，其在每年的加工过程中产生的鱼皮量约为4万t。鳕鱼皮中含有大量的胶原蛋白，具有很好的营养价值，但鳕鱼皮作为水产企业在鳕鱼加工中的下脚料，常被废弃或用于制作鱼粉等低值产品，综合利用水平不高，造成大量蛋白质资源的浪费和环境压力。鳕鱼皮中富含的胶原蛋白，经蛋白酶酶解后获得的胶原蛋白肽，具有较好的吸水性、吸油性、保水性和起泡性，且有一定的乳化性和较低的泡沫稳定性[1]，具有抗氧化、美容护肤、促进钙吸收、保护急性酒精性胃黏膜、护肝等功效，可以被应用到许多领域。

1 鳕鱼皮胶原蛋白肽

1.1 肽的概述

蛋白肽是介于氨基酸和蛋白质之间的一类化合物，是由2个或2个以上氨基酸分子通过肽键相互连接而成。蛋白肽作为蛋白质的结构和功能片段，具有较强的生理功能，也是蛋白质具有多种生理效应的分子结构基础。因此当氨基酸的排列、结构、数量改变时，也会伴随蛋白肽的功能改变。现代研究表明，生物活性肽是一种具有止痛、抑菌、抗疲劳、降血压等多种生理功能的蛋白质片段[2]。

1.2 鳕鱼皮胶原蛋白肽的制备

胶原完全水解后的产物便是胶原蛋白，胶原的三螺旋结构完全分离和断裂，且不可逆[3]。胶原蛋白是由胶原或明胶经蛋白酶降解处理后的一种产品，其提取的方法有胶原蛋白酸提法、碱提法、酶提法、盐提法和水提法5种[4]，每种提取方法各有优点及不足之处。如采用热水法提取刚得到的胶原蛋白一般被称为明胶，因此一般需要与酸提法结合进行。盐法提取胶原蛋白后需要通过透析等方法进行除盐，耗损材料较多，获得率也较低。目前比较认可的是酶提法，酶更具备稳定性，而且提取条件温和、可以调整与控制，反应速率快，对环境没有污染[5]。综合多数研究表明，使用酶解法从鱼皮中得到的胶原蛋白肽更具备生物活性。酶解蛋白质产生活性肽是现今最为普遍的方法，常用的酶有胰蛋白酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶和复合蛋白酶等。鱼皮胶原蛋白的水解依次由以下几个步骤完成：鳕鱼皮的预处理去除杂质；选择适宜的蛋白酶，离心，盐析，复溶，盐析，复溶，透析，冷冻干燥，提取胶原蛋白，制备胶原蛋白肽，对胶原蛋白肽进行分离与纯化，得到精制的胶原蛋白肽[6]。董玉婷等[7]通过采用碱性蛋白酶水解鳕鱼皮胶原蛋白，其酶解产物对羟自由基的清除活性更好。Nagai等[8]应用胃蛋白酶从斑点触鱼皮中提取得到了酶溶性胶原蛋白，得到的胶原蛋白纯度高且不会造成很大的损伤，其安全性更高，性质也更加稳定，因此水解相对于其他提取法更方便。

2 鳕鱼皮胶原蛋白肽的功效

2.1 功效概述

鳕鱼皮中提取的胶原蛋白肽具有良好的生物活性，更容易被人体吸收。根据研究显示，鱼皮胶原蛋白肽具有很多的生理功能：消化吸收率高，增强人体免疫力；美容护肤，防止皮肤老化，增强皮肤弹性；抗氧化作用，活化细胞机能；止血作用；抑制关节疼痛并能有效治疗。

2.2 抗氧化性

现今一些疾病如动脉硬化、糖尿病及机体衰老等都是由于氧化应激损伤与自由基代謝失调引起的。鱼皮胶原蛋白肽具备良好的抗氧化作用，其安全性高，对人体无刺激，适量摄入具备抗氧化作用的物质，可以降低体内的自由基，帮助机体抑制疾病衰老。刘芳[9]通过以VC为标准品，以3项指标即DPPH自由基清除率、羟自由基清除率和超氧阴离子自由基清除率为检测指标，综合分析了不同分子段的鳕鱼皮胶原蛋白肽的抗氧化性能，结果表明不同分子段的胶原蛋白多肽对DPPH自由基、羟自由基、超氧阴离子自由基均有较强的清除能力，且分子量大小呈反变关系。刘春娥等[5]通过研究鳕鱼皮胶原蛋白酶解液，结果表明胶原多肽粗品有较好的抗氧化能力，对超氧阴离子自由基的清除作用较强。这些研究可为开发新的抗氧化剂提供科学参考，证明具有良好的开发利用前景。刘淇等[1]通过利用鳕鱼皮胶原蛋白肽进行体外抗氧化试验得出，该肽对DPPH自由基、羟自由基和超氧阴离子自由基均有一定程度的清除功效，且清除率与多肽的浓度存在明显的剂量依赖关系。分子量<1 ku的胶原蛋白肽对DPPH自由基和羟自由基的清除力最强，当浓度为30 mg/mL时清除率分别为84.00%和90.97%；分子量>5 ku的蛋白肽对超氧阴离子自由基清除力最强，浓度为30 mg/mL时达74.02%。张京楼[10]对鳕鱼皮多肽的体外抗氧化性研究发现，该多肽具有较强的抗氧化活性，且具有保护DNA损伤的作用。因此认为，从鳕鱼皮中提取的胶原蛋白肽均具备氧化作用，对清除体内自由基起到一定的作用，如能对提取的工艺条件进行优化，建立生产线，则应用前景广阔。

2.3 美白护肤

市场上将胶原蛋白运用到美容护肤产品非常广泛。李承威等[11]通过生物酶技术提取胶原蛋白肽，探讨其对于皮肤保健所起到的作用得出结论：胶原蛋白肽可补充水分，降低游离脂肪酸含量，增加皮肤愈合速度。李幸[12]运用碱性蛋白酶对鳕鱼皮胶原蛋白酶解，发现分子量越小的胶原肽体外吸湿保湿性越好，分子量小的胶原蛋白肽可以有效地修复由于衰老导致的皱纹、排列紊乱、松弛等现象。事实证明，鳕鱼皮胶原肽是可以对皮肤起到保护作用的物质，可以修复皮肤结构功能损伤。胡立新等[13]研究鱼下脚料中的胶原蛋白对皮肤的作用，表明胶原蛋白有良好的支撑力，对皮肤损伤可以很好地修复，促进细胞新陈代谢，其在美容整形方面也有一定的应用。鳕鱼皮胶原蛋白肽还有抑制黑色素的产生，抑制黑素细胞向角质形成细胞的转运具备一定的美白功能[14-15]。李昀[16]综述了胶原蛋白在化妆品中的应用及其研究前景，表明胶原蛋白的优点包括营养性、修复性、保湿型、配伍性和亲和性，胶原蛋白大大改善了皮肤活性，促进皮肤保湿，抗衰老、抗老化、去皱纹等。

2.4 促进钙吸收

钙是人体内较丰富的元素之一，骨骼和牙齿含钙量最大，其对于人体代谢、神经系统的运作等都起到至关重要的作用。钙主要通过影响骨矿物质含量来维持骨骼的强硬度。在人的成长期、发育期和老年期中，钙的摄入是维持和稳定人体骨量的重要可调控因素[17]。鳕鱼皮中的胶原蛋白肽作为一种海洋生物活性肽，具备更好的促钙吸收作用。卢玉坤等[18]采用自配低钙饲料形成缺钙大鼠模型，通过生长试验和钙代谢试验，经测定大鼠的股骨指标、血清指标及钙代谢指标，探讨不同分子量胶原多肽的促钙吸收作用，结果表明，胶原蛋白多肽可大大促进大鼠对钙的吸收率，钙储藏率也有显著提高。

2.5 保护急性酒精性胃黏膜

近年来，大量饮酒导致的胃溃疡发生率不断增加，酒精的吸收部位主要在胃，而饮用酒精后破坏了胃黏膜屏障，成为攻击胃黏膜的破坏因子，高浓度酒精会造成胃黏膜的急性损伤，引起胃表面上皮细胞的脱落、糜烂、溃疡及出血等病变。王志聪等[19]以胰蛋白酶酶解得到鳕鱼皮胶原蛋白和胶原蛋白肽，并经超滤得到>8 000 Da（高分子量）、8 000～3 000 Da（中分子量）、<3 000 Da（低分子量）3个不同分子量段的胶原肽，经灌胃用于经酒精诱导的大鼠急性胃溃疡模型，发现各肽段均能降低大鼠胃黏膜的出血损伤。低分子量肽与高分子量肽都能显著降低胃溃疡指数，高剂量的胶原蛋白与中分子量肽能极显著降低溃疡指数，这些结果表明，鳕鱼皮胶原蛋白及其酶解多肽能降低大鼠的胃溃疡出血和溃疡指数，具有很好的抗酒精性胃溃疡作用。

2.6 对化学性肝损伤的修复作用

肝是重要的消化腺，同时也是体内重要的代谢器官，在新陈代谢的过程中起着重要作用。如受到化学性有害因素的刺激，肝容易受到损害，严重情况下会发生肝坏死、肝硬化甚至急性肝坏死。刘晨晨等[20]通过胰蛋白酶制备鳕鱼皮胶原蛋白肽，作用于经CCl4诱导的小鼠急性肝损伤模型，发现胶原蛋白肽能降低模型组小鼠血清中谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）的活性，升高肝组织匀浆中超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性，使丙二醛含量显著降低，改善肝的组织结构，WB法显示，使Bcl-2表达量增加，Bax、Cleavage Caspase-3、TNF-α蛋白的表达量降低。表明胶原蛋白肽对CCl4小鼠急性肝损伤有较明显的保护作用。而将胶原蛋白肽作用于经CCl4诱导的小鼠慢性肝损伤模型，也表明鳕鱼皮胶原蛋白肽对小鼠慢性肝损伤有明显的保护作用[21]。这些试验结果为鳕鱼皮产品的开发利用及在肝损伤方面的预防保护作用提供了依据。

3 小结

胶原蛋白肽具备良好的生物活性并且被广泛应用在多个领域，伴随社会的不断发展，科学技术的更新，对胶原蛋白肽会产生更多的需求量。鳕鱼具有极高的营养价值与经济价值，鳕鱼作为海洋生物，鳕鱼皮中所富含的胶原蛋白比陆生动物所含胶原蛋白具有更少的食源性危害，并且多项研究表明，鱼皮胶原蛋白肽并没有过敏反应。提高鱼副产品中胶原蛋白肽的利用率，不仅是对环境的美化，也是资源的一种节约形式，可提高水产品企业的经济效益。

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