探討酵素水解蝦廢棄物所得降血糖活性物質及其 活性分析

學生姓名: 林芷恆
指導教授: 蔡國珍
學期: 109上
摘　　要: 蝦廢棄物富含蛋白質、幾丁質、類胡蘿蔔素、活性胜肽等成分，利用微生物或酵素水解則具有釋放其功能性活性物質並具有抗氧化、降血壓、降血糖等功效。故本報告目的為探討酵素水解蝦廢棄物所產生活性物質及評估其活性。使用不同蛋白酶如湄公巨鯰〔Giant catfish (Pangasianodon gigas), G〕 內臟蛋白酶、商業豬胰蛋白酶 (Commercial porcine trypsin, T) 和枯草桿菌蛋白酶 (Alcalase, A) 水解處理非商用熟全蝦 (Penaeus
vannamei) 所得之功能性成分，結果顯示其水解產物於 pH 3-10 中顯示具有良好溶解度 (＞97％)，且酵素水解樣品沉澱物之蝦紅素達 97-98%之釋出，且其 Dipeptidyl Peptidase19 IV (DPP-IV) (22.7–61.7％) 及 Prolyl oligopeptidase (P) (35–40％)具降血糖活性以 Paenibacillus sp. TKU042 發酵水解蝦頭粉 (shrimp head powder, SHP) 進行抗糖尿病化合物合成並與市售抗糖尿病藥物 acarbose 進行比較，其研究證實 SHP 之水解產物 α22 glucosidase (αG)主要成分腺嘌呤 (adenine) 和菸酸 (nictinic acid) 較 acarbose (60％) 具有顯著抑制酵母 αG 活性 (92％)，結果為利用 Paenibacillus 發酵 SHP 生產之 αGI 可 用於第二型糖尿病治療。另外探討發酵去礦物蝦殼粉 (deSSP) 生成之 αGI 於 ICR 小鼠 模式中之降血漿葡萄糖作用，結果顯示其能顯著降低 ICR 小鼠血糖，且無腹瀉等副作 用跡象，而在對大鼠腸道 α-glucosidase 抑制作用可與 acarbose 相比，其最大抑制作用與 IC50 值分別為 87％和 120 µg/mL，以及 89％和 110 µg/mL，並具有抗氧化活性、抑制 NO 活性潛力、降癌細胞活力。綜合上述，以酵素與微生物水解蝦廢棄物產生之調節血糖功能性成分可作為健康食品或藥物開發之潛力。