超音波輔助萃取水生動物之膠原蛋白的相關特性探討
學生姓名:
溫元
學 號:
10732011
學期:
108上
摘 要:
目前商業上主要是使用胃蛋白酶水解之可溶性膠原蛋白 (pepsin soluble collagen,PSC) 為主，但由於胃蛋白酶來源皆主要透過猪胃黏膜製造，因此將大幅限縮其萃取物應用性 (如申請清真認證食品等)。因此想探討利用物理性萃取如超音波輔助酸性溶液萃取水生動物膠原蛋白 (ASC with ultrasound pre-treatment, UASC) 與目前萃取酸可溶性膠原蛋白 (acid soluble collagen, ASC) 及 PSC 之特性差異。在以水分 (70.1%) 為主的中華鱉鱉邊經 200 W 超音波脈衝 5 分鐘前處理後萃取 UASC 產製率 (509.0 mg/g，溼重) 較 ASC 高約 33.6%。兩者經萃取出的膠原蛋白為 Ⅰ 型，且皆保有其三股螺旋結構。在體外腸胃道消化試驗後 UASC 鐵還原抗氧化能力 (0.756) 顯著高於 ASC 約45.7% (p<0.05)。而 UASC 羥基去除能力 (79.0%) 顯著高於 ASC 約 27.3% (p<0.05)。穗鬚原鯉魚皮 UASC 使用 80% 振幅的超音波前處理 30 分鐘後搭配酸性溶液萃取48小時，其含量 (512.7 mg/g，乾重) 顯著高於 ASC 約 81.5% (p<0.05)。而 UPSC 使用80% 振幅的超音波前處理 30 分鐘後搭配 1% 胃蛋白酶酸性溶液萃取 48 小時，其含量 (598.1 mg/g) 顯著高於 PSC 約為 20.0%。經萃取出的膠原蛋白為 Ⅰ 型，且皆保有其三股螺旋結構。UPSC 擁有最大的吸熱鋒溫度 (38.3°C)，而其餘組別皆高於 36°C。同樣以水分 (98.4%; 97.9%) 為主的水母鐘 (bell) (6.3 mg/g) 與口腕 (oral arms) 的UASC 產製率分別顯著高於 ASC 約 600.0 % 及 431.3% (p<0.05)，且分別高於 PSC約 117.2% 及 117.9%。與 ASC 及 PSC 相比，UASC 明顯具有較高的 L 及較低的 B值，因此其呈現雪白色 (p<0.05)。接著利用萃取出的膠原蛋白萃取物分別培養小鼠成纖維細胞 (3T3 F442A)，並進行毒性試驗與細胞的 LDH 釋放比例。在不同劑量 (125-1000μg/ mL) 下結果顯示水母鐘與口腕的 UASC 其值分別約 70% 及 25%，且較其他組別 (ASC 及 PSC) 有較佳的細胞存活率及較低的 LDH 釋放比例。總合試驗結果顯示，選用超音波輔助酸性溶液萃取膠原蛋白可在提高產製率的同時仍保有其三股螺旋結構，大幅增加其應用於生醫材料及食品工業上之價值，期望後續研究能深入探討其生理活性。
SEMINAR給同學的書面摘要及參考文獻-2.pdf