豬血多肽鐵螯合鹽的制備技術及性質研究.pdf

1、缺鐵性貧血是體內貯存鐵不足，影響血紅蛋白合成所引起的一種細胞低色素性貧血，是世界各地貧血中最常見的一種。據(jù)WHO報道，全世界約有10％～30％的人群有不同程度的缺鐵，男性發(fā)病率約10％，女性大于20％。目前，缺鐵性貧血的防治主要通過攝入補鐵劑來實現(xiàn)。常見的補鐵劑有硫酸亞鐵、氯化亞鐵、葡萄糖酸亞鐵、乳酸亞鐵、琥珀酸亞鐵和富馬酸亞鐵等，這些補鐵劑雖然鐵含量高，補鐵效果較好，但是由于它們在體內的利用率較低，毒副作用大，并且有特殊的金屬鐵銹味。

2、多肽螯合鐵是蛋白質水解生成的多肽與二價鐵離子螯合而生成的生物態(tài)鐵，在體內不受碳酸鹽、單寧酸和纖維素等干擾物質的影響，在體內始終處于可吸收的二價狀態(tài)，可以直接被腸粘膜細胞吸收，無毒副作用，不產(chǎn)生任何消化道刺激癥狀，生物利用率高，是一種理想的補鐵劑。 我國是世界上生豬出欄數(shù)最多的國家，年出欄生豬4～5億頭，每頭豬約有2kg豬血，因此每年由屠宰生豬而產(chǎn)生的副產(chǎn)物豬血大約有8～10億kg，這相當于400萬噸豬肉或460萬噸全蛋所含的蛋白

3、質。豬血雖然營養(yǎng)豐富，但因其色澤差，血腥味重，適口性差，血紅蛋白不易消化吸收，因而未被很好利用。目前，我國的豬血除部分作食用和加工血粉外，還有約70％的豬血被廢棄掉，不但浪費了寶貴的資源，而且污染了環(huán)境。 因此，本論文以豬血粉為原料，使用堿性蛋白酶進行水解，再將膜分離純化得到的豬血多肽與亞鐵鹽進行螯合反應，然后對制得的豬血多肽鐵螯合鹽進行理化性質研究、功能性質研究和食品毒理學安全性評價，以期為缺鐵性貧血人群提供理想的補鐵制劑，并

4、為其推廣和應用提供理論依據(jù)和有益參考。本論文主要獲得了以下研究結果： 1、豬血酶法水解制備豬血多肽的研究 1.12709堿性蛋白酶對豬血粉具有較好的水解效果，其水解最佳工藝參數(shù)為：pH值10.5，水解溫度45℃，底物濃度2％，酶與底物質量比3.0％，水解時間6h。 1.2活性炭對豬血粉酶解液具有理想的脫色效果，其最佳脫色工藝參數(shù)為活性炭用量2.5％，pH4.0，脫色溫度60℃，吸附時間1.0h，在此最佳脫色工藝條

5、件下豬血粉酶解液的脫色率達92.20％，同時氮損失率為10.42％。 1.3離子交換樹脂對豬血粉酶解脫色液具有較好的除鹽效果。當豬血粉酶解脫色液進樣速度為2BV/h時，除鹽率達82.11％，同時氮損失率為6.59％。聚丙烯中空纖維超濾膜對除鹽后的豬血粉酶解多肽液具有很好的截留分離效果，超濾的最佳操作壓力為0.15MPa，多肽液最適溫度為25℃，在最佳操作壓力和最適溫度條件下得到了10kDal以上、5～10kDal、1～5kDal

6、和1kDal以下4個相對分子質量段的豬血多肽，多肽得率分別為4.38％，13.97％，74.76％和6.89％。可見，豬血多肽相對分子質量主要集中于1～5kDal之間。 1.4制備得到的豬血多肽呈淺黃色粉末狀，無血腥氣味，口感較細膩，味道適中，略帶苦味。 2、豬血多肽鐵螯合鹽的制備及成分分析 2.1從硫酸亞鐵和氯化亞鐵在不同濃度乙醇中的溶解性可知，氯化亞鐵能完全溶于不同濃度的乙醇溶液中，更適合作為螯合反應的鐵源。

7、 2.2豬血多肽鐵螯合鹽制備的最佳工藝參數(shù)為：pH值5，多肽與氯化亞鐵質量比4：1，多肽溶液濃度3.0％。 2.3通過硫化鈉法定性檢測螯合反應產(chǎn)物可知，豬血多肽鐵是以多肽螯合物形式存在的，是不同于豬血多肽和氯化亞鐵的一種新物質，并且其主要成分是多肽和鐵，二者質量百分數(shù)分別為70.02％和12.23％。 3、豬血多肽鐵螯合鹽的理化性質研究 3.1豬血多肽鐵螯合鹽能溶于水中，在中性條件下其溶解度最小，隨著酸性

8、或堿性的增強，溶解度增加；豬血多肽鐵螯合鹽難溶于有機溶劑。 3.2豬血多肽鐵螯合鹽的外觀、固體和溶液的穩(wěn)定性均優(yōu)于硫酸亞鐵。 3.3經(jīng)過初步的紫外掃描分析和紅外光譜分析可知，豬血多肽鐵螯合鹽與豬血多肽、氯化亞鐵不同，是一種新型螯合物。 4、豬血多肽鐵螯合鹽的抗氧化和抗貧血功能研究 4.1豬血多肽鐵螯合鹽能清除超氧陰離子自由基(O2-·)和過氧化氫(H2O2)，維生素C、豬血多肽鐵和豬血多肽這三種物質對超氧

9、陰離子自由基(O2-·)和過氧化氫(H2O2)清除能力的強弱順序為維生素C＞豬血多肽鐵＞豬血多肽，因此豬血多肽鐵螯合鹽具有較強的清除超氧陰離子自由基(O2-·)和過氧化氫(H2O2)的能力。 4.2通過低鐵飼料喂養(yǎng)，輔以每周尾靜脈放血的方法，4周后可以成功建立大鼠缺鐵性貧血模型。用豬血多肽鐵螯合鹽灌胃缺鐵性貧血大鼠4周后可使缺鐵性貧血大鼠的血紅蛋白、紅細胞計數(shù)、血清鐵水平顯著升高(P＜0.05)，故豬血多肽鐵螯合鹽可以明顯改善大

10、鼠缺鐵性貧血，并且其抗貧血效果明顯優(yōu)于葡萄糖酸亞鐵和氯化亞鐵。 5、豬血多肽鐵螯合鹽的安全性評價 5.1經(jīng)口急性毒性(LD50)試驗表明，小鼠經(jīng)口灌喂豬血多肽鐵螯合鹽后無毒性反應，由寇氏改良法計算公式得到豬血多肽鐵螯合鹽的LD50=30998mg/kg，大于15000mg/kg，故豬血多肽鐵螯合鹽為實際無毒物質。 5.2Ames試驗表明，豬血多肽鐵螯合鹽的5個劑量組在加S-9或不加S-9活化的情況下，4個菌株TA

11、97、TA98、TA100和TA102的回變菌落數(shù)與陰性對照組較接近，并且沒有超過陰性對照組的2倍，而與陽性對照組相比要低很多，故豬血多肽鐵螯合鹽不能使鼠傷寒沙門氏菌移碼突變株和堿基置換突變株發(fā)生回復突變的現(xiàn)象，未呈現(xiàn)致突變性。微核試驗和畸形試驗表明，陽性對照組(環(huán)磷酰胺組)細胞微核率和精子畸形率與陰性對照組相比較，差異具有極顯著性(p＜0.01)，而豬血多肽鐵螯合鹽各劑量組細胞微核率和精子畸形率與陰性對照組相比較，差異均不顯著(p＞0

12、.05)，并且無劑量-效應關系。因此，豬血多肽鐵螯合鹽對小鼠骨髓細胞染色體無斷裂效應，對小鼠精子的畸形無影響。 5.3大鼠30天喂養(yǎng)試驗表明，三個劑量試驗組的大鼠生長發(fā)育與行為活動正常，動物體重和食物利用率與陰性對照組比較均無顯著性差異(P＞0.05)；各劑量組大鼠血液生化指標與陰性對照組比較均無顯著性差異(p＞0.05)，且無劑量-效應關系；各劑量組的臟體比與陰性對照組相比較均無顯著性差異(p＞0.05)，器官組織病理學檢查未