凝胶体

【序号】：3【作者】：赵华国【题名】：生物水凝胶体系治疗兔股骨缺损的效果【期刊】：宁波大学【年、卷、期、起止页码】：2018【全文链接】：https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=GARc9QQj0GWXc-4G_4uB7TJ2_t4TN5voAKQTBORnxkNFvHwNi5lONqOsTvKh49EJCP2tYyWhigOFA1M1GmK7wbTzJMVS3N_ZMLVPnn6v66yk7WkG7UQXai4wfaWPWi4Yg9fg-8ruicNOVlMAC3gnxQ==&uniplatform=NZKPT&language=CHS

[font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]如何[/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]提高鱼肉凝胶强度的措施[/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]利用淡水和海水产低值小杂鱼加工制作的鱼糜制品，是人们获取鱼肉型食物的重要来源，由于食用方便、味美形好、烹调简单等因素，深受消费者的喜爱。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]不过，目前鱼糜制品品种单调，制品质量有待提高，极大地限制了鱼糜制品的消费量。为此，国内外研究人员在增加鱼糜制品品种和提高鱼糜制品质量方面进行了研究，并取得了大量成果。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]衡量鱼糜制品质量的主要指标有弹性、口味、质地、形态等（ )，其中制品弹性是鱼糜制品质量的重要指标。鱼肉肌肉中盐溶性蛋白质----肌原纤维蛋白质，是鱼肉形成弹性凝胶体的主要成分，是形成制品弹性的重要来源。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]鱼肉肌肉中肌原纤维蛋白质，是盐溶性蛋白质，在食盐的作用下，肌原纤维的粗丝和细丝开始溶解，其主要成分肌球蛋白和肌动蛋白吸收大量的水分并结合形成肌动球蛋白的溶胶。这种溶胶在低温缓慢地形成富有弹性的凝胶体。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]鱼肉蛋白弹性凝胶体凝胶强度的高低（ )，是决定鱼肉制品质量优劣的关键因素，直接影响着鱼糜制品的组织特性、保水性、粘结性及产品得率等。虽然不同鱼种的凝胶强度有高低之分，但可以采用一些提高凝胶强度的措施来提高鱼糜制品的弹性。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]鱼糜制品加工过程，可分解为原料鱼采肉过程、添加辅料混合过程和加热成形过程，如果采用冷冻鱼糜为原料，还包括鱼糜的冻藏过程和鱼糜的解冻过程。本文根据鱼糜制品的各个加工过程，介绍提高鱼肉凝胶强度的措施，以期指导鱼糜制品新产品的开发和产品质量的提高。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]1、鱼肉采取后需要漂洗 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]漂洗是鱼肉采取后一步非常重要的加工工序，通过漂洗不仅能除去鱼肉中的有色物质及腥臭成分，而且能提高鱼肉蛋白凝胶的凝胶强度。漂洗过程除去了鱼肉中的水溶性蛋白质(如肌浆蛋白)，这种蛋白质包含着许多蛋白水解酶，它的存在会影响凝胶体的形成。不同漂洗方法对鱼肉蛋白凝胶强度有影响，有时会影响产品得率，如采用低浓度盐水溶液漂洗，除去肌浆蛋白的同时也伴随着部分肌原纤维蛋白的流失，使得率降低。Saeki等认为，用CaCl漂洗液漂洗可较大幅度地提高鱼肉凝胶特性，原因是漂洗液中的Ca2+离子起到增强肌原纤维三维网络结构的作用。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]2、鱼肉冷冻时需要加抗冻剂 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]鱼肉采肉后到凝胶化之前，一般要经过冷冻或冷藏过程，这样往往会引起鱼肉蛋白质的变性，导致Ca2+ --ATPase的活性和凝胶强度的下降，防止鱼肉蛋白变性的有效措施是加人防止冷冻变性剂(抗冻剂)。抗冻剂有蔗糖、山梨醇、复合磷酸盐和低聚糖。日本学者山口敦子等的研究结果表明，鱼糜中同时添加聚磷酸盐和山梨醇冷藏，能提高凝胶强度，并且比单独使用山梨醇好，如再加入复合磷酸盐(三聚磷酸盐钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠等)可提高鱼糜的持水能力，防止水分及呈味物质的流失。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]3、在凝胶前期加还原物质 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]在鱼糜凝胶前期加入一些还原物质可以抑制巯基氧化成二硫键，恢复鱼肉冷藏变性蛋白的活性。Shann等的实验结果证实，在鱼糜凝胶前期加入还原剂(如0．08％--0．10％的巯基乙醇、硫酸氢钠等)使冷冻贮藏后鳕鱼和鲐鱼蛋白中已被氧化的一部分巯基恢复活性，恢复水平达83％--98％以上。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]4、添加凝胶增强剂 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]在鱼肉蛋白凝胶化之前，添加凝胶强度增强剂，是提高凝胶强度的有效途径（)Ca2+对鱼肉蛋白凝胶强度有重要的作用，在鱼肉蛋白凝胶过程中由钙离子激活鱼肉中转谷氨酰胺酶(TGase)，然后催化谷氨酸残基中的γ-羧基酰胺基团与其它氨基酸残基发生交联作用，通过共价键形成更牢固的网状结构。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]对于鱼肉内的转谷氨酰胺酶(TGase)含量较少的鱼种，如鲤鱼等淡水鱼，可以添加微生物BTGase进行改良，提高其凝胶形成能。TGase促使鱼肉蛋白质问产生架桥重组作用的机理为：TGase催化谷氨酸Gln残基γ-羧基酰胺基与赖氨酸Lys残基ε-氨基发生交联作用，在分子内或分子间产生ε-(γ-Glu)Lys的架桥粘结作用，形成交叉结合的蛋白质结构，而且凝胶体的凝胶强度随着TGase含量的增加而增加。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]在鱼肉中添加淀粉等，对凝胶体起到补强作用。淀粉作用机理是在加热糊化时，游离水分被添加的淀粉吸收成为钝化水，由于膨润的糊化粒子机械强度大于鱼肉，起到鱼肉弹性补强作用，提高了凝胶强度。植物蛋白、明胶、蛋清等物质也是鱼糜制品弹性增强剂。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]5、鱼肉擂溃(斩拌)方式 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]擂溃或斩拌是鱼糜制品生产中重要工序之一，鱼糜擂溃方式对鱼肉蛋白凝胶强度的影响也比较显著。擂溃过程分为空擂、盐擂和调味擂溃3个阶段，空擂使鱼肉的肌肉纤维组织进一步破坏，为盐溶性蛋白的充分溶出创造良好的条件，盐擂使鱼肉在稀盐溶液作用下盐溶性蛋白质充分溶出，形成粘性很强的鱼糜糊溶胶，调味擂溃使加入的辅料、调味料及凝胶增强剂与鱼糜糊溶胶充分混合均匀。擂溃过程应控制擂溃时间、擂溃温度、加盐量等参数，以保证鱼糜制品弹性（ )。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]6、临近擂溃结束时添加氧化剂 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]在鱼糜中加入铬酸钾、过氧化氢、胱氨酸、脱氧抗坏血酸等物质能促进弹性凝胶体的形成，这些物质能使蛋白质的-SH基(巯基)氧化，在其分子之间形成S-S桥键(二硫键)，强化网状结构。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]7、采用多段凝胶化方法 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]在鱼肉蛋白凝胶化过程中，低温凝胶化的效果比高温凝胶化好，但低温凝胶化所需凝胶时间过长，不太适合工业化生产，常采用二段凝胶化法。为避开凝胶劣化温度，低温凝胶化温度常取在30℃--50℃，高温凝胶化温度在75℃--95℃，凝胶过程快速通过凝胶劣化温度区。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]鱼肉蛋白弹性凝胶体的形成，是鱼糜制品弹性的基础（ )，根据鱼肉蛋白凝胶机理，采用多种措施达到提供鱼糜制品质量的目的。鱼肉蛋白凝胶机理还有待于继续探索，提高鱼肉凝胶强度的措施有待于进一步研究。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]采编中心 文章来源于：《中国水产》 责任编辑：ying[/color][/size][/font]

关键词:中检所网站 中检所标准品 中检所对照品 药检所标准品 药检所对照品 中检所标准物 质药检所标准物质摘要:凝胶色谱技术是六十年代初发展起来的一种快速而又简单的分离分技术，由于设备简单、操作方便，不需要有机溶剂，对高分子物质有很高的分离效果。目前已经被生物化学、分子生物学、生物工程学、分子免疫学以及医学等有关领域广泛采用，不但应用于科学实验研究，而且已经大规模地用于工业生产。 　　一、基本理论　　(一)分子筛效益　　一个含有各种分子的样品溶液缓慢地流经凝胶色谱柱时，各分子在柱内同时进行着两种不同的运动：垂直向下的移动和无定向的扩散运动。大分子物质由于直径较大，不易进入凝胶颗粒的微孔，而只能分布颗粒之间，所以在洗脱时向下移动的速度较快。小分子物质除了可在凝胶颗粒间隙中扩散外，还可以进入凝胶颗粒的微孔中，即进入凝胶相内，在向下移动的过程中，从一个凝胶内扩散到颗粒间隙后再进入另一凝胶颗粒，如此不断地进入和扩散，小分子物质的下移速度落后于大分子物质，从而使样品中分子大的先流出色谱柱，中等分子的后流出，分子最小的最后流出，这种现象叫分子筛效应。具有多孔的凝胶就是分子筛。各种分子筛的孔隙大小分布有一定范围，有最大极限和最小极限。分子直径比凝胶最大孔隙直径大的，就会全部被排阻在凝胶颗粒之外，这种情况叫全排阻。两种全排阻的分子即使大小不同，也不能有分离效果。直径比凝胶最小孔直径小的分子能进入凝胶的全部孔隙。如果两种分子都能全部进入凝胶孔隙，即使它们的大小有差别，也不会有好的分离效果。因此，一定的分子筛有它一定的使用范围。综上所述，在凝胶色谱中会有三种情况，一是分子很小，能进入分子筛全部的内孔隙;二是分子很大，完全不能进入凝胶的任何内孔隙;三是分子大小适中，能进入凝胶的内孔隙中孔径大小相应的部分。大、中、小三类分子彼此间较易分开，但每种凝胶分离范围之外的分子，在不改变凝胶种类的情况下是很难分离的。对于分子大小不同，但同属于凝胶分离范围内各种分子，在凝胶床中的分布情况是不同的：分子较大的只能进入孔径较大的那一部分凝胶孔隙内，而分子的可进入较多的凝胶颗粒内，这样分子较大的在凝胶床内移动距离较短，分子较小的移动距离较长。于是分子较大的先通过凝胶床而分子较小的后通过凝胶床，这样就利用分子筛可将分子量不同的物质分离。另外，凝胶本身具有三维网状结构，大的分子在通过这种网状结构上的孔隙时阻力较大，小分子通过时阻力较小。分子量大小不同的多种成份在通过凝胶床时，按照分子量大小“排队，凝胶表现分子筛效应。　　(二)色谱柱的重要参数　　⑴柱体积：柱体积是指凝胶装柱后，从柱的底板到凝胶沉积表面的体积。在色谱柱中充满凝胶的部分称为凝胶床，因引柱体积又称“床”体积，常用Vt 表示。　　⑵外水体积：色谱柱内凝胶颗粒间隙，这部分体积称外水体积，亦称间隙体积，常用Vo表示。　　⑶内水体积：因为凝胶为三维网状结构，颗粒内部仍有空间，液体可进入颗粒内部，这就分间隙的总和为内水体积，又称定相体积，常用Vi表示。 不包括固体支持物的体积(Vg)。　　⑷峰洗脱体积：是指被分离物质通过凝胶柱所需洗脱液有体积，常用Ve 表示。当使用样品的体积很少时，(与洗脱体积比较可以忽略不计)，在洗脱图中，从加样到峰顶位置所用洗脱液体积为Ve。 当样品体积与洗脱体积比较不能忽略时，洗脱体积计算可以从样品体积的一半到峰顶位置。当样品很大时，洗脱体积计算可以从应用样品开始到洗脱峰升高的弯曲点(或半高处)。　　二、凝胶的种类及性质　　(一)交联葡聚糖凝胶(Sephadex)　　⑴Sephadex G交联葡聚糖的商品名为Sephndex，不同规格型号的葡聚糖用英文字母G表示，G后面的阿拉伯数为凝胶得水值的10倍。例如，G-25为每克凝胶膨胀时吸水2.5克，同样G-200克每克千胶吸水20克。交联葡聚糖凝胶的种类有G-10，G-15，G-25，G-50，G-75，G-100，G- 150，和G-200。因此，“G”反映，凝胶的交联程度，膨胀程度及分部范围。　　⑵Sephadex LH-20，是─Sephadex G-25的羧丙基衍生物， 能溶于水及亲脂溶剂，用于分离不溶于水的物质。　　(二)琼脂糖凝胶：　　商品名很多，常见的有，Sepharose(瑞典，pharmacia )，Bio-Gel-A(美国Bio-Rad)等。琼脂糖凝胶是依靠糖链之间的次级链如氢键来维持网状结构，网状结构的疏密依靠琼脂糖的浓度。一般情况下，它的结构是稳定的，可以在许多条件下使用(如水，pH4-9范围内的盐溶液)。琼脂糖凝胶在40℃以上开始融化，也不能高压消毒，可用化学灭菌活处理。　　(三)聚丙烯酰胺凝胶：　　是一种人工合成凝胶，是以丙烯酰胺为单位， 由甲叉双丙烯酰胺交联成的，经干燥粉碎或加工成形制成粒状，控制交联剂的用量可制成各种型号的凝胶。交联剂越多，孔隙越小。聚丙烯酰胺凝胶的商品为生物胶-P (Bio-Gel P)，由美国Bio-Rod厂生产，型号很多，从P-2至P-300共10种，P 后面的数字再乘1000就相当于该凝胶的排阻限度。　　(四)聚苯乙烯凝胶商品为Styrogel ， 具有大网孔结构， 可用于分离分子量1600到40，000，000的生物大分子，适用于有机多聚物，分子量测定和脂溶性天然物的分级，凝胶机械强度好，洗脱剂可用甲基亚砜。　　三、实验技术　　(一)层析柱 层析柱是凝胶层析技术中的主体，一般用玻璃管或有机玻璃管。层析柱的直径大小不影响分离度，样品用量大，可加大柱的直径，一般制备用凝胶柱，直径大于2厘米，但在加样时应将样品均匀分布于凝胶柱床面上。此外， 直径加大，洗脱液体体积增大，样品稀释度大。分离度取决于柱高，为分离不同组分，凝胶柱床必须有适宜的高度，分离度与柱高的平方根相关，但由于软凝胶柱过高挤压变形阻塞，一般不超过1米。分族分离时用短柱，一般凝胶柱长20-30厘米，柱高与直径的比较5:1─10:1，凝胶床体积为样品溶液体积的 4-10倍。 分级分离时柱高与直径之线为20:1─100:1，常用凝胶柱有50×25厘米，10×25厘米。层析柱滤板下的死体积应尽可能的小，如果支掌滤板下的死体积大，被分离组分之间重新混合的可能性就大，其结果是影响洗脱峰形，出现拖尾出象，降低分辩力。在精确分离时，死体积不能超过总床体积的1/1000。　　(二)凝胶的选择 根据所需凝胶体积，估计所需干胶的量。 一般葡聚糖凝胶吸水后的凝胶体积约为其吸水量的2倍，例如Sephadex G-20的吸水量为20，1 克Sephadex G─200吸水后形成的凝胶体积约40ml。凝胶的粒度也可影响层析分离效果。粒度细胞分离效果好，但阻力大，流速慢。一般实验室分离蛋白质采用 100-200号筛目的的Sephadex G-200效果好， 脱盐用Sephadex G-25、G-50，用粗粒，短柱，流速快。　　(三)凝胶的制备 商品凝胶是干燥的颗粒使用前需直接在欲使用的洗脱液中膨胀。为了加速膨胀，可用加热法，即在沸水浴中将湿凝胶逐渐升温至近沸，这样可大大中速膨胀，通常在 1-2小时内即可完成。特别是在使用软胶时， 自然膨胀需24小时至数天，而用加热法在几小时内就可完成。这种方法不但节约时间，而且还可消毒，除去凝胶中污染的细菌和排除胶内的空气。　　(四)样品溶液的处理 样品溶液如有沉淀应过滤或离心除去，如含脂类可高速离心或通过Sephadex G-15短柱除去。样品的粘度不可大，含蛋白为超过4%，粘度高影响分离效果。上柱样品液的体积根据凝胶床体积的分离要求确定。分离蛋白质样品的体积为凝胶床的1-4%(一般约0.5-2ml)，进行分族分离时样品液可为凝胶床的10%，在蛋白质溶液除盐时，样品可达凝胶床的20-30%。 分级分离样品体积要小，使样品层尽可能窄，洗脱出的峰形较好。　　(五)防止微生物的污染 交联葡