[00140077]利用海洋生物资源开发活性肽功能食品和绿色饲料添加剂的研究

一、选题立项的背景及目的意义 我国是一个海洋大国,海岸线总长 18,000 公里,海域面积 164.7 万平方公里。烟台市濒临黄海、渤海,拥有大小岛屿 63 个,海岸、岛岸曲线长 909公里,对应海域面积 2.6 万平方公里。2010 年水产品总产量184.00万吨,水产业产值近 400 亿元,水产业已成为烟台经济的支柱产业。年捕捞的各种海水鱼类约 70 万吨,在加工过程中约30～40％被废弃,包括鱼排、内脏、鱼鳞、鱼皮和碎肉,其中一小部分通过简单加工成以低值饲料的方式出售。另外 40％为小杂鱼,约 28 万吨／年,被简单加工成鱼粉作饲料蛋白或养鱼场买去直接喂鱼。鲜鱼含水分70％左右,干物质约 30％,即 28 万吨鲜小杂鱼仅可加工成 8.4 万吨鱼粉,含蛋白 55％,每吨 5500 元,总产值仅为 4.6 亿元,效益较低。同时产生废气、鱼腥臭味,污染环境。若将水产加工下脚料（如鱼排）或小杂鱼加工成高值化的肽蛋白保健食品、活性肽饲料添加剂等产品,可使经济效益增值 2～3 倍。 肽（Peptides）是若干个氨基酸以酰胺键互相连接在一起形成的化合物。生物活性肽（bioactive peptides）是指那些有特殊的生理活性和功能的肽类。近年来的研究发现,这些肽类对动物体的消化、吸收、矿物质代谢、抗癌、抗衰老、促生长、刺激产乳和免疫功能、调节神经、防治疾病等方面有重要的作用。在国外,活性肽和蛋白水解物,目前主要用于医药和食品,只有个别国家用作饲料添加剂。 纵观世界蛋白水解物产品的研究和开发现状,各个国家在蛋白水解物医药品方面的投入较大,研究和开发的产品也相对较多,但价格偏高,今后一个时期蛋白水解物产品的发展重点将向保健和功能食品、饲料添加剂和医药品发展。 二、项目研究内容和主要工作 1、蛋白酶解法制备活性肽研究内容 （1）蛋白酶的粗选; （2）酶解条件的确定; （3）双酶复合实验条件摸索 （4）酶解液中多肽含量测定 2、蛋白酶解法制备活性肽主要工作 蛋白水解酶种类繁多,经过试验预筛,选择5种蛋白酶作为试验用酶。对每一种蛋白酶进行单因素实验,确定其水解温度、水解时间、pH、加酶量等条件,进而进行正交试验,得出每一种酶最佳水解条件。对水解效果较好的几种酶类采取两两复配,进行双酶甚至三酶复合实验,摸索双酶实验条件,探讨加酶顺序,是否灭活等因素对酶解效果的影响。 3、微生物发酵法制备活性肽研究内容 （1）微生物的筛选; （2）发酵条件的确定; 4、微生物发酵法制备活性肽主要工作 微生物发酵受很多环境条件的影响,除了培养基的碳氮源、微量元素影响之外,还受pH、温度、时间等因素的影响。采用恰当的方法对各菌种的发酵培养进行优化,确定适宜的原料比例和培养条件,提高发酵产物的产量。 5、活性肽活性测定研究内容 （1）活性肽分子量分级 （2）活性肽抗氧化活性测定 6、活性肽活性测定主要工作 采取膜超滤方法对酶解液进行分子量分级,对不同组分的酶解液进行抗氧化活性测定。 7、活性肽作为饲料添加剂研究内容 三、创新 关键技术及创新点： 1)本项目技术可使大量废弃蛋白资源化,使海洋分子资源高效利用,既解决了多年来困扰水产加工企业的环境污染问题,也提高了企业的经济效益; 2)整套工艺路线,形成多肽产品,且为绿色产品; 3)将产物活性肽通过“膜分离技术”进行进一步分离,节流不同分子量的活性肽进行研究。 4)采用生物工程技术和酶工程技术进一步探寻新的功能肽蛋白源。 四、经济社会效益 经济社会效益： 该项目研究,在国家“863”生物高技术项目的基础上,通过调整当地产业结构,实现从传统的渔业捕捞和一般的分割式食品加工到捕捞、养殖、传统水产加工和生物高技术深加工产业（高值化）并举的转变,有利于提高当地产业的技术水平,实现海洋生物资源高值化,显著增加经济效益,提高渔民的经济收入,发展地域特色经济。 生物活性肽饲料添加剂作为抗生素替代品的市场达 350亿元：我国畜用抗生素用量达 300亿元,我国的年饲料产量达2亿吨（包括进入商品流通+自产自用的饲料）,绿色饲料添加剂的用量按 0.1-0.15%添加计算,市场容量达20万吨,约30亿元。