牛骨降解菌的筛选及其发酵制备胶原多肽螯合钙的研究的任务书.docx

牛骨降解菌的筛选及其发酵制备胶原多肽螯合钙的研究的任务书
任务书
题目：牛骨降解菌的筛选及其发酵制备胶原多肽螯合钙的研究
一、研究背景和意义
随着人们生活水平的提高，保健食品和促进健康的功能性食品受到越来越多的关注。胶原多肽是一种在动物体内广泛存在的蛋白质，具有良好的生物亲和性、良好的生物学效益和安全性。它已广泛应用于化妆品、保健产品、医药等领域。牛骨作为一种廉价且大量供应的来源，富含胶原蛋白，是胶原多肽的主要原料。
然而，牛骨作为一种矿质质地较硬的原料，被普遍认为不利于胶原蛋白的提取和利用。因此，在牛骨中分离筛选具有高效降解牛骨的微生物菌株，成为制备胶原多肽的关键问题。同时，单一的胶原多肽产品还不足以满足人体对营养的综合需求，为了提高产品的营养价值和生物可利用度，螯合钙是制备胶原多肽过程中必不可少的一个步骤。因此，对牛骨降解菌的筛选及其制备胶原多肽螯合钙具有很大的学术和应用价值。
二、研究内容
1.牛骨降解菌的筛选
从牛骨中分离纯化菌株，使用牛骨粉为唯一碳源筛选具有高效降解牛骨的菌株，通过形态学、生理生化及分子生物学等方法鉴定菌株，将其作为制备胶原多肽的菌种。
2.菌种的发酵培养
建立牛骨降解菌的发酵体系，优化发酵条件，提高胶原酶产量和活性。应用响应面试验对发酵条件进行优化，设计出最佳发酵条件。
3.制备胶原多肽
利用牛骨降解菌发酵液，采用超滤和酸碱沉淀法等技术，提取纯化胶原多肽，并分析其分子量及氨基酸组成等性质。
4.制备胶原多肽螯合钙
通过添加钙离子的方法制备胶原多肽螯合钙，并对其进行理化性质的检测，包括吸附容量、交换反应、温度稳定性和吸附动力学等。
三、研究方法
1.牛骨降解菌的筛选
以牛骨为唯一碳源，筛选具有高效降解牛骨的细菌，序列分析16srRNA完成菌株的鉴定。
2.菌种的发酵培养
通过单因素试验和响应面试验优化发酵条件，并利用蛋白质分析、酶活检测等方法，监测胶原酶产量和活性。
3.制备胶原多肽
利用超滤、酸碱沉淀等方法提取纯化胶原多肽，并通过分子量测定、氨基酸分析等技术对其进行性质鉴定。
4.制备胶原多肽螯合钙
采用加热定型、浸渗和沉淀法制备胶原多肽螯合钙，并对其进行吸附容量、交换反应、温度稳定性和吸附动力学等性质的检测。
四、研究进度和计划
1.前期调研分析，撰写调研报告；
2.牛骨降解菌的筛选，包括菌株的分离、纯化和鉴定；
3.发酵培养的优化和胶原酶产量活性检测；
4.制备胶原多肽并进行性质鉴定；
5.制备胶原多肽螯合钙并进行性质检测；
6.研究结果的分析和总结，撰写研究报告。
五、预期成果
1.筛选出高效降解牛骨的菌株，并鉴定其分类学位置；
2.建立胶原酶高效发酵的体系，并完成胶原酶的提取和纯化；
3.制备胶原多肽，并对其分子量和氨基酸组成等进行鉴定；
4.制备胶原多肽螯合钙，对其吸附容量、交换反应、温度稳定性和吸附动力学等进行性质检测；
5.发表学术论文1篇，并参加学术会议1次。
六、经费预算
本研究所需的预算主要包括实验用品费、设备折旧费、差旅费、出版费等，预计总经费为10万元。
七、参考文献
[1]Jang,A.GroupH.(2018)EffectofpHonBrowningandNon-Enzymatic
GlycationofCollagenousMaterialsofPork.JFoodSci24,7-13.
[2]WangY,WangJ,MaK,SuH,LvJ.(2020)CharacteristicsandBiodiversityAnalysisofBacterialCommunitiesinSkeletonandIntestineofWildYellowBrocadeCarp(ProcyprisRarus)inLakesontheTibetanPlateau.ZhongguoYiXueKeXueYuanXueBao22(3),407-414.
[3]WumperaM,ZhangM,YangS,WangX.(2021)EffectoftheThreeKindsofProcessingTreatmentsontheBiogenicAmines,ProteinChanges,andLipidLoadCharacteristicsofYakMeat.FrontNutr8,603047