铁是人体中重要的微量元素,它参与氧代谢、能量代谢、线粒体内电子转移、肌肉功能和造血作用等多种生命活动,如何提高铁在人体中的吸收和利用率成为了学者研究的重点。多肽亚铁螯合物是由多肽与亚铁离子发生螯合反应后生成的新物质,可作为一种新型补铁剂。罗非鱼是我国淡水养殖的重要品种之一,在我国被广泛食用,消费量大,具有重要的经济价值和食用价值,在罗非鱼加工过程中产生了大量下脚料未能得到很好的利用,严重限制了其进一步开发。鱼明胶是具有重大潜力的传统明胶替代物,近年来成为一个研究热点。与传统明胶相比,鱼明胶具有来源广,价格低,营养价值高等特点,并且鱼明胶没有宗教及健康限制,满足了特殊人群的需要。本研究以罗非鱼鱼鳞明胶为原料制备胶原肽,并采用单因素和响应面法对多肽亚铁螯合物制备条件进行优化,得到多肽亚铁螯合物的最佳制备工艺;然后通过扫描电镜、傅里叶红外光谱、X衍射和氨基酸分析仪分析螯合物的结构及氨基酸组成;并通过体外模拟消化和细胞试验探究螯合物的稳定性和生物毒性,最后得到一种多肽亚铁螯合产品及其制备工艺,可以促进膳食补铁剂的开发和罗非鱼鱼鳞的精深加工及高值化利用。主要研究结论归纳如下:(1)以罗非鱼鳞明胶为原料,配置成5%的明胶溶液,置于50℃恒温水浴锅中保温15 min,用0.1 mol/L NaOH调节pH至8,加入明胶质量比为1%的碱性蛋白酶水浴30 min,再次调节pH至8,水解4.5 h,水解结束后立即沸水浴10min灭活,冷却后4000 r/min离心15 min取上清液,经冷冻干燥后得鱼鳞胶原肽。(2)以螯合物得率与螯合率为指标,通过单因素及响应面法对多肽亚铁螯合物的制备工艺进行优化。单因素实验结果表明,螯合反应受pH、多肽液浓度及多肽与亚铁盐质量比三个因素影响较大,通过响应面软件设计实验并进行验证后得出,制备螯合物的最佳反应条件是pH为5.30,多肽浓度为3.00%,多肽与亚铁盐质量比为3.2:1,在此条件下螯合率为82%,螯合物得率为65.43%。(3)通过扫描电镜、傅里叶红外光谱、X衍射和氨基酸分析仪分析螯合物的结构及氨基酸组成,结果表明氨基酸组成符合胶原多肽的成分特征,螯合后天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、组氨酸和精氨酸含量增加;扫描电镜、红外光谱以及X衍射等结果表明多肽与亚铁离子以配位键结合生成多肽亚铁螯合物。(4)通过体外模拟消化及细胞实验对螯合物稳定性及生物毒性进行了评定。模拟胃液、肠液消化试验结果表明多肽螯合物在胃蛋白酶、胰蛋白酶作用下中稳定。Caco-2细胞毒性试验表明低浓度多肽亚铁螯合物能显著促进细胞生产,为深入研究多肽亚铁螯合物对细胞的作用机制奠定了理论基础。