胶原水解物及其生物学价值
羟丙基三甲基氯化铵水解胶原
羟丙基三甲基氯化铵水解胶原胶原是一种重要的结缔组织蛋白,在人体中广泛存在于皮肤、骨骼、肌肉、血管等部位。
它具有保持组织结构完整性、维持细胞间连接、提供支撑和弹性等重要功能。
然而,随着年龄的增长和外界环境的影响,胶原的含量和质量会逐渐下降,导致皮肤松弛、骨质疏松等问题。
因此,人们对于胶原的研究和应用也日益重视起来。
羟丙基三甲基氯化铵(CTAC)是一种阳离子表面活性剂,具有良好的表面活性和增溶性能,常用于生物化学实验和医药领域。
近年来,研究人员发现CTAC具有促进胶原水解的作用,能够提高胶原的可溶性和生物利用度。
因此,将CTAC应用于胶原的水解过程中,成为了一种新的研究方向。
在胶原的水解过程中,CTAC的加入可以显著提高水解的效果。
首先,CTAC能够与胶原表面的负电荷相互作用,降低胶原分子间的静电排斥力,促进胶原的解聚。
其次,CTAC还能够改变溶液的表面张力,使水分子更容易与胶原分子发生相互作用,从而加速胶原的水解反应。
此外,CTAC还能够增加胶原的生物利用度,提高其在体内的吸收和利用效率。
由于CTAC具有良好的生物相容性和生物降解性,因此将其应用于胶原的水解过程中,不仅可以提高胶原的可溶性和生物利用度,还能够减少对环境的污染和对人体的损害。
因此,CTAC被认为是一种具有潜在应用价值的胶原水解剂。
然而,需要注意的是,虽然CTAC能够促进胶原的水解,但过高的浓度和长时间的作用可能会导致胶原的降解和损伤。
因此,在实际应用中需要控制好CTAC的用量和作用时间,以充分发挥其促进胶原水解的作用,同时避免对胶原的不可逆性损伤。
羟丙基三甲基氯化铵在胶原水解中具有显著的促进作用。
通过与胶原分子的相互作用,CTAC能够降低胶原的静电排斥力,加速胶原的解聚和水解反应。
同时,CTAC还能够增加胶原的生物利用度,提高其在体内的吸收和利用效率。
然而,在应用中需要注意控制CTAC的用量和作用时间,以免对胶原产生不可逆的损伤。
因此,羟丙基三甲基氯化铵可以被认为是一种具有潜在应用价值的胶原水解剂。
自考营养学(一)05760考点复习资料
自考营养学(一)05760考点复习资料1.营养素:食物中已经明确的、经消化、吸收和代谢后参与维持生命活动的物质。
2.营养素的分类:包括蛋白质,脂类,碳水化合物,维生素,矿物质,水等六大类。
3.膳食营养素参考摄入量:①平均需要量(EAR):可以满足某一特定性别、年龄及生理状况群体中50%个体需要量的摄入水平;②推荐摄入量(RNI):可以满足某一特定性别、年龄及生理状况群体中绝大多数(97~98%)个体需要量的摄入水平;③适宜摄入量(AI):通过观察或实验获得的健康人群某种营养素的摄入量;④可耐受最高摄入量(UL):平均每日摄入营养素的最高限量,对某特定人群几乎所有个体不产生健康危害的每日摄入量的最高水平。
4.消化:食物经过消化道的加工处理,被分解成小分子的物质,这个过程称为食物的消化。
5.吸收:食物经消化后,其中所含营养素以及能被人体利用的非营养素所形成的小分子物质通过消化道进入血液或淋巴的过程。
6.消化系统的组成:由上消化道和下消化道组成。
①上消化道:由口腔、咽、食管、胃、十二指肠;②下消化道:由小肠、大肠。
7.消化系统的功能:⑴口腔:①把大块食物,通过咀嚼切割、磨碎为较小食物;②使食物与唾液混合形成食团,利于吞咽;③进行初步消化,并把食物输送到胃,为以后消化做准备。
⑵咽:吞咽食物时, 咽后壁前移,封闭气管开口,防止食物进入气管而发生呛咳。
⑶食管:57.植物性食物中以坚果类含脂肪量最高,可达50%以上,不过组成多以亚油酸为主,是多不饱和脂肪酸的重要来源。
58.牛奶含脂肪3%,以饱和脂肪酸为主。
59.必需脂肪酸主要膳食来源为富含多不饱和脂肪酸的植物油。
亚油酸来源于所有的植物油,富含a-亚麻酸的油仅限于菜籽油、大豆油等少数油。
60.膳食脂肪的适宜摄入量:成人脂肪摄入量占总能量20~30%,饱和脂肪酸<10%,单不饱和、多不饱和脂肪酸各10%,多不饱和脂肪酸中n-6: n-3 为4~6: 1。
食团进入食管,食管上端平滑肌收缩,推动食团向下移动,食团下方的平滑肌舒张,便于食团通过。
水解胶原蛋白的制备方法与应用进展
水解胶原蛋白的制备方法与应用进展王瑞瑞【摘要】水解胶原蛋白具有优异的营养特性和加工特性.介绍了制备水解胶原蛋白的酶法工艺过程及使用的水解酶的种类,详细说明了水解胶原蛋白的食用功能、医用功能、美容功能和工业应用价值.最后,立足青海的丰富资源和产业特点,对水解胶原蛋白的开发前景进行了展望.【期刊名称】《西部皮革》【年(卷),期】2015(037)020【总页数】5页(P21-25)【关键词】水解胶原蛋白;酶解;制备;应用【作者】王瑞瑞【作者单位】青海师范大学,青海西宁810008【正文语种】中文【中图分类】TS512胶原蛋白是多细胞动物体内普遍存在的一种蛋白质,是皮肤、肌腱、韧带、血管、骨骼、软骨等组织形成和再生的关键物质。
其分子是由三个α-肽链互相拧成的三股螺旋结构,分子结构十分稳定,分子中的每个肽链上约含有1 200个氨基酸,还含有独特的羟脯氨酸,相对分子质量约为290 kDa,进入人体后很难被吸收利用。
水解胶原蛋白是胶原蛋白水解的产物。
水解使胶原蛋白的多肽键被打断,从而使溶解度差、不易被机体吸收的大分子胶原蛋白转化为水溶性好、易于被机体吸收的小分子多肽(相对分子质量约3 000 Da)。
水解胶原蛋白的蛋白质含量高达92%以上,富含人体所需要的18种氨基酸和多种微量元素。
其中,丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸及羟脯氨酸的含量都很高[1]。
水解胶原蛋白还具有胶体保护性、表面活性、保水性、黏结性、乳化性等多种特征,具有广泛的应用价值。
制备水解胶原蛋白的原料一般为动物的皮肤和肌腱组织[2],主要来源于牛、羊、猪、鸡。
近年来研究热点主要集中于以低成本的牲畜杂骨、脏器、水产品的边角料和废铬屑等工业废弃物,如鸡骨、牛骨、鱼骨、鱼皮、鱼鳞、猪皮等为原料生产水解胶原蛋白。
利用天然动物材料生产有用的生物化学产品,不但可以变废为宝,提高经济价值,也为废弃物的再利用开辟了新途径。
胶原蛋白是一种多糖蛋白,它含有少量的半乳糖和葡萄糖,具有很强的延伸力和力学强度,不溶于水[3]。
胶原蛋白
胶原蛋白是一种生物性高分子物质,英文学名Collagen。
在动物细胞中扮演结合组织的角色。
为生物科技产业最具关键性的原材料之一,也是需求量十分庞大的最佳生医材料。
其应用领域包括生医材料、化妆品、食品工业、研究用途等。
胶原蛋白是一种细胞外蛋白质,它是走在生物医学美容最前沿的由SINOMOS/A29发现由3条肽链拧成螺旋形的纤维状蛋白质,胶原蛋白是人体内含量最丰富的蛋白质,占全身总蛋白质的30%以上。
胶原蛋白富含人体需要的甘氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸等氨基酸。
胶原蛋白是细胞外基质中最重要的组成部分。
一个成年人的身体内约有3公斤胶原蛋白,主要存在于人体皮肤、骨骼、眼睛、牙齿、肌腱、内脏(包括心、胃、肠、血管)等部位,其功能是维持皮肤和组织器官的形态和结构,也是修复各损伤组织的重要原料物质。
在人体皮肤成分中,有70%是由胶原蛋白所组成。
随着年龄的增长,胶原蛋白会逐渐的流失,从而导致支撑皮肤的胶原肽键和弹力网断裂,其螺旋网状结构随即被破坏,皮肤组织被氧化、萎缩、塌陷,肌肤就会出现干燥、皱纹、松弛无弹性等衰老现象,所以,女性补充胶原蛋白是一种延衰的必须。
日本ESMAY的“长效寡肽”技术的鱼胶原蛋白肽(Long-acting Oligopeptide Collagen,简称:LOC)胶原蛋白,不仅能帮您修复断裂、老化的纤维弹力网、稳固其结构造型,更能让您肌肤拥有一个“真皮水库”。
当真皮层的胶原纤维弹力网被氧化、断裂后,对表皮的支撑作用就消失了,水分就无法锁住和储存;因此造成不均一的塌陷,这样皱纹就产生了。
当胶原蛋白不足时,不仅皮肤及骨骼会出现问题,对内脏器官也会产生不利影响。
也就是说,胶原蛋白是维持身体正常活动所不可缺少的重要成分。
同时也是使身体保持年轻、防止老化的物质。
另外,胶原蛋白还可以预防疾病,改善体质,对美容和健康都很有帮助。
现在胶原蛋白正慢慢进入美容护肤领域.如下图示当真皮层的胶原蛋白(下图黄色部分)被氧化、断裂后,对表皮的支撑作用就消失了,因此造成不均一的塌陷,这样皱纹就产生了一:原料鱼皮鱼鳞鱼皮(深海鳕鱼)和鱼鳞(罗非鱼)的使用都非常广泛,宏观上讲,所得到的胶原蛋白并无太大区别,原料的运输成本和新鲜度是首要考虑的因素,就近原则大家都知道。
胶原蛋白成分揭秘
胶原蛋白成分揭秘胶原蛋白是当今美容护肤界的热捧产品,关于它的广告铺天盖地,比如这么一条:“要选择分子量在1500~3000道尔顿之间的胶原蛋白,这个分子量范围的胶原蛋白活性最强,服用后吸收效果也是最好的。
深海鱼类的胶原蛋白分子量就低于3000道尔顿,在选择胶原蛋白产品时尽量选择提取自深海海鱼的产品。
”——听起来似乎很“科学”。
胶原蛋白是广泛存在于哺乳动物中的一种蛋白质,尤其是在皮和骨中含量很高。
它的氨基酸组成跟人体的需求相差很大,被当作一种“不完全蛋白”,就是说单靠它满足人体蛋白质需求的能力比较差。
但因为它是皮肤的组成部分,与皮肤的老化关系密切,出于“吃什么补什么”,许多人希望通过补充它来“护肤”。
但到目前为止,没有任何科学实验结果来支持“服用胶原蛋白能够美容”的说法。
时尚女性们所深信不疑的,只是美容行业鼓吹的一个“神话”,而不是“有依据的事实”。
胶原蛋白分子很大,通常很坚韧,不溶于水。
为了方便使用,往往需要进行水解,一般就是用蛋白酶把它分解成小段。
当这种小段不是很小的时候,根据不同的原料来源和加工工艺,形成的东西有明胶、阿胶、鱼胶和皮冻等。
在分子水平上,它们都是胶原蛋白,只是来源和水解程度不同而已。
如果水解得比较充分,往往称为“胶原蛋白水解物”,其中的蛋白质片段很小,就是通常所说的“多肽”或者“胜肽”。
因为所有的蛋白质在胃肠内都要先分解成单个氨基酸,或者最多两三个氨基酸的“二肽”、“三肽”才能被直接吸收,所以所谓的“水解”只相当于把胃肠要做的工作在体外进行了一部分而已。
它可以使胶原蛋白在体内的消化吸收更容易一些,但是这个“消化吸收更容易”并不意味着对皮肤有什么意义,公开发表的学术论文中只有一项小规模的实验,结果还是:服用胶原蛋白水解物的实验组的皮肤状况,与没有服用的对照组没有实际差别。
所以,广告中说的“这个分子量范围的胶原蛋白活性最强”这句话,也就是无源之水——胶原蛋白活性本身就没有根据,如何来比较哪个强哪个弱?至于“深海鱼类的胶原蛋白分子量就低于3000道尔顿”,更是违反生物学常识。
水解胶原蛋白的研究进展
1.1 理化性质 胶原蛋 白经水解后主要形成相对分子量较小的胶原
多肽 ,其吸收利用率更高 ,且可以促进食品中的其它蛋 白质的吸收。胶原多肽除了肽链的两端含有未缩合的末 端羧基和氨基外 ,在侧链上还含有Lys的 £-NH:以及Asp 和Glu的.COOH。胶原多肽可完全溶解于水 (冷水亦可 溶解 ) ,水溶液低粘 度 ,在60%的高浓度 下也有流动 性 ,耐酸碱性能好 ,在 酸、碱存在 的情况下均无沉淀 ; 耐高温性能好 ,200 ̄C加热亦无沉 淀 ,同时它还具有 良
近年来 ,关于多肽类物质功能性的研究逐渐成为热 点 ,研究人员 已从多种动植物 中提取或通过酶的水解得 到具有多种生物活性的多肽 ,而作 为胶原蛋 白主要水解 产物的胶原多肽 的功能性也逐渐被 人们所 了解 。北京大 学 营养与食品卫生学 系研究 的海洋胶原肽经动物实验表 明 ,它具有一定 的降血脂 ,调节血糖 ,抗氧化 ,增强免 疫力 ,增加骨密度等活性作用。林琳等 [71研究了鱿鱼皮 胶原蛋 白水解多肽抗氧化活性 ,结果表明 ,鱿鱼皮胶原 多 肽分子量小于 2KDa组分对超氧 自由基和羟 自由基 具 有较好的清 除效果 ,该活性 多肽组分可以提高小 鼠血液 及皮肤 中超氧化物歧化酶 (SOD)和谷胱甘肽过氧化物 酶 (GSH—Px)的 活力 ,降低丙二醛 (MDA)含量 , 并能提高小鼠皮肤组织 中羟脯氨酸 (Hyp)的含量 。海 棒槌 [81胶原蛋 白水解产物其5KDa以下的组分经凝胶层 析后得到 了具有较强清除超 氧阴离子和羟 自由基 活性 的 多肽。胶原多肽具有降血压 的功效,阿拉斯加鳕鱼皮 ]91 和比目鱼皮 中均可提取出具有抑制血管紧张素转化酶 活 陛的多肽,SaigaA.等人 [10l从鸡肉中提取出了一种具有 此类活 『生的肽,经氨基酸序列分析表 明与胶原蛋白结构 极为一致 。此 外,据文献报道 ,胶原多肽还具有抑制血 小板凝集潘 陛,抗肿瘤等活性 ,胶原多肽.铬 (Ⅲ )螯合 物对 四氧 嘧啶诱发 的小 鼠糖尿病 也具有显 著 的保 护作 用 。
鱼源胶原蛋白肽的制备及其生理活性研究进展
食品安全我国水产品加工产业发展迅速,但在加工过程中产生的下脚料越来越多。
鱼皮、鱼鳞、鱼骨、鱼头等鱼类组织约占加工废物的60%[1]。
通常这些下脚料一部分被扔掉,造成了资源浪费和环境污染,另一部分用于生产低值的鱼粉、动物饲料、肥料等,经济效益较低。
然而,水产品下脚料含有丰富的胶原蛋白,可作为胶原蛋白的新资源加以开发利用,提升水产品的价值,降低资源浪费,减少环境污染。
胶原蛋白具有独特的三股超螺旋结构,是哺乳动物体内重要的蛋白质,广泛存在于软骨、肌腱、皮肤和缔结组织中。
胶原蛋白经过水解可形成胶原蛋白肽,其分子量比胶原蛋白小,更容易被人体消化和吸收。
由于胶原蛋白肽具有良好的营养特性、加工性能和多种生物学活性,在保健品、食品工业和生物医疗领域越来越受到青睐。
当前,制备胶原蛋白肽的方法主要是酶解法和微生物发酵法。
1 酶解法酶解提取法是在特定的外部条件下,采用不同蛋白酶限制性地降解胶原蛋白,将其末端肽切割下来,并保留主体三螺旋结构部分[2],其优势在于条件温和、耗时短,对胶原蛋白破坏性小,环境污染小[3],是目前研究最多、应用最广泛的制备方法。
常用的酶主要包括植物蛋白酶(木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶等)、微生物酶(碱性蛋白酶、嗜热菌蛋白酶等)、动物蛋白酶(胃蛋白酶、胰蛋白酶等)及复合蛋白风味酶。
1.1 提取工艺每种蛋白酶有其特定的酶切位点及相应的最佳酶解条件,酶的筛选和酶解条件优化对于提取效果至关重要。
李敏雄等研究蛋白酶种类对酶解的影响,结果表明碱性蛋白酶水解罗非鱼鱼皮效果最好[4],水解度达23%。
杨会成等利用正交实验优化蛋白酶酶解法制备金枪鱼骨胶原蛋白肽的工艺,筛选出最佳的蛋白酶为碱性蛋白酶,提取率达33%[5]。
陈日春分别考察了碱性蛋白酶、中性蛋白酶和木瓜蛋白酶对鲢鱼鱼鳞胶原蛋白的酶解效果及其产物抗氧化活性,结果显示碱性蛋白酶的酶解产物水解度最高(达32%)[6],抗氧化活性也最强,表明适度的水解能获得高活性的抗氧化肽。
水解胶原蛋白可行性论证
水解胶原蛋白项目简介(可行性论证)水解胶原蛋白是一种天然生物产品,富含人体代谢所必需的各类、多肽等生物活性物质,尤其富含软骨、皮肤及毛发代谢所必需的羟脯氨酸(>12%),是结缔组织的主要物质基础.随年龄增长,人体胶原蛋白含量会逐渐流失,网状支撑体亦会变厚变硬、失去弹性,当真皮层的弹性与保水度降低,表皮即形成松垮的皱纹。
预防骨质疏松;改善关节健康,保护和修复关节;健美皮肤,让皮肤水嫩光滑、紧实有弹性;美发亮甲;丰韵乳房;减肥健体;提高人体的免疫力。
目前我国主要有四类原料生产的水解胶原蛋白,一是以动物皮制成,二是以动物骨骼制成,三是以鱼鳞制成,四是明胶水解。
以产品的形态来看,我国水解胶原蛋白产品分为水解胶原蛋白粉、水解胶原蛋白液。
市场基本特点:1.替代品普遍存在,由于水解胶原蛋白作为一种生物化学品,在应用过程中,产品替代较为普遍;2.国产产品的竞争力开始提升;3.市场竞争混乱行业内产品替代品较为普遍,这主要是基于水解胶原蛋白的应用领域,对于该产品的特性与功效要求不严格,出现了所需与所购存在较大的偏差。
一些企业为了加入胶原蛋白概念,根本不会估计产品的特征与特性。
第二个基本特点形成的原因,水解胶原蛋白行业在我国发展已经拥有了一定的基础,目前行业内一些发展较快的企业带动了整个行业的快速发展。
企业家与业内专家在经营模式和工艺、技术上都出现了较大的提升。
第三,市场竞争较为混乱,虽然我国水解胶原蛋白行业发展已经较长,但是产品认知程度仍然不高,又发了企业间的不正常的竞争。
在购买者不了解产品的情况下,商家为了获得高利润,存在偷梁换柱的现象,给行业造成了负面影响。
从世界范围来看,日本、德国、法国等西欧国家以及我国台湾等地,目前市场已经比较成熟,区域内使用水解胶原蛋白产品者众多,是行业的主要集中地,以上各地由于经济发达,行业发展较快,在产品发展较快,在产品研究领域比较透彻。
保健品肯定不会像治疗药品那样有明显的疗效.就如同你使用多种维生素和补品一样,使用后也许不会有什么明显的感觉,但是的确对身体有利.我国是畜牧业和制革工业大国,但每年肉产品加工后所制鲜骨和皮革角废弃物的利用率却很低,而这些物质中都含有大量的胶原。
鱼皮和鱼鳞胶原蛋白及多肽的特点和应用
鱼皮和鱼鳞胶原蛋白及多肽的特点和应用鱼鳞是鱼真皮层的变形物,占鱼体重量的1%~5%,由结缔组织构成,起到保护鱼体免遭损害的作用。
通常鱼鳞分三种:一种是板鳃鱼(如鲨鱼等)所特有的鳞;另一种是斜方型、边缘相联的硬鳞;第三种是骨鳞,这在硬骨鱼类中最多,每个鳞片可分为上下两层,上层由骨质组成,坚固脆薄,下层由纤维结缔组织相互交错而成,显得柔软以便鱼体活动,然而鱼鳞的真正构造还不太清楚,但通过X射线研究,推测与动物的骨相似,而且研究发现,鱼鳞成分和骨骼也相似,但是鱼鳞中的无机盐类含量较动物骨骼中无机盐类的含量要少得多(王彩理等,2005)。
显微镜下,鱼鳞表面能看到规则的隆起线形成的鳞相,鱼鳞的纹样可以作为鱼的种类、年龄等的标记,并且鱼鳞也可被作为重金属的污染监视指标而利用。
我国每年鱼的废弃物总量就达到200万t以上,其中鱼鳞约占15%,即30万t(罗红宇,2 2003)。
近年来,营养学家发现,鱼鳞含有丰富的蛋白质和多种矿物质,其中有机物占41%~55%,磷酸钙38%~46%,还含少量碳酸钙、磷酸镁、磷酸钠等无机盐(刘庆慧等,2000),鱼鳞的有机物组成中除生胶质外,大部分为鱼类特有的鱼鳞硬蛋白(Ichthylepidin)、脂肪、色素、粘液质等(王彩理和朱伯清,2004)。
如果能充分利用这些成分,不仅可以提高鱼类加工的附加值,同时可减少环境污染,创造良好的经济与社会效益。
1鱼鳞的食品开发从鱼鳞中提取鱼鳞胶在食品开发中具有广泛的应用。
鱼鳞胶含有除色氨酸以外的全部必需氨基酸,若补充色氨酸,其营养价值更高,鱼鳞胶是强有力的保护胶体,乳化力强,既有利于食物消化,又可抑制牛奶、豆浆等蛋白质因胃酸而引起的凝集作用。
鱼鳞胶在食品工业中可以作为增稠剂、乳化剂、稳定剂、澄清剂等,广泛应用于罐头、饮料、乳品加工、肉制品加工、果酒酿造等方面(王彩理,2002;王彩理和朱伯清,2004)。
鱼鳞胶还是不可多得的滋补品,我国许多地方有食用鱼鳞胨的习惯,现代研究也表明其具有生血、养颜、美容、降低血清总胆固醇和甘油三酸酯等众多功效。
皮革固体废弃物处理
皮革固体废弃物处理搞要:传统的制革工业在生产过程中要产生原皮重60%以上的固体废弃物,由于没有充分利用,成为造成制革工业污染严重的重要原因之一。
随着资源、环境等全球性生态问题的日益严峻,制革废弃物的资源化,特别是高值转化,已成为国内外关注的重要课题。
本文对皮革的清洁化生产,固体废弃物的资源化(作为天然的生物质资源的胶原适用于食品、医药和化妆品的屑性及其应用以及从制革皮边角废弃物中提取胶原的方法等)作了简要论述。
关键字:固体废弃物、皮革固体废弃物、清洁生产、胶原、氨基酸、高值转化。
制革工业是以动物质资源的高投入、低产出为特征的传统工业。
据统计,1吨盐湿皮仅制造出200kg的成品革(约占原料皮重的20%),却要产生600kg以上的固体废物(超过原皮重的60%)。
这些固体废物中除了有少量的毛发、肉渣等非胶原蛋白以外,大部分是原皮修边剩下的角料、灰皮片削皮屑等不含铬的胶原和兰皮削匀、修边等产生的胶原废弃物。
据报道,印度每年产生15万吨的固体废物;美国每年仅产生的含铬废弃物就达6万吨;我国每年约产生140多万吨的皮革边角废弃物(包括含铬皮革废弃物)。
这些固体废弃物是造成皮革工业污染严重的重要因素之一。
80年代以来,由于发达国家日益严格的环保法规的限制和可用于填埋固体废弃物的地点的减少。
以及污染治理费用昂贵等原因,一方面,发达国家将其污染性工业向发展中国家转移;另一方面.也积极开展制革固体废弃物回收利用的研究和应用。
特别是如年代以来,随着资源、环境等全球性生态问题的日益严峻,皮革工业的发展正面临着“可持续发展”战略的挑战。
因此,制革废弃物的资源化现已成为国内外关注的重要课题。
关于制革废弃物的回收利用已有相当久的历史,但在过去它并没有引起业内外人士的普遍重视。
近20年来,随着分子生物学的发展,及人们对胶原和其性质的认识的深入,其应用领域也更为广泛;因此.制革固体废弃物的资源化也不再仅仅是利用废弃皮屑生产再生革等低附加值的产品。
细胞外胶原蛋白膜的生物学调控机制及其应用
细胞外胶原蛋白膜的生物学调控机制及其应用胶原蛋白是生物体内含量最多的一种蛋白质,它的分子具有长而延伸的三重螺旋结构,能够提供细胞间的结构支持和力学保护作用。
除了在细胞内存在之外,胶原蛋白还可以构成细胞外基质的重要组分,构成大量的胶原蛋白纤维和薄膜,形成细胞外胶原蛋白膜(ECM)。
细胞外胶原蛋白膜的存在对细胞发育、生长、分化、运动和细胞外信号传递等方面都有着十分重要的生物学作用。
细胞外胶原蛋白膜的生物学调控机制细胞外胶原蛋白膜的构成十分复杂,不同细胞类型所表达的胶原蛋白组合也不同。
此外,细胞外胶原蛋白膜也会受到多种因素的影响而产生变化。
下面介绍几种细胞外胶原蛋白膜的生物学调控机制。
1. 胶原蛋白合成与降解胶原蛋白的合成是非常重要的过程,此过程受到多组织因素的影响。
胶原蛋白有两种类型,一种是由细胞内分泌途径合成的,另外一种则是由细胞表面的细胞外矩阵路径(ER)合成的。
胶原蛋白的合成通常被细胞的环境所调节,如氧气气压、钙离子浓度和 pH 值等。
胶原蛋白的降解主要是由细胞外胶原蛋白膜上的基质金属蛋白酶所完成。
这些酶类在胶原蛋白膜的降解过程中发挥了重要作用。
这些酶类主要由细胞自身分泌,具有分解纤维蛋白的特性,因此能够降解胶原纤维和薄膜,从而促进细胞间基质的重构。
2. 胶原蛋白水解与修饰胶原蛋白水解是指在无机物、酸、碱、酶等作用下,胶原蛋白分子中的一些化学键被裂解,从而导致胶原蛋白分子结构上的改变。
胶原蛋白水解是由一系列酶类完成的,如胶原蛋白酶、基质金属蛋白酶、透明质酸酶等。
此外,胶原蛋白的修饰也是影响细胞外胶原蛋白膜结构的重要因素之一。
胶原蛋白修饰的方式有很多,如糖基化、磷酸化、乙酰化等。
这些修饰方式会影响胶原蛋白的结构与功能,从而影响细胞外胶原蛋白膜的形成与功能。
3. 胶原蛋白的组装胶原蛋白的组装是指由三重螺旋的胶原组成的纤维和薄膜的形成。
组装胶原蛋白要求优秀的胶原蛋白分子之间的互动作用和胶原蛋白大量分子间的协作作用。
生物化学的重要性与价值
生物化学的重要性与价值生物化学是研究生物体内化学物质的结构和功能的学科,是生物学和化学的交叉学科。
生物化学是研究生物分子组分及其化学反应与生命过程之间的关系的科学。
生命是由一系列的化学反应组成的,这些反应涉及大量的化学分子,这些分子需要在适当的时候,以适当的方式进行构建和维护,以保证生命过程的正常进行。
生物化学研究这些分子结构与功能之间的相互作用,它的研究结果在现代医学、生物工程、食品工业、化妆品工业等领域有着广泛的应用。
(一)在医学上的应用生物化学开创了一种新型的医学研究方法-分子医学,它是在分子水平上研究人类疾病的机理和治疗方案。
分子医学通过对人体内分子水平的研究,可以更加深入地了解某些疾病的本质,如癌症、肝炎等,对人类疾病治疗和预防的研究具有重要价值。
例如,著名生物化学家屠呦呦通过分析青蒿素的结构和药理作用,成功提取青蒿素,用于治疗疟疾,在全球范围内发挥了重要作用。
(二)在食品工业上的应用生物化学在食品工业中也有广泛的应用。
例如,食品加工、食品营养的的改善、食品品质的保障等方面都离不开生物化学的技术。
用生物化学技术还可以提高某些食品的抗氧化能力,延长其寿命,增强其挥发性品质和增添口感、香味、色泽等,增强食品的整体品质。
(三)在化妆品工业上的应用生物化学在现代化妆品工业中有着广泛的应用,例如,护肤品、化妆品等。
它的作用不仅仅在于提高产品质量,同时还能开发出更符合人体肌肤特性的产品。
例如,有一种生物化妆品成分——角蛋白水解物,它能够有效地渗透到肌肤表层,加速角质细胞新陈代谢,帮助肌肤得以修复,提高肌肤弹性和紧致度。
(四)在其他领域的应用生物化学研究还在其他领域得到广泛应用。
例如,它在环境保护工作中发挥着重要作用。
通过对废水、废气和固体废物中的化学物质的研究,找到了相应的处理方法,有效地防止了污染。
此外,生物化学在农业生产、建筑材料、基础研究等领域也有重要的应用价值。
结语生物化学为我们提供了更好的、更安全的、更健康的生活,现代社会离不开生物化学这一学科的发展。
微生物胶原酶研究进展
doi:10.19677/j.issn.1004-7964.2021.02.004微生物胶原酶研究进展王学川1,王雪莹1,杨淑琴2,何芳芳1(1.陕西科技大学轻工科学与工程学院生物质与功能材料研究所,陕西西安710021;2.淄博大桓九宝恩皮革集团有限公司,山东淄博255000)摘要:胶原酶具有很强的特异性,其降解胶原的能力在动物细胞外基质的整体降解中起着关键作用。
首先介绍了微生物胶原酶的分类和结构,简述了目前微生物胶原酶活性测定、胶原酶基因克隆、表达和纯化表征的技术及方法,然后综述了胶原酶在皮革工业、医药工业和细胞分离等领域的应用及其前景,最后对胶原酶现存在的问题也做了简要的概括,并对未来的发展方向进行了展望。
关键词:微生物;胶原酶;分类;应用;研究进展中图分类号:TS 51文献标志码:AA Review:Microbial Collagenase(1.Institute of Biomass &Functional Materials ,College of Bioresources Chemical and Material Engineering,ShaanxiUniversity of Science &Technology,Xi ’an,710021,China;2.Zibo Dahuanjiu Polygrace LeatherGroup Co.Ltd.,Zibo 255000,China)Abstract:Collagenase is highly specific and plays a key role in the overall degradation of animal extracellular matrix due to its ability to degrade collagen.This review introduced the classification and structure of collagenase,and expounded the techniques and methods used in the activity determination,gene cloning,expression,purification and characterization of microbial collagenase.The application and prospect of collagenase was then summarized in leather industry,medical in-dustry,cell separation and other fields.Finally,the existing problems for collagenase were briefly summarized,and the fu-ture development direction was prospected.Key words:microorganism;collagenase;classification;application;research progress收稿日期:2020-07-02基金项目:国家自然科学基金项目(21776169)第一作者简介:王学川(1963-),男,博士,教授,博士生导师,E-mail:***************.cn.研究方向:清洁生产。
胶原三肽生物活性及其应用研究进展
胶原三肽生物活性及其应用研究进展李亚楠;邹炯;宋璐瑶;杨奕楷;支明玉;黄光荣【摘要】胶原是自然界含量最丰富的蛋白质,深入挖掘胶原资源和提升其利用价值具有重要意义.胶原三肽(CTPs)是胶原水解后得到的由三个氨基酸组成的小肽,具有多种生物活性和较高的应用价值.本文从胶原三肽的种类和吸收特性、胶原三肽的生物活性、胶原三肽的应用等方面进行了阐述,以期为进一步促进胶原资源高附加值开发和应用推广提供思路.%Collagen is the most abundant protein in nature.Researching deeply and improving collagen value are meaningful.Collagen tri-peptides (CTPs),containing of three amino acids,are derived from hydrolysation of collagen and have lots of bioactivities and relatively high application value.The type of CTPs and their absorption,bioactivities,and applications are reviewed in this article.We hope this review can benefit for the value-added development of collagen and widely application of CTPs.【期刊名称】《食品工业科技》【年(卷),期】2018(039)003【总页数】5页(P333-337)【关键词】胶原;明胶;生物活性肽;食品添加剂;美容;软骨;皮肤【作者】李亚楠;邹炯;宋璐瑶;杨奕楷;支明玉;黄光荣【作者单位】中国计量大学生命科学学院,浙江杭州310018;中国计量大学生命科学学院,浙江杭州310018;中国计量大学生命科学学院,浙江杭州310018;中国计量大学生命科学学院,浙江杭州310018;杭州职业技术学院,浙江杭州310018;中国计量大学生命科学学院,浙江杭州310018;浙江省海洋食品品质及危害物控制技术重点实验室,浙江杭州310018;海洋食品加工质量控制技术与仪器国家地方联合工程实验室,浙江杭州310018【正文语种】中文【中图分类】TS251.92随着人口增长,地球压力变大。
非哺乳动物胶原和明胶水解物的生物活性_缪进康
猪皮胶原 牛皮胶原
Gln - Gly - Ala - Arg
蛋白酶混合物 游离基清除作用 游离基清除作用 提高细胞暴露于 t - BHP 的生存能力 游离基清除作用 脂类过氧化抑制作用
Gly - Pro - Hyp - Gly - Pro - Hyp - Gly - Pro - 链霉蛋白酶 Hyp - Gly
[14 ]
。这些含胶原物质的
。
。此超滤膜体系已成功地应用于墨鱼皮
明胶水解物的分级和功能的鉴定。 它可以作
有关胶原和明胶衍生得到的肽在食品科 学与工艺的大多数研究中呈现出它们具有抗 氧化活性和血管紧张肽转换酶 ( ACE ,angiotensin converting enzyme) 抑制的活性。这些肽 的结构中含有重复的独特的 Gly - Pro - Hyp
第 31 卷第 4 期 2011 年 12 月
明 胶 科 学 与 技 术 The Science and Technology of Gelatin
Vol. 31. No. 4 Dec. 2011.
檿殨
檿檿檿檿檿檿殨 知识进展
非哺乳动物胶原和明胶水解物的生物活性
缪进康
*
食物蛋白质是生物上活性肽的一个来源 , 皮和鱼骨制取具有生物活性的水解物 它在原始蛋白质序列中是不活泼的 , 但其活性 可以在胃肠消化、 食品加工和发酵时释放出 来。一旦它们得到释放, 生物活性肽能影响到 机体的许多生理功能。 胶原和明胶已经成为 生物活性肽的一个来源, 具有营养或在医药上 胶原和明胶水解物产自 应用的好处。传统上, 猪皮或牛皮。然而, 疯牛病的蔓延和在某些地 猪骨的禁忌, 迫使人们开发新的海 区对猪皮、 产或家禽等动物来源的胶原和明胶 , 为消费者 提供更为安全和更为健康的水解物。 这些海 产和家禽等动物的胶原和明胶是利用含胶原 的家禽和鱼类等加工工业的下脚料进行回收 加工的, 可成为提高经济效益的、 对消费者来 说是更安全和更健康的、 具有生物活性的胶 原、 明胶水解物和肽
动物胶原蛋白微生物超标的问题探讨
动物胶原蛋白微生物超标的问题探讨简介动物胶原蛋白,又称水解动物、水解明胶、水解动物蛋白,是一种生物性高分子物质,其含有的十八种氨基酸中有七种是人体必须的,它还含有人体所必须的部分金属微量元素。
水解动物蛋白营养价值高、性能优越,是良好的天然生理活性物质,不含胆固醇。
故在食品、医药、日化、科研和化工方面用途日益广泛。
动物胶原蛋白国家标准动物胶原蛋白在生产过程中,由于其原料营养物质非常丰富,在加工的每道工序都有可能感染大肠杆菌,霉菌等微生物。
不采取杀菌措施,100%细菌总数超标。
国家对动物胶原蛋白的质量指标对微生物有严格的限制,如下:细菌总数:≤1000个/g大肠杆菌:≤30个/100g致病菌(金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、志贺氏菌):不得检出霉菌:≤10cfu/g。
针对动物胶原蛋白微生物污染问题,控制难度相对较大,且不能彻底杀菌。
很多动物胶原蛋白生产企业在生产过程中,各个环节也做了消毒,却还是会出现微生物超标的问题,究其原因还是消毒产品和消毒方案不正确的所致。
如何解决动物胶原蛋白微生物污染问题想要长期、稳定、有效的控制微生物污染问题,一个重要的前提是:对客户所在行业的深入了解,清楚产品的生产流程,从而有针对性的定制消毒方案,选用再合适的消毒产品。
因此,选择一款合格的消毒产品是解决动物胶原蛋白微生物超标的关键。
奥克泰士作为德国进口消毒剂品牌,致力于于食品行业微生物控制,对众多食品的生产流程了如指掌,加上我们独有的消毒剂和专业的技术销售人员,奥克泰士已经为超过2000家食品企业解决了微生物超标的问题。
奥克泰士奥克泰士--德国原装进口,食品级过氧化氢、银离子复合型杀菌消毒剂,产品经过ISO9001/ISO14001管理体系认证,欧盟EMAS检测认证,IFS国际食品标准认证,德国莱茵TUV认证等。
产品无色,无味,无毒,无腐蚀性,广谱杀菌,灭菌迅速,无二次残留,是世界公认的绿色广谱杀菌剂,能够快速杀灭包括芽孢、细菌孢子、真菌孢子、放射菌、分支杆菌、酵母菌、霉菌及霉菌毒素、病毒在内的所有类型的200多种微生物,达到商业无菌的要求。
胶原基纳米骨材料(nHAC)体内降解的实验研究
胶原基纳米骨材料(nHAC)体内降解的实验研究【摘要】本研究旨在探究胶原基纳米骨材料(nHAC)在体内的降解过程及其降解产物的生物相容性。
对nHAC材料进行制备与特性分析,确定其结构和性质。
随后,通过体内实验观察nHAC在生物体内的降解情况,并进行降解产物的生物相容性检测。
进一步研究nHAC材料的生物吸收性能,探讨其在生物体内的应用前景。
总结了胶原基纳米骨材料(nHAC)体内降解的实验研究结果,并展望了未来研究方向与发展趋势。
本研究为nHAC材料在医学领域的应用提供了重要参考,对于骨修复和再生医学具有重要意义。
【关键词】关键词:胶原基纳米骨材料(nHAC)、体内降解、实验研究、制备、特性分析、生物相容性、生物吸收性能、应用前景、总结、未来研究方向、发展趋势1. 引言1.1 胶原基纳米骨材料(nHAC)体内降解的实验研究在研究nHAC材料体内降解的过程中,需要考虑到材料的制备方法、材料的特性分析以及对降解产物的生物相容性检测。
通过对nHAC材料在体内的降解过程进行系统研究,可以更好地了解其生物吸收性能和骨组织修复效果。
对nHAC材料在体内的应用前景进行展望,探讨其在骨组织工程中的潜在价值和发展趋势。
本文旨在通过实验研究,系统性地分析胶原基纳米骨材料(nHAC)在体内的降解过程和降解产物的生物相容性,为其在骨组织工程领域的应用提供科学依据和技术支持。
2. 正文2.1 nHAC材料的制备与特性分析胶原基纳米骨材料(nHAC)是一种重要的生物材料,具有良好的生物相容性和生物活性。
其制备方法主要包括胶体分散法、溶胶-凝胶法和电化学沉积法等。
在制备过程中,需要选择合适的原料和工艺参数,以确保获得高质量的nHAC材料。
nHAC材料的特性主要包括其微观结构、化学组成、表面性质和力学性能等。
通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪和热重分析仪等技术手段可以对nHAC材料的特性进行全面的分析和表征。
研究表明,nHAC材料具有较大的比表面积、高度结晶的晶体结构、优良的生物相容性和较好的力学性能。
海洋胶原肽活性及其应用研究进展
海洋胶原肽活性及其应用研究进展摘要:海洋胶原肽本身的来源相对丰富,在我国食品健康行业内拥有极为广阔的应用前景。
制备海洋胶原肽可有效提升胶原蛋白的回收几率,充分利用海洋生物资源的利用效率,充分满足我国对于胶原蛋白逐步增加的需求,与此同时也可有效节省自然生物资源,妥善解决加工海洋生物产生废品所造成的资源浪费问题。
为此,本文对海洋胶原肽活性以及应用研究进行综合性阐述,为我国海洋胶原肽的开发应用提供参考。
关键词:海洋胶原肽;生物活动;应用开发引言海洋物种占据全球生物多样性总量的一半,而海洋面积更加覆盖到地球表面的70%以上,因此海洋生物资源是极为庞大的应用资源。
鱼类、海藻以及水母等海洋生物可提供极为丰富的高营养品质胶原蛋白,更是制备胶原肽的重要来源。
在我国海产类加工产业内将会产生大量废弃物,加工产业中的鱼皮、鱼鳞、鱼骨等鱼类组织在加工废品内占据60%,而这些海洋废弃物内拥有极为丰富的胶原蛋白,在充分利用的前提下可深入开发其中所蕴含的生物活性资源,降低所造成的环境污染水平。
海洋胶原肽本身具备抗氧化、抗肿瘤以及免疫调节等药理活性,可将海洋废渣转化成为可利用的海洋胶原肽产品,提升加工产业的获利能力以及成本效益。
1胶原蛋白及胶原肽胶原蛋白本身是生物体内重要的纤维桩蛋白,是生物组织细胞外基质关键结构纤维蛋白。
[1]胶原蛋白可通过促进组织分子结构、形状以及机械特性等,充分发挥胶原蛋白的结构作用。
[2]胶原肽相较于胶原蛋白而言,其分子量相对较低,对于水分的亲和力也相对较高,在吸收利用转换率以及生物活性方面也有更高的优势。
胶原肽的来源为陆地动物时,其具有海绵状脑病以及口蹄疫等疾病的传播风险,也会大大增加人体免疫反应水平,加之受到宗教信仰等因素的影响制约常规来源胶原肽的应用。
海洋胶原肽可来自于鱼皮、鱼鳞之中,由于海洋生物的结构相对疏松,以海洋胶原蛋白作为原料,可采用安全、无污染的生物控制酶解技术等,继而加工制备出高品质的海洋胶原肽产品。
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通过 比较 骨胶 原 、 软骨胶 原 和小牛皮 胶原 在氨基酸 组 成 上 有 别 于其 它 天 然 蛋 白质 。胶
的水解 物后发 现 , 它们 的氨基 酸 含量显然 在很 原里 的精 氨酸含量 无 疑 占更 高 的 比例 。 大程度 上是 相 同 的 。胶 原母 体 和 胶 原 水解 物
和 在 关节 和骺 软骨 性 。三条 含有 一个 左 旋 螺 旋 结构 的蛋 白质 缠 中的珠链 丝 ) X型 ( 细胞 周 、 绕 在一 起形成 一 个右 旋超 螺旋结 构 。 同时 , 在 深 层 ) 以及 另外 一些 存 在 于皮 肤 、 管 和其 它 血 每 个 三元 螺 旋 中根 据其 含 有 不 同型 号 与 数 目 膜 上 的亚 型 ( Ⅶ 、 如 Ⅷ型 ) Ⅸ 型 是在 软 骨 中于 , 的 a 已经 成 功地将 胶 原鉴 别为 2 类 。其 中 Ⅱ型表 面与 原纤 维连 接在 一起 的 。 链 l
异亮 氦酸
一~ ~~~一栅一m 蛳 ~附 一眦黔哪~ m ~ 一~ M 怖 一 一
亮 氮酸
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赖氮 酸 蛋氩 陵 苯丙氨 酸 脯 氨酸 丝 氮酸
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苏氨 酸
酪 氨 酸 缬 氨 陵
第 3 卷 第 3期 o
21 0 0年 9月
明
胶
科
学
与
技
术
v . o No 3 d 3 . .
T eSi c dT c n l yo G li h c n ea eh o g f ea n e n o t
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胶 原 水 解 物 及 其 生 物 学 价 值
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图 2 胶原水解 物的氨基酸谱
然而 对 于胶 原 水解 物来 说 , 不仅 仅是 百 这
子比, 是 明胶和 其它 一些 令 人感兴 趣 的高蛋 还 食 物 中 氨 基 酸 的绝 对 量 。 根据 每 l0克 明 O
*必需 氨 基酸
各种 胶原 类 型 的 多样 性 表 现 出蛋 白质 功 纯化 、 浓缩 、 灭菌后 的动物胶 原材 料 , 在酸或碱 能 的多样 性 。而 当 它们 逐 渐 变 成 明胶 或 胶 原 性条 件 下 水解 后 制成 的 。这 种物 质 由分 子量
水解 物时 , 种多 样 性 就 不 再 重要 了 , 这 对 约为 10 D的 蛋 白质组 成 , 且 其 特 点 是 具 这 但 0K 并 其生 物学价 值却 没有 任何 影 响。另 外 , 由各 种 有形 成胶 冻 的能 力 。胶 原 水解 物 在 由同种 起
最大的区别还在于甘氨酸和脯氨酸, 在胶
3 O卷第 3期
肖文君 : 胶原水解物及其生物学价值
l9 ・ 5
泵水 解 物 中它 们 的含 量 约 是 其 它蛋 白质 中 的
三倍 ( 图 2 。 见 )
内氨酸 精 氨酸
犬 冬酰胺 天 冬氨酸 符氨酰 胺 符 氨酸 甘氨 酸
组氨 酸 4静 脯氯酸 静 赖氨 酸
肖文 君译 ‘
广 西 师 范 大 学 生 命 科 学 学 院 生 物 技术 专业 , 西桂 林 510 广 40 4
( 原文作者 :
8fr, D.德 国 S ds -H len大学 医学部教授 ) eetM. , d e ̄g os i t
胶 原 是 一 种 特 殊 氨 基 酸组 成 的蛋 白质 。 大 多数 是原 纤 维 的 ( 丝 的 ) 纤 。除 了原 纤维 胶 骨 胶原 的结 缔组 织 ) Ⅱ型 ( 、 软骨 ) Ⅲ 、 它 不 仅是 在 动 物 和人 体 内出 现最 频 繁 的蛋 白 原 I型 ( 、
表 1 胶原和各种 类型 明胶 的氨基酸组成
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‘
18 ‘ 5
明
胶
科
学 与
技
Байду номын сангаас术
21 0 0年 9月
胶原和各种类 型明胶 的氨基酸组成【 在天然蛋白中的百分含量( × . )i . 6N N 62 . ei 1g ] 5 . n
胶 和各种 食物 中含有 的氨 基酸 的克数 , 2给 表
出 了不 同食 物 中的氨 基酸 含量 。
表 2 不同食物中氨基酸的含量 *
质 , 是 细胞 内结 缔 组织 和 支 持组 织 ( 括 软 型 ( 还 包 网状 纤 维 ) V型 ( I、 、 与 Ⅲ型 结 合 ) Ⅵ型 、
骨) 最重 要 的功 能构成 要 素。它 之所 以能 起 到 ( Ⅱ型 结 合 ) 外 ; 有非 原 纤 维胶 原 , Ⅳ 与 之 还 如
如 此 关键 的作 用 是 因 为它 本 身所 具 有 的 高 弹 型 ( 基层底 膜 ) Ⅵ型 ( 缔组 织 和关节 软骨 牙 结
不 同来 源 的动 物 原 材料 制 得 的 明胶 或胶 原水 始 物质 , 同样 经过 浸 出 、 酶水 解 、 纯 、 缩 、 提 浓 灭
解物 , 氨基酸组 成 上并无 太 大 区别 。 在
菌、 干燥 等过 程后 制得 。但 胶原水 解物不 能形 成胶 冻 , 胶 由分子 量 为 3~6 D的蛋 白质 组 明 K
成, 且能 溶 于冷 水 。所 以总 的来 说 , 明胶 是 水
1 什么是胶 原 水解 物, 7
胶原水 解物 是 由胶原 组织 ( 骨皮 和猪或 牛 解 的胶原 , 胶原水 解物 是 一种 降解 物 。它的 而
但却 拥有不 同的理化 皮的 下脚料 ) 法水 解 后 产 生 的。所 以 , 是 氨基酸组 成 与明胶 一样 , 酶 它 分子 ( )g 明胶 小 且不能 形成胶 冻 。 量 t比 由本 质上 为 同一 类 必需 氨 基 酸组 成 的 不 同多 性 质 ;