蚕丝氨基酸的组成与功能彭晓虹虹西省蚕桑茶口t研究所 330202 ）蚕丝由丝素和丝胶构成 ，蚕丝蛋白质是由18种 氨基酸组成蚕丝脱胶后的丝素蛋白经酸 、碱或酶水解后可获得对人体具有营养、保健、医药和生理功 能的多肽和氨基酸混合物 蚕丝蛋白不同分子量的 降解物对人体有不同的生理功能 ，而作为最基本的构成单位- -氨基酸白^功能，已越来越为人们所认 识现将蚕丝蛋白氨基酸组成、特征及对人体的作 用等相关研究作一阐述 1丝素蛋白的结构特性蚕丝作为一种天然蛋白质 ，其中的丝素蛋白是由一条长链和一条短链所构成的亚单位结构 ，长链主要由甘氨酸、丙氨酸和丝氨酸等组成，分子质量为 30〜35万，短链含有较多疏松残基的氨基酸 ，分子质量名勺为215万丝素蛋白的氨基酸排序片断 Gly.A la Gly. A la Gly. Sir占丝素构成的70 %，称为“结 构区”，而以酪氨酸为中心 ，天门冬氨酸、谷氨酸等所组成的序列为易感受反应的活性部位 丝素在蚕体内以浓缩的液态形式存在 ，经吐丝牵引成纤维状，具有高度的定向结构，当液状丝素受加热、冷冻、PH 变化和有机溶剂等处理后，均会发生结构和性质的 变化，丝素的这种结构特性决定了它所具有的生物 活性。
蚕丝蛋白氨基酸的名称 、化学结构和分子量等见表1所示2蚕丝蛋白氨基酸的组成分别将取自绢丝腺和茧丝的丝素 、丝胶试样，用 6N HC l溶液，在110 c条件下加水分解 48小时，然 后在真空装置中反复浓缩去除 HC l,再用012N柠檬 酸钠（pH 2120 ）稀释配制成011 %的试液，用氨基酸 自动分析仪 （SH MAD ZU , LC - 5A , J ap a测定氨基 酸的组成由表2可知，蚕丝蛋白中的丝素、丝胶均含有包 括人体必须氨基酸在内的十八种氨基酸 丝素以甘 氨酸、丙氨酸、丝氨酸和酪氨酸的含量为最多 ，丝胶中除了这几种氨基酸外 ，还含有多量的天门冬氨酸谷氨酸等，并且含量的比例也大不相同 ，从而决定了丝素、丝胶的不同特征，因此可根据应用目的和工艺 需要，在两者中选择，而制备所需要的纯氨基酸和氨 基酸混合物表1氨基酸的结构、分子量和晶体形态名称化学结构（R -）分子量晶体形态甘氨酸H -75106白色单斜晶丙氨酸缄CH3 -89109斜方晶氨酸亮氨(CH3 ) 2 CH -117115六方叶片品、柱品酸异亮氨(CH)2CHCH2 -131117无色叶片晶酸苯丙氨CH3CH2CH(CH3)-131117斜方叶片品、板品酸蛋氨酸C6 H5CH2 -165119叶片晶、针晶CH3SCH2 CH2 -149121六方板晶色氨酸CU-204123无色六方叶片晶NH脯氨酸1 J - COOH -115113柱晶、针晶N酪氨酸HHCt^22^CH2 -181119丝状针晶,SCH2 -胱氨酸1SCG -240130六方板晶、柱晶丝氨酸HOCH 2 -105109六方板晶、柱晶苏氨酸天门CH3CH(OH)-119112斜方晶无色斜方冬氨酸谷氨HOOCCH2 -133110叶片晶无色正方酸HOOCCH2CH2 -147113板晶组氨酸7CH2 -155116叶片晶u赖氨酸H2NCH2CH2 CH2CH2 -146119六方平板晶、针晶H2NCNHCH 2CH2CH2一精氨酸1N H174120柱晶、无水板晶14 • 蚕桑茶叶通讯 总第121期fi 3丝蛋白氨基酸的特征氨基酸由于带有氨基（-NH2 ）和竣基（- COOH ），所以具有两性电解质性质 ，同时氨基酸由于具有这些官能基团 （-NH2，- COOH ），在溶液中的反应比较活泼，所以可以把氨基酸划分为极性和 非极性氨基酸，并且由于持有氨基和羟基的数目的不同而使氨基酸有酸、碱性区别。
此外，由于形成氢H 0I I键（一N—C-）的难易及程度的不同而使氨基酸 对水的亲和力有差异等，氨基酸的这些特性可归纳 成表3因此可以根据氨基酸的这些特征 ，进行分离和提纯，以获得所需的目的氨基酸 心 ChizKt Acadcznic Jowma] Ucctronx Publishing Ufiiu5c. All rights reserved, http 工％?wwxnki. ill表2丝素和丝胶的氨基酸组成及含量(mo l % )名称丝素丝胶名称 "LI % 士 t_ 5丝素丝胶绢丝腺茧丝绢丝腺茧丝绢丝腺茧丝绢丝腺茧丝甘氨酸461153411811212713175酪氨酸41446144311221197丙氨酸缄氨酸3亮氨301042710341334190胱氨酸丝氨 酸苏氨酸30135011300120012021103104219221028169121453216233131酸3异亮氨天门冬氨酸酸3苯丙氨0136013211320180谷氨酸组氨0156015861648107酸3蛋氨酸0129013111010191酸赖氨酸*1100112318155191623色氨酸30164016611641107精氨酸1133112941833125脯氨酸0125017001970187011160136216011910154016001800150012601711116018701200134116011401156118331523158注：带3者为人体必需氨基酸表3氨基酸的极性和亲水性序号代号名称极性■非极性亲水性稍亲水性疏水性疏水性值中文英文中性 酸性 碱性1Gly甘氨酸Glyc ineoo-0142A la丙氨酸缄氨A lanineoo1133V al酸亮氨酸异亮氨酸苯V alineo oo o4124L eu丙氨酸蛋氨L eucineoo3185Ile酸色氨酸IsO eucineoo4156Phe脯氨酸酪氨Phenylalanineoo2187M et酸胱氨酸M etionineoo1198Try丝氨酸苏氨 酸天门冬氨Tryp tophaneoo-0199Pro酸谷氨酸Pro lineo o-11610Tyr组氨酸赖氨Tyrosineo-11311Cys酸精氨酸Cystineoo21512SerSe^ ineoco-01813Th rTh reon i neuo-01714A spA spartic acidoo-31515GluGlu tam ic aci doijo-31516H isH istidineoo-31217L ysL ysineoo-31918A rgA rginineo-4154氨基酸对人体的作用（功能）丝素的营养价值主要在于氨基酸的组成和低聚肽类型。
如仅仅从表2的必需氨基酸含量来看 ，丝素中只含有610 %，作为营养品利用的价值就不大 但是从组成氨基酸种类和含量进行分析 ，却有其无法估量的天然功 能价值例如占丝素氨基酸总量42 %的甘氨酸和12 %的丝氨酸有降低血液中胆固 醇的彳^用，如果多食用丝素食品，就可预防高血压， 同时可促进胰岛素的分泌，降低血糖值，从而对糖尿 病有防治作用；又如占30 %的丙氨酸具有促进酒精 代谢，增强肝功能，有保肝、护肝的作用；占6 %的酪 氨酸有预防痴呆症的功能等现根据资料收集，将氨基酸对人体的彳^用整理如表 4X -y- 罪号*胃；l y --ifc--- 2表4氨基酸对人体的作用（功能）氨基酸氨基酸的功能氨基酸氨基酸的功能甘氨酸丙氨酸缄氨酸苏氨酸 脯氨酸氨酸亮氨酸1 .降低血液中的胆固醇浓度，防治高血压2 .降低血液中的血糖值，防治糖尿病3 .能防治血凝、血栓4 .提高肌肉活力，防止胃酸过多5 .对防治呼吸道疾病有效6 .甜味为砂糖的018倍，对人体有补益等营养作用1 .促进血液中酒精的代谢 份解）作用，增强肝功能， 有保肝护肝作用2 .甜味为砂糖的112倍1 .促使神经系统功能正常2 .如果缺乏时，会造成触觉敏感度特别增高，肌肉的 共济运动失调3 .可作为肝昏迷的治疗药物人体必需，缺乏时会使人消瘦，甚至死亡对高血压有医治效果1 .降低血氨、促使人体中尿素生成，治疗肝昏迷等精2 .增加肌肉活力，保持性功能，对治疗精子减少症有 作用1 .降低血液中的血糖值，对治疗头晕有作用2 .促进皮肤、伤口及骨头的愈合作用3 .如果缺乏时，会停止生长，体重减轻胱氨酸丝氨酸天门冬氨酸谷氨酸亮氨酸蛋氨酸1 .有治疗脂肪肝和解毒效果2 .治疗皮肤的损伤，对病后、产后脱发有疗效1 .降低血液中的胆固醇浓度，防治高血压2 .是脑等组织中的丝氨酸磷脂的组成成分1 .降低血氨，对肝有保护作用2 .对心肌有彳护作用，可治疗心绞痛，对心肌梗塞等有3 .螭澹镰麋，促进食欲1 .降低血氨，有解氨毒的作用2 .参与碑》曲8遍胸眦期1逾篇佣，改善避撕ft®瀛3 .油严重肝功能不全、肝昏迷、酸中毒、癫痫精神分裂 症、神经衰弱等有治疗效果4 .对治疗溃疡病、胃液缺乏、消化不良、食欲不振有效果5 .保护皮肤湿润，防治干裂，如配制的洗涤剂、化妆品， 对皮肤、粘膜无刺激，适于幼儿及皮肤病患者使用1 .能维持机体平衡，治疗精神障碍 异2 .有促进食欲的增加和抗贫血的作用3 .如果缺乏时，会出现体力衰竭、昏迷等症状1.参与胆碱的合成，具有去脂的作用，防治动脉硬化高 血脂症组氨酸赖氨酸1 .参与血球蛋白合成，促进血液生成2 .产生组氨，促使血管扩张，增加血管壁的渗透性3 .医治胃病、十二指肠等有特效4 .促进腺体分泌，对过敏性疾病有效果5 .可治疗消化性溃疡、发育不良等症6。