陈复生，叶崇军，魏兆军

1安徽省农业科学院蚕桑研究所，合肥230061;2合肥工业大学生物与食品学院，合肥230009

随着工业的发展，臭氧层遭到不断破坏，减弱了大气臭氧层的过滤效果，使日光紫外线的辐射强度增加［1］。紫外线是一种电磁波，波长小于可见光，地球表面的紫外线大部分来自太阳辐射，可穿透云层、玻璃进入室内及车内，也能够射入人及动物皮肤的真皮层。紫外线是一种伤害性光线，经由皮肤的吸收，会伤害组成染色体基因讯息传递的DNA，当DNA遭受破坏、细胞会因而死亡或是发展成不能控制的癌细胞，这就是瘤形成的初期。紫外线已被确定与许多疾病的产生有关;例如:皱纹、晒伤、白内障、皮肤癌、视觉损害与免疫系统的伤害。每一个人对紫外线的容忍度不同，视日照累积量到某一极限，就会造成伤害。皮肤光生物学和光皮肤病学研究表明，太阳辐射，尤其是紫外线对人类的健康构成了较大程度的危害，它可导致皮肤晒红、晒黑、色素沉着、角质增长、光老化，甚至引起皮肤癌及机体的免疫抑制，是造成晒红和晒伤，也是皮肤老化和出现皱纹的主因。防晒已成为防止太阳辐射对人体健康影响的最有效的措施之一［2］。

防晒化妆品是人为的对紫外线的主动防御，广受欢迎。丝胶蛋白质中的酪氨酸(Tyr)、色氨酸(Trp)、苯丙氨酸(Phe)等能有效吸收远紫外线(UVA)，丝胶是一种宝贵的天然化妆品配料［3］。日本已研发出以丝胶为主要添加剂的化妆品，并在市场上问世［4］。我国国内也有一些化妆品厂家正在从事丝胶化妆品的研发和生产。

目前丝胶蛋白获得主要来自普通蚕茧缫丝废液中的丝胶蛋白质回收。丝胶蛋白质的回收虽然可以废物利用，但回收的工序繁琐、成本高，且回收的纯度低、质量差，直接应用在与人体相关的化妆产品上存在安全隐患。利用选育的丝胶品种生产纯天然的丝胶蛋白质用于人体相关的化妆、保健、医药等产品，不仅保证无残留，尽可放心的使用的同时，还可以降低研发生产的成本。当然保证其有效的功能特性是非常重要的。本文比较了全天然的丝胶品种“绿S”、“白S”和现行生产品种“菁松×皓月”的丝胶蛋白含量及紫外吸收能力，旨在确认家蚕天然丝胶品种在化妆品行业广泛应用的优越利用价值。

1 材料与方法

1．1 试验材料

全天然丝胶茧“绿 S”、“白 S”、家蚕现行品种“菁松×皓月”为本实验室保存，在常规环境条件下桑叶饲养，方格簇上蔟。上蔟10 d后，剥去茧衣，削开蚕茧，取蚕茧壳作实验材料。

1．2 实验设备

RE-52型旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂);FE-20型PH计［梅特勒托利多仪器(上海)有限公司］;LGJ-12型冷冻真空干燥仪(北京松源华兴科技发展有限公司);UV-1201型紫外分光光度计［北京北分瑞利分析仪器(集团)公司］。

1．3 丝胶蛋白的提取

丝胶蛋白的提取方法参照叶崇军等［5］所述方法。凯式定氮法是目前测定食品中蛋白质含量最准确的方法之一，被国际国内作为法定的标准检验方法。该方法测定蛋白质分为样品消化、蒸馏、吸收和滴定四个部分。具体操作步骤参见孙建平等所述方法进行［6］。

1．4 丝胶蛋白紫外吸收能力

称取1．00 g不同品种茧壳的丝胶蛋白粉置于50 mL离心管内，加蒸馏水制成不同浓度的(0.005%、0．5%、1%)丝胶蛋白溶液，用磁力搅拌器室温下低速搅拌1 h，使蛋白质溶液分散均匀。置于不同波段(190 nm ～500 nm)的紫外分光光度计中计算丝胶蛋白紫外吸收能力。

2 结果与分析

2．1 丝胶蛋白质提取

由表1可知，不同的品种茧丝所制备的丝胶蛋白粉含量有着很大的差异，其中现行家蚕品种“菁松×皓月”的丝胶蛋白质含量仅为25．03%。而“绿S”和“白S”的丝胶蛋白质含量分别达到91．27%和92．25%，都在90%以上，与日本的丝胶品种“丝胶星”相仿。这充分说明了经选育得到的丝胶茧品种“绿S”和“白S”的丝胶蛋白含量理想，达到选育目标。

表1 不同茧丝丝胶蛋白质的含量Table 1 Protein contentrations of different silk sericin

2．2 紫外吸收能力

由图1可知，所有丝胶蛋白的紫外吸收在190 nm～252 nm内的波段都有较高的吸收值，在220 nm处出现第一个吸收峰，且峰值较大，说明对紫外线的吸收能力较强，且“绿S”对紫外线的吸收能力较“菁松×皓月”要强。220 nm ～252 nm之间，丝胶蛋白的紫外吸收能力迅速下降，且丝胶蛋白浓度越低，下滑越明显。同一浓度、不同来源的丝胶蛋白在270 nm～500 nm处紫外线的吸收能力随浓度升高而有所增加。在270 nm ～500 nm之间，随着波长的增加，所有丝胶蛋白对紫外线的吸收能力逐渐下降，并趋于平缓。值得注意的是三个品种的丝胶蛋白质对所测波段的紫外线吸收能力由高到低依次是“绿S”、“白 S”和“菁松×皓月”。

3 讨论

不同来源的丝胶蛋白质均具有较强的紫外吸收能力，特别是在化妆品中添加的0．5%的低浓度丝胶蛋白质对紫外线的吸收能力更强。有报道称绿色蚕茧中含有大量的具有较强的紫外吸收能力的黄酮素，此黄酮素可以和丝胶蛋白质结合，从而使绿色丝胶蛋白质对紫外线的吸收能力较其他颜色的丝胶蛋白质更强［7］。这与本研究中“绿S”较“白S”和“菁松×皓月”具有较强的紫外吸收能力的结果一致。从“白S”和“菁松×皓月”的紫外吸收能力来看，无论是来自普通蚕茧或是丝胶品种的丝胶蛋白质对紫外吸收能力基本一致，表明丝胶的紫外吸收能力大小与丝胶蚕茧的颜色相关，而与丝胶蛋白质的来源无关［8］。

紫外吸收特性是天然丝胶蛋白质具有的诸多适合于化妆、保健、医药等利用的功能特性之一。丝胶中的酪氨酸、色氨酸、苯丙氨酸等能有效吸收紫外线。此外，丝胶还具有显著的抗氧化功能［9］，能抵御日光、微波、化学物质、大气污染物对肌肤的侵蚀，能很好地抑制活性氧的发生，防止皮肤起皱老化，比具有抗氧化功能的维生素C的效果还好［3］。本研究全天然丝胶茧品种“绿S”不仅对中长波紫外线的吸收能力强，而且其抗氧化能力也较突出［10］，在化妆品添加剂领域有着宝贵的利用价值。

图1 不同丝胶蛋白质的紫外扫描图谱Fig.1 Characteristic UV absorption spectra of different sericin protein

1 Molina NJ，Rowland FS．Stratospheric sink for chlorofluoromethanes:chlorine atom-catalysed destruction of ozone．Nature，1974，249:810．

2 Yao XY(姚孝元)．Category and UV absorption spectrum of UV filters in sun screen cosmetics in China．Chin J Health Labor Tech(中国卫生检验杂志)，2005，15:236-241．

3 Chen H(陈华)，Zhu LX(朱良均)，Min SJ(闵思佳)，etal．Structure，performance and utilization of sericin Silkworm．J Func Polymers(功能高分子学报)，2001，14:344-348．

4 Sheng JY(盛家镛)，Lin H(林红)，Wang L(王磊)，et al．Study on themicrostructure and physical and chemical properties of soluble sericin．Silk(丝绷)，2000，6:6-9．

5 Ye CJ(叶崇军)，Sheng YQ(盛玉奇)，Wei ZJ(魏兆军)，etal．Analysis of the sericin protein content and amino acid component of the natural sericin silkworm strain．Food Sci Tech(食品科技)，2010，35:146-149．

6 Sun JP(孙建平)，Hou CY(侯彩云)．Comparison and analysis on determiningmethods towards protein in rice．Food Sci Tech(食品科技)，2005，6:123-125．

7 Masayoshi YMZK，Akira KRK．Study on the distribution of flavonols in the yellow green Irodori cocoon．J Silk Sci Tech Jpn(日本蚕学会志)，2010，18:27-31．

8 Kamei K，Endo F，Ichida M，et al．Studies on silk sericin of Nd strain in bombyx mori comparison with silk sericin of Daizo and Kinshu × Showa．Bull Kinugasa Text Res Inst，2006，10:29-45．

9 Fan JB(范金波)，Wang F(王芳)，Sun Y(孙雁)，et al．Study on antioxidative activities of silk sericin hydrolysates．Food Sci(食品科学)，2008，29(5):250-253．

10 Chen FS(陈复生)，Xu FM(徐凤梅)，Chen YP(陈远平)，et al．Natural sericin silkworm:a new functional cosmetics raw material．China Cos(中国化妆品)，2009，276:24-29．