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蚕桑资源多元化利用讲座(7)

2018-03-19朱祥瑞

蚕桑通报 2018年3期
关键词:丝素磷灰石蚕丝

朱祥瑞

(浙江大学 应用生物资源研究所,浙江 杭州 310058)

5.3.1 丝素擦面粉

先取15份丝素粉Ⅰ、5份丝素粉Ⅱ、3份硬脂酸锌、10份云母、3份钛白粉混合成固体粉末甲,再将固体粉末甲与6份矿物油和羊毛醇混合,然后加入适量色素香精,加滑石粉至100份,混合均匀,粉碎过筛,压块成型。添加丝素粉,可增加擦面粉与皮肤附着力,通过丝素粉的作用,使面部保持一定的润湿度和透气性,用后感觉清爽,不致有异物感。

5.3.2 丝素眼影

取2份羊毛脂、5份乙酰化羊毛脂和5份环化醋酸纤维素分别熔化,得甲组分;取10份丝素粉Ⅰ、10份丝素粉Ⅱ、5份硬脂酸锌、25份云母钛酸酯、26份云母混合成固体混合物,得乙组分。取10份景泰蓝颜料与甲组分、乙组分一起慢慢混合均匀,粉碎过筛,压块成型。添加了丝素粉,有助于颜料均匀扩散,并加强与皮肤的附着力,同时利用丝素降低反光之作用,使色泽更柔和、更逼真。丝素粉还有助于眼部皮肤的滋润与保护,对防止眼部皱纹有一定功效。

5.3.3 丝素面膜

将61.2份蒸馏水加热至75℃,将5份钛白粉分散于水中;加入0.2份氨丙双胍与氯二甲苯共聚物,混合均匀;缓缓加入10份膨润土和1份山梨酸酯混和物;冷却至50℃以下,缓缓加入10份乙醇;加入1.5份丝素粉Ⅰ、3份丝氨基酯(3%)和3份丝素肽Ⅲ(3%),继续冷却;加入预先混合好的0.1份香精与5份水解蛋白可可酯钾混合物。这种丝素面膜开发利用了水解丝蛋白的成膜和保护功能,丝素粉能改善膨润土的性能,提高其对油脂和毛孔的清洁效果,彻底清洁面部代谢物,并能有效地降低膨润土的用量。

上述3种丝素粉护肤品中的丝素粉Ⅰ、丝素粉Ⅱ、丝素肽Ⅲ为3种不同分子量的丝素肽粉末,Ⅰ的分子量最小,Ⅲ的分子量最大。

5.4 丝素的其他用途

5.4.1 蚕丝的食用

经研究发现,丝素蛋白有如下几种功能:①解酒作用。丝素蛋白质中有较多含量的丙氨酸,而丙氨酸对酒精有促进分解作用。用一定量的丝素蛋白水解液给事先喂以酒精的大白鼠添食,经过一段时间后大白鼠血液中的酒精浓度明显低于没有喂食丝素蛋白水解液的大白鼠,证明丝素蛋白水解物确实有促进酒精代谢的效果;②降低血液胆固醇。有学者就丝素蛋白对大白鼠血液中胆固醇浓度的影响做过研究,发现当饲料中的蛋白质为酪蛋白时,大白鼠血液中的胆固醇浓度在喂食后呈急剧上升的趋势,与此相反当饲料中的蛋白质为丝素蛋白时,胆固醇浓度的上升却被抑制;③促进胰岛素分泌。实验发现给大鼠喂食丝素蛋白后,与喂食前相比,血液中的胰岛素明显增加,可见丝素蛋白有促进胰岛素分泌的作用。此外研究还显示,丝素有降低血压和防治帕金森氏症的作用。

由上可见,丝素不仅具有丰富的营养价值,而且具有特殊的药用价值。为此,蚕丝蛋白有望在某些食品尤其老年和儿童的食品中添加,有利于增强人们的体质。

蚕丝食品的一般加工方法如下:

(1)预处理

为了丝素蛋白被充分酶解,在酶解前,先用0.5%Na2CO3溶液按固液比1∶1.5于100℃下对蚕茧脱胶30 min,过滤得丝素固形物;再将丝素固形物按固液比1∶10溶于55℃、40%CaCl2水溶液中,待丝素完全溶解后,用超滤膜超滤去除丝素溶液中的钙离子、氯离子、色素和异味等小分子物质。

(2)酶水解

调节丝素蛋白浓度为7%,用碱性蛋白酶于pH7.5、55 ℃下水解120 min(加酶量0.03 g/100 mL),然后用复合风味蛋白酶500 mg于pH6.5、50℃下水解240 min(加酶量0.020 g/100 mL),酶解结束后,升水解液温度至85℃,进行高温灭酶15 min,终止酶解反应。

(3)脱色脱味

向丝素肽溶液中加入3.5%双氧水,30℃下脱色20 min;向脱色溶液中加入适量的过氧化氢酶,以除去过量的双氧水;再加入25%活性碳,于30℃下恒温脱味30 min。

(4)丝素饮料配制

取3%丝素水解液,用食用柠檬酸调节pH为4.4,加果糖至含糖量为12%,适当添加香精(根据不同需要,对香型进行调整),用3 μm的微孔过滤,然后均质、罐装、封罐,再在121℃温度条件下灭菌30 min,便制得丝素水果味饮料。

该饮料能够促进酒精代谢,对酒精中毒有解毒效果,具有解酒醒酒功能,进而有保肝、护肝的作用;也有降低血液中胆固醇浓度的作用;还可促进胰岛素的分泌,降低血糖值,对糖尿病有防治作用。饮料色泽微黄,晶亮透明,各项卫生指标均可达到国家标准。

若将这种丝素溶液用于糊面粉,然后用这种面粉制成食品(面条、饺子等),便成了丝素面食。

5.4.2 丝素的生物医药利用

(1)丝素蛋白人工韧带和血管

韧带由束状致密结缔组织构成,能介导正常的关节运动及维持关节稳定。对蚕丝的力学特性研究发现,蚕丝强度和刚度数值与人体韧带非常接近。若将多根蚕丝制成组织工程十字韧带(具体方法是将30根单纤维蚕丝组成1小股,每6小股成1小束,每3小束成1大股,每6大股成1大束),可直接用作人体韧带基质。经扫描电镜、DNA定量以及胶原含量等测试显示,丝素蛋白制作的人工十字韧带是良好支架材料。

随着纤维材料和生物医学材料的不断发展,有孔隙的人造血管不断出现,并用于动物实验和临床研究。家蚕丝素与人体角蛋白、胶原蛋白结构十分相似,具有极好的人体生物相容性。我国始于1957年研制蚕丝人造血管,目前上海丝绸研究所已制成多种类型和不同直径的真丝人造血管。

(2)丝素蛋白骨组织修复

羟基磷灰石(HA)的化学组成和结构都接近于人体骨骼中的磷灰石,钙磷摩尔比为1.67,与天然骨很相近。HA分子中的Ca2+可与含有羧基的氨基酸、蛋白质、有机酸等发生交换反应,具有良好的骨传导性能和生物活性,是公认的性能良好的骨修复替代材料。丝素蛋白中含有较多的羧基和羟基,因此能和羟基磷灰石上的Ca2+形成紧密结合,并诱导羟基磷灰石在丝素蛋白上矿化结晶,形成自组装纳米复合物材料。用低温干燥技术将丝素蛋白加入到羟基磷灰石和壳聚糖复合材料中,制成一种双天然高分子的支架材料(HA/CS-SF),试验表明HA/CS-SF更能促进骨细胞的增殖,这为进一步骨缺损修复材料的开发及后续临床试验研究提供了理论基础。

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