汪海璐

(廣州金川環(huán)保設(shè)備有限公司 廣東 廣州 510000)

膠原蛋白是皮膚組成的主要成分，皮膚維護(hù)是建立膠原蛋白的最小單位，由三個(gè)肽鏈交錯(cuò)成環(huán)形結(jié)構(gòu)。膠原蛋白具有微延展性和高耐油性，具有高耐磨性、絕緣性、隔音性和協(xié)調(diào)性等特點(diǎn)。

除了富含蛋白酶的特殊性外，膠原蛋白還具有許多天然特性。這是由其獨(dú)特的組成和結(jié)構(gòu)決定的。一般的蛋白酶是由兩個(gè)多肽鏈組成的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)，而維護(hù)皮膚由三個(gè)多肽鏈組成。膠原蛋白自然左旋 A在由鏈交錯(cuò)組成的膠原左手黏結(jié)機(jī)制結(jié)構(gòu)中，其最大的優(yōu)點(diǎn)是膠原分子結(jié)構(gòu)富含甘氨酰、脯氨酰和甘氨酰，是甘-脯氨酰以外的任何其他蛋白質(zhì)殘留物，具有相關(guān)性。丙氨酸占30%，絲氨酸和羥賴(lài)氨酸占25%。膠原肽鏈具有共價(jià)鍵、氫鍵、離子強(qiáng)度和非正負(fù)極基團(tuán)引起的疏水鍵等慣性力。同時(shí)，醇醛縮聚交聯(lián)存在于膠原分子結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)之間、醛氨縮聚交聯(lián)和醛醇谷氨酸種交聯(lián)。膠原蛋白的兩條多肽鏈和三條多肽鏈連接牢固，耐油性高。膠原分子結(jié)構(gòu)之間，超分子形成穩(wěn)定、韌性強(qiáng)的原化纖維，原化纖維進(jìn)一步建膠原化纖。

1 膠原蛋白

70%的皮膚成分由膠原蛋白組成。膠原蛋白富含丙氨酸、絲氨酸、羥賴(lài)氨酸等蛋白質(zhì)。膠原蛋白是體細(xì)胞外基質(zhì)中最關(guān)鍵的組成部分。當(dāng)膠原蛋白不足時(shí)，不僅皮膚和骨骼會(huì)有困難，還會(huì)對(duì)身體器官產(chǎn)生不良影響。也可以說(shuō)，膠原蛋白是保持身體正常生活不容忽視的關(guān)鍵成分，也是抗衰老、延緩脫落的物質(zhì)。此外，膠原蛋白還能增強(qiáng)體質(zhì)，調(diào)節(jié)體質(zhì)，對(duì)美容健康有很大幫助。

1.1可預(yù)防心血管病。發(fā)現(xiàn)膠原蛋白可以降低血肌酐水平和自由基，增加體內(nèi)一些必需的胡蘿卜素，然后保持在相對(duì)正常的范圍內(nèi)。這是一種理想的減肥燕麥紅薯粥。此外，膠原蛋白與人體合作排泄鋁，減少鋁在體內(nèi)的聚集水平也有特殊之處。同時(shí)，膠原蛋白也負(fù)有加速纖維蛋白和白細(xì)胞合成的作用。

1.2補(bǔ)鈣的功能

膠原蛋白是將鈣輸送到血漿中的骨細(xì)胞的運(yùn)輸工具。骨細(xì)胞中的骨膠原蛋白是細(xì)菌纖維素的黏合劑，與細(xì)菌纖維素一起形成骨骼的主體。從這個(gè)角度來(lái)看，只要保證皮膚的攝入，就能保證人體正常的鈣需求。

1.3鎮(zhèn)靜功能

膠原蛋白富含丙氨酸，不僅參與體內(nèi)合成膠原蛋白，而且是消化道刺激遞質(zhì)的生理功能，導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)的鎮(zhèn)靜功能，對(duì)暴食、精神衰弱等有良好的治療效果。

1.4延緩皮膚脫落和皺紋

隨著時(shí)間的推移，膠原蛋白會(huì)慢慢流出，然后導(dǎo)致膠原肽鍵和彈性網(wǎng)絡(luò)斷裂，其螺旋纖維結(jié)構(gòu)立即被破壞，纖維組織沉淀、衰退、下沉，皮膚會(huì)有干燥、褶皺、松弛、無(wú)延展性等老化條件。

1.5止痛功能

在醫(yī)院治療過(guò)程中，為了遏制切除失血，經(jīng)常在切除傷口上使用膠原蛋白。因此，當(dāng)白細(xì)胞意識(shí)到毛細(xì)血管壁的膠原蛋白時(shí)，會(huì)引起止痛功能。當(dāng)身體保養(yǎng)大量皮膚時(shí)，血液不易凝結(jié)。

1.6其他功能

在胃中胃酸功能引起的蛋白酶凝結(jié)，有利于胃液的排泄，真正中和胃酸和胃原酶的排泄功能，可緩解胃炎高血壓疼痛，有利于高血壓的恢復(fù)。

2 采集膠原蛋白

目前，膠原蛋清的收集主要來(lái)自皮革廢物，國(guó)內(nèi)外有很多討論。根據(jù)文獻(xiàn)，從鉻屑中收集膠的方法有很多，根據(jù)不同的處理劑分為以下幾種。

2.1氯析出法

氯析出法的基本原理是堿液OH-從鉻絡(luò)合物中取代膠原羧基，使膠原脫鉻，同時(shí)水解，然后溶于水，Cr3 與OH-正離子構(gòu)建積累。膠原飽和溶液可通過(guò)壓濾或離心獨(dú)立進(jìn)行Cr(OH)3沉降獨(dú)立。陳武勇等對(duì)CaO探討了鉻皮屑膠原蛋白的相關(guān)因素，確認(rèn)了硅酸鹽采集膠原蛋白的最佳標(biāo)準(zhǔn)和方案。

2.2熱裂解法

熱裂解的基本原理是鉻硫酸根在堿性條件下解離H 濃度值降低，解離速度加快，硫酸根分子結(jié)構(gòu)減小，失去縫制功能，保持脫鉻收集和膠原蛋白的目的。獨(dú)立膠原化學(xué)纖維采用熱裂解法，H2SO4溫度越高，水解時(shí)間越長(zhǎng)，但濃度值高于4%，70%℃下面，徹底水解鉻皮屑所需的時(shí)間為2h大約；而且濕度影響很大，低于70℃水解對(duì)時(shí)間的依賴(lài)性下降。但熱裂解對(duì)膠原蛋白的溶解技術(shù)較大，不能獲得小分子結(jié)構(gòu)的膠原蛋白水解，Cr3 在堿性條件下，很難與膠原蛋白完全分離。

2.3析出法

沉淀法的基本原理是在弱堿性標(biāo)準(zhǔn)下使用還原劑(通常H2 將皮革廢渣中的02)Cr3 析出成Cr6(作為可溶性鉻酸鹽)Cr6 剝離蛋白酶多肽鏈，促進(jìn)鉻和膠原蛋白的獨(dú)立性。例如，在酸性介質(zhì)中，根據(jù)濃硫酸脫水三價(jià)鉻的基本原理，酸堿沉淀交疊也可以穩(wěn)定低鉻膠原蛋白，并保持膠原蛋白的結(jié)構(gòu)。王遠(yuǎn)亮選用堿性脫鉻劑和還原劑支撐脫鉻方法，脫鉻效果顯著，脫鉻后膠原含鉻量低。經(jīng)過(guò)大量討論，發(fā)現(xiàn)采用沉淀法脫鉻，速度快，對(duì)膠原蛋白結(jié)構(gòu)損傷小，膠原蛋白溶解度大，顏色好，脫鉻效果好，但在處理過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致癌癥Cr6。

2.4酶處置法

酶處理的基本原理是用酶水解鉻皮屑，使鉻復(fù)合物和蛋白酶單寧，獨(dú)立 出鉻 鹽和部分水解膠原蛋白。Cabeza改進(jìn)了兩種不同的膠原水解功能：一步酶法和兩步酶法(先用胰氨酸收集，再用中性絲氨酸收集)。酶處理標(biāo)準(zhǔn)柔和，對(duì)蛋白酶成分損害小，皮膚純度高，溶解度好，產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性好，但如果獨(dú)立使用，催化過(guò)程非常慢[1]。

由于上述方法各有特點(diǎn)，在收集和維護(hù)皮膚時(shí)，往往會(huì)整合幾種方法。例如，堿酶處理方法，即在收集和維護(hù)皮膚時(shí)，用堿對(duì)鉻屑進(jìn)行輕微處理，然后用酶進(jìn)行二次處理，以提高膠原蛋白的收集率和脫水性能。

3 膠原蛋白的物理性質(zhì)

3.1刺激硝酸鹽

蛋白酶或蛋白質(zhì)的羥基基和硝酸鹽刺激，側(cè)羥基或端羥基溶解，根據(jù)測(cè)量抑制的氮量，可以估計(jì)蛋白酶中斷脂肪酸的沉淀水平和速率。

3.2與縮合刺激

凝結(jié)點(diǎn)減少法可用于測(cè)量鈣等微量元素，其基本原理是甲醛在羥基上取代刺激合成N-羥甲基派生物。持續(xù)刺激N-二羥甲基派生物，然后隨意隔離羥基，維持羥基。用堿飽和溶液氯化隨機(jī)羧基的總數(shù)可以估計(jì)鈣等微量元素[2]。

3.3溴乙烷刺激

蛋白酶或蛋白質(zhì)飽和溶液滴加入幾滴指示溶液加熱至沸騰，飽和溶液呈紫藍(lán)色，而絲氨酸和蛋白質(zhì)肽為亞羥基。導(dǎo)致淺黃色。這種刺激通常被用作蛋白質(zhì)比色定性分析。

3.4酸堿的功能

膠原肽鏈的端基和側(cè)鏈富含羥基和羧基，即在飽和溶液中與沉淀鋇融合的功能基團(tuán)和磷酸基團(tuán)較多。膠原分子結(jié)構(gòu)和多肽鏈之間的正離子交聯(lián)鍵和氫鍵融合后將打開(kāi)。各種交聯(lián)鍵和次級(jí)線圈鍵隨著時(shí)間的縮短而逐漸被破壞。酸溶性或堿溶性膠原蛋白，甚至主鏈水解。膠原蛋白從大肽逐漸水解成小肽，直到成為蛋白質(zhì)[3]。

3.5鹽基的功能

膠原多肽鏈之間的共價(jià)鍵在鹽飽和溶液中被鹽打開(kāi)，然后吸水膨脹。各種有機(jī)物對(duì)膠原通風(fēng)孔的尺寸的影響如下。陽(yáng)離子：Ca2 >Li >Na >K >Rb2 >Cs2；陽(yáng)離子：CNS->I->NO->Cl->CHCOO->SO32-〉蘋(píng)果酸根〉蘋(píng)果酸鹽。中性化鹽會(huì)導(dǎo)致膠原蛋白膨脹，有些會(huì)導(dǎo)致干燥[4]。

4 膠原蛋白在造紙工業(yè)中的應(yīng)用

隨著社會(huì)的進(jìn)步，膠原蛋白的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。由于纖維結(jié)締組織富含納米纖維所不具備的一些特性，們也將慢慢應(yīng)用于造紙工業(yè)行業(yè)。

4.1造紙?zhí)嵘齽?/p>

膠原蛋白化學(xué)纖維和納米纖維這兩種純天然防霉劑富含許多活性基團(tuán)和活性位置，皮革乳化液處理成膠原蛋白化學(xué)纖維的整個(gè)過(guò)程比鹽精制整個(gè)過(guò)程，更容易刺激，為兩種化學(xué)纖維的融合貢獻(xiàn)了良好的標(biāo)準(zhǔn)。膠原化學(xué)纖維可作為添加劑參與漿液中紙張的提升。它與植物成型交錯(cuò)，通過(guò)氫鍵力、共價(jià)鍵、共價(jià)鍵、離子強(qiáng)度和靜電競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行整合。這些鍵的結(jié)構(gòu)減少了成紙化學(xué)纖維之間的融合力，鍵可以增加，從而有助于提高紙張的物理指甲。

膠原蛋白是由多肽鍵組成的多肽鏈。膠原蛋白分子結(jié)構(gòu)的側(cè)鏈富含許多親水基團(tuán)，消化酶分子結(jié)構(gòu)富含大量羥基和少量羧基。抑制不同的物質(zhì)可以使膠原蛋白和消化酶大分子結(jié)構(gòu)與氫鍵、共價(jià)鍵和共價(jià)鍵相結(jié)合。這些鍵的結(jié)構(gòu)減少了紙化纖維之間的融合力，增加了鍵能，從而提高了紙張的機(jī)械和物理強(qiáng)度，降低了紙張的吸水性、遮光性和緊度。此外，膠原蛋白采用陽(yáng)離子改性或陽(yáng)離子改性，各自制作的陽(yáng)離子(陽(yáng)離子)造紙工業(yè)提升劑可增加裂紋生長(zhǎng)和抗溶性。

4.2防霉劑

對(duì)于防霉劑，應(yīng)使用造紙工業(yè)涂膠劑，但其耐堿性缺陷。通常在皮膚粘合劑中添加二氯甲烷作為病變偶聯(lián)劑，可以穩(wěn)定類(lèi)似聚苯乙烯的效果，提高抗水性，通過(guò)膠原分子結(jié)構(gòu)鏈建立交聯(lián)鍵，提高粘度，提高凝結(jié)結(jié)構(gòu)，提高皮膚的力學(xué)性能。對(duì)于防霉劑，膠原蛋白可以用作制造紗布和砂紙，也可以用作紙箱紙的生產(chǎn)。將樹(shù)脂整理的明膠用作橡膠布輥的生產(chǎn)。與原生產(chǎn)和商品相比，速度提高了一倍，光澤度從30%提高到39%，產(chǎn)品成本發(fā)生了顯著變化。

4.3硅烷偶聯(lián)劑

硅烷偶聯(lián)劑由兩部分組成，即游憩性和疏水性溶性基團(tuán)，兩個(gè)基團(tuán)的比例(HLB值)考慮硅烷偶聯(lián)劑的娛樂(lè)性和疏水性。HLB值越大，游憩性越強(qiáng)，疏水溶性越弱。皮膚晶體結(jié)構(gòu)中既有羥基，又有羧基，在不同物質(zhì)中表現(xiàn)出雙親性；各種蛋白質(zhì)的羥基不同。結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)，因此在一定程度上也具有表面活力。早在20世紀(jì)60年代，就有人討論將膠原蛋白回用于廢報(bào)刊的脫墨劑。根據(jù)膠原蛋白和其他共聚物添加劑的應(yīng)用，廢紙漿的白度顯著提高。例如，3%偏鋁酸鈉和0.5%TPP(聚丙烯酰胺)，l%酯溶劑和0.295膠原蛋白(相對(duì)質(zhì)量為1萬(wàn)，等電點(diǎn)為5)，脫墨后廢紙漿白度保持60%ISO。

結(jié)束語(yǔ)

膠原蛋白，簡(jiǎn)稱(chēng)膠原蛋白，是由三條肽鏈形成的螺旋纖維蛋白。它含有糖分子和大量甘氨酸(約25%～30%)、脯氨酸(約12%)、羥脯氨酸(約10%)等。它以生物聚合物的形式存在于所有多細(xì)胞動(dòng)物體，是結(jié)締組織的重要組成部分，具有生物活性。膠原肽，簡(jiǎn)稱(chēng)膠原肽，是由酸、堿或蛋白酶降解而成的膠原蛋白前體產(chǎn)品，又稱(chēng)水解膠原蛋白。它不具有膠原蛋白的生物活性，分子量小，易被人體吸收，分為多肽、寡肽。膠原蛋白通常從含有結(jié)締組織的屠宰動(dòng)物廢物中提取。此外，海洋生物，特別是魚(yú)皮中的膠原蛋白含量較高，為膠原蛋白的提取提供了豐富的原料來(lái)源。膠原蛋白廣泛應(yīng)用于食品、食品添加劑、醫(yī)藥、美容保健、飼料等行業(yè)相容性和生物可降解性，廣泛應(yīng)用于食品、食品添加劑、醫(yī)藥、美容保健、飼料等行業(yè)。本文總結(jié)了膠原蛋白在造紙工業(yè)的提取、檢測(cè)和應(yīng)用。