蛋白質(zhì)水解變成了啥?

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中化學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


  最近有媒體爆炒某中學(xué)生的發(fā)明:把水解的乳清蛋白加到牛奶中,可以起到防腐的作用。作為一個中學(xué)生科技活動的成果,這個“發(fā)明”的可靠性并不是那么重要。對于許多人來說,“水解”這個詞并不陌生,諸如“水解膠原蛋白”的多種保健品經(jīng)常宣稱有種種神效。

  那么,水解究竟是什么意思?蛋白水解之后,真的有那些神效嗎?

  蛋白質(zhì)是由一個個的氨基酸相互連接而成的。氨基酸,顧名思義,就是帶了“氨基”的“酸”。氨基上有氫原子,構(gòu)成酸的基團(tuán)叫做“羧基”,上面有一個氫氧基團(tuán)。在生物體內(nèi),一個氨基酸貢獻(xiàn)出一個氫原子,另一個氨基酸貢獻(xiàn)出一個氫氧基團(tuán),湊在一起就成了一個水分子。兩個氨基酸剩下的部分都不完整,需要連在一起才能存在。這樣連接在一起的兩個氨基酸就叫做“二肽”,連接的地方就叫做“肽鍵”。二肽上依然還有一個氨基和一個羧基,可以繼續(xù)與別的氨基酸連接,形成三肽、四肽、五肽……連接的氨基酸足夠多之后,就被稱為“蛋白質(zhì)”。

  生物體內(nèi)組成蛋白質(zhì)的氨基酸主要有20種。不同氨基酸以及不同的連接方式,就構(gòu)成了各種不同的蛋白質(zhì)。

  蛋白質(zhì)中連接氨基酸的“肽鍵”在通常情況下是比較穩(wěn)定的。但是,在強(qiáng)酸性或者強(qiáng)堿性的條件下,肽鍵也會被打開,同時從一個水分子中分別抓取一個氫原子和一個氫氧基團(tuán),從而恢復(fù)成氨基和羧基。這樣的過程就叫做“水解”。通過“水解”,蛋白質(zhì)就變成了小一些的“多肽”。多肽可以進(jìn)一步水解,變成更小的肽,甚至單個的氨基酸。

  通過強(qiáng)酸或者強(qiáng)堿來水解蛋白還需要加熱,對水解產(chǎn)物也不是很好控制。更有效的水解是通過蛋白酶來實(shí)現(xiàn)。有些蛋白酶是渾不吝,不管什么肽鍵一概水解。而有的蛋白酶比較講求品味,只對一些類型的肽鍵感興趣,被稱為“特異性蛋白酶”。

  生物的新陳代謝就是以蛋白質(zhì)為基礎(chǔ)來進(jìn)行的。人體需要每天攝入一定量的蛋白質(zhì)來維持生命。實(shí)際上,人體不能直接利用食物中的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)需要先變成氨基酸或者二肽三肽等小片段,才能被人體吸收。吸收之后再由人體合成所需要的蛋白質(zhì)。這個蛋白質(zhì)變成氨基酸或者小肽的過程實(shí)在胃腸完成的,就是我們通常所說的“消化”。蛋白質(zhì)的消化實(shí)質(zhì)上就是水解的過程。

  所謂的“水解蛋白”,比如對時尚女性頗具殺傷力的“水解膠原蛋白”,其實(shí)質(zhì)就是把胃腸的工作在體外完成了一些而已。對于滿足人體的氨基酸需求,這只是一個朝三暮四的把戲,并沒有多大的價值。

  不過,蛋白質(zhì)水解在食品上還是有著很重要的意義。有許多食用蛋白質(zhì)加工性能不好,不容易用于食品中。比如,大豆蛋白難以溶于水中,如果進(jìn)行適當(dāng)水解,就可以比較方便地做成飲料。此外,經(jīng)過特定條件的水解,也可能得到更好的乳化性能、起泡性能等等。這些提高,對于加工食品是極為有用的。

  有一種氨基酸叫做谷氨酸。當(dāng)它從蛋白質(zhì)中釋放出來之后,就能產(chǎn)生“鮮”味。濃縮的海帶湯中就含有大量的谷氨酸,因此鮮味濃郁,可以當(dāng)作味精來用。大豆經(jīng)過發(fā)酵,其中的蛋白質(zhì)被微生物產(chǎn)生的酶水解而釋放出大量的谷氨酸,也就產(chǎn)生了醬油的香味。這種發(fā)酵的方式比較麻煩,既然搞清楚了它的核心就是水解蛋白質(zhì),現(xiàn)代食品技術(shù)中也就可以直接用酶來完成水解。把水解產(chǎn)物加上其他香料,就可以得到“勾兌醬油”。雖然“勾兌”的名聲不那么好,把“天然釀制”當(dāng)作標(biāo)準(zhǔn)的話,勾兌醬油到底是山寨產(chǎn)品,無法完全一致。不過從實(shí)質(zhì)上來說,二者并沒有太多的不同。

  作為保健品的“水解蛋白”,其賣點(diǎn)往往是“特別功效”。比如水解膠原蛋白,宣稱的是“吸收之后能夠達(dá)到皮膚,從而防止皮膚衰老”。這當(dāng)然只是一廂情愿。不過水解蛋白在吸收上確實(shí)可能有一定優(yōu)勢。蛋白質(zhì)從胃經(jīng)過小腸到大腸,一方面是在不停的水解變小,同時水解出來的氨基酸和小肽也被吸收。水解速度快的,當(dāng)然吸收也就會快一些。比如牛奶中的兩類主要蛋白質(zhì),乳清蛋白就比酪蛋白更加容易水解,從而吸收更快。

  一般情況下,吸收快慢對于滿足營養(yǎng)需求并沒有什么影響。不過也有特殊情況。比如說,有一些研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)動之后補(bǔ)充蛋白質(zhì)對于運(yùn)動后恢復(fù)有一定幫助。這一幫助跟吸收快慢關(guān)系比較大,所以乳清蛋白就遠(yuǎn)比酪蛋白要有利。這就是運(yùn)動健身界在運(yùn)動后補(bǔ)充的是乳清蛋白而不是酪蛋白的原因。如果把乳清蛋白進(jìn)行水解,那么吸收速度還會進(jìn)一步加快。當(dāng)然,這個“加快”能夠快多少,加快了對運(yùn)動恢復(fù)的價值有多大,還需要更多的科學(xué)數(shù)據(jù)來評估。

  至于中學(xué)生發(fā)明的“水解乳清蛋白防腐”,在理論上也不是沒有可能。蛋白水解之后,得到的是長短不同、氨基酸組成不同的各種各樣的多肽。有一些多肽確實(shí)可能有特別的功能?茖W(xué)家們對這方面的研究相當(dāng)熱衷,期望從中找出一些“神奇”的多肽,比如具有防病治病的功能,或者特別的營養(yǎng)價值。在體外實(shí)驗(yàn)中,確實(shí)有一些多肽顯示了一些功能,比如抗菌、抗氧化、調(diào)節(jié)免疫、抗血栓、降血壓等等。只不過,這些研究都還很初步,距離真正投入應(yīng)用造福人類還為時尚早。

  所以,當(dāng)我們看到宣稱某種功能的“水解蛋白”,不能因?yàn)椤袄碚撋鲜强赡艿摹倍p易相信,也不能因?yàn)椤盁o商不奸”而一棒子打死。正確的態(tài)度是:追究其科學(xué)依據(jù)和主管部門的審批結(jié)論,并以此來作為是否“相信它”的依據(jù)。

  來源:江西教師網(wǎng)


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