蛋白质水解变成了啥?

编辑: 逍遥路 关键词: 高中化学 来源: 高中学习网


  最近有媒体爆炒某中学生的发明:把水解的乳清蛋白加到牛奶中,可以起到防腐的作用。作为一个中学生科技活动的成果,这个“发明”的可靠性并不是那么重要。对于许多人来说,“水解”这个词并不陌生,诸如“水解胶原蛋白”的多种保健品经常宣称有种种神效。

  那么,水解究竟是什么意思?蛋白水解之后,真的有那些神效吗?

  蛋白质是由一个个的氨基酸相互连接而成的。氨基酸,顾名思义,就是带了“氨基”的“酸”。氨基上有氢原子,构成酸的基团叫做“羧基”,上面有一个氢氧基团。在生物体内,一个氨基酸贡献出一个氢原子,另一个氨基酸贡献出一个氢氧基团,凑在一起就成了一个水分子。两个氨基酸剩下的部分都不完整,需要连在一起才能存在。这样连接在一起的两个氨基酸就叫做“二肽”,连接的地方就叫做“肽键”。二肽上依然还有一个氨基和一个羧基,可以继续与别的氨基酸连接,形成三肽、四肽、五肽……连接的氨基酸足够多之后,就被称为“蛋白质”。

  生物体内组成蛋白质的氨基酸主要有20种。不同氨基酸以及不同的连接方式,就构成了各种不同的蛋白质。

  蛋白质中连接氨基酸的“肽键”在通常情况下是比较稳定的。但是,在强酸性或者强碱性的条件下,肽键也会被打开,同时从一个水分子中分别抓取一个氢原子和一个氢氧基团,从而恢复成氨基和羧基。这样的过程就叫做“水解”。通过“水解”,蛋白质就变成了小一些的“多肽”。多肽可以进一步水解,变成更小的肽,甚至单个的氨基酸。

  通过强酸或者强碱来水解蛋白还需要加热,对水解产物也不是很好控制。更有效的水解是通过蛋白酶来实现。有些蛋白酶是浑不吝,不管什么肽键一概水解。而有的蛋白酶比较讲求品味,只对一些类型的肽键感兴趣,被称为“特异性蛋白酶”。

  生物的新陈代谢就是以蛋白质为基础来进行的。人体需要每天摄入一定量的蛋白质来维持生命。实际上,人体不能直接利用食物中的蛋白质。蛋白质需要先变成氨基酸或者二肽三肽等小片段,才能被人体吸收。吸收之后再由人体合成所需要的蛋白质。这个蛋白质变成氨基酸或者小肽的过程实在胃肠完成的,就是我们通常所说的“消化”。蛋白质的消化实质上就是水解的过程。

  所谓的“水解蛋白”,比如对时尚女性颇具杀伤力的“水解胶原蛋白”,其实质就是把胃肠的工作在体外完成了一些而已。对于满足人体的氨基酸需求,这只是一个朝三暮四的把戏,并没有多大的价值。

  不过,蛋白质水解在食品上还是有着很重要的意义。有许多食用蛋白质加工性能不好,不容易用于食品中。比如,大豆蛋白难以溶于水中,如果进行适当水解,就可以比较方便地做成饮料。此外,经过特定条件的水解,也可能得到更好的乳化性能、起泡性能等等。这些提高,对于加工食品是极为有用的。

  有一种氨基酸叫做谷氨酸。当它从蛋白质中释放出来之后,就能产生“鲜”味。浓缩的海带汤中就含有大量的谷氨酸,因此鲜味浓郁,可以当作味精来用。大豆经过发酵,其中的蛋白质被微生物产生的酶水解而释放出大量的谷氨酸,也就产生了酱油的香味。这种发酵的方式比较麻烦,既然搞清楚了它的核心就是水解蛋白质,现代食品技术中也就可以直接用酶来完成水解。把水解产物加上其他香料,就可以得到“勾兑酱油”。虽然“勾兑”的名声不那么好,把“天然酿制”当作标准的话,勾兑酱油到底是山寨产品,无法完全一致。不过从实质上来说,二者并没有太多的不同。

  作为保健品的“水解蛋白”,其卖点往往是“特别功效”。比如水解胶原蛋白,宣称的是“吸收之后能够达到皮肤,从而防止皮肤衰老”。这当然只是一厢情愿。不过水解蛋白在吸收上确实可能有一定优势。蛋白质从胃经过小肠到大肠,一方面是在不停的水解变小,同时水解出来的氨基酸和小肽也被吸收。水解速度快的,当然吸收也就会快一些。比如牛奶中的两类主要蛋白质,乳清蛋白就比酪蛋白更加容易水解,从而吸收更快。

  一般情况下,吸收快慢对于满足营养需求并没有什么影响。不过也有特殊情况。比如说,有一些研究发现运动之后补充蛋白质对于运动后恢复有一定帮助。这一帮助跟吸收快慢关系比较大,所以乳清蛋白就远比酪蛋白要有利。这就是运动健身界在运动后补充的是乳清蛋白而不是酪蛋白的原因。如果把乳清蛋白进行水解,那么吸收速度还会进一步加快。当然,这个“加快”能够快多少,加快了对运动恢复的价值有多大,还需要更多的科学数据来评估。

  至于中学生发明的“水解乳清蛋白防腐”,在理论上也不是没有可能。蛋白水解之后,得到的是长短不同、氨基酸组成不同的各种各样的多肽。有一些多肽确实可能有特别的功能。科学家们对这方面的研究相当热衷,期望从中找出一些“神奇”的多肽,比如具有防病治病的功能,或者特别的营养价值。在体外实验中,确实有一些多肽显示了一些功能,比如抗菌、抗氧化、调节免疫、抗血栓、降血压等等。只不过,这些研究都还很初步,距离真正投入应用造福人类还为时尚早。

  所以,当我们看到宣称某种功能的“水解蛋白”,不能因为“理论上是可能的”而轻易相信,也不能因为“无商不奸”而一棒子打死。正确的态度是:追究其科学依据和主管部门的审批结论,并以此来作为是否“相信它”的依据。

  来源:江西教师网


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