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角蛋白
中間纖維蛋白家族的重要成員
角蛋白是構成生皮表皮、毛皮毛囊的主要蛋白質(zhì)。角蛋白是中間纖維蛋白(intermediate protein,IP) 家族的重要成員。角蛋白肽鏈為多結構域肽鏈，分為高度保留的棒狀的中間區域和端肽區域。棒狀結構域的肽鏈存在8 肽重復的周期性序列結構。所有的中間纖絲蛋都具有相似的肽鏈構造。角蛋白肽鏈是典型的a 螺旋。酸性和堿性角蛋白肽鏈相互結合形成的異體復合螺旋是角蛋白的特征構象形式?，F已發(fā)現的角蛋白肽鏈超過(guò)20 種，毛角蛋白和表皮角蛋白分別由不同的角蛋白膚鏈構成。角蛋白含有較高的半胱氨酸，半胱氨酸的交聯(lián)是角蛋白的主要交聯(lián)結構，角蛋白的物理和化學(xué)性質(zhì)主要與該交聯(lián)結構相關(guān)。
性質(zhì)與結構
不溶于水、鹽液、稀酸或稀堿。角蛋白來(lái)源于外胚層分化而來(lái)的細胞，是這些細胞內的結構蛋白之一。故角蛋白存在于發(fā)、毛、鱗、羽、甲、蹄、角、爪、喙、絲及其他表皮結構中，是羽毛、毛發(fā)、爪、喙、蹄、角以及腦灰質(zhì)、脊髓和視網(wǎng)膜神經(jīng)的蛋白質(zhì)。
由于角蛋白含有較多的胱氨酸，故二硫鍵含量特別多，在蛋白質(zhì)肽鏈中起交聯(lián)作用，因此角蛋白化學(xué)性質(zhì)特別穩定，有較高的機械強度。它們不易溶解和消化，含較多的胱氨酸(14-15%)，較多的氮含量（21-24.5%）。粉碎的羽毛和豬毛，在15-20磅蒸氣壓力下加熱處理一小時(shí)，其消化率可提高到70-80%，胱氨酸含量則減少5-6%。
分布
角蛋白是外胚層細胞的結構蛋白，包括毛發(fā)、指甲、羽毛等。角蛋白是一種不能直接為畜禽吸收利用的硬蛋白，主要存在于動(dòng)物的毛發(fā)、羽毛和蹄中，資源非常豐富，它必須經(jīng)高溫、高壓、酸、堿或酶處理，變成短肽或游離氨基酸，才能被畜禽利用。羽毛主要由角蛋白構成，蛋白質(zhì)含量及必需氨基酸含量極高，氨基酸組成相對穩定，是一種公認的具有較高營(yíng)養價(jià)值，質(zhì)量穩定的潛在優(yōu)質(zhì)蛋白源。
角蛋白的應用
肥料、農藥與環(huán)保
處理后的羽毛粗粉中含有高達5%左右的氮源，可以用來(lái)生產(chǎn)液體氨基酸復合肥，作為動(dòng)物性糞便的替代品，成為更廉價(jià)的肥料。
角蛋白水解制得的氨基酸及其衍生物、金屬絡(luò )合物對農作物具有殺菌防病和刺激生長(cháng)的雙重效果，可以用作殺菌劑、殺蟲(chóng)劑、除草劑和植物生長(cháng)促進(jìn)劑。水解羽毛制取復合氨基酸，并與碳酸鈣反應制得復合氨基酸鈣化合物，該化合物可以通過(guò)水解有機磷農藥中的磷酸酯鍵降低作物中的農藥殘留。
制革業(yè)
用羽毛水解產(chǎn)物對牛皮面革進(jìn)行填充，可明顯提高坯革的柔軟度和伸長(cháng)率，而對坯革的抗張強度、撕裂強度和染料的吸收率不產(chǎn)生明顯影響。經(jīng)過(guò)適當的堿降解處理，可以將從羽毛獲得蛋白質(zhì)混合物用作鞋面革及服裝革的填充材料，改善皮革的染色性能，并使革具有更好的彈性。另外，羽毛蛋白還可以用作鉻革的復蹂劑。
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