鲑精蛋白

取自 食品百科全书

鲑精蛋白 salmin

鱼精蛋白是低分子蛋白，含碱性氨基酸多，溶于水。等电点12.1，例如鲑鱼精子中的鲑精蛋白、鲟鱼的鲟精蛋白、鲱鱼的鲱精蛋白等。鱼精蛋白在鱼的精子细胞中与核酸结合。

鱼精蛋白任一种在鱼精中发现的一组简单蛋白质，有很强的碱性，溶于水，遇热时不凝固，在水解作用时主要产生精氨酸。在纯净的形态下，它们被用在胰岛素的长期组织化以及中和肝鳞脂的防凝因效应中。

鱼精蛋白发现于1870年，Miller等于1942年，Negronl和Fisher等于1944年研究发现鱼精蛋白具有阻止细菌生长的功能后，鱼精蛋白作为化学防腐剂的替代品正式用作抗菌剂的研究才盛行起来。如今，已经从许多鱼类(如鲑鱼、红鳟鱼、鲱鱼、鲭鱼等)和哺乳动物类(如老鼠、人、公野猪等)的成熟精巢组织中提取到鱼精蛋白。

鱼精蛋白(Protemine)是以鱼类精巢为原料分离得到的具有广谱杀菌作用的蛋白质。白色到淡黄色粉末，有特殊味道。耐热，适宜加热食品。按其氨基酸组成这些鱼精蛋白可以大致分为以下三类：（1）单鱼精蛋白：碱性氨基酸只有精氨酸；（2）双鱼精蛋白：碱性氨基酸含有精氨酸和组氨酸与赖氨酸的一种；（3）三鱼精蛋白：含有全部碱性蛋白。鱼精蛋白具有广谱抑制活性，能抑制枯草杆菌、巨大芽孢杆菌、地衣形芽孢杆菌等的生长，对革兰氏阳性菌、酵母、也具有明显抑制效果。pH值7～9时最强，对热稳定(120℃ ，30min)。与甘氨酸、醋酸盐、酿造醋等合用，再配合碱性盐类，可使抑菌作用增强。从分子组成上看，鱼精蛋白分子中的32个氨基酸中有21个Arg，多为阳离子，不具有既亲水又亲脂的特性，因而无法插及细胞膜内形成膜通道，所以鱼精蛋白不会引起细胞的水解或改变细胞的通透性。

鱼精蛋白的纯化方法，过去提取鱼精蛋白基本办法都是以硫酸或盐酸为主要提取剂,以柠檬酸盐或有机溶剂为纯化剂；在最近几年中,鱼精蛋白的提取工艺有了较大的改进和简化。如制备鱼精蛋白盐类,将鱼精蛋白在稀硫酸溶液中处理,抽取出鱼精蛋白及混杂蛋白。然后在抽出液中加入甲醇或乙醇等有机溶剂沉淀上述蛋白,分离干燥的固体溶于温水中,再冷却析出鱼精蛋白， 通过提取方法得到的鱼精蛋白实际是鱼精蛋白的粗品,还含有其他物质如核酸、杂蛋白等,需要进一步纯化； 一般采用葡聚糖凝胶柱层析法纯化。还可利用鱼精蛋白的电荷和分子大小，可采用聚丙烯酰胺等电聚焦对提取的鱼精蛋白粗提物进行纯化。

鱼精蛋白的抑菌机理：

作用于细菌细胞壁和细胞膜系统，细菌细胞质膜是鱼精蛋白的攻击对象，鱼精蛋白是通过影响细胞质膜的功能来达到其抑菌效果的。Antohi和Popescu等在1979年对鱼精蛋白的抑菌机理做了探讨，提出鱼精蛋白的抑菌性是由于它和微生物的细胞壁相互作用引起的这一假设性论断；鱼精蛋白的抑菌活性可能是它吸附在细菌细胞表面，破坏细菌细胞膜而引起的。钟立人等实验阳性炭疽杆菌经鱼精蛋白短时间的作用后,由杆状渐转变为圆球状,说明炭疽杆菌的细胞壁合成被鱼精蛋白所破坏或抑制,而成为细胞壁缺陷细菌。研究认为鱼精蛋白主要是以分子中多聚精氨酸或多聚与其他少数几个氨基酸以某种结构或形势和细胞壁结合,破坏了细胞壁的形成,从而达到了抑菌效果。

作用于细菌细胞内的酶系统或功能蛋白， 除了作用于细菌细胞壁和细胞膜系统,鱼精蛋白可以对细菌呼吸代谢酶系产生微弱影响,但这并不是其抑菌的主要途径。鱼精蛋白不会引起蛋白质的错译，通过凝胶电泳发现处理过的细菌分离出来的蛋白质不象会引起蛋白错译的链霉素处理过的细菌那样含有不清晰的条带，可知鱼精蛋白不影响核糖体上蛋白的合成过程，而是作用于细胞膜来阻止细胞蛋白质的合成。研究发现鱼精蛋白可与细胞膜中某些涉及营养运输或生物合成系统的蛋白质作用使这些蛋白的功能受损从而抑制细胞的新陈代谢而使细胞死亡；

抑制细菌细胞内线粒体电子传递系统，进一步的研究发现经鱼精蛋白处理后,发现细胞ATP含量降低,氨基酸的转运受到抑制,这表明产生质子动力的能力受损,鱼精蛋白可能与磷脂头部的负电荷通过静电引力相互作用,定位在膜的表面,与膜中那些涉及营养运输或生物合成系统的蛋白质作用,而使这些蛋白的功能受损,从而抑制细胞的新陈代谢而使细胞死亡。

医学临床上主要用于中和肝素，为体外循环心血管手术常规用药，呈强碱性，能与酸性的肝素紧密结合，使肝素与AT分离。，有些对海产品敏感的人，使用鱼精蛋白可能发生过敏反应。既往曾用含鱼精蛋白的胰岛素治疗的病人，在用鱼精蛋白中和肝素的过程中，更易发生过敏反应。鱼精蛋白也可直接促使组胺释放，对敏感病人引发过敏反应。鱼精蛋白对某些病人还可激活补体，使血栓素释放，产生支气管收缩合肺动脉高压。

但有可能发生不良反应：1、低血压，注射鱼精蛋白使血管扩张或心肌收缩力下降，导致血压下降。2、过敏反应/类过敏反应，某些病人首次应用鱼精蛋白即产生抗体，抗体附着于肥大细胞，当第二次应用鱼精蛋白时使抗体与抗原结合，从而肥大细胞脱颗粒，释放组胺和其他血管活性物质，产生鱼精蛋白型过敏反应，发生严重低血压，甚至心跳骤停。3、严重的肺动脉高压，除血压下降外，可导致肺血管收缩，右室排血受阻，费动脉明显增粗和呼吸道阻力上升，甚至支气管痉挛。4、心源性肥水肿，见大量血性泡沫痰从气管内涌出。

鲑鱼鱼精蛋白对食品防腐特性，牙龈炎,牙膏,配方：0.1mmol鲑精蛋白溶液能阻止牙龈上皮细胞黏附龈炎拟杆菌； 鱼精蛋白作为一种天然食品防腐剂, 不但抑菌范围广, 热稳定性好, 而且卫生安全, 因而具有十分广阔的应用前景: (1) 用于碱性食品的防腐与保存; (2) 与酸型防腐剂、增效剂等复配用于酸性食品的保存; (3) 与加热等物理方法并用, 用于热敏性食品的加工与贮藏; (4) 用于制药, 例如用于对高血压、糖尿病、消化道不良、肿瘤等疾病的治疗; (5) 研制功能性食品, 用于消除疲劳, 提高肝功能等, 对老人和运动员有效。