摘要:蚕蛹是一种优质的生物蛋白来源,被广泛应用于食品、纺织、农业以及日化等多个领域。本文简单介绍蚕蛹的营养成分及蚕蛹蛋白的生理功能,重点分析蚕蛹蛋白的开发利用现状,并对其未来的发展方向进行展望。
关键词:蚕蛹蛋白;开发;应用
前言:我国桑蚕业历史悠久,作为养蚕缫丝的附属品,现今蚕蛹年产量高达到70亿吨。李时珍在《本草纲目》中指出:“蚕蛹味成辛、性平、无毒,人食可强身健身,入药可医多病,能补气养血、强腰壮肾、滋肺润肠”。科技发达的当下,经现代分析手段可知,鲜蛹中蛋白质含量占蛹质量的45%~50%,经榨油后的废弃蚕蛹渣中蛋白含量可达70%以上,可见其蛋白质含量十分丰富,经深入分析可知蚕蛹蛋白氨基酸种类繁多,具有人体自身不能合成的8种必须氨基酸,是一种优质的动物蛋白来源。蚕蛹中的不饱和脂肪酸,可以加快胆固醇的排泄,抑制内源性胆固醇的合成,降低血脂和血小板凝集;并具有升高高密度脂蛋白及软化血管作用,所以蚕蛹对慢性肝炎、肝硬化、动脉血管硬化有较好的疗效[1]。
一、蚕蛹蛋白的开发利用
通过实验条件控制不同的分解程度,蚕蛹蛋白可制备出具有不同生理活性的多肽。现今蚕蛹蛋白水解方法主要有碱水解法、酸水解法和酶水解法。但前两种方法均易造成部分必需氨基酸的构型破坏,使蚕蛹蛋白的营养价值降低,而且对设备耐酸碱要求较高,增加了生产成本。此外,酸碱法排出的废液易对环境造成污染,因此应用较广泛的是蚕蛹蛋白的酶水解法。酶水解时反应条件温和,可以获得有活性的水解产物,并且不会对环境造成污染,符合当下绿色环境的主题。以下是笔者对蚕蛹蛋白的开发利用的各个方面的分析。
(一)蚕蛹蛋白在食品工业上的应用
蚕蛹中含有微量的抗菌肽、溶菌酶和激素等生物活性物质,且不含性激素,因此可用来开发功能性保健品。蚕蛹蛋白富含赖氨酸和苏氨酸,可作为营养添加剂用于面包、面条、饼干、调味品;蚕蛹蛋白对人体具有较好的抗疲劳作用,可以制成抗疲劳的运动饮料,如蚕蛹酸奶以及饮料。目前,实验室可从蚕蛹中提取出具有抗衰老、提高免疫力以及特异性抑菌作用的多肽类活性物质,故而蚕蛹蛋白应用于保健品行业具有较好的商业前景,但由于工艺原因,对活性小分子多肽物质的研究仍处于实验室阶段,因此尚需大力开发[2]。
(二)蚕蛹蛋白在医药上的应用
蚕蛹多肽的营养价值和生物保健功能逐渐为人们所认识,其优秀的补血作用、提供营养物质能力、提高机体免疫器官功能以及对细菌、病毒及肿瘤细胞的选择性杀伤作用和抗氧化作用标志其在生物医药领域具有良好的发展态势。试验表明,蚕蛹中的复合氨基酸具有补血作用和提供营养物质能力,还可提高机体免疫器官功能,在治疗恶性肿瘤方面前景甚好[3]。
(三)蚕蛹蛋白在纺织业上的应用
基于蚕蛹蛋白与动物天然纤维、植物天然纤维以及化工纤维开发的复合型纤维所见专利较多,由于其良好的生物相容性以及吸湿、透气、爽滑等特点,常用于制作服装面料、功能性内衣、袜子、床垫、床单和棉被等生活常用品,目前市面上已有蚕蛹蛋白改性纤维被芯、袜子及功能性保暖内衣等成品出售。
(四)蚕蛹蛋白在其他方面的应用
在科学领域中,以蚕蛹蛋白为原料合成氨基酸类表面活性剂,其具有去污、起泡和杀菌功能,并且对发质与皮肤作用良好,这对开发蚕蛹新型应用领域,提高经济价值和生产温和型的表面活性剂具有一定的良好的条件因素。
由于蚕蛹蛋白中所含多肽类活性成分具有抗氧化作用,能够达到美白护肤、延缓衰老的作用,可见应用蚕蛹蛋白制作洗面奶、洗发水、沐浴液及面霜的护肤品类具有一定的发展前景。
二、存在的问题
蚕蛹自身带有丰富蛋白质,备受群众喜爱,除蛋白质外,蚕蛹中还存有大量的不饱和脂肪酸与微量元素。充分利用蚕蛹资源的做法,不仅提高了人类的生命质量,并改善了环境,可以称得上是变废为宝。但现实并不乐观,由于方法问题及工艺限制蚕蛹蛋白没有被最大限度开发利用。经笔者分析蚕蛹蛋白加工过程中存在问题总结如下[4]。
(1)蚕蛹本身含有很重、很难除尽的腥味和色素,特别是经水溶胀后,异味和变色更为严重,大部分消费者难以接受,敬而远之。
(2)蠶蛹蛋白虽然含有丰富的氨基酸,但仍存在某些人体无法利用的氨基酸,难以符合人体的需要,需要在制作过程中进行人为的配比添加。
(3)由于食品、保健产品的技术含量低,产品质量不可靠,保健功能不显著,未能赢得人们的青睐。
(4)蚕蛹蛋白的水溶性较差,增加了其提取及水解难度。
(5)有效的蚕蛹蛋白萃取及水解技术仍处於实验室孵化阶段,纯度较高的蚕蛹蛋白生产难以工业化。
结语:
综上所述,因蚕蛹蛋白在工业、食品业及制药业不可替代的优势,以蚕蛹为原料研制开发多肽产品是今后蚕蛹蛋白开发利用的主要方向。随着生物工程技术和各种新型分离技术的不断发展,这些实验成果将会运用于生产实践中,切实可行地解决蛹蛋白加工过程中存在问题,为人类谋福。相信在不久将来,蚕蛹蛋白在食品、保健等方面发展前景广阔[5]。
参考文献:
[1]张文,贾彩,任保增,吕兴梅,江振西,董陶.水对离子液体溶解再生蚕蛹蛋白的影响[J].过程工程学报,2016,(16):972-977.
[2]袁水林,邹丽,穆利霞,陈红兵,徐玉娟,邹宇晓,李欣.蚕蛹蛋白过敏与综合利用的研究进展[J].食品工业科技,2015,(18):375-380.
[3]马林林.蚕蛹蛋白的提取与阳离子化改性研究[D].陕西科技大学,2013.
[4]穆利霞,廖森泰,肖更生,孙远明,邹宇晓,刘军,刘凡.蚕蛹蛋白综合利用研究进展[J].广东农业科学,2011,(23):106-109.
[5]张博,于克,殷丽萍,贾楚翘,康艳红.影响高分子结晶的因素[J].辽宁化工,2016(09):11158-1160.
作者简介:
张博,(1993-),沈阳师范大学化学化工学院,分析化学专业硕士研究生,专业:分析化学。
殷丽萍,(1994-),东北师范大学化学学院,高分子化学与物理专业硕士研究生。
通讯作者: 刘森,(1982-),沈阳师范大学辽宁古生物博物馆展览部主任,辽宁大学史学硕士,研究方向:博物馆学和古生物学。