超聲協同L-半胱氨酸/尿素體系制備鴨毛角蛋白材料

趙心雨，林海濤

（廣西科技大學 生物與化學工程學院，廣西 柳州 545006）

石油資源的逐漸減少和社會工業的不斷發展，以及不可生物降解的合成聚合物材料加劇了環境污染，使得纖維素、大豆蛋白和動物毛發角蛋白這類可生物降解并可再生的天然高分子聚合物受到人們的重視[1]。其中鴨毛除了用作填料的少量隔熱材料外，大多數都被丟棄，導致其利用率不高，這不僅浪費了大量的動物蛋白資源，還污染了人們賴以生存的環境[2]。合理提取現有鴨毛蛋白資源，從而實現紡織材料資源再生對環境保護有重要意義。

鴨毛角蛋白包含不同種類氨基酸，其中胱氨酸、脯氨酸、甘氨酸含量較高。α-helix 和β-sheet 是蛋白質中主要的二級結構[3]。角蛋白中二硫鍵含量較多的原因是存在胱氨酸，其在蛋白質肽鏈中起交聯作用，因此角蛋白化學性質特別穩定，有較高的機械強度[4]。羊毛角蛋白的提取最關鍵的環節是破壞其化學鍵，尤其是二硫鍵。目前，提取羊毛角蛋白的方法主要有物理法和化學法[5]。由于物理法提取物不純，利用價值不高，故應用比較多的是化學法。化學法提取羊毛角蛋白主要有氧化法、酸堿法、還原法、離子液體法等，其中還原法是應用較多的一種化學提取方法[6]。然而，在提取過程中，常用的還原劑存在毒性大、價格高、溶解率低、提取效果差等問題。為了解決這些存在的問題，本文選用無毒、無害和多樣的化合物L-半胱氨酸作為還原劑。L-半胱氨酸結構中的巰基用于破壞鴨毛蛋白大分子之間的二硫鍵，以獲得具有完整和均勻結構的微米級角蛋白材料。……