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血漿蛋白
鎖定
血漿蛋白是指血漿中的蛋白部分,血漿蛋白是多種蛋白質的總稱,血漿蛋白可分為清蛋白、球蛋白和纖維蛋白原等幾種成分。清蛋白在三類蛋白質中分子量最小,但在血漿中的含量卻是最多的。血漿蛋白可以作為畜禽飼料、營養補劑,並且可以用來提取血紅素、血卟啉衍生物、超氧化物歧化酶(SOD)以及廣泛應用在肉製品中。
- 中文名
- 血漿蛋白
- 外文名
- Plasma protein
- 含 量
- 65~85g/L
- 分子量
- 90.000
- 等電點
- pH4~6
- 分離方法
- 鹽析法、免疫電泳
- 合成場所
- 肝臟
血漿蛋白簡介
血漿蛋白的濃度是血漿和組織液的主要區別所在,因為血漿蛋白的分子很大,不能透過毛細血管管壁。在生物化學研究中,曾經用鹽析法將血漿蛋白分為白蛋白、球蛋白與纖維蛋白原三大類。以後,用電泳法又將白蛋白區分為白蛋白和前白蛋白,將球蛋白區分為α1-球蛋白、α2-球蛋白、β-球蛋白、γ-球蛋白等。用其他方法,如免疫電泳,還可以將血漿蛋白作更進一步的區分。這説明血漿蛋白包括了很多分子大小和結構都不相同的蛋白質。
血漿蛋白組成
血液由有形成分紅細胞、白細胞和血小板,以及無形的液體成分血漿(plasma)組成。血液凝固後析出淡黃色透明液體,稱為血清(serum)。血清與血漿的區別在於血清中沒有纖維蛋白原,但含有一些在凝血過程中生成的分解產物。
生理情況下,血液經血管在全身不斷流動,轉運各種物質與組織之間。血漿,組織間液以及其它細胞外液共同構成機體的內環境。因此血液在溝通內外環境,維持內環境的相對穩定(如pH、滲透壓、各種化學成分的濃度等),物質的運輸(營養物、代謝產物、代謝調節物),免疫防禦及凝血與抗凝血作用等方面都起着重要作用。
血漿蛋白分類
最初用鹽析法只是將血漿蛋白分為白蛋白和球蛋白,後來用分段鹽析法可細分為白蛋白、擬球蛋白、優球蛋白和纖維蛋白等組分。
用醋酸纖維薄膜電泳法可分為白蛋白、α1球蛋白、α2球蛋白、β-球蛋白和γ-球蛋白等5條區帶,而用分辨力較高的聚丙烯酰胺凝脈電泳法則可分為34條區帶。
近年來已知的血漿蛋白質有二百多種,有些蛋白質的功能尚未闡明。
按功能分類
血漿蛋白質多種多樣,各種血漿蛋白有其獨特的功能,除按分離方法分類外,亦可採用功能分類法。可分為以下8類:
①凝血系統蛋白質,包括12種凝血因子(除Ca2+外)。
③補體系統蛋白質。
④ 免疫球蛋白。
⑤ 脂蛋白。
⑦作為與各種配體(ligands)結合的載體,起運輸功能。。
⑧ 未知功能的血漿蛋白質。
血漿蛋白共同特徵
2、血漿蛋白質為分泌型蛋白質。在與內質網結合的多核糖體(polyribosome)上合成,分泌入血漿前經歷了剪切信號肽、糖基化、磷酸化等翻譯後修飾加工過程,成為成熟蛋白質。
4、各種血漿蛋白質都具有其特徵性的循環半衰期。
5、許多血漿蛋白質有多態性(polymorphism)。多態性指在同種屬人羣中,有兩種以上,發生頻率不低於1%的表現型。最典型的是ABO血型物質。此外,α1抗胰蛋白酶、結合珠蛋白、鐵轉運蛋白、血漿銅藍蛋白等都顯示多態性。研究血漿蛋白多態性對遺傳學及臨牀醫學均有重要意義。
6、當急性炎症或組織損傷時,某些血漿蛋白水平增高。這些血漿蛋白被稱為急性期蛋白質(acute phase protein)。包括C?反應蛋白(CRP)、α1抗胰蛋白酶、α2酸性糖蛋白及纖維蛋白原等。急性期蛋白在人體炎症反應中發揮一定作用。
血漿蛋白主要功能
1、營養功能
每個成人3L左右的血漿中約含有200g蛋白質,它們起着營養貯備的功能。雖然消化道一般不吸收蛋白質,吸收的是氨基酸,但是,體內的某些細胞,特別是單核吞噬細胞系統,吞飲完整的血漿蛋白,然後由細胞內的酶類將吞入細胞的蛋白質分解為氨基酸。這樣生成的氨基酸擴散進入血液,隨時可供其它細胞合成新的蛋白質之用。
2、運輸功能
蛋白質巨大的表面上分佈有眾多的親脂性結合位點,它們可以與脂容性物質結合,使之成為水溶性,便於運輸;血漿蛋白還可以與血液中分子較小的物質(如激素、各種正離子)可逆性的結合,即可防止它們從腎流失,又由於結合狀態與遊離狀態的物質處於動態平衡之中,可使處於遊離狀態的這些物質在血中的濃度保持相對穩定。
3、緩衝血漿中可能發生的酸鹼變化,保持血液pH的穩定。
調節血漿pH值,維持酸鹼平衡。血漿蛋白的等電點大部分在pH4~6,血漿中蛋白多以負離子形式存在,以(Pr表示血漿蛋白)形式構成血漿中的緩衝對。
因其含量多而分子小,血漿膠體滲透壓的75~80%由它維持。
5、參與機體的免疫功能
在實現免疫功能中有重要作用的免疫抗體、補體系統等,都是由血漿球蛋白構成的。
6、參與凝血和抗凝血功能
絕大多數的血漿凝血因子、生理性抗凝物質以及促進血纖維溶解的物質都是血漿蛋白。各種凝血因子及抗凝血因子在減少出血,防止循環阻塞中發揮重要作用。
7、生理性止血功能
血漿蛋白白蛋白
血漿蛋白理化特性
人血漿白蛋白(albumin)是人血漿含量最多的蛋白質,約45g/L,佔血漿總蛋白的60%。肝臟每天合成12g白蛋白,佔肝臟分泌蛋白的50%。人血漿白蛋白基因位於第4號染色體上,其初級翻譯產物為前白蛋白原(preproalbumin)。在分泌過程中切除信號肽,生成白蛋白原(proalbumis)。繼而在高爾基氏體經組織蛋白酶B切除N末端的一個6肽片斷(精-甘-纈-苯丙-精-精),成為成熟的白蛋白。由585個氨基酸組成的一條多肽鏈,含17個二硫鍵,分子量約為69,000。白蛋白的分子呈橢園形,其長短軸分別為150?和38?,較球蛋白和纖維蛋白原分子對稱,故白蛋白粘性較低。白蛋白等電點為pH4.7,比血漿蛋白其他組分的PI低,所以在常用的弱鹼性電泳緩衝液中所帶負電荷多,加之分子量小,故電泳遷移速度快
[1]
。
血漿蛋白生理功能
血漿白蛋白主要有兩方面生理功能:
① 維持血漿膠體滲透壓。因血漿中白蛋白含量最高,且分子量較小,故血漿中它的分子數最多。因此在血漿膠體滲透壓中起主要作用,提供75-80%的血漿總膠體滲透壓。
② 與各種配體(ligands)結合,起運輸功能。許多物質如遊離脂肪酸、膽紅素、性激素、甲狀腺素、腎上腺素、金屬離子、磺胺藥、青黴素G、雙香豆素、阿斯匹林等藥物都能與白蛋白結合,增加親水性而便於運輸。
血漿蛋白金屬結合
血漿蛋白結合珠蛋白
是一種血漿糖蛋白,分子量約為90.000。能與紅細胞外血紅蛋白(Hb)結合形成緊密的非共價複合物Hb-Hp。每100ml血漿中具有足以結合40?80mg血紅蛋白的Hp。每天降解的Hb約有10%釋入血循環中,成為紅細胞外遊離的Hb,Hb與Hp結合成Hb-Hp複合物後分子量可達155.000,不能透過腎小球,從而防止遊離血紅蛋白從腎臟丟失,避免Hb所含鐵的丟失。保證鐵再用於合成代謝。
血漿蛋白鐵轉運蛋白
鐵轉運蛋白屬β球蛋白。是由肝臟內合成的糖蛋白,分子量約80.000。具高度多態性,目前已發現20多種不同類型的Tf。每分子Tf可結合2分子的Fe3+。鐵轉運蛋白的生理功能是將鐵運送到需要鐵的組織與細胞。每天血紅蛋白分解代謝,釋出25mg左右的鐵。遊離鐵有毒性,它與Tf結合後不僅毒性降低而且還將鐵運送到需鐵部位。
鐵是許多含鐵蛋白質生物活性的發揮所必不可少的,如血紅蛋白、肌紅蛋白、細胞色素、過氧化物酶等。因此,任何生長、增殖細胞的膜上都有鐵轉運蛋白的受體。攜帶Fe3+的Tf與受體結合後經內吞作用進入細胞內,供細胞內合成利用。
血漿蛋白化驗單
肝臟是機體蛋白代謝的主要器官。如白蛋白、脂蛋白、凝血因子和纖溶因子以及各種轉運蛋白等均系肝細胞合成,當肝功能受損時這些蛋白質便減少;γ-球蛋白雖非肝臟細胞合成,但肝臟功能受損時,如有炎症時,γ-球蛋白可增多。測定血漿蛋白水平,可瞭解肝臟對蛋白質的代謝功能。
脂肪肝最常見的異常變化是血漿蛋白總量改變和白、球蛋白比值倒置,有些病人的血漿蛋白電泳示α1-、α2-、β-球蛋白增加。脂肪肝治癒後,血漿蛋白的異常較其他任何生化改變更晚恢復,常要經過3-6個月之後才恢復正常。
[2]
血漿蛋白應用
在我國豬血在飼料工業、食品工業和醫藥工業中應用的比較多。
(1)在飼料中的應用
畜禽血液飼料,80年代前利用形式主要是蒸煮血粉或壓榨血粉80年代初期一些科研單位和企業,開始聯合研製發酵血粉。如武漢肉聯廠同中國科學院武漢病毒研究所,研製的“喂壯—W發酵血粉”;80年代中期杭州商學院試製成功酶化豬血粉
[3]
。
(2)在食品工業中的應用。
①在肉製品中:在香腸、灌腸、西式火腿和肉脯中添加適量的豬血漿蛋白,脂肪含量略有相對降低,蛋白質含量提高特別是血漿蛋白乳化性能好,產品的保水性、切片性、彈性和粒度、產率等均有提高,成本降低。如江蘇省泰縣食品公司加工廠在紅腸中加入10%-12%的血漿,蛋白質含量提高7%,產品得率提高20.4%,每公斤香腸成本降低5%-8%,該廠用血粉代替雞蛋添加到肉脯中,效果很好,節約成本。
②烹飪菜餚:天津肉聯廠利用豬血漿蛋白烹製出12種菜餚,例如油爆蛋白丁、鍋它蛋白,辣油蛋白、蛋白四寶等。這些菜餚具有高蛋白、低脂肪的特點,味道鮮美,潤滑可口,吃而不膩,營養豐富,色香味俱佳。
③糖果糕點:血漿或全血經水解後,其蛋白質含量比奶粉的含量要高。邯鄲肉聯廠採用酶降解,經過脱色脱臭,研製出食用蛋白,應用與糕點效果很好。揚州市生化製藥廠採用酶水解血蛋白粉,以1%、2%、3%的比例加入京果粉、蛋糕、餅乾、麪包等,效果也很好。上海市食品研究生用血蛋白粉摻入麪包、餅乾中,提高了產品蛋白質含量。經應用發現血漿蛋白粉是很好的發泡劑和乳化劑。江蘇省泰州肉聯廠把血漿蛋白添加到蛋糕中,能部分代替雞蛋,並且效果很好
[4]
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④營養補劑:由於血中含有豐富的蛋白質、微量元素和鐵質等,特別適宜於作營養添加劑。
(3)在醫藥工業中的應用
①血卟啉衍生物:血卟啉衍生物是在原卟啉基礎上經過分子結構修飾而值得的。該物質有與癌細胞中的核糖核酸緊密結合的作用。揚州生化製藥廠承擔的國家重點攻關課題“激光血卟啉衍生物防治癌症”的研究,通過對基底細胞癌、黑色素癌、胃癌、食道癌等臨牀試驗,對癌腫細胞有較強殺傷力,藥物毒性小。療效好。
②原卟啉鈉:揚州生化製藥廠採用酯化法研製的原卟啉鈉有保肝和降轉氨酶作用,用於治療急慢性肝炎。
③超氧化物歧化酶(SOD):SOD是從豬血中採用生化方法制取,具有重要保護作用的一種酶,能有效地清除超氧化自由基陰離子。我國蘇州醫學院與蘇州生化製藥廠聯合研製成功,珠海某科技開發公司也製取成功。
- 參考資料
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- 1. 金曉霞, 羅堅, 蘇志國. 血漿蛋白分離純化的進展--親和技術的重要作用[J]. 中國生物工程雜誌, 2004, 24(7):74-81.
- 2. 脂肪肝血漿蛋白化驗單怎麼看 .中國肝病防治中心[引用日期2012-10-30]
- 3. 施問華. 淺談血漿蛋白及其功能[J]. 生物學通報, 1992(9):24.
- 4. 袁中彪, 張瓊. 血漿蛋白粉的研究進展[J]. 飼料博覽, 2003(11):6-8.
- 5. 劉騫. 食品中蛋白質的功能(五) 食品蛋白質的功能性質(二)——膠原蛋白和血漿蛋白[J]. 肉類研究, 2009(8):62-68.