蛋白質的變性作用

蛋白質分子的天然構象遭到破壞導致其生物活性喪失的現象。蛋白質在受到光照、熱、有機溶劑以及一些變性劑的作用時，次級鍵遭到破壞導致天然構象的破壞，但其一級結構不發生改變。包含了蛋白質的沉澱作用。

在熱、酸、鹼、重金屬鹽、紫外線等作用下，蛋白質會發生性質的改變，而凝結起來，這種凝結是不可逆的，不能再使它們恢復為原來的蛋白質，這種作用就叫做蛋白質的變性作用．蛋白質變性后，就失去了原來的可溶性，並且失去了它們生理上的作用，蛋白質的變性屬化學變化．本文主要從影響蛋白質變性作用的因素以及蛋白質變性作用的應用兩方面加以論述．

隨著溫度的變化，蛋白質的性質也隨之變化．一般說來，在低溫時蛋白質的活性較弱，並且溫度越低、活性越弱，但在低溫時蛋白質一般不發生變性作用；在較高的溫度時，蛋白質的活性增強，並且在一定溫度範圍內，溫度越高、活性越強，在加熱（或高溫）時，蛋白質活性喪失，發生變性作用．因此，我們可通過控制溫度，來控制蛋白質的性質向著有利於我們需要的方面進行．例如：

1．低溫冷凍、冷藏．許多含蛋白質的物質，如蛋類、肉類、魚類等長久放置時會在某些微生物（或細菌）的作用下發生腐敗．根據在低溫時微生物（或細菌）活動性較弱的性質，可以用冰箱、冷庫等將這些物質貯存較長的時間．同理，一些含水量高的食品，如水果、疏菜等可冷藏貯存．

2．有酶參與的各種發酵作用，如釀酒、釀醋、制醬等，都要控制適宜的溫度．溫度太高，酶發生變性作用，發酵停止；溫度太低，酶的活性減弱，發酵速度減慢，甚至停止．根瘤菌的固氮作用是在室溫下進行的．

3．作物浸種、菌種疏菜（如蘑菇、靈芝）等的生長、豆芽的生長、雞鴨等禽蛋的孵化等都要控制適宜的溫度，溫度過高或過低效果都不好．

4．在日常生活中，為了減少疾病，防止各種病菌對人體的侵害，一般不要喝生水，不要吃未煮熟的食物，因為這裡面的一些細菌、病菌沒有經高溫殺死．夏天，有時如果稀飯、湯菜等做多了，可將多餘的飯菜重新煮沸後放置在鍋里，由於整個鍋內的細菌已被殺死，因此短時間內飯菜不會變質．當衣服上沾有鮮血斑時，宜用溫水洗，千萬不能用熱水洗，否則，會引起蛋白質凝固，沾附在纖維上難以洗凈．

5．在醫療衛生、公共場所中的應用．在醫院裡當病人因皮膚破裂引起出血時，醫生常用冰塊將出血的部位冷凍起來，其作用主要有：①使血管收縮，減少出血；②使表面的血凝固，阻止內部的血液流出；③降低病菌的活性，防止感染．還有，醫生用過的針頭，每次都要進行高溫煮沸，目的是殺死針頭上的病菌，防止對他人引起感染．在一些公共場所，如理髮店使用過的毛巾、圍巾、理髮器具等應經常進行高溫煮沸等處理，以殺死上面的病菌，防止病害的傳播．

紫外線能使蛋白質發生變性作用，人體大量照射紫外線會誘發皮膚癌．目前，世界上皮膚癌患者急劇上升，其原因在於臭氧層的破壞，導致了太陽光中的紫外線大量湧向地球的緣故．而臭氧層的破壞，又是由於人類大量使用鹵代烴類製冷劑以及空氣中大量排放某些還原性氣體引起的．因此，保護環境，減少或禁止這些物質的生產、使用和排放，已到了刻不容緩的地步．

事物有一分為二性，紫外線既能危及人類，又能為人類造福，例如：

1．用於殺菌消毒．在醫院的病房裡，常常安放紫外燈，其目的就是殺死空氣中的病菌．在一些高級賓館里，常備有紫外線消毒櫥，用於餐具等的消毒．現在各種飲料、啤酒、礦泉水等所用水的消毒，絕大多數都是通過紫外線發生器發出的紫外線，經一定時間的照射來完成的．

2．用於醫療上．由於紫外線可引起蛋白質變性，在醫療上可用紫外線照射的方法來殺死腫瘤中的一些壞細胞，此可謂“以毒攻毒”．

1．酸

酸能引起蛋白質變性，因此酸常用於殺菌，例如：

（1）人體胃液中含有一定濃度的鹽酸，它可以殺死食物及水中的少量病菌，因此人體有一定的免疫功能．

（2）醋酸用途很廣，如可將醋酸蒸發，利用其蒸氣對某些公共環境進行消毒，以防病菌的蔓延；再如，用醋酸淹制的食品不易變質等．

（3）、漂白粉等對自來水的殺菌消毒，實際上是次氯酸的作用，次氯酸具有高效、低毒（可忽略）、低殘留的優點．

2．鹼

鹼，尤其是強鹼（如苛性鈉、苛性鉀等）對皮膚及其它類型的蛋白質具有嚴重的腐蝕和破壞作用，因此在使用時應注意安全．

在鹼中，常用熟石灰跟某些物質一起製成殺蟲劑、殺菌劑，如石灰硫磺合劑、波爾多液等．

在造紙產生的黑液中，含有較高濃度的燒鹼溶液，如果不經處理直接排放，將把水中的魚類等生物殺死，從而造成嚴重的環境污染．

3．重金屬鹽

重金屬離子對水質會帶來嚴重的污染，它不僅直接危及水中浮遊動物的生存，還會直接或間接的危及人類的健康．人類飲用這種水或吃了富集重金屬離子的魚類等，會引起各種疾病，嚴重時會引起死亡，日本發生的“水俁”病就是典型的例子．隨著我國經濟的發展，各種電解廠、電鍍廠、印刷廠、製革廠等排放的含重金屬離子的水越來越多，這方面的危害越來越突出，已危及到人類的生存，應採取有力措施來治理這方面的污染．

重金屬離子，有它的危害作用，但也有它的一些積極作用，例如：

（1）在醫藥上，可用作止血劑，就是利用了重金屬離子對蛋白質的凝固作用；紅汞常用於膿、傷口表面的消毒，就是利用了汞離子的殺菌作用；有的眼藥水是用很稀的溶液配製成的，就是利用了的殺菌消毒作用．

（2）在農藥上，廣泛使用的“波爾多液”是由石灰乳和膽礬製成的，就是利用了的殺菌、殺蟲作用．

（3）在建材上，為防止木材的腐爛，可將木材用某些重金屬鹽的溶液進行浸泡，如鐵路上使用的枕木，常用溶液浸泡，就是利用了的殺菌作用．

（4）在日常生活中，許多人都知道用Ag、Pt、Au等器皿盛放的食物不易變質，就是由於溶解在食物中的極少量的、、等離子能殺死細菌的緣故．

（5）用於除老鼠等“四害”．將某些重金屬鹽類（如鋅鹽）跟某些食物攪勻，待老鼠等吃下這種食物后，其中的重金屬離子將把它們殺死．

有些非金屬單質，如硫、碘、白磷等能引起蛋白質變性，用硫製成的軟膏常用於治療某些皮膚病，用碘跟酒精配成的“碘酒”，常用於皮膚表面傷口的殺菌消毒．

有些非電解質，也能使蛋白質變性，如常用75%的酒精進行皮膚表面消毒；用福爾馬林（35%～40%的甲醛水溶液）浸泡動物屍體，浸泡后久置不腐爛，故常用於保存屍體；用很稀的甲醛溶液來浸泡種子，以殺死表面及裡面的蟲卵、細菌等；用苯酚跟肥皂水配成的“來蘇爾”，常用於衛生室內外的環境消毒；澱粉漿糊中常加入少量的酚類物質目的就是防止變質（或被蟲吃掉）．

最後，需特別指出的是，在使用（或配製）農藥、醫藥時，要注意控制好用藥量（或用藥濃度），較為理想的用藥量（或濃度），應當是能將病菌（或害蟲）殺死，而對動植物帶來的傷害較小．