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結(jié)構(gòu)蛋白
概述
不凍蛋白質(zhì)又稱冰結(jié)構(gòu)蛋白或冰組織蛋白（ISP），所起的作用是阻止形成冰結(jié)晶，并且把冰結(jié)晶的成長控制在最低限度內(nèi)。現(xiàn)在，通過ISP控制冰結(jié)晶大小的作用正在被應(yīng)用在冰淇淋生產(chǎn)中，即使是很低濃度的ISP，也能夠抑制冰淇淋或餐后甜食中冰結(jié)晶長大，而且能夠使冰結(jié)晶的形狀發(fā)生多種變化。
- 中文名
- 冰結(jié)構(gòu)蛋白
- 外文名
- ISP
- 又 名
- 不凍蛋白質(zhì)
- 作 用
- 阻止形成冰結(jié)晶
- 應(yīng) 用
- 冰淇淋生產(chǎn)
- 地 位
- “40年來冰淇淋技術(shù)的最大突破”
- 發(fā)明者
- 吉姆克里利
概述
冰結(jié)構(gòu)蛋白冰結(jié)構(gòu)蛋白，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種蛋白質(zhì)，把它添加進(jìn)冰棍和冰淇淋后，可以保持牛乳、糖分等主要成分不與冰晶分離。 冰結(jié)構(gòu)蛋白的形狀可以與冰晶很好地結(jié)合，還發(fā)現(xiàn)與魚類相比，陸生動植物體內(nèi)的冰結(jié)構(gòu)蛋白表現(xiàn)更為活躍，可以從各個方向防止冰生長。
神奇蛋白
英國人吉姆克里利花費(fèi)17年時間研究冰淇淋。他稱冰結(jié)構(gòu)蛋白為“40年來冰淇淋技術(shù)的最大突破”。因?yàn)樗梢钥刂票У纳L，“為我們提供一種全新的用冰方法”。1969年荷蘭生物學(xué)家阿瑟德弗里斯在南極魚類的血液里發(fā)現(xiàn)冰結(jié)構(gòu)蛋白，他認(rèn)為正是這種物質(zhì)使得冷水中生活的魚類不會血液結(jié)冰。
隨著對這種“抗寒”蛋白質(zhì)研究的推進(jìn)，人們在越來越多的生物如抗凍植物、魚類、菌類等的內(nèi)部組織里發(fā)現(xiàn)它的存在。過去15年里，克里利和他的團(tuán)隊(duì)一直在研究現(xiàn)在被稱為“冰結(jié)構(gòu)蛋白”的物質(zhì)。他們發(fā)現(xiàn)這種蛋白質(zhì)不僅可以用來阻止冰的形成，還可以“定制冰晶”。
狀態(tài)穩(wěn)定
在不同生物體內(nèi)存在不同類型的冰結(jié)構(gòu)蛋白，每種蛋白質(zhì)控制冰晶生長的方向不同，因此它們“改造”冰的方式存在些許差異。你可以用這些蛋白質(zhì)和冰本身含有的奇妙物質(zhì)生產(chǎn)出非尋常造型的冰晶，可以是針狀、球狀甚至菱形。
我們現(xiàn)在采用的是阻止冰晶橫向增長的一種冰結(jié)構(gòu)蛋白，克里利解釋說，這意味著冰晶不會“變胖”只會“變長”。這些針狀冰晶可以組成獨(dú)特的蛋白質(zhì)支架，讓冰淇淋不僅穩(wěn)定、難以滴落還較慢融化。在微觀觀測下，冰淇淋由冰晶、氣泡、脂肪粒以及水、糖分、脂肪、牛乳蛋白混合物構(gòu)成，它極不穩(wěn)定并從制成起就開始變質(zhì)，所以需要冷藏。“當(dāng)氣泡變得粗大并結(jié)合在一起時，冰淇淋就變得像酥餅一樣松散，”克里利說。與此同時，隨著冰晶增長，冰淇淋里會充滿咬上去嘎嘎響的小冰粒。
而蛋白質(zhì)支架可以防止氣泡粗大化，讓冰的狀態(tài)更穩(wěn)定并且可以把冰淇淋成分都“鎖進(jìn)”支架里。在顯微鏡下觀察，這種冰淇淋里不存在積聚的糖分和冰塊，因此吃的人無法從中吮吸出甜汁。
主要作用
1、克里利現(xiàn)供職于聯(lián)合利華公司康沃斯冷凍食品研究中心。聯(lián)合利華公司已獲得批準(zhǔn)在生產(chǎn)的冰淇淋和冰棍中添加特定冰結(jié)構(gòu)蛋白。除作為冰淇淋添加劑外，冰結(jié)構(gòu)蛋白還有更重要的醫(yī)用價值。 冰結(jié)構(gòu)蛋白
2、美國俄亥俄大學(xué)研究人員伊多布拉斯拉夫斯基研究冰十余年。他發(fā)現(xiàn)冰結(jié)構(gòu)蛋白的形狀可以與冰晶很好地結(jié)合，還發(fā)現(xiàn)與魚類相比，陸生動植物體內(nèi)的冰結(jié)構(gòu)蛋白表現(xiàn)更為活躍，可以從各個方向防止冰生長。
3、布拉斯拉夫斯基認(rèn)為這些陸生生物體內(nèi)的抗凍蛋白質(zhì)可以用來保護(hù)供移植的人體器官?，F(xiàn)有條件下，為防止器官被冰破壞，運(yùn)送箱的溫度一般在0攝氏度或以上，因此器官在離開人體短短幾小時后就會失去活性。醫(yī)學(xué)家們寄希望于冰結(jié)構(gòu)蛋白既可以在更低溫度下保存供移植器官，又可以避免它們被冰破壞。
4、還有研究人員開始關(guān)注冰結(jié)構(gòu)蛋白在低溫醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。譬如可以引導(dǎo)冰在特定方位的形成來凍結(jié)和破壞皮膚中的腫瘤，以減少對周邊組織的損傷。
具體實(shí)驗(yàn)
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