飯後,萊特豪斯揀些龍蝦的爪和外殼,小心翼翼地用油紙包好,帶回自己的實驗室,準備按照化學的常規方法研究它一番。他先將蝦殼溶解在濃鹽酸中,濾去不溶解的殘渣,再把濾液小心蒸發掉,此時便得到一種發亮的晶體,接著他便對它作進一步分析,認定它是一種糖類化合物,除含碳、氫、氧等元素外,還含有氮元素,而以氨基的形式存在分子結構中。於是,萊特豪斯把這種糖取名為氨糖,但是,它幾乎沒有任何甜味,是不能作甜味品的。
這種新的糖類化合物被發現後,立即引起化學家的興趣,紛紛測定它的結構,直到1903年德國著名化學家費雪,才通過嚴格實驗確定其結構式,它的分子結構基本上與葡萄糖一樣,隻是第二個碳原子上不是羥基而是氨基。
費雪還指出,由於氨糖中含有氨基,顯堿性,易溶解於酸鹽中,所以,才被萊特豪斯輕而易舉地捉到了。
費雪測定結構後,化學家哈沃斯又用人工方法合成了氨糖,1914年美國洛克菲勒醫學研究所萊文教授又從動物血管和軟骨中分離出第二種氨糖——半乳氨糖。1945年它也被化學家用人工方法合成了。據統計迄今已發現60多種不同結構的氨糖。目前生產氨糖方法,由於人工合成的方法成本太高,普通用遺傳工程的方法來大規模生產。
科學家從黴菌分泌物常含有氨糖的事實得到啟發,如鏈黴菌分泌的鏈黴素中就含有氨糖,因此,科學家就把鏈黴菌中能產生氨糖的基因分離出來,用遺傳工程的辦法,移到大腸杆菌的DNA中,這樣,使大腸杆菌按照人們提供的基因,源源不斷地生產出各種氨糖。據統計目前醫藥上所用數十種氨糖,幾乎都用這種辦法生產。
那麼,科學家千方百計生產氨糖有什麼用呢?
雖然,氨糖不像一般糖類化合物那樣,作為人類能量的源泉,但是,它們都是抗病殺菌的能手。1946年科學家首先發現鏈黴素中含有氨糖,後來,在新黴素、卡那黴素、巴尤黴素等抗菌素中都發現含有氨糖,有人做過這樣的實驗:把上述抗菌素中的氨、糖基去掉,那麼,抗菌素就失去殺菌能力,因此,人們斷定氨糖是殺菌的能手。
這又是為什麼呢?
應該說,這還是一個謎。目前有一種解釋是,任何生物體(包括細菌和病毒),在新陳代謝和傳宗接代方麵,都必需一種物質——糖蛋白,它是糖和蛋白質的複合體。由於氨糖結構與糖相似。細菌和病毒誤把它當作糖類,用來為自己製造糖蛋白,結果,適得其反不能在新陳代謝中發揮正常作用,從而導致細菌和病毒的死亡。
這種解釋是否可靠,尚待有關實驗來證明。
為什麼甲殼素被人稱作材料的明星
甲殼素廣泛地存在於蝦、蟹等動物的外殼中,如果把它提取出來,可發現它是一種白色、無定形,半透明的有機化合物。甲殼素在自然界蘊藏量極大,據統計每年自然界製造甲殼素達100億噸,這個數量僅僅次於纖維素,雄居第二。
最早應用甲殼素的要算印第安人了,他們早就用海龜殼提取甲殼素用作治療刀傷、箭傷等。
19世紀後,甲殼素應用逐漸廣泛,常用來作脫水劑,防火劑等。
隨現代科學技術的發展,甲殼素已作為材料行業中一顆新星登上曆史舞台了。
首先,甲殼素已用來製作人造皮膚,它有通透性好,傷口愈合快等優點,當今美國出品的甲殼素橡皮膏,因其止血效果好已風行全球。
其次,無形眼鏡是當今時髦產品,如果機械製作,手續麻煩,成本也高,如今用甲殼素製作鏡片,不需機械加工,隻要象對塑料那樣壓模成形就可以了。
第三,甲殼素還用作植物防蟲劑。美國農業局已用甲殼素處理植物種子,讓甲殼素裹著植物種子下地,可防止病毒、病菌的侵害,而且甲殼素中還含有一定量氨糖,可殺死病菌。
據英美兩國農業部門試驗,如將小麥、蠶豆、大麥、扁豆等種子,在甲殼素中浸泡一下,再下種,便可增產10%~30%。
最後,甲殼素還用作淨水劑,它可以把水中細菌和有毒物質團團包圍住,殺死細菌或使有害物質沉積下來。
那麼,甲殼素在工業、農業和日常生活中還有哪些用途呢?人類怎樣充分地把自然界賜予人類的每年100億噸財富利用起來呢?
科學家們正在探索中。
海卜賽在人體中有何作用
在自然界裏,氨基酸為數不過20多種,而這20多種氨基酸竟組成世界上數十萬種的蛋白質。
是否還有新的氨基酸未參加蛋白質組成的行列呢?
首先,日本的一些生物化學家在牛的大腿組織中分離到一種新的氨基酸,它的譯名叫海卜賽(Hypusine),此後,英、美的化學家也相繼地在許多動物器官的蛋白質中發現它。最近,美國生物化學家伯克經過一番努力,竟在人的淋巴球蛋白質中也分離到海卜賽,由此說明,海卜賽也是從人體中所發現的新氨基酸。
海卜賽的“體態”比其它氨基酸稍大,它的分子中含有9個碳原子,有2個遊離的氨基,1個羥基和1個羧基,經分析檢定它的物理和化學性質跟其他氨基酸都相似。據伯克初步研究,這種新氨基酸是作為動物生物合成的前體,而參加動物新陳代謝,最後在動物器官中“安家落戶”,成為動物器官蛋白質的組成成分。