水浸古皮革残留蛋白质的比较蛋白质组学分析及其保护意义

本研究针对水浸古皮革蛋白质降解严重、保护困难的问题，通过比较蛋白质组学分析揭示了其胶原蛋白大量流失的分子机制。结合ELISA物种鉴定、FTIR和SEM等多技术手段，建立了高分辨率皮革蛋白质表征策略，为文物预防性保护提供科学依据。

　　

在人类文明发展史上，皮革文物承载着重要的历史与文化价值。这些珍贵的遗产在长期保存过程中，特别是处于水浸环境时，极易发生蛋白质降解现象。面对这一挑战，研究人员迫切需要深入了解古代皮革文物的结构和蛋白质组成，从而制定有效的保护策略。然而，该领域的系统性研究仍然较为缺乏。

为此，研究团队在《Journal of Proteomics》上发表了一项突破性研究，通过多角度系统分析了新鲜植鞣皮革、干燥皮革文物和水浸皮革文物的结构差异。与水浸皮革相比，新鲜和干燥皮革样品显示出更完整的纤维结构和更好的力学性能。尤其值得关注的是，水浸皮革文物不仅颜色变深、脆性增加，其纤维结构也出现了显著破坏。

研究采用了多项先进技术手段。首先通过立体显微镜和扫描电子显微镜（SEM）观察形态学特征；利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析蛋白质化学结构变化；采用酶联免疫吸附测定（ELISA）进行物种鉴定；最后通过比较蛋白质组学方法系统鉴定残留蛋白质组成。

在形态学观察方面，研究揭示了水浸皮革文物存在明显的纤维结构解体现象。与新鲜植鞣皮革和干燥皮革文物相比，水浸样品的胶原纤维排列松散，连接性差，这直接导致了其机械强度的下降。

红外光谱分析带来了更深入的发现。FTIR结果显示，水浸皮革文物中酰胺II带和酰胺III带的特征峰几乎完全消失，这表明蛋白质的二级结构遭到了严重破坏。这一发现从分子层面解释了水浸皮革力学性能衰退的原因。

物种鉴定研究通过ELISA技术成功确定了皮革文物的生物来源。这种方法不仅快速、灵敏，而且具有高度特异性，为考古皮革文物的溯源分析提供了可靠的技术支持。

最引人注目的是比较蛋白质组学分析的结果。研究发现，与新鲜植鞣皮革相比，水浸皮革文物中可检测到的蛋白质种类显著减少。特别是I型胶原蛋白和其他结构蛋白来源的肽段数量大幅减少。这种胶原相关肽和结构相关肽的丢失，与观察到的广泛纤维解体现象密切相关，共同导致了水浸皮革显著的形态学恶化。

通过整合ELISA物种鉴定和蛋白质组学分析，研究团队建立了一种全新的策略，能够在前所未有的分辨率水平上实现对皮革蛋白质的快速、灵敏和特异性表征。这一 multidisciplinary 研究方法不仅适用于考古皮革文物的分析，也为其他蛋白质类文物的保护研究提供了重要参考。

该研究的结论部分强调，水浸环境对皮革文物的保存构成了严重威胁，导致胶原蛋白的大量流失和结构蛋白的广泛降解。这种分子水平的变化直接表现为宏观形态的恶化和力学性能的衰退。研究建立的综合分析方法能够准确评估皮革文物的保存状态，为制定针对性的保护措施提供科学依据。

在讨论中，研究人员指出，这种多技术联用的策略不仅适用于考古学研究，在文化遗产保护领域同样具有广阔的应用前景。通过早期检测蛋白质降解迹象，保护人员可以及时干预，延缓文物劣化进程。此外，该研究方法论还可扩展到其他有机质文物的保护研究中，如纺织品、羊皮纸等蛋白质基材料。

这项研究由浙江大学动物科学学院的汤丽杰（Lijie Tang）、杨海亮（Hailiang Yang）、吴志江（Zhijiang Wu）、鲍丽平（Liping Bao）、周扬（Yang Zhou）和王华兵（Huabing Wang）合作完成，为水浸皮革文物的保护提供了重要的理论基础和技术支持。其创新性地将现代分析技术与文物保护需求相结合，展现了跨学科研究在文化遗产保护领域的巨大潜力。