Ｓｃｉｅｎｃｅ
ａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＦｏｏｄＩｎｄｕｓｔｒｙ
食品营养
淡水鱼皮胶原蛋白粉的成分分析
周彦钢，贾建萍，孙丽华
（浙江省医学科学院保健食品研究所，浙江杭州３１００１２）
摘要：对淡水鱼皮胶原蛋白粉的成分进行了分析，结果表明，蛋
白质含量９１．３７％、酸溶蛋白７５．２０％、多肽６７．７６％、羟脯氨酸１０．４７％、氨基酸总量９０．５５％、游离氨基酸７．４４％。关键词：鱼皮胶原蛋白，胶原蛋白肽，羟脯氨酸，氨基酸，酶解中图分类号：ＴＳ２０１．２＋１文献标识码：Ｂ
文章编号：１００２－０３０６（２００７）０７－０１９２－０３
胶原蛋白是人体内含量最多、分布最广泛的蛋白质，是一种与组织和器官功能密切相关的功能性蛋白，其独特的功效与生理活性已被愈来愈多的消费者所认识。胶原蛋白制品已被广泛应用于食品、保健食品、化妆品、医药等领域，市场需求急剧增加［１］
。以往的胶原蛋白制品主要从一些陆生哺乳动物，如牛、猪、驴的皮肤中提取，近年来由于疯牛病、口蹄疫的影响，并且随着水产养殖业的发展，人们开始寻求从水产鱼类中提取，利用淡水鱼加工的下脚料，如鱼皮、鱼骨、鱼鳍、鱼鳞等提取胶原蛋白，既提高了渔业加工的综合利用率和经济效益，又解决了环境污染问题，开辟了一条新的胶原蛋白资源途径［２］
。我们采用生物酶解技术，进行了淡水鱼皮胶原蛋白粉的研制，并对其主要成分进行了分析，为进一步的开发应用提供科学依据。
１材料与方法
１．１材料与设备
淡水鱼皮胶原蛋白粉由湖州珍露生物制品有限公司提供，以草鱼皮、鲤鱼皮为原料，经脱脂、复合酶酶解、过滤分离、脱色、浓缩、喷雾干燥等工序制成，外观呈白色粉末状；Ｌ－羟脯氨酸、
色氨酸、亚硝酸钠、氯氨Ｔ、氯化亚锡、盐酸、氢氧化钠、柠檬酸、乙酸钠、正丙醇、异丙醇、高氯酸、对二甲氨基苯甲醛、三氯醋酸等均为分析纯级。
日立Ｌ－８８００高速氨基酸分析仪，Ｓ．Ｃ．１０１．１型电
收稿日期：２００６－１０－０８
作者简介：周彦钢（１９５５－），男，高级实验师，主要从事食品、保健食品
的研究开发工作。
热恒温鼓风干燥箱，Ｌ－Ｄ４－２型离心机，ＵＶ－２１００型分光光度计等。
１．２实验方法
１．２．１
蛋白质的测定采用半微量凯氏定氮法。
１．２．２氨基酸的测定样品用６ｍｏｌ・Ｌ－１盐酸１１０℃水解２４ｈ，经脱酸过滤处理后上机。
１．２．３游离氨基酸的测定样品不经酸解，直接溶解
过滤处理上机。
１．２．４酸溶蛋白质的测定精确称取样品１．０ｇ（精确
至０．０００１），
加１０ｍＬ１５％三氯醋酸溶液摇匀，
超声
１０ｍｉｎ，４０００ｒ／ｍｉｎ离心１０ｍｉｎ，取上清液，用凯氏定氮
法测定酸溶蛋白质含量。
１．２．５羟脯氨酸的测定参照ＧＢ９６９５．２３方法，样品
采用６ｍｏｌ／Ｌ盐酸真空、密封、１１５℃水解２４ｈ，用对二甲氨基苯甲醛显色，５５８ｎｍ比色测定。
１．２．６色氨酸的测定参照《
保健食品化学及其检测技术》０．２５％氢氧化钠溶解，对二甲氨基苯甲醛显色，
６００ｎｍ比色测定。
１．２．７多肽的测定鱼皮胶原蛋白粉经１５％的三氯醋
酸超声溶解处理，被酶解的胶原蛋白已成为肽链或游离氨基酸，其分子质量比胶原蛋白的分子质量要小得多，并且易被三氯醋酸溶液溶解。而那些未被酶解的胶原蛋白难溶于三氯醋酸溶液，通过离心未被酶解的胶原蛋白沉淀于底部，多肽和游离氨基酸则溶解在上清液中。因此，测定上清液中的蛋白质（又称为酸溶蛋白，由多肽和游离氨基酸组成）含量，以及鱼皮胶原蛋白粉中的游离氨基酸含量就可以求出多肽的含量。
２结果与分析
２．１淡水鱼皮胶原蛋白粉的一般成分组成（ｇ・１００ｇ－１）
蛋白质９１．３７，酸溶蛋白７５．２０，多肽６７．７６，羟脯氨酸１０．４７，游离氨基酸７．４４，氨基酸总量９０．５５。
２．２淡水鱼皮胶原蛋白粉的氨基酸组成
见表１。由表１可知，氨基酸总量：９０．５９２２ｇ・１００ｇ－１，必需氨基酸：１６．１８８６ｇ・１００ｇ－１，ＥＡＡ／ＡＡ：１７．８３％。
食品营养
２．３淡水鱼皮胶原蛋白粉中的游离氨基酸测定结果
－１
见表２。由表２可知，游离氨基酸总量为７．３１７３ｇ・。１００ｇ
Ｖｏ
ｌ．２８，Ｎｏ．０７，２００７
测定结果恰恰相反，这一现象出乎我们的常理推论，但是可以排除我们的实验差错。在鱼鳞胶原蛋白分析中也同样出现这一现象，这是否在测定总氨基酸的水解过程中原来游离的胱氨酸、酪氨酸被破坏了？因而在测定总氨基酸时的结果显得比游离氨基酸的测定结果还低，这一现象有待于今后进一步研究。
通过表３淡水鱼皮胶原蛋白与陆上动物胶原蛋白的氨基酸组成比较，两者的氨基酸组成基本一致［２］，除甘氨酸、羟脯氨酸含量略低于陆上动物胶原蛋白外，其余氨基酸均高于陆上动物胶原蛋白的氨基酸含量，淡水鱼皮胶原蛋白粉的氨基酸总量高于动物胶原蛋白的氨基酸总量。
综合上述分析结果表明，采用生物酶解工艺技术加工的淡水鱼皮胶原蛋白粉实际上是胶原蛋白和多肽、氨基酸的混合物，其中以多肽类成分为主，还有少量未被酶解的胶原蛋白和酶解产生的游离氨基酸。我们通过测定酸溶蛋白及游离氨基酸，计算出淡水鱼皮胶原蛋白粉中的多肽含量占到总量的６７．９％。现代生物代谢研究发现，人类摄取蛋白质，经过消化道的多种酶水解后不象以前认为的那样仅以氨基酸的形式吸收，更多的是以低肽的形式可以在肠道直接被吸收，肽类和氨基酸以不同的途径被吸收，而且
２．４淡水鱼皮胶原蛋白与陆上动物胶原蛋白的氨基
酸组成比较
见表３。淡水鱼皮胶原蛋白粉的氨基酸分析结果表明，淡水鱼皮胶原蛋白粉中含有１９种氨基酸，其中８种必需氨基酸，氨基酸种类齐全，而以甘氨酸的含量最高，
为２０．９９８４ｇ・１００ｇ－１，
占氨基酸总量的
２３．０％，这是因为胶原蛋白的肽链中含有Ｇｌｙ－ｘ－ｙ结
构，保证了胶原蛋白的分子间及分子内的广泛联系，从而使得胶原蛋白具有很强的稳定性。此外，脯氨酸、谷氨酸、丙氨酸和精氨酸的含量也相当丰富，各占１４．１％，１１．７９％、１０．７９％、９．５５％，
脯氨酸和羟脯氨
酸占氨基酸总量的２５．６６％，与赵海英等报道的鳕鱼皮胶原蛋白氨基酸组成基本相同［３］，符合水产胶原蛋白的结构特性及组成，氨基酸的主要组成为脯氨酸、甘氨酸和丙氨酸。从营养学角度分析，必需氨基酸占
１７．８７％，而色氨酸仅占总量的０．０４％。从游离氨基酸
测定结果分析，所检样品中仅测得６种游离氨基酸，并且发现胱氨酸、酪氨酸比样品水解后测得的结果高出７．４４、３．３３倍。按常理分析，样品水解后测得的氨基酸总量要高于游离（未水解）的氨基酸总量，而
表１淡水鱼皮胶原蛋白粉的氨基酸组成（ｇ・１００ｇ－１）
氨基酸天门冬氨酸
谷氨酸胱氨酸＊异亮氨酸＊苯丙氨酸精氨酸羟脯氨酸
注：带“为必需氨基酸。＊”
表２淡水鱼皮胶原蛋白粉中的游离氨基酸测定结果（ｇ・１００ｇ－１）
氨基酸谷氨酸
胱氨酸
注：带“为必需氨基酸。＊”
表３淡水鱼皮胶原蛋白与陆上动物胶原蛋白的氨基酸组成比较（ｇ・１００ｇ－１）
氨基酸天门冬氨酸
谷氨酸胱氨酸＊异亮氨酸＊苯丙氨酸精氨酸＊苏氨酸甘氨酸＊缬氨酸羟脯氨酸
注：带“为必需氨基酸。＊”
鱼皮胶原蛋白
动物胶原蛋白
氨基酸
鱼皮胶原蛋白
动物胶原蛋白
含量
氨基酸甘氨酸
酪氨酸
含量
氨基酸丙氨酸＊赖氨酸
含量
含量
氨基酸
含量
氨基酸丝氨酸丙氨酸＊甲硫氨酸酪氨酸组氨酸＊色氨酸
含量
６．０７７１１０．６７９７０．３７５６１．３０１５１．８６０６８．６５１２１０．４７
＊苏氨酸
甘氨酸＊缬氨酸＊亮氨酸＊赖氨酸脯氨酸２．８９６１２０．９９８４２．２９９４３．１２７９３．３００１１２．７７５５３．５１２０９．７７６７１．３６１２０．７５２２０．８０５２０．０４１８
０．２５４８３．１７１００．２４５８３．２５７３０．１０１９０．２８６５
６．１１０．７０．４１．３１．９８．７２．９２１．０２．３１０．５４．５７．００．０１．２１．３４．９１．８３２．８２．２１２．７
＊亮氨酸＊赖氨酸
脯氨酸丝氨酸丙氨酸＊甲硫氨酸酪氨酸组氨酸＊色氨酸３．１３．３１２．８３．５９．８１．４０．８０．８０．０２．５２．７１１．２３．０９．９０．４０．３０．４０．０
（下转第２３５页）
综
３６９．３６１～
述
Ｖｏ
ｌ．２８，Ｎｏ．０７，２００７
［２４］闫瑞香，王仁才．果实软化衰老的生理生化机制［Ｊ］．湖南农
业大学学报，２０００（６）：２３０～２３５．
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（上接第１９３页）
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山西农业大学学报，１９８４（１）：７２～７５．
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
肽类比氨基酸具有更大的吸收量［４，５］，其中某些低肽不仅能提供人体生长发育所需的营养物质，且同时具有重要的生理功能，如促进矿物质的吸收，血管紧张素转换酶的抑制，抑制胆固醇的吸收等，而这些功能是原蛋白质或氨基酸所不具备的。因此，用酶解方法来制备淡水鱼皮胶原蛋白粉我们得到的是胶原蛋白、多肽和氨基酸的混合物，我们可以改进和控制酶解工艺条件，选择合适的酶来水解鱼皮胶原蛋白，利用先进的现代生物技术，生产具有各种功能的胶原蛋白肽，将对水产业的发展提供广阔的前景。
参考文献：
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（上接第２０６页）
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ＫｉＴＬ，ＣａｓｉｍｉｒＣＡ．Ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄｌｉｐａｓｅ－ｃａｔａｌｙｚｅｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｌｉｐｉｄｓｗｉｔｈｅｉｃｏｓａｐｅｎｔａｅｎｏｉｃａｃｉｄａｔｓｐｅｃｉｆｉｃｐｏｓｉｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＪＡＯＣＳ，１９９６，７３（５）：６１１～６１５．
［５］ＸｕｅＢＸ，ＬｙｄｉａＢＦ，ＣａｓｉｍｉｒＣＡ．ＳｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆＳｔｒｕｃｔｕｒｅｄ
ＴｒｉａｃｙｌｇｌｙｃｅｒｏｌｓｂｙＬｉｐａｓｅ－ＣａｔａｌｙｚｅｄＡｃｉｄｏｌｙｓｉｓｉｎａＰａｃｋｅｄＢｅｄＢｉｏｒｅａｃｔｏｒ［Ｊ］．ＪＡｇｒｉｃＦｏｏｄＣｈｅｍ，２０００，４８（１）：３～１０．
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［８］刘祥华，刘灿明，吴苏喜，曾凡佳，胡秋龙．气相色谱法测定生
物柴油中脂肪酸甲酯含量［Ｊ］．化学研究与应用，２００６，１８（５）：５９１～
５９３．
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谱法测定［Ｊ］．浙江海洋学院学报（自然科学版），２００６，２５（１）：
５０～５３．
权威・全面・核心・实用
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淡水鱼皮胶原蛋白粉的成分分析
周彦钢，贾建萍，孙丽华
（浙江省医学科学院保健食品研究所，浙江杭州３１００１２）
摘要：对淡水鱼皮胶原蛋白粉的成分进行了分析，结果表明，蛋
白质含量９１．３７％、酸溶蛋白７５．２０％、多肽６７．７６％、羟脯氨酸１０．４７％、氨基酸总量９０．５５％、游离氨基酸７．４４％。关键词：鱼皮胶原蛋白，胶原蛋白肽，羟脯氨酸，氨基酸，酶解中图分类号：ＴＳ２０１．２＋１文献标识码：Ｂ
文章编号：１００２－０３０６（２００７）０７－０１９２－０３
胶原蛋白是人体内含量最多、分布最广泛的蛋白质，是一种与组织和器官功能密切相关的功能性蛋白，其独特的功效与生理活性已被愈来愈多的消费者所认识。胶原蛋白制品已被广泛应用于食品、保健食品、化妆品、医药等领域，市场需求急剧增加［１］
。以往的胶原蛋白制品主要从一些陆生哺乳动物，如牛、猪、驴的皮肤中提取，近年来由于疯牛病、口蹄疫的影响，并且随着水产养殖业的发展，人们开始寻求从水产鱼类中提取，利用淡水鱼加工的下脚料，如鱼皮、鱼骨、鱼鳍、鱼鳞等提取胶原蛋白，既提高了渔业加工的综合利用率和经济效益，又解决了环境污染问题，开辟了一条新的胶原蛋白资源途径［２］
。我们采用生物酶解技术，进行了淡水鱼皮胶原蛋白粉的研制，并对其主要成分进行了分析，为进一步的开发应用提供科学依据。
１材料与方法
１．１材料与设备
淡水鱼皮胶原蛋白粉由湖州珍露生物制品有限公司提供，以草鱼皮、鲤鱼皮为原料，经脱脂、复合酶酶解、过滤分离、脱色、浓缩、喷雾干燥等工序制成，外观呈白色粉末状；Ｌ－羟脯氨酸、
色氨酸、亚硝酸钠、氯氨Ｔ、氯化亚锡、盐酸、氢氧化钠、柠檬酸、乙酸钠、正丙醇、异丙醇、高氯酸、对二甲氨基苯甲醛、三氯醋酸等均为分析纯级。
日立Ｌ－８８００高速氨基酸分析仪，Ｓ．Ｃ．１０１．１型电
收稿日期：２００６－１０－０８
作者简介：周彦钢（１９５５－），男，高级实验师，主要从事食品、保健食品
的研究开发工作。
热恒温鼓风干燥箱，Ｌ－Ｄ４－２型离心机，ＵＶ－２１００型分光光度计等。
１．２实验方法
１．２．１
蛋白质的测定采用半微量凯氏定氮法。
１．２．２氨基酸的测定样品用６ｍｏｌ・Ｌ－１盐酸１１０℃水解２４ｈ，经脱酸过滤处理后上机。
１．２．３游离氨基酸的测定样品不经酸解，直接溶解
过滤处理上机。
１．２．４酸溶蛋白质的测定精确称取样品１．０ｇ（精确
至０．０００１），
加１０ｍＬ１５％三氯醋酸溶液摇匀，
超声
１０ｍｉｎ，４０００ｒ／ｍｉｎ离心１０ｍｉｎ，取上清液，用凯氏定氮
法测定酸溶蛋白质含量。
１．２．５羟脯氨酸的测定参照ＧＢ９６９５．２３方法，样品
采用６ｍｏｌ／Ｌ盐酸真空、密封、１１５℃水解２４ｈ，用对二甲氨基苯甲醛显色，５５８ｎｍ比色测定。
１．２．６色氨酸的测定参照《
保健食品化学及其检测技术》０．２５％氢氧化钠溶解，对二甲氨基苯甲醛显色，
６００ｎｍ比色测定。
１．２．７多肽的测定鱼皮胶原蛋白粉经１５％的三氯醋
酸超声溶解处理，被酶解的胶原蛋白已成为肽链或游离氨基酸，其分子质量比胶原蛋白的分子质量要小得多，并且易被三氯醋酸溶液溶解。而那些未被酶解的胶原蛋白难溶于三氯醋酸溶液，通过离心未被酶解的胶原蛋白沉淀于底部，多肽和游离氨基酸则溶解在上清液中。因此，测定上清液中的蛋白质（又称为酸溶蛋白，由多肽和游离氨基酸组成）含量，以及鱼皮胶原蛋白粉中的游离氨基酸含量就可以求出多肽的含量。
２结果与分析
２．１淡水鱼皮胶原蛋白粉的一般成分组成（ｇ・１００ｇ－１）
蛋白质９１．３７，酸溶蛋白７５．２０，多肽６７．７６，羟脯氨酸１０．４７，游离氨基酸７．４４，氨基酸总量９０．５５。
２．２淡水鱼皮胶原蛋白粉的氨基酸组成
见表１。由表１可知，氨基酸总量：９０．５９２２ｇ・１００ｇ－１，必需氨基酸：１６．１８８６ｇ・１００ｇ－１，ＥＡＡ／ＡＡ：１７．８３％。
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２．３淡水鱼皮胶原蛋白粉中的游离氨基酸测定结果
－１
见表２。由表２可知，游离氨基酸总量为７．３１７３ｇ・。１００ｇ
Ｖｏ
ｌ．２８，Ｎｏ．０７，２００７
测定结果恰恰相反，这一现象出乎我们的常理推论，但是可以排除我们的实验差错。在鱼鳞胶原蛋白分析中也同样出现这一现象，这是否在测定总氨基酸的水解过程中原来游离的胱氨酸、酪氨酸被破坏了？因而在测定总氨基酸时的结果显得比游离氨基酸的测定结果还低，这一现象有待于今后进一步研究。
通过表３淡水鱼皮胶原蛋白与陆上动物胶原蛋白的氨基酸组成比较，两者的氨基酸组成基本一致［２］，除甘氨酸、羟脯氨酸含量略低于陆上动物胶原蛋白外，其余氨基酸均高于陆上动物胶原蛋白的氨基酸含量，淡水鱼皮胶原蛋白粉的氨基酸总量高于动物胶原蛋白的氨基酸总量。
综合上述分析结果表明，采用生物酶解工艺技术加工的淡水鱼皮胶原蛋白粉实际上是胶原蛋白和多肽、氨基酸的混合物，其中以多肽类成分为主，还有少量未被酶解的胶原蛋白和酶解产生的游离氨基酸。我们通过测定酸溶蛋白及游离氨基酸，计算出淡水鱼皮胶原蛋白粉中的多肽含量占到总量的６７．９％。现代生物代谢研究发现，人类摄取蛋白质，经过消化道的多种酶水解后不象以前认为的那样仅以氨基酸的形式吸收，更多的是以低肽的形式可以在肠道直接被吸收，肽类和氨基酸以不同的途径被吸收，而且
２．４淡水鱼皮胶原蛋白与陆上动物胶原蛋白的氨基
酸组成比较
见表３。淡水鱼皮胶原蛋白粉的氨基酸分析结果表明，淡水鱼皮胶原蛋白粉中含有１９种氨基酸，其中８种必需氨基酸，氨基酸种类齐全，而以甘氨酸的含量最高，
为２０．９９８４ｇ・１００ｇ－１，
占氨基酸总量的
２３．０％，这是因为胶原蛋白的肽链中含有Ｇｌｙ－ｘ－ｙ结
构，保证了胶原蛋白的分子间及分子内的广泛联系，从而使得胶原蛋白具有很强的稳定性。此外，脯氨酸、谷氨酸、丙氨酸和精氨酸的含量也相当丰富，各占１４．１％，１１．７９％、１０．７９％、９．５５％，
脯氨酸和羟脯氨
酸占氨基酸总量的２５．６６％，与赵海英等报道的鳕鱼皮胶原蛋白氨基酸组成基本相同［３］，符合水产胶原蛋白的结构特性及组成，氨基酸的主要组成为脯氨酸、甘氨酸和丙氨酸。从营养学角度分析，必需氨基酸占
１７．８７％，而色氨酸仅占总量的０．０４％。从游离氨基酸
测定结果分析，所检样品中仅测得６种游离氨基酸，并且发现胱氨酸、酪氨酸比样品水解后测得的结果高出７．４４、３．３３倍。按常理分析，样品水解后测得的氨基酸总量要高于游离（未水解）的氨基酸总量，而
表１淡水鱼皮胶原蛋白粉的氨基酸组成（ｇ・１００ｇ－１）
氨基酸天门冬氨酸
谷氨酸胱氨酸＊异亮氨酸＊苯丙氨酸精氨酸羟脯氨酸
注：带“为必需氨基酸。＊”
表２淡水鱼皮胶原蛋白粉中的游离氨基酸测定结果（ｇ・１００ｇ－１）
氨基酸谷氨酸
胱氨酸
注：带“为必需氨基酸。＊”
表３淡水鱼皮胶原蛋白与陆上动物胶原蛋白的氨基酸组成比较（ｇ・１００ｇ－１）
氨基酸天门冬氨酸
谷氨酸胱氨酸＊异亮氨酸＊苯丙氨酸精氨酸＊苏氨酸甘氨酸＊缬氨酸羟脯氨酸
注：带“为必需氨基酸。＊”
鱼皮胶原蛋白
动物胶原蛋白
氨基酸
鱼皮胶原蛋白
动物胶原蛋白
含量
氨基酸甘氨酸
酪氨酸
含量
氨基酸丙氨酸＊赖氨酸
含量
含量
氨基酸
含量
氨基酸丝氨酸丙氨酸＊甲硫氨酸酪氨酸组氨酸＊色氨酸
含量
６．０７７１１０．６７９７０．３７５６１．３０１５１．８６０６８．６５１２１０．４７
＊苏氨酸
甘氨酸＊缬氨酸＊亮氨酸＊赖氨酸脯氨酸２．８９６１２０．９９８４２．２９９４３．１２７９３．３００１１２．７７５５３．５１２０９．７７６７１．３６１２０．７５２２０．８０５２０．０４１８
０．２５４８３．１７１００．２４５８３．２５７３０．１０１９０．２８６５
６．１１０．７０．４１．３１．９８．７２．９２１．０２．３１０．５４．５７．００．０１．２１．３４．９１．８３２．８２．２１２．７
＊亮氨酸＊赖氨酸
脯氨酸丝氨酸丙氨酸＊甲硫氨酸酪氨酸组氨酸＊色氨酸３．１３．３１２．８３．５９．８１．４０．８０．８０．０２．５２．７１１．２３．０９．９０．４０．３０．４０．０
（下转第２３５页）
综
３６９．３６１～
述
Ｖｏ
ｌ．２８，Ｎｏ．０７，２００７
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权威・全面・核心・实用