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膠原的相對分子質(zhì)量大，電泳圖有3條泳帶，在100kD附近出現(xiàn)的2條泳帶分別是膠原分子的α1鏈和α2鏈，在200kD附近出現(xiàn)的1條泳帶是膠原分子的β鏈。即膠原的每條多肽鏈相對分子質(zhì)量可達100kD，1個膠原分子相對分子質(zhì)量為300kD。多肽分子量的測定方法常用SDS-PAGE，凝膠色譜法以及質(zhì)譜法。有人采用凝膠過濾色譜法測定脫鉻革屑中膠原水解產(chǎn)物分子量分布在16.1kD左右。飛行時間質(zhì)譜法測定比目魚皮膠原寡肽分子量的分布主要集中在0.6～1.8kD。動物蛋白酶水解后的膠原多肽的分子量在2～7kD，比植物蛋白酶水解的膠原多肽分子量范圍更廣。

膠原的熱穩(wěn)定性是指測定其在水系中纖維的熱收縮溫度（Ts），或溶液中分子的熱變性溫度（Td）。Ts和Td之差一般在20～25℃，而 Ts值較Td值容易測定。Td還可以表示膠原螺旋被破壞的溫度，另外還與其亞氨基酸（脯氨酸和羥脯氨酸）的含量有關(guān)，尤其是羥脯氨酸含量，它們之間存在正相關(guān)，冷水性魚類的羥脯氨酸含量最低，所以冷水性魚類膠原蛋白Td值明顯低于暖水性魚類，而又都低于陸生動物。