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羟脯氨酸是脯氨酸羟化后的产物，为3-羟基脯氨酸（3Hyp）或4-羟基脯氨酸（4Hyp）。胶原中约50%的脯氨酸被羟基化成为4Hyp和少量3Hyp。也存在于弹性蛋白、牙齿珐琅、补体C1和伸展蛋白中。在天然蛋白质中尚未发现D-羟脯氨酸。

羟脯氨酸作为亚氨基酸之一，通常在第四位上带有羟基，但有时也在第3位上。由于有两个不对称的碳原子，所以有4种立体异构体。在动物胶和骨胶原中含有L-羟脯氨酸。自然界中不存在D-羟脯酸。L-别羟脯氨酸是从鬼笔鹅膏（Amanita Phalloides）中得到的有毒的多肽鬼笔环肽（phalloidine）的组成成分。一般的蛋白质不存在这种氨基酸。在自然界的羟脯氨酸的甲基衍生物中有左旋水苏碱（betonicine）、右旋水苏碱（turicine）〔这些都存在于林生水苏（Stachyssilvatica）和药水苏（betonica，officinalis）的叶和茎中〕和γ-羟古液酸（γ-hydroxyhygric acid）存在于巴豆属的 Croton gubonga的皮中。在生物体内羟脯氨酸是由脯氨酸合成的，但不是以游离状态，而是在肽链中被羟基化。它的分解作用类似脯氨酸，但以带着羟基的状态进行，所以成为4-羟基谷氨酸。

生产方法：由明胶、骨胶、干酪素、大豆表皮等蛋白质，用盐酸水解，用亚硝化法提取亚氨酸后经树脂层析后精制、结晶而成。得率约7.0%。

用途：增味剂；营养强化剂。香味料。主要用于果汁、清凉饮料、营养饮料等；用作生化试剂 。