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【原创】 胶原蛋白综述（一）

西方营养学——蛋白质与肽 │ 2010-08-04 12:45:16

 

胶原蛋白是一种生物性高分子物质，英文学名Collagen。在动物细胞中扮演结合组织的角色。为生物科技产业最具关键性的原材料之一，也是需求量十分庞大的最佳生医材料。其应用领域包括生医材料、化妆 品、食品工业、研究用途等。

 

胶原蛋白简介

 

胶原蛋白是一种细胞外蛋白质，它是曲3条肽链拧成螺旋形的纤维状蛋白质，胶原蛋白是人体内含量最丰富的蛋白质，占全身总蛋白质的30%以上。 　

　 

胶原蛋白富含人体需要的甘氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸等氨基酸。胶原蛋白是细胞外基质中最重要的组成部分。

 　　

一个成年人的身体内约有3公斤胶原蛋白，主要存在于人体皮肤、骨骼、眼睛、牙齿、肌腱、内脏（包括心、胃、肠、血管）等部位，其功能是维持皮肤和组织器官的形态和结构，也是修复各损伤组织的重要原料物质。在人体皮肤成分中，有70%是由胶原蛋白所组成。 

　　

当胶原蛋白不足时，不仅皮肤及骨骼会出现问题，对内脏器官也会产生不利影响。也就是说，胶原蛋白是维持身体正常活动所不可缺少的重要成分。同时也是使身体保持年轻、防止老化的物质。另外，胶原蛋白还可以预防疾病，改善体质，对美容和健康都很有帮助。 

　　

现在胶原蛋白正慢慢进入美容护肤领域. 胶原蛋白是人体组织结构的主要成分之一，也是人体内含量最多的一种蛋白质，约占人体蛋白质总量的25-33%，相当于人体体重的6%，它遍及全身的各个组织器官，如：皮肤、骨骼、软骨、韧带、角膜、各种内膜、筋膜等，是维持皮肤与组织器官形态、结构的主要成分，也是修复各损伤组织的重要原料物质。如下图示当真皮层的胶原蛋白（下图黄色部分）被氧化、断裂后，对表皮的支撑作用就消失了，因此造成不均一的塌陷，这样皱纹就产生了。 

　　 

胶原蛋白与鱼尾纹产生机理

 

手术用止血覆盖物胶原蛋白 （SurgiAid Hemostat Sheet） 

　　

生物体高分子作为人工皮肤或是伤口的敷料有很大的潜力。此产品主要用于外科止血方面。胶原蛋白可使血液凝固，具有凝血功能，用作伤口止血敷料，主要是基于胶原蛋白能够与伤口紧密结合，渗入新生组织当中，并作为细胞生长时之支架。因为海绵状的胶原蛋白能吸收脑脊髓液，可分开脑与脑上组织且无严重的发炎现象，所以亦可作为破损之脑膜取代物之用。 

　　

小针美容用胶原蛋白 （Dermal Collagen Injectable） 　

　

胶原蛋白回填疗法是一种已经由临床证实其安全性之疗法，可治疗脸部的皱纹、疤痕或脸部 皮肤 缺陷。胶原蛋白美容针剂对于人类脸部软性组织之皱折、凹陷及疤痕的矫正有显而易见的效果，可使病人容颜焕然一新。 　

　

伤口覆盖物胶原蛋白  　

　

胶原蛋白会与血小板作用而产生凝血现象，胶原蛋白快速止血绷带可在10至15秒之内止住动脉流血，在急救和治疗身体创伤时特别有效。目前的急救止血方法除了向伤口施压以外，没有任何有效的方法。预计此产品可以进入庞大的急救材料与 军事医疗市场。 

　　

抗沾黏覆盖物之胶原蛋白 + 透明质酸　

 

用来预防伤口愈合时所产生不必要的组织沾黏情况，以加快病患手术后的复原。可用在施行腹腔手术的病人，防止小肠部位阻塞。亦可用在妇科病人上，减少组织沾黏，而可降低骨盆腔疼痛，减少妇女不孕症发生。

 

胶原蛋白选择标准

 

标准一 胶原蛋白的分子量

 　　

目前学术界已经证实，胶原蛋白只有分解到3000D以下，才可以被人体吸收，二肽和三肽不需要经过肠胃里面的消化酶分解直接被人体吸收，参加体循环，他们耐酸碱，耐热，不容易变性。 

 

标准二 尽量选择食品级胶原蛋白 

　

胶原蛋白有化妆品级（主要用于保湿）和食品级两种，他们的区别在于主要成分是胶原蛋白还是胶原多肽。许多销售商在销售时也不是特别清楚，所以在购买前一定要问清楚，或者购买有食证字的食品级胶原蛋白，既可内服又可外用，一举两得。

 　　

标准三 尽量选用没有添加的纯胶原蛋白产品 

 

口服类胶原蛋白产品，有些厂家为了增加口感，会添加一些不同的添加剂，如各种不同口味的香精，并做成不同口味的胶原蛋白来吸引消费者，其实，这是一种消费的误区，添加剂已经被国家严格限制使用，这充分说明它对人体的潜在危害。 

优质胶原蛋白的特点

1、倒在水中迅速下沉，无需搅拌，自动溶解。

2、小分子量的胶原蛋白溶解可以清晰看见其过程，类似火山喷发，从下至上成喷薄现状。 　　

3、只需几分钟，胶原蛋白完全溶解，高品质的胶原蛋白具有最美丽的特诊——金色胶质。 

4、溶解后，轻轻搅动，可以看到连绵丝海状的胶原蛋白在水中轻轻滑动——水舞精灵。 

5、正常人喝道嘴里，只有纯正的淡淡胶原蛋白本来味道，有点像淡淡骨香，纯晶胶原蛋白无任何添加剂，因此也应无其他任何异味怪味。

 

胶原蛋白的结构特点

 

胶原蛋白是细胞外基质的结构蛋白质，其分子在细胞外基质中聚集为超分子结构。分子量为300ku。胶 　

　 

原蛋白最普遍的结构特征是三螺旋结构。其由3条a链多肽组成，每一条胶原链都是左手螺旋构型。3条左手螺旋链叉相互缠绕成右手螺旋结构，即超螺旋结构闭胶原蛋白独特的三重螺旋结构，使其分子结构非常稳定，并且具有低免疫原性和良好的生物相容性等。结构决定性质，性质决定用途，胶原蛋白的结构的多样性和复杂性决定其在许多领域的重要地位。胶原蛋白产品具有良好的应用前景。 　　

 

人体之所以能够活动自如，就是因为有关节的结构，大部分的关节，不但是提供人体活动之需，并经由软骨保护骨头避免磨损，软骨当中有65%至80%是由水所组成，其它则有醣蛋白、胶原蛋白及软骨细胞，这些提供了软骨健康营养及功能保护。事实上，软骨本身是一多孔结构，胶原蛋白是一条条细长纤维形成的网套，醣蛋白则是具有弹性的球体，水分则填塞其中，这些组成都必须完整，才可使软骨负荷重力，若胶原蛋白变少，会使醣蛋白与胶原蛋白的网套连接松弛，或是醣蛋白内含物减少，会使醣蛋白不再具有弹性，都会导致关节受力时容易变加速磨损，随着患者年龄增长，造成这些材质「自然消失」或「功能退化」，就形成所谓的退化性关节炎。所以银发族、更年期妇女、运动过度者、骨折者或关节容易酸痛者应多补充富含胶原蛋白之食物。

 

胶原蛋白的分类与存在

 

胶原蛋白是一类蛋白质家族。现已至少发现了30余种胶原蛋白链的编码基因。可以形成16种以上的胶原蛋白分子。根据它们在体内的分布和功能特点。目前将胶原分成间质胶原、基底膜胶原和细胞外周胶原，间质型胶原蛋白分子占整个机体胶原的绝大部分。包括I、Ⅱ 、Ⅲ型胶原蛋白分子，其主要分布于皮肤、肌腱等组织，其中Ⅱ型胶原蛋白由软骨细胞产生；基底膜胶原蛋白通常是指Ⅳ 型胶原蛋白．其主要分布于基底膜；细胞周胶原蛋白通常中指V 型胶原蛋白。在结缔组织中大量存在。

 

胶原蛋白弹力网

 

被称为“骨骼中的骨骼”。大豆蛋白的种类和氨基酸的含量及比例与人体的组成非常相似，当胶原蛋白新鲜时，胶原蛋白胶原就像骨骼中的一张充满小洞的网，它会牢牢地留住就要流失的钙质。

 　　

与构成深层肌肤的蛋白成分极为相近，能迅速为肌肤吸收，补充胶原蛋白，淡出黑色素、瓦解皱纹。 

　　

帮助合成、修护受损的胶原蛋白、弹性纤维和多糖体，进而加强其结构造型、活力素质和细胞密度，增强锁水、帮助合成胶原的能力。

 

胶原蛋白的应用

 

具有其它替代材料无可比拟的优越性： 

　　

①胶原大分子的螺旋结构和存在结晶区．使其具有一定的热稳定性； 　　

②胶原天然的紧密的纤维结构，使胶原材料显示出很强的韧性和强度，适用于薄膜材料的制备； 　

　

③大最胶原被用作制造肠衣等可食用包装材料．其独特之处是：在热处理过程中．随着水分和油脂的蒸发和熔化．胶原几乎与肉食的收缩率一致。而其他的可食用包装材料还没被发现具有这品质； 

　　

④由于胶原分子链上含有大量的亲水基因，所以与水结合的能力很强，这一性质使胶原蛋白在食品中可以用作填充剂和凝胶； 　

　

⑤胶原蛋白在酸性和碱性介质中膨胀，这一性质也应用于制备胶原基材料的处理工艺中。

 　　

胶原蛋白作为功能保健食品使用：

 

可以预防心血管病

 

研究表明，胶原蛋白可以降低血甘油三酯和胆固醇，并可增高体内某些缺乏的必需微量元素，从而使其维持在一个相对正常的范围之内，是一种理想的减肥降血脂食品。此外，胶原蛋白在协助机体排出铝质，减少铝质在体内聚集方面也有独特之处。铝对人体有害，研究表明，日前逐渐增多的老年痴呆症与铝的摄入量有关，同时胶原蛋白有加速血红蛋白和红细胞生成的功效，它具有改善循环、对冠心病、缺血性脑病有利。 

　　

可以作为一种补钙食品 　

　

胶原蛋白的特征氨基酸羟基脯氨酸是血浆中运输钙到骨细胞的运载工具，骨细胞中的骨胶原是羟基磷灰石的黏合剂，它与羟摹磷灰石共同构成了骨骼的主体。因此，只要摄入足够的胶原蛋白，就能保证正常机体钙质的摄入量，胶原蛋白可成制成补钙的保健食品。 　

　

可以为特殊人群使用 　

　

妇科疾病的根源来自于内分泌失调，胶原蛋白能够改善妇科疾病的困扰，而更年期的妇女更需要胶原蛋白供给身体所需，使得更年期妇女能够更轻松面对各种不适。 

　　

胶原蛋白中含有大量甘氨酸，在人体内不仅参与合成胶原，而且还是大脑细胞中是一种中枢神经抑制性递质，以产生对中枢神经的镇静作用，对焦虑症、神经衰弱等有良好的治疗作用胶原蛋白食品，在胃里可以抑制蛋白质因胃酸作用引起的凝聚作用，从而有利于食物的消化，还有抑制胃酸和胃原酶分泌的作用，可减轻胃溃疡患者疼痛，促进胃溃疡愈合。 

　　

胶原蛋白是身体免疫作用中负责重要功能的阿米巴细胞清扫异物的感知器，因此对预防疾病很有帮助。 　

 

 

扩展阅读： 

 

《西方营养学——蛋白质与肽》子目录

 

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