胶原蛋白是一种生物性高分子物质,英文学名Collagen。是由斯诺美生物授权A96服务中心发表。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(collagen)存在所有多细胞动物体内,是体内含量最多的一类蛋白质,存在于几乎所有组织中,是一种细胞外蛋白质,以不溶纤维形式存在,具高度抗张能力,是决定结缔组织韧性的主要因素。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。
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。
口服胶原蛋白
通过水解、酶解等工艺生成的胶原蛋白口服品,分子量3000Da为主流,有易于人体吸收和利用的特点,具有美白、补水、修纹、丰胸、健骨等功效。粉剂、口服液、胶囊。
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 (Collagen Wound Dressing)
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。
抗粘黏覆盖物之胶原蛋白+透明质酸 (Colla-HA Anti-adhesion Sheet)
用来预防伤口愈合时所产生不必要的组织粘黏情况,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,减少组织粘黏,而可降低骨盆腔疼痛,减少妇女不孕症发生。
单个的Ⅰ型胶原分子分子量约285kD,宽14A,长约3000A。由三条多肽链组成。哺乳动物个体中有30种不同的多肽链构成16种不同的胶原,其中最常见的列于表13-3中。
胶原蛋白的氨基酸组成有如下特征:①甘氨酸几乎占总氨基酸残基的三分之一,即每隔两个其他氨基酸残基(X,Y)即有一个甘氨酸,故其肽链可用(甘-X-Y)n来表示。②含有较多在其他蛋白质中少见的羧脯氨酸和羧赖氨酸残基,也有较多脯氨酸(pro)和赖氨酸。如脯氨酸(Pro)和4—羟脯氨酸(4—hydroxyproline,Hyp)含量高达15~30%。同时还含有少量3—羟脯氨酸(3hydroxyproline)和5—羟赖氨酸(5—hydroxylysine,Hyl)。羟脯氨酸残基可通过形成分子内氢键稳定胶原蛋白分子。例如,正常胶原在39℃变性,而在缺乏脯氨酸羟化酶条件下合成的胶原在24℃变性成为白明胶(gelatin)。而羟赖氨酸上可结合半乳糖-葡萄糖苷,与特定组织功能相关。如在基底膜胶原(Ⅳ型)中含hyl较多,含糖也较多,可能与基底膜的滤过功能有关。③胶原中缺乏色氨酸,所以它在营养上为不完全蛋白质。
在胶原纤维中,胶原蛋白分子单位称为原胶原(tropo collagen)。每个原胶原分子由三条α-肽链组成,α-肽链自身为α螺旋结构,三条α-肽链则以平行、右手螺旋形式缠绕成“草绳状”三股螺旋结构。肽链中每三个氨基酸残基中就有一个要经过此三股螺旋中央区,而此处空间十分狭窄,只有甘氨酸适合于此位置,由此可解释其氨基酸组成中每隔两个氨基酸残基出现一个甘氨酸的特点。而且三条α-肽链是交错排列的,因而使三条α-肽链中的Gly、X、Y残基位于同一水平上,借Gly中的N-H基与相邻链X残基上羟基形成牢固的氢键,以稳定其分子结构。
原胶原分子平行排列成束,通过共价交联,可形成稳定的胶原微纤维(microfibvil),进一步行聚集成束,形成胶原纤维。胶原分子通过分子内或分子间的交联成为不溶性的纤维。因胶原分子氨基酸组成中缺乏半胱氨酸,不可能象角蛋白那样以二硫键相联,而是通过组氨酸与赖氨酸间的共价交联,一般发生在胶原分子的C-或N末端之间。
胶原纤维在不同组织中的排列方式与其功能相关。如在肌腱、皮肤及软骨,要分别在一维、二维和三维方向承受张力,因而其胶原纤维排列分别为平行束状,多角的纤维片层及不规则排列等方式。
结缔组织中的原胶原分子主要由成纤维细胞合成,软骨中胶原由软骨细胞合成,骨胶原来自成骨细胞,基底膜中胶原则由上皮或内皮细胞合成。胶原的生物合成可分为细胞内和细胞外两大阶段。
1.细胞内合成阶段
在结缔组织细胞中,首先是按蛋白质合成的原则先合成一条很长的,约1400个氨基酸残基的肽链,称为溶胶原蛋白,而后转入内质网中进行羟基化和糖基化修饰。
(1)羟基化修饰
胶原分子组成中含有羟脯氨酸和羟赖氨酸,这两种氨基酸并无遗传密码、反密码及tRNA引导入肽链,而是在内质网中,由脯氨酸、赖氨酸残基经羟化生成的。由脯氨酸羟化酶(prolyl hydroxylase)和赖氨酸羟化酶(lysyl hydroxylase)催化,此酶为加单氧酶,需Fe++和维生素C为辅因子,α-酮戊二酸作辅底物。如脯氨酸的羟化反应。
此羟化反应中需分子氧,缺氧会妨碍胶原的生成,因而缺氧可使伤口愈合延迟。而维生素C是维持羟化酶活性所必需的,缺乏维生素C,胶原合成不能形成正常的纤维,可出现皮肤结节,血管脆弱及伤口愈合缓慢等症状。羟化作用对三股螺旋的坚固性有重要作用,羟化不足的链在体温下不能形成坚固的三股螺旋,因而不能从细胞内排出。
(2)糖基化修饰
胶原分子中含有共价连接的糖基,根据组织不同,糖含量可达0.4-12%。其中糖基主要为葡萄糖、半乳糖及它们的双糖。在内质网中由半乳糖基转移酶及葡萄糖基转移酶催化将糖基联于5-羟赖氨酸残基上。
糖基化的作用目前尚未完全阐明,研究发现这些糖基位于胶原纤维中原胶原的接头处。推测糖基化与纤维的定向排列有关。
经羟基化和糖基化修饰的溶胶原蛋白,形成三股螺旋而排出细胞外。
2.细胞外胶原纤维成熟阶段
分泌到细胞外的溶胶原由内切酶作用,水解N—末端和C—末端的附加肽链,形成原胶原蛋白,原胶原分子可在中性pH条件下,借分子间各部分不同电荷的相互吸引而自动聚合成胶原纤维,此种聚合不稳定,经共价交联成网使之进一步固定。
胶原纤维的共价交联由赖氨酸氧化酶(lysyl oxidase)催化,此酶含Cu++,是参与交联反应过程的唯一酶,能将赖氨酸转变为醛赖氨酸(allysine)ε-醛赖氨酸与另一α-肽链的ε赖氨酸醛醛缩合生成ε-醛赖氨酸醛酸(Allysine aldol),再与组氨酸反应生成醇醛组氨酸(aldol histidine),后者再与5-羟赖氨酸进行醛胺缩合形成希夫碱结构(图13-9)可使4条α-肽链间共价交联。
通过共价交联,胶原微纤维的张力加强,韧性增大,溶解度降低,最终形成不溶性的胶原纤维。
胶原蛋白分子共价交联对胶原正常功能有重要意义。例如人或动物进食山藜豆所致的山藜豆中毒(lathyrivsm)表现为严重的骨、关节及大血管壁的异常,其发病即因为山藜豆毒素β—氨基丙晴(β—mino propionitrile)
与赖氨酸氧化酶活性位点共价结合而使之失活,从而导致胶原纤维变脆弱。
胶原蛋白与许多人类疾病相关。如骨形成不全(osteogenesis imperfecta)或称脆骨病(brittle bone diesease),即是由于胶原蛋白生物合成或转录后的修饰作用障碍所致。现已清楚是由于I型胶原突变所致,据突变发生的位置及性质不同,发病的严重性亦不同。此外,有些胶原性疾病涉及多种胶原合成紊乱或合成过程中酶(如赖氨酸羟化酶,赖氨酸氧化酶)活性的异常。如EhlersDanlos综合症即有10种以上不同胶原的缺陷,其症状主要为关节过度伸张,皮肤弹性增高、脆弱,血管脆弱及外伤后皮下粘蛋白或皮下脂肪小结形成等,又被称为“印第安橡皮人”(Indiarubber man)。
胶原纤维由于广泛的共价交联,其结构稳定,不易被一般蛋白酶水解。体内有特异作用于胶原的胶原酶(calagenase),对其分解起关键作用。此酶在N椂嗽?/4处切断原胶原,切断后的碎片可自动变性,经细胞外非特异性蛋白酶及肽酶水解或被细胞吞噬后由溶酶体酶进一步分解,形成小分子寡肽或游离氨基酸。
胶原酶在某些修复或再生组织如分娩后子宫、重建的骨组织以及愈合的伤口等含量较高,Ca++为其激活剂。血清中α2巨球蛋白能与胶原酶结合而抑制其活性。胶原酶对温度十分敏感,36℃时酶活性比30℃大10倍。炎症局部温度升高,可能因此加速胶原分解。
胶原分解后产生的寡肽及氨基酸中均含有羟脯氨酸,这在其它蛋白分解产物中少见。因而测定尿中羟脯氨酸或含羟脯氨酸的短肽的含量,可作为判断体内胶原分解的指标。
从类型看,目前为止人体内的胶原蛋白有二十多种,不同类型的胶原蛋白在分子结构及免疫学特征性有所不同,按组织分类可分为三类:
第一类 间隙胶原Ⅰ—Ⅲ型,主要存在于皮肤和肌腱等组织中,是细胞之间的胶原蛋白,有很强的抗张性,其中Ⅱ型胶原由软骨细胞产生。
第二类 基膜胶原有Ⅳ—Ⅶ型胶腺为基膜胶原,主要存在于脏器当中。
第三类 软骨胶原有Ⅸ—Ⅺ型为软骨中微量胶原与软骨形成有关。
从结构上看,胶原的分子结构独特,在电子显微镜看到三个分子呈现螺旋结构,并有多型性,胶原肽链的氨基酸组成独特,甘氨酸含量1/3,脯氨酸及羟脯氨酸各占10%,其中羟脯氨酸在动物组织中,仅见于胶原,皮肤中的胶原转换率一般比较馒,儿童的皮肤以Ⅲ型为主,到了成年皮肤以Ⅰ型为主,随着年龄增长,交联腱日益增多,胶原纤维亦越紧密与皮肤老化变僵硬相关,因此,皮肤表现松弛。
从胶原的生物学作用看,胶原在细胞外基质中含量最高(皮肤),刚性及抗张强度最大,是细胞外基质中的骨架结构,另外,细胞外基质中的其他成分可分别与胶原相结合,构成结构和功能的统一体,同时各型胶原与细胞外基质成份结合时有一定的选择性。
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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。
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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 再 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 (Colla-HA Anti-adhesion Sheet)
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。
胶原蛋白富含除色氨酸和半胱氨酸外的18种氨基酸,其中维持人体生长所必需的氨基酸有7种。胶原蛋白中的甘氨酸占30% . 脯氨酸和羟脯氨酸共占约25% ,是各种蛋白质中含量最高的,丙氨酸、谷氨酸的含量也比较高.同时还含有在一般蛋白中少见的羟脯氨酸和焦谷氨酸和在其他蛋白质几乎不存在的羟基赖氨酸。所以胶原蛋白的营养十分丰富。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300 ku。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。
胶原蛋白按其应用可以分为食品级、一般级、医药级。食用胶原一般来源于动物的真皮、肌腱和骨胶原.其中皮胶原是主要的食用胶原。食用级胶原通常外观为白色,口感柔和,味道清淡,易消化。胶原的独特品质.使得它在许多食品中用作功能物质和营养成分,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团. 所以与水结合的能力很强. 这一性质使胶原在食品中可以用作填充剂和凝胶;
⑤胶原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的.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。
胶原蛋白能使血管正常动作,所以与预防动脉硬化、高血压有密切的关系;而癌细胞对生命体而言是一种异物.胶原蛋白会包住癌细胞.预防它增值或转移。肾脏病患等重症患者摄取优质高蛋白保健食品。
⑥胶原蛋白在化妆品中的应用:因胶原蛋白与皮肤角质层结构的相似性,添加于化妆品中的胶原蛋白,它们与皮肤有很好的亲和力和相容性,能渗透入皮肤表皮层,能够形成皮膜、保护皮肤,给予肌肤滋润与柔软性,促使其细孔收缩细致;并与角质层中的水结合,形成网状结构,锁住水分,被皮肤吸收,起到天然保湿因子作用,ESMAY胶原蛋白使皮肤丰满,皱纹舒展,有效防止老化。
1、工艺:胶原蛋白是美容健康食品,生产胶原蛋白通常采用水解和酶解两种方法,酶解技术,比水解明胶(或动物骨)的方法安全,不会因强酸、强碱的作用而破 坏其天然的化学结构。
2、原料:好胶原蛋白原料为健康的动物皮,最终产品应该为多肽结构,专家指出,胶原蛋白的分子量接近3000Da左右最易于人体吸收 和利用。
3、好的胶原蛋白无腥臭味,卫生、安全,水溶解性好、流动性好。
4、好的胶原蛋白有效氨基酸含量高,如:(羟)脯氨酸、甘氨酸、赖氨酸等为促进人 体合成胶原物质的有效氨基酸。好的胶原蛋白这些氨基酸含量应该高。
5、好的胶原蛋白应不含脂肪、糖、嘌呤、胆固醇、防腐剂等物质。
猪脚、猪皮与骨骼都有一层粘稠状的胶质,吃起来软而具有弹性,也相当粘,这就是胶原蛋白。有许多药物是包以一层胶囊,胶囊的成分是明胶(gelatin)。而明胶是胶原蛋白的同类生化物质,结构类似,是胶原蛋白的一种变形产物。
食品中的果冻,软糖等也都添加有胶原蛋白,近年来一些化妆品也宣称都添加有胶原蛋白,可见胶原蛋白与日常生活有密切关系,只是一般人很少去注意而已。
胶原蛋白属于动物性生质,在动物细胞中扮演着粘结功能的角色,广泛存在动物细胞,也是细胞外基质最重要的组成成分,也是动物结缔组织中最主要的一种结构性蛋白质。
人体成分有16%左右是蛋白质,而蛋白质中又有30-40%的胶原蛋白,所以,成年人身体中大约有3公斤胶原蛋白,主要存在的部位有皮肤,肌肉、骨骼、牙齿、内脏(如胃、肠、心肺、血管与食道)与眼睛等。
胶原蛋白存在于动物皮肤与骨胳中,如猪皮、牛筋、鸡及鸟的皮肤及骨骼中也含有大量的胶原蛋白。
虽然胶原蛋白来源很多,但目前工业上生产主要来自牛、猪、鸟及鱼的皮肤骨骼与筋肉等。
近年来生物技术学家也尝试以重组DNA(遗传工程)方法,将生产胶原蛋白有关的基因剪接到牛或羊等家畜细胞,借由牛乳或羊乳的分泌,可由乳汁中萃取得到胶原蛋白,这种以“基因转殖动物”(transgenic animals)来生产胶原蛋白的方法叫[动物工厂](animal bioreactor),但目前仍处于研发阶段,尚未工业生产。
一、对皮肤功能:保护、具适当弹性 皮肤可分表皮、真皮及皮下组织三层,最外表为表皮,只有0.2公厘厚,可防止外界异物入侵。由表皮外侧往内,依次是角质层、透明层、颗粒层、有棘细胞层及基底细胞层等五层细部结构,由于基底细胞层会有老旧细胞向上层顶升,大约两个星期左右到达最外层,所以角质层最后会成为污垢而剥落。表皮下层,占有大部分结构的是真皮层,厚度为2公厘左右,又可分为三层,即乳头层、乳头下层及网状层等,大部分由蛋白质所构成,此部分蛋白质是同胶原蛋白及弹性蛋白(elastin)组成,其他则是神经、毛细血管、汗腺及皮脂腺、淋巴管及毛根等。
皮肤成分中有70%是由胶原蛋白组成,皮肤有如一个大套子紧紧包住身体各处,表面积相当大,人体四肢活动时,皮肤中胶原蛋白发挥功能,使皮肤具有保护功能,又有适当弹性及坚硬度。
表皮的基底膜与真皮中的胶原蛋白紧密结合,真皮呈现波浪状也使得表皮随之起伏。手脚能自由弯曲,跳高时具有弹性,主要归功于胶原蛋白。胶原蛋白在皮肤结构中是紧紧包住真皮层中的毛根皮脂腺以及细胞。皮肤老化后会失去弹性,主要也与胶原蛋白有关。
胶原蛋白是维持皮肤与肌肉弹性的主要成分。但随着年龄增加,皮肤与肌肉中的水分会减少这是老化的开始。此时,胶原蛋白纤维开始变为细小,弹性蛋白之弹性也会减低,原先真皮中胶原蛋白与弹性蛋白交互构成有规则的网目结构会逐渐崩解,最后导致皱纹的生成。所以补充胶原蛋白能使皮肤保持年轻,道理即在于此。
二、骨骼坚硬具弹性,不致疏松脆弱
骨骼中含钙质成分,当牙齿中所含钙质流失时会造成牙齿病变,容易蛀牙及得牙周病等,骨骼钙流失时则导致骨质疏松。胶原蛋白能使得钙质与骨细胞能结合,不致流失。
骨骼中的胶原蛋白流失时会使得骨中钙量也降低,此时只增加钙摄取量的话,也不易改善这种骨质疏松的现象,因为钙无法在骨中保住,多吃钙也会流失,主要由于胶原蛋白量已减少。所以要保住骨本,可由食物中摄取或是以胶原蛋白保健食品来补充。
真皮中胶原蛋白与弹性蛋白含量比例为45:1左右,而骨骼中胶原蛋白含量约占20%,在皮肤与骨中胶原蛋白都是主要蛋白质成分,以骨中总蛋白质量来计算的话则有80%是胶原蛋白。因为含有胶原蛋白,所以骨骼与牙齿在坚硬中同时还带有弹性。
骨骼与肌肉能够相互联接也是靠胶原蛋白,而此处的胶原蛋白特称为肌腱。骨与骨相连接部分,如膝盖、关节等软骨组织主要成分也是胶原蛋白,使得运动时筋骨可保持柔软而具有弹性。
一般动物筋骨中也含有许多胶原蛋白,称之为“骨胶原”,动物筋骨中能抽取胶原蛋白及明胶,可以用在医药及工业用途。
三、胶原蛋白能使眼睛能够透光,眼角膜保持透明
眼角膜是眼睛中重要结构之一,其中所含胶原蛋白纤维呈现规则排列,此种结构不但可以让光线透过,也因为此种胶原蛋白纤维特殊的排列方式,眼角膜呈现透明。由于胶原蛋白是眼角膜主要成分蛋白质,所以以胶原蛋白为原料所制造的隐形眼镜很适合人体也就是身体合适性高,而且比其他材料为原料的隐形眼镜保水性还佳(图七)。
四、促使肌肉细胞连接并具弹性与光泽
肌肉主要是由肌纤蛋白及肌球蛋白所构成,而细胞与细胞之间是利用胶原蛋白进行粘合的,同时也是身体构成材料之一。胶原蛋白分子所形成的立体骨架可以使身体保持良好姿势,并呈现适当柔软度。
吃牛肉时,常会有较为坚硬的[牛筋],主要成分就是胶原蛋白。
五、保护及强化内脏功能
人体主要的内脏器官及组织都含有胶原蛋白,在这些脏器表皮结构的下方是胶原蛋白,最大功能在保护及强化脏器,例如胃或肠即是例子。
吃猪脑或是猪肝时,常感到异常柔软,不像猪脚那么坚硬、具弹性,主要理由是这些脏器所含胶原蛋白较少。虽然如此,胶原蛋白仍是这些器官不可或缺的成分。
胶原蛋白与皮肤
皮肤真皮层75%由胶原蛋白组成,纤维状的胶原蛋白形成网状结构,提供皮肤的张力和弹性;同时,真皮层中的胶原蛋白还是表皮层和表皮附属器官(毛发)的营养供应站,并为表皮输送水分。胶原蛋白对于皮肤的重要作用显百易见,皮肤的生长、 修复和营养都离不开胶原蛋白。胶原蛋白使细胞变得丰满,从而使肌肤充盈,保持皮肤弹性与润泽,维持皮肤细腻光滑。皮肤健康的两大关键抗皱与保湿都与胶原蛋白有关。
胶原蛋白与骨骼
骨骼中有机物的70%-80%是胶原蛋白,骨骼生成时,首先必须合成充足的胶原蛋白纤维来组成骨骼的框架。因此,有人称胶原蛋白为骨骼中的骨骼。胶原纤维具有强大的韧性和弹性,倘若把一根长骨比拟成一根水泥柱子,那么胶原纤维就是这根柱子的钢筋框架,而胶原蛋白的缺乏,就像建筑物中使用了劣质钢筋,折断的危险就在旦夕。
胶原蛋白与肌肉
胶原蛋白虽然不是肌肉组织的主要组成物质,但是胶原蛋白与肌肉生长有着密切关系。对于处于生长阶段的青少年来说,补充胶原蛋白能够促进生长激素分泌以及肌肉生长。而对于想保持体形的成年人,塑造结实健美的肌肉也需要补充胶原蛋白。
胶原蛋白与头发
头发的健康关键在于头发的基础头皮皮下组织的营养,前面已经提到,位于真皮层胶原蛋白是表皮层及表皮附属物的营养供应站,表皮附属物主要是毛发与指甲。缺乏胶原蛋白,头发干燥分叉,指甲容易断裂灰暗无光泽。
头发本体和皮肤一样,也都由胶原蛋白组成。对一根头发进行横切,在显微镜下可以看到:最中心的是发髓,中间是胶原蛋白,最外的一层是毛鳞片。胶原蛋白主要控制着头发的粗幼、弹性和湿润度。毛鳞片是一种十分脆弱的组织,摩擦受热就会磨损,而内层的胶原蛋白就会受到刺激而分解。
所以要拥有一头秀发,不能只作表面文章,治标还需治本,治本之道就是补充胶原蛋白,营养皮下组织,这样才能够促进毛发、指甲健康,保持头发与指甲的柔软亮泽。
胶原蛋白与丰胸
胶原蛋白对丰胸的作用早已为人们所熟知。乳房主要由结缔组织和脂肪组织构成,而挺拔丰满的乳房很大程度上依靠结缔组织的承托,胶原蛋白是结缔组织的主要成分,"在结缔组织中胶原蛋白常与及多糖蛋白相互交织成网状结构,产生一定的机械强度,是承托人体曲线,体现挺拔体态的物质基础。"
胶原蛋白与减肥
减肥需要燃烧脂肪(分解代谢),而水解胶原蛋白能使这种分解代谢过程增加和延长,燃烧更多的脂肪从而达到减肥的目的。并且胶原蛋白对细胞的修补机能会消耗大量热能,这种机能会消耗大量热能,这种机能必须在睡眠状态下进行,因此服用水解胶原蛋白,睡觉就能减肥,轻松减肥的梦想变成了现实。
缺乏胶原多肽的症状
1、眼睛
眼角膜的主要成分是胶原蛋白,随着年龄的增长胶原蛋白流失导致眼睛干涩,疲劳。分眼角膜透明度不佳,弹性纤维变硬,晶状体浑浊,引起的白内障等眼疾。
2、牙齿
牙齿中含钙质成分,胶原蛋白能使钙质与骨细胞结合,利不致流失。随着年龄的增长,牙齿中胶原蛋白的流失导致钙质流失会造成牙齿病变,容易蛀牙及得牙周病,牙齿松动脱落 疼痛 易敏咬力不强等。
3、心脑血管
血管的主要成分是胶原蛋白,凭随着年龄的增长胶原蛋白流失血管壁弹性变差,影响血压的稳定性,血液粘稠,切易引起脂肪肝、高血脂,血液循环缓慢,心绞疼,凹胸闷,胸口疼,不能剧烈运动,人体吸收代谢不畅,易患心脑血管疾病;记忆力衰退,头晕,健忘,凹失眠多梦。
4、乳房
乳房的一部分由含有大量胶原蛋白的结缔组织构成,随着年龄的增长胶原蛋白流失纤维结缔组织机能下降,切乳房变得松弛,凌下垂,干瘪,皮肤出现褶皱,粗糙。凭乳房较小,细胞生成速度较慢。
5、胃部和肠道
胶原蛋白在胃里可以抑制蛋白质因胃酸作用引起的凝聚,随着年龄的增长胶原蛋白流失,胃部出现胃酸,胃胀,打嗝。胃痉挛,阵痛,胃痛,胀气便秘,消化吸收能力差,宿便存留,胃肠炎,额头长小豆,体重变轻,有虚胖现象,小肠的纹状腺上皮存在着胶原蛋白的转运系统,随着年龄的增长胶原蛋白流失,小肠上皮细胞吸收能力下降,而且运转能力降低。
6、排毒和代谢
身体重要的排毒管道淋巴结中的被膜由较致密的结缔组织构成,而结缔组织中存在大量的胶原蛋白,随着年龄的增长胶原蛋白流失出现毒素堆积,身体变黄,皮肤粗糙,便秘,净体质过胖,体质偏酸,各种内脏衰退,肾脏与脾脏代谢障碍,肾炎,较重者导致肾衰竭,成片起皮,红肿,皮肤瘙痒,皮肤疼痛,长痘,脂肪粒,身体出现大量痤疮,腐烂,各种皮肤病,内脏功能损伤,智力衰退,皮肤癌。
7、骨骼
骨骼内有机物中80%是胶原蛋白,随着年龄的增长胶原蛋白流失,导致骨密度降低,形成空洞,钙也会大量流失!骨关节疼痛,骨刺,肌肉萎缩,骨骼变粗,易引发骨癌,双腿麻痹,腿脚不灵活,不能弯腰提重,骨质疏松,骨力不支,易骨折,骨骼愈合慢,骨韧度下降,骨头变脆。
8、关节和韧带
关节中软骨59%是胶原蛋白,随着年龄的增长胶原蛋白流失,关节出现节疼痛,易患风湿病,骨关节的灵活度下降,关节僵硬,腰背疼痛,肩头僵硬,易患骨质增生,背部经络堵塞,代谢不畅,背部脂肪堆积,阴雨天骨骼酸胀疼痛,骨骼肌肉变形,易引起风湿,全身肌肉萎缩,骨骼变形,三围不突出,手脚冰凉,凉四肢麻木,判活动受阻,骨骼愈合慢,钙质流失,韧带是纤维样的结缔组织,其中充涌着大量的胶原蛋白,随着年龄的增长,胶原蛋白流失韧带易拉伤,弹性变差容易损伤关节和骨骼部位,纤维组织出现塌方,使得臀部松跨,切下垂,变形,脂肪随之增厚,臀部与大腿轮廓不清晰形成青蛙腿。
9、神经系统
胶原蛋白中含有大量氨基酸,不但参与合成新的的胶原,而且还是大脑细胞中一种中枢神经抑制性机制,随着年龄的增长胶原蛋白流失导致记忆力减退,注意力不集中,失眠多梦,焦虑,抑郁,烦躁不安,更年期综合症,反应能力差,神经疼等。
10、毛发与皮肤
头发中心是发髓,最外层是毛鳞片,中间是胶原蛋白:即胶原蛋白控制着头发的粗细,弹性和莹润度。随着年龄的增长胶原蛋白流失发质开始干枯,断裂,脱发,秃顶,分叉,白发,头皮屑增多等。皮肤真皮层中75%是胶原蛋白,随着年龄的增长胶原蛋白流失导致皮肤松弛,脸颊,下颌,眼角下垂;胶原纤维断裂,皱纹增加;下颌耳后轮廓不清晰,形成双下巴和耳下堆积赘肉;皮肤干燥,易敏感,弹性下降,角质粗糙,毛孔粗大,出油明显。色斑严重。
11、 肌肉组织
肌肉细胞与细胞间是利用胶原蛋白黏合的,随着年龄的增长胶原蛋白流失肌肉量减少,脂肪量增加,颈椎肌肉硬桔,颈椎病,脑供血不足,腰酸背痛,肩部酸麻,结缔块,乳酸堆积后,压迫神经系统,阻碍神经反射区,肌肉收缩差,失去活力,肌肉无提拉力,肌肉张力下降,呈八字下垂趋势。
12、各体脏器官
人体主要的内脏器官及组织节膜处都含有大量胶原蛋白,随着年龄的增长胶原蛋白流失,腹腔压力下降,脏器下垂,胃下垂,心肌泵血不足,出现腰腹部增大,胀气等,肝脏排毒出现异常,胆结石,口苦,分泌吸收能力差,糖尿病,刢造血功能弱,不平衡时出现恶性贫血,身体机能下降等。
13、免疫系统
淋巴系统中的淋巴管道由胶原蛋白组成,承担内输淋巴液的作用,随着年龄的增长胶原蛋白流失,淋巴循环缓慢而导致免疫下降,易感染流行疾病,肌肉酸疼,减体乏无力等症状,而食用胶原蛋白后,免疫机能整体提升,人体免疫系统可增加至少一百倍以上。
14、内分泌指标
胶原蛋白承担着供给刺激能产生激素的腺体分泌的作用,随着年龄的增长胶原蛋白不足和流失,体能特征变得不明显,闭经,月经量少,月经紊乱,提前进入更年期,发育不良,乳房松弛下垂,乳腺增生,易引起乳腺癌,易引起男性化,男性阳痿,早泄,男性特征不明显
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。
作为食品添加剂使用
在肉制品中用做肉制品改良剂,胶原蛋白的水解产物明胶,通过破坏胶原蛋白分子内的氢键,使其原有的紧密超螺旋结构被破坏。形成结构较为松散的小分子,加入肉制品中可以改善结缔组织的嫩度,使其具有良好的品质;增加蛋白质含量+ 既口感好又有营养。M euUenet等人的研究表明,加胶原量2%,水20%左右时,腊肠的感观、质地和口感(润滑感)最好。同时胶原蛋白与其他蛋白质一样具有良好的染色性,根据制品的需要,可以用红曲等食用色素将其染成近似于肌肉组织的桃红色,使消费者易于接受。
明胶作为涂层材料在食品表面具有诸多优点:
①避免食品氧化,抑制氨基酸和糖类之间的美拉德反应:
②防止粉末状、颗粒状的糖类食品吸潮结块僵硬现象;
③使食品表面有光泽;
④作为稳定剂,防止产品干缩变形;
⑤具有保鲜作用。在浸泡水果蔬菜的糖液中.加入一定量的明胶溶液,以使果蔬表面形成保护膜.可以保证食品的天然风味和新鲜度;
⑥防止食品腐败。延长食品的保存期;
⑦提高挥发性食品成分的保存性; ⑧调整溶解度,等等。
胶原蛋白除皱的注意事项:
1.胶原蛋白注射除皱未用完的胶原,不宜再用,请你确认大夫为你注射的针剂是新开封的。
2.确认手术是在无菌状态下操作。
3.胶原蛋白注射除皱操作人员必须为专业医护人员,必须向患者科学地介绍产品。
4.胶原蛋白注射除皱不均匀时,不必惊慌,只需待其吸收。不要做理疗、按摩、手术。
5.由于一般皱纹都有一定长度,所以大夫必须多次进针然后边推边向皮肤注射胶原。
6.在眼眶周围(眼袋等)的注射时需要小心,应该谨慎行事。
7.患者在胶原蛋白注射除皱后短期内不宜做面膜,不要吃海鲜、辛辣的东西,也不能喝酒。个别有瘙痒感,不要挤压、抓挠。
保湿:胶原蛋白含亲水性的天然保湿因子,而且三螺旋结构能强劲锁住水分,让皮肤时刻保持湿润、水嫩的状态!
滋养:活性胶原蛋白对皮肤的渗透性强,可透过角质层与皮肤上皮细胞结合,参与和改善皮肤细胞的代谢,使皮肤中的胶原蛋白活性加强。它能保持角质层水分及纤维结构的完整性,改善皮肤细胞生存环境和促进皮肤组织的新陈代谢,增强血液循环,达到滋润皮肤的目的。
亮肤:皮肤的光泽取决于含水量,胶原蛋白良好的保水能力使皮肤水润亮泽,散发健康的光彩。
紧肤:当胶原蛋白被皮肤吸收后,填充在皮肤真皮之间,增加皮肤紧密度,产生皮肤张力,缩小毛孔,使皮肤紧绷而富有弹性!
防皱:真皮中丰满的胶原蛋白层,将皮肤细胞撑起,结合保湿和抑制皱纹的作用,共同达到舒展粗纹,淡化细纹的功效!
修复:活性胶原蛋白能直接渗入肌肤底层,且与周围组织的亲和性好,可协助细胞制造成胶原蛋白,促使皮肤细胞正常成长。同时,活性胶原蛋白本身还具有消炎和更新肌肤的作用。
营养:胶原蛋白对皮肤的渗透性强,可透过角质层与皮肤上皮细胞结合,参与和改善皮肤细胞的代谢,使皮肤中的胶原蛋白活性加强。它能保持角质层水分及纤维结构的完整性,改善皮肤细胞生存环境和促进皮肤组织的新陈代谢,增强血液循环,达到滋润皮肤的目的。
美乳:胶原蛋白中独有的羟脯氨酸具有收紧结缔组织的作用,能使松弛的组织紧实、承托起下垂的乳房,使乳房挺拔、丰满、富有弹性。[1]
1、颜色
每一种天然的产物都会有颜色,每种产物的生长周期不一样,采收时间不一样,颜色都会有变化,所以颜色不可靠。 如果要产品颜色统一,很简单的,漂白!经常报纸报道的,硫磺熏白,双氧水漂白等等,都是食品安全问题。如果产品颜色足够白,可信吗,是个问号?作为天然提取的产品,颜色变化肯定是有的,淡白色、淡黄色等等,[1][2][3][4][5]天然产品不可能是一个标准色。如果每批产品的颜色都是一致的亮白,倒是觉得怀疑了,不过大部分消费者喜欢干净的白色,这也就造成了厂家会想办法解决变成白色,这样天然的本质也不存在了。
最重要的是产品溶解到水中以后,产品的水溶液是透明的,里面没有悬浮物,没有杂质沉淀,是一个状态。胶原蛋白溶解以后,颜色会有变化,也是正常范围。
2、气味
产品的气味也是很多判断标准中提到的。这个反而比较靠谱一些,大家都知道,鱼有鱼腥味,羊有羊膻味,每种动物都有自己特有的味道。作为胶原蛋白从不同的动物的皮中提取来的,都会带有动物本身的味道,只不过提取的过程中去除了脂肪、角质等杂质,这个味道比较淡,比较小。每个人的嗅觉敏感度都不一样,最后感觉出来的味道会有差别,总的来说,味道肯定是有的,就算接近无味,也是有味道的。如果没有味道了,反而值得怀疑。如果气味是特别大,特别重,特别冲的,那产品肯定没有处理好,不好。
3、溶解性
溶解性也是大家经常拿来判断的指标,溶解性和水的溶液的多少,温度,时间有关。如果追求溶解快来判断也是不科学的。所以从溶解性来判断也只能做参考,因为溶解性是一个常见的物理过程。
真正品质好的胶原蛋白来说,它的分子结构的特殊性,三螺旋结构,当接触到水的时候,首先是胶原蛋白吸水,吸收到足够的水分以后,才会溶解。胶原蛋白吸收水分后,由于强锁水性,胶原蛋白分子会相互粘连在一起,在水面形成一层,接触水面的那层吸收足够的水后溶解,而上层的胶原蛋白粉还是干的,继续漂浮在水面,这样一层一层的溶解。如果加以搅拌,会形成胶原蛋白小团,然后外层吸水溶解,最后全部溶解。这才是品质好的胶原蛋白表现出来的特性。三螺旋结构的强力锁水作用。
只要溶解后澄清透明,溶液清澈无杂质,无悬浮物,品质也不错了。
总结
胶原蛋白品质好坏并不能通过这些外观来判断,只能做个参考,只要溶液澄清透明,有少许的颜色,有少许的气味,品质都还是可以的。







