水解胶原蛋白在保健食品和化妆品中的应用
胶原蛋白的应用与发展展望

胶原蛋白的应用与发展展望摘要:胶原蛋白是具有良好物理性能和生物学特性的天然生物物质,在医学、食品、化妆品、生物材料以及农业等领域等都有着广泛的应用。
本文综述了胶原蛋白的结构功能特点及其在临床医学、食品保健、化妆品等方面的应用。
据胶原蛋白的内在性能开发的新材料应具有很大的应用前景和市场发展空间。
关键词:胶原蛋白临床应用食品化妆品胶原蛋白又称胶原,是一种由3条肽链拧成螺旋纤维状细胞外蛋白质。
胶原蛋白是人体含量最丰富的蛋白质,富含人体需要的脯氨酸、甘氨酸、羟脯氨酸等氨基酸,主要存在于人体皮肤、内脏、血管、骨骼、肌腱、眼睛、牙齿等部位,其功能是维持皮肤和组织器官的形态结构,也是修复各损伤组织的重要原料。
随着生活质量的提高,人们越来越追求绿色与天然,而胶原蛋白就是一种纯天然的绿色材料,现在在医学、食品、化妆品、生物材料等方面均有应用。
现就胶原蛋白的应用情况及发展前景作一下探讨。
1.在医学方面的应用胶原蛋白具有低免疫原性,这是它作为医用生物材料的基础;其生物相容性使胶原与宿主细胞及组织之间有良好的相互作用,成为其中的一部分表达生理功能;胶原能被特定的蛋白酶降解,具有生物降解性。
除此外,粉状的胶原蛋白提取物经低温酶降解后会在温水中慢慢溶解,有易于人体吸收和利用。
对胶原蛋白进行加工处理制成烧伤敷料用于皮肤烫伤、烧伤的护理和治疗,可以防止细菌感染、缓和伤痛,恢复皮肤光彩。
yannas、王旭[1]等人的实验,充分证明了这一点。
胶原蛋白对皮肤有很大的亲和力,其生物相容性使机体对它有良好的吸收作用,达到皮肤修复的功能。
胶原能够与血小板结合产生止血作用,目前已经广泛应用于各种手术过程中的出血治疗。
胶原蛋白在创伤外科中也作为粘合剂与其他生物材料合用。
除了作为烧伤敷料、止血剂、皮肤移植材料应用于医学临床,胶原蛋白也制成注射用溶液来做小针美容及治疗皮肤疾病,胶原蛋白还被作为药物载体、外科缝线、支架材料、骨骼、心脏瓣膜和各种生物工程膜代用品在临床治疗过程中发挥作用,广泛地应用于医院的各个科室。
水解胶原蛋白的研究进展

提取和新产品的开发都有重要的现实意义。
◇参考文献[1]谭天伟.天然产物分离新技术.化工进展,2003,7:665-668.[2]刘辉琳,唐明林,安莲英,等.中草药化学成分提取新技术.广州化学,2003,2:59-64.[3]冷薇.超声波提取技术的新探索.中国现代实用医学杂志,2006,5:43-45.[4]杨再,陈佳铭,郜志坤,等.天然植物有效成分的提取新技术一生物酶解技术.饲料博览,2006,1:40-42.[5]曾惠玲.中药化学成分提取新技术研究进展.海峡药学,2005,5:1-3.胶原蛋白主要存在于动物的皮、骨、软骨、牙齿、肌肉、韧带、血管中,是结缔组织重要的结构蛋白质,起着支撑器官保护机体的功能。
胶原蛋白由3条α多肽链构成三股螺旋结构,其分子结构十分稳定,相对分子量在30KDa以上,不利于人体直接吸收。
国内外研究表明,水解胶原蛋白的主要产物胶原多肽,具有保护胃粘膜、抗溃疡、抑制血压上升,促进骨形成、皮肤胶原代谢等营养及生理功能,在食品及医药等领域具有巨大的开发前景。
1结构及特性1.1理化性质胶原蛋白经水解后主要形成相对分子量较小的胶原多肽,其吸收利用率更高,且可以促进食品中的其它蛋白质的吸收。
胶原多肽除了肽链的两端含有未缩合的末端羧基和氨基外,在侧链上还含有Lys的ε-NH2以及Asp和Glu的-COOH。
胶原多肽可完全溶解于水(冷水亦可溶解),水溶液低粘度,在60%的高浓度下也有流动性,耐酸碱性能好,在酸、碱存在的情况下均无沉淀;耐高温性能好,200℃加热亦无沉淀,同时它还具有良好的吸油性、起泡性和吸水性等。
等电点的测定可用等电聚焦法、Zata电位法,不同来源的胶原蛋白的水解产物的等电点在4.41~7.00之间不等。
1.2成分分析胶原蛋白的水解产物含有多种氨基酸,其中以甘氨酸最为丰富。
陈申如[1]等通过对顶灰星鲨鱼皮、骨胶原蛋白的氨基酸组成研究发现,除甘氨酸外,含量多的依次是丙氨酸、谷氨酸和精氨酸,半胱氨酸含量很低。
胶原蛋白的研究进展及其应用

胶原蛋白的研究进展及其应用林祥明厦门大学生命科学学院,福建厦门(361005)E-mail:lxmwxr@摘要:胶原蛋白来源广泛,有许多优良性质且用途广泛。
本文概述了胶原蛋白的结构、特性、研究现状及其制备方法,阐述了胶原蛋白及其水解产物在化妆品、医药、功能保健食品等相关领域的应用。
关键词:胶原蛋白制备进展应用1. 引言胶原蛋白为人体主要的细胞外间质成分之一,是人体蛋白质的一大家族。
胶原蛋白分子的异常合成与沉积是纤维化反应的基础。
在胚胎发育、组织重建、损伤修复等过程中,生长因子及分化因子对胶原蛋白基因的表达具有重要的调控作用[1]。
近年来人们进行了这些因子等对胶原基因转动调控作用的研究,这将有助于阐明胶原蛋白基因表达的调控机制。
胶原蛋白基因的表达是其本身的顺式作用、反式作用因子以及诸多调控因子相互作用的结果[2]。
到目前为止,已报道的胶原类型大约有19种,对天然胶原的研究有助于进一步理解靶药物和胶原之间结构功能关系。
有人用人成纤维II型胶原的三维结构模型来进行合成胶原组织、胶原的结构和功能的研究,利用这一系统进一步研究侧链基团的立体化学和特定分子的相互作用,继而评价胶原相关疾病的临床治疗效应。
此外,连接分子末端非螺旋末端肽是胶原分子抗原性的主要来源,而且用胃蛋白酶除去末端肽的缺失胶原是很有应用前景的药物载体,特别是用于基因递送[3,4]。
胶原蛋白是构成动物机体的重要功能物质,它具有其他合成高分子材料无法比拟的生物相容性和生物可降解性。
胶原蛋白质结构和功能特点的多样性和复杂性,决定了其在许多领域的重要地位,以及良好的应用前景。
目前胶原已广泛地应用于食品、化妆品、营养保健品、生物肥料以及医用材料等领域。
2. 胶原蛋白的概况胶原蛋白是一种白色、不透明、无支链的纤维蛋白质,是由动物细胞合成的一种生物性高分子,广泛存在于动物的骨、腱、肌鞘、韧带、肌膜、软骨和皮肤中,是结缔组织中极其重要的一种蛋白质,占哺乳动物体内蛋白质总量的25%~30%,相当于体重的6%[5],是人体重要的细胞外基质成份。
胶原蛋白在食品中的应用分析

胶原蛋白在食品中的应用分析胶原蛋白是一种广泛存在于动物组织中的蛋白质,具有良好的生理功能和营养价值。
由于其具有增强肌肤弹性、延缓衰老、促进骨骼健康等功效,因此在食品中的应用越来越受到人们的关注。
本文将对胶原蛋白在食品中的应用进行分析。
首先,胶原蛋白在美容食品中的应用。
胶原蛋白能够促进皮肤细胞的再生和修复,具有抗衰老的功效。
因此,在美容食品中加入胶原蛋白能够提供充足的营养,帮助肌肤维持弹性和光泽。
近年来,很多品牌推出了以胶原蛋白为主要成分的美容食品,如胶原蛋白饮料、口服胶原蛋白片、胶原蛋白粉等。
这些产品通过补充胶原蛋白,能够改善皮肤质量,减少皱纹和细纹的产生,同时还能增加头发和指甲的强度和光泽。
胶原蛋白的美容功效也是其在美容行业中广泛使用的原因之一其次,胶原蛋白在健康食品中的应用。
胶原蛋白不仅对皮肤有益,对骨骼健康也有积极的影响。
胶原蛋白是构成骨骼结构的主要成分之一,可以增加骨骼的密度和强度,预防骨质疏松等骨骼疾病的发生。
因此,将胶原蛋白添加到健康食品中,如营养保健品、骨胶原蛋白饮料等,能够为人体提供足够的胶原蛋白,维护骨骼健康,预防骨骼疾病。
此外,胶原蛋白还可以用于改善食品口感和质地。
由于胶原蛋白具有良好的胶凝性和溶胀性,可以形成凝胶状的结构,提供食品的柔滑口感和丰富口味。
因此,在食品加工过程中,可以利用胶原蛋白的这些特性,改善食品的质地和口感,提高产品的市场竞争力。
比如,在调味料、调理食品、肉制品、面点等食品中添加适量的胶原蛋白,能够增加食品的弹性、咀嚼感和风味。
但是,需要注意的是,在使用胶原蛋白的食品中,应适量添加,不能过量。
虽然胶原蛋白具有多种功能和营养价值,但过量摄入可能导致肾脏负担加重,对人体健康产生负面影响。
此外,由于胶原蛋白主要来自动物组织,对于素食者和一些宗教信仰的人来说可能不适合摄入。
因此,在食品中使用胶原蛋白时需要注意针对不同人群的使用范围和摄入量。
综上所述,胶原蛋白在食品中具有广泛的应用前景,不仅可以用于美容食品和健康食品,还可以改善食品的质地和口感。
胶原蛋白的功效与应用

胶原蛋白的功效与应用[摘要] 文章简单介绍了胶原蛋白的特性,主要阐述了胶原蛋白的功效与其在各领域的应用,同时说明了其具有良好的应用发展前景。
[关键词] 胶原蛋白功效应用胶原蛋白是一种生物性高分子物质,(英文学名collagen),是由3条肽链拧成螺旋形的纤维状、细胞外基质的构结蛋白质,皮下真皮组织的70%是由胶原蛋白所组成的,是人体内含量最丰富的蛋白质,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。
胶原蛋白本不易溶于水,纯正的胶原蛋白提取物有股淡淡的腥味,胶原蛋白提取物溶解在水中会出现透明的淡黄色,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。
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。
胶原蛋白产品具有良好的应用前景。
1.胶原蛋白的功效在人体皮肤成分中,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。
1.1提高免疫机能人体的免疫力的高低是与一些称为免疫球蛋白的生体分子有关,当外来异物入侵时免疫细胞就与胶原蛋白及时结合,对抗异物。
接着一连串免疫机能提升的作用就不断发生,由巨噬细胞、淋巴球、血浆细胞及免疫球蛋白等免疫机能总体性提升,会使得人体抵抗力增加。
增强免疫机能的方法很多,而其中一项有效方式是让免疫蛋白与胶原蛋白结合,当这项结合完成时,人体免疫系统可憎加至少一百倍以上的免疫力。
1.2抑制癌细胞胶原蛋白抑制癌细胞是透过两种方式进行的,一是提高人体免疫力达到压制癌细胞目的。
一是防止癌细胞转移。
当癌细胞要转移到别的脏器时,胶原蛋白与此一器官深层会合成一道坚固的防卫墙,此时免疫球蛋白就可在此情况下进一步发挥作用,吞噬癌细胞,使得癌症逐渐好转、改善。
水解胶原蛋白

水解胶原蛋白【导读】水解胶原蛋白就是胶原蛋白经过科学的加工方法后制成的,相对分子量较小的胶原多肽,可完全溶解于水,其被人体吸收利用率更高,而且可以促进食品中的其他蛋白质的吸收。
胶原蛋白大家都知道,它对于人体来说是一种极为重要的成分之一,胶原蛋白的老化导致的结果就是皮肤的老化,因此补充胶原蛋白就变得十分的重要了。
而补充胶原蛋白的产品有很多,既有粉剂的胶原蛋白,又有胶原蛋白胶囊,还有水解胶原蛋白等等。
那么,什么是水解胶原蛋白呢?胶原蛋白经过水解过程分解为较小的分子,形成水解胶原蛋白。
它拥有非常小的分子量,因此容易吸收进入血管里,它可以快速的融入水里不凝结。
水解胶原蛋白就是胶原蛋白经过科学的加工方法后制成的,相对分子量较小的胶原多肽,可完全溶解于水,其被人体吸收利用率更高,而且可以促进食品中的其他蛋白质的吸收。
水解胶原蛋白含有多种氨基酸,其中以干氨酸最多,其次是丙氨酸、谷氨酸、精氨酸、羟脯氨酸等,氨基酸总量占水解胶原蛋白的百分之九十以上,其中强脯氨酸的含量高达11.8-12.6%。
这些氨基酸是人类合成自身胶原蛋白的重要原材料。
人类只有摄入足够量的各种氨基酸,才能合成自身所需的各种蛋白,维持皮肤和组织器官的形态和结构,修复各损伤组织。
水解胶原蛋白的作用水解胶原蛋白的作用是什么呢?看到胶原蛋白这几个字,相信大家从字面意思上也能了解到水解胶原蛋白肯定是跟胶原蛋白有关的,水解胶原蛋白就是补充体内的胶原蛋白量,使皮肤恢复弹性、重现结实紧致、减少松垂现象、平滑细纹及皱纹、缔造柔滑秀发、强韧指甲及优美的身段。
水解胶原蛋白绝非一般内服美肤品。
它是一种能全面头发、指甲及身体的周全美容品。
水解胶原蛋白的塑身潜能。
随着年龄的增长,我们的身体会逐渐失去“制造”肌肉的能力,而脂肪量却会不断地增加,如此一来,体内的肌肉与脂肪的比例会比我们年轻时来得低。
胶原蛋白对肌肉的支持能力能有效地帮助人体恢复原有的健康美态。
与一般纤体品有别(只减去体内肌肉或水分),此胶原美肤素效果显著,服用者服用了之后都显而发觉身上的脂肪减了好几吋之多,身体也因此变得更结实、更苗条。
胶原蛋白肽应用场景

胶原蛋白肽应用场景全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:胶原蛋白肽是一种被广泛应用于美容和健康领域的蛋白质,它具有促进肌肤弹性、保持关节健康、促进骨骼生长等多种作用。
随着人们对美容和健康意识的不断提升,胶原蛋白肽的应用场景也越来越广泛。
下面我们就来了解一下胶原蛋白肽在不同领域的应用场景。
1. 美容领域胶原蛋白肽被广泛应用于美容领域,它可以促进皮肤弹性和保湿,有效减少皱纹和细纹,使皮肤更加光滑细腻。
许多护肤品和化妆品中都添加了胶原蛋白肽成分,如面膜、面霜、精华液等,可以帮助提升肌肤的弹性和光泽。
胶原蛋白肽也被广泛应用于整形美容手术中,可以帮助修复皮肤组织、增加面部轮廓和填充细纹。
2. 健康领域胶原蛋白肽在健康领域也有着重要作用。
它可以促进关节健康,预防关节疾病如关节炎和骨质疏松。
胶原蛋白肽可以增加软骨细胞的活力,提升软骨弹性和韧性,保护关节免受摩擦和磨损。
胶原蛋白肽还可以促进骨骼生长和修复,预防骨质疏松症。
在运动员和老年人中,补充胶原蛋白肽可以帮助提升骨骼和关节的健康水平。
3. 食品领域胶原蛋白肽还被广泛应用于食品领域。
许多包含胶原蛋白肽的保健品和营养品可以帮助增强皮肤弹性、促进胶原蛋白的合成和修复,提升皮肤质量。
采取适量的胶原蛋白肽可以滋养肌肤、改善皮肤干燥和松弛等问题。
胶原蛋白肽还可以增强身体的抗氧化能力,减缓衰老速度,有助于延缓衰老和促进健康。
4. 医疗领域胶原蛋白肽在医疗领域也有着广泛的应用。
它可以用于治疗和修复皮肤损伤,促进伤口愈合和激活皮肤再生。
许多植皮和烧伤患者都会接受胶原蛋白肽治疗,帮助加速伤口愈合和减轻疼痛。
胶原蛋白肽还可以用于修复关节和软骨损伤,预防骨质疏松症和关节炎等疾病。
胶原蛋白肽在美容、健康、食品和医疗领域都有着广泛的应用场景。
随着人们对美容和健康需求的不断增加,胶原蛋白肽的应用范围也将进一步扩大,为人们提供更加全面和多元化的选择。
我们建议在选择使用胶原蛋白肽产品时,应根据自身的需求和健康状况选取适合自己的产品,并在医生或专业人士的指导下进行使用。
胶原蛋白的市场应用

胶原蛋白的市场应用胶原蛋白是动物体内含量最高的蛋白质,占总蛋白含量的30%,是各个结缔组织的重要组成部分,支撑着皮肤与各个组织器官形态、结构的完整性,有保护机体和支撑器官的重要作用。
胶原蛋白因其具有独特的理化性质和优良的生物相容性,研究及应用越来越广泛,尤其是在医药、化妆品美容和食品三个主要领域。
1 医药领域(1)烧伤应用:胶原蛋白生物敷料具有两方面优势:一是制备方法简便、灭菌方便、易于加工;二是黏附性好、适于肉芽组织和上皮细胞形成、能减少伤口痉挛和抗原反应、止血性能好等特点,用于皮肤烧伤、烫伤的修补、治疗和护理,可以减轻和缓解烧伤、烫伤的程度,防止细菌性感染。
马慧军等人(2011)应用胶原蛋白凝胶对各类浅Ⅱ度以下烧伤创面进行护理,发现胶原蛋白凝胶可促进美容性皮肤创面的修复,减少创面色素沉着发生,疗效好,安全性高。
(2)止血应用:胶原能够与血小板黏结、聚集起到止血的作用。
胶原的三螺旋结构能够诱导血小板附着,而且能激活血液凝固因子,粘着在渗血的伤口上,对损伤的血管起到填塞的作用。
国外对胶原止血材料的研究十分活跃,已经成功地用于肝、脾等富含血管的组织出血的治疗中,如肝脏吻合术、心脏手术及各种外科、内科手术。
(3)眼科疾病的应用:胶原能够促进角膜上皮细胞损伤的修复和细胞生长。
胶原蛋白可溶解于泪液中,具有引导上皮细胞潜入缺损区的能力,同时它的降解产物能被新生细胞利用,合成新的胶原,起到连接细胞的作用。
胶原还可以作为眼睛给药的载体,使药物在结膜囊内逐渐释放,从而在短时间内使眼内药物达到较高浓度,并保持较长时间,减少药物的全身毒性,具有广阔的发展前景。
(4)组织工程应用:组织工程是研究、开发用于修复、维护、促进人体各种组织或器官损伤后功能和形态的生物替代物的新兴学科,胶原在组织工程中主要作为支架材料、皮肤、骨骼和生物工程膜代用品出现。
胶原的结构对矿物沉积具有诱导作用,它的表面含有沉积矿物的位点,而且与非胶原基质蛋白,特别是与生长因子结合,可有效地引发和控制矿化过程,促进骨形成并诱发至植入物中作为骨骼代用品,骨骼代用品胶原与其他化合物或聚合物混合,可用于矫形外科。
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17摘 要:该文介绍了胶原蛋白的结构,阐述了水解胶原蛋白的多种生理调节功能,包括促进皮肤健康、提高骨骼强度、抑制血压上升、保护胃粘膜和性抗氧化等功能。
概述了水解胶原蛋白在保健食品和化妆品领域的应用,并对水解胶原蛋白的开发应用前景做了展望。
关键词:胶原蛋白;保健食品;化妆品;应用胶原蛋白(Collagen)是哺乳动物体内含量最多的蛋白质之一,约占体内蛋白质总量的25% ̄30%,主要存在于皮肤、骨骼、牙齿、内脏与眼睛等处。
胶原蛋白是一种重要的结构蛋白,在动物体内起到支撑器官、保护机体的重要作用。
近年来,随着胶原蛋白提取加工技术的进步,对其性质、结构和功能等方面的研究不断深入,胶原蛋白正在成为医学、保健食品、化妆品等领域的研究热点。
1 胶原蛋白的结构特点到目前为止,人们共发现20余种不同类型的胶原蛋白,其中较容易分离出来且产量较高的只有5种胶原蛋白,且只有从动物的皮肤或骨骼中提取出的I型胶原蛋白的价格人们才可以接受,其它类型的胶原如Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ等仅在研究中制备,由于价格昂贵都不宜大量生产[1,2]。
胶原蛋白普遍分布于细胞外基质中,其分子量约为30万道尔顿。
在动物机体内,胶原蛋白最普遍的结构是三螺旋结构,它由3条肽链组成,每条肽链都具有左手螺旋构型,3条左手螺旋肽链又相互缠绕成右手螺旋结构,即形成超螺旋结构。
成熟的胶原分子之间能够自发地组装成一种超分子的高级结构——网状胶原纤维。
胶原蛋白分子间和分子内存在醇醛缩合交联、醛胺缩合交联、醛醇组氨酸交联,这些交联使得胶原蛋白分子内的三重螺旋结构和分子间的网状纤维结构非常稳定,从而在动物体内实现支撑器官、保护机体的作用[3]。
胶原蛋白虽然种类繁多,结构复杂,但它的一级结构氨基酸序列一般为(Gly-X-Y)的重复排列,其中X和Y通常为脯氨酸和羟脯氨酸,因此胶原蛋白的甘氨酸含量比较高,约为25% ̄30%;脯氨酸和羟脯氨酸含量也很高,其含量分别为12%和10%左右,在各类蛋白质中含量是最多的,这两类氨基酸也是胶原蛋白的特有氨基酸。
另外,胶原蛋白中的色氨酸、酪氨酸以及蛋氨酸等必需氨基酸含量低,因此,在营养学上胶原蛋白属不完全蛋白质[4 ̄6]。
尹利端,石丽花,王立志,王 淮(烟台新时代健康产业有限公司,烟台 264006)收稿日期:2007-08-16作者简介:尹利端(1979-),男,硕士研究生,主要从事保健品开发研究。
水解胶原蛋白在保健食品和化妆品中的应用目前应用于保健食品和化妆品中的胶原蛋白多是其水解产物——水解胶原蛋白。
水解胶原蛋白又称胶原多肽,是以动物胶原蛋白为原料经过净化提纯、酶解、过滤、浓缩、喷雾干燥等处理而制成的粉末状产品,其颜色一般为白色或淡黄色,并且主要由分子量在500 ̄20000道尔顿之间的多肽组成。
与未经水解的大分子胶原蛋白质相比,水解胶原蛋白在消化吸收、营养、功能特性等方面都具有显著的优越性。
许多的研究已经证实,水解胶原蛋白在皮肤健康、提高骨骼强度、抑制血压升高、保护胃粘膜、抗氧化等方便具有显著功效,水解胶原蛋白已经成为保健食品和化妆品领域的新宠。
2 水解胶原蛋白在保健食品中的应用2.1水解胶原蛋白在美容类保健食品中的应用胶原蛋白是人体皮肤真皮层的主要组成成分,它与少量弹性蛋白共同构成规则的胶原纤维网状结构,使皮肤具有一定的弹性和硬度;同时,胶原蛋白还是皮肤表皮层及表皮附属器官(毛发)的营养供应站,并为表皮输送水分。
随着年龄的增长,人体自身合成胶原蛋白的能力逐渐降低,造成胶原蛋白流失,真皮层胶原蛋白所形成的规则网状结构逐渐发生变形、固化和粘连,甚至发生崩解,从而导致皮肤水分减少,变薄,产生皱纹,失去弹性和光泽等一些老化现象。
水解胶原蛋白能够为人体胶原蛋白的合成提供优质的氨基酸原料,尤其是脯氨酸和羟脯氨酸,促进胶原蛋白的合成,及时补充人体皮肤流失的胶原蛋白,有助于维持皮肤中胶原蛋白的特殊网状结构,从而达到改善皮肤水分,延缓皮肤衰老的作用。
目前,以胶原蛋白为主要原料开发的美容类保健食品日益受到人们的推崇,这类保健食品符合现代人“从内到外”追求美丽的理念。
2.2水解胶原蛋白在促进骨骼健康类保健品中的应用胶原蛋白是人体骨组织的重要组成物质。
人体骨组织由1/3有机物和2/3无机物组成,胶原蛋白占骨有机成分的80% ̄90%,它对维持骨结构完整及骨生物力学特性有非常重要的作用。
骨胶原蛋白是典型的I型胶原蛋白,其分子间相互交联形成骨胶原纤维网状结构。
骨骼中的钙以羟基磷灰石沉积的方式,以骨胶原为黏合剂固定下来,因此如果骨骼中没有骨胶原就不成其为骨骼。
当人体骨胶原蛋白代谢出现异常,如骨胶原合成不足或骨胶原纤维网状结构被破坏时,钙质将无法沉积而导致骨钙流失,严重时会导致骨质疏松等疾病。
人体摄入足量的胶原蛋白能够促进骨骼胶原蛋白的代谢,稳定骨胶原网状结构,进而减少骨钙的流失,防止骨质疏松等疾病的发生。
因此,有人认为人体补钙应结合胶原蛋白,这样才能达到较理想的效果。
蒋挺大[7]提出,补钙应先补胶原蛋白,人体摄入足够的胶原蛋白就会对钙质有正常的需要,就会有正常的摄取钙质的能力。
李彦春[8]等通过小鼠试验发现:结合了钙的胶原蛋白制剂能够显著增强小鼠骨密度,促进生长发育,具有改善骨质疏松的作用,其补钙效果要优于常规补钙剂,证明了胶原在帮助钙吸收方面的重要作用。
目前市场上已经出现了结合胶原蛋白和钙制剂的骨骼保健类的营养健康食品,有几家规模较大的保健品公司正在进行相关产品的研发,预计这类保健食品近几年内将会成为市场的热点。
2.3抑制血压上升许多医学研究和临床观察证明,高血压的发病与血管紧张素转换酶(Angiotenisin convertingenzyme,ACE)密切相关。
ACE能将无升血压作用的血管紧张素I(10肽)从羧基端水解掉两个氨基酸,使其成为具有升高血压作用的血管紧张素Ⅱ(8肽)。
另外,ACE还能使舒缓激肽从羧基端水解掉二肽,使其丧失降血压作用。
国内外相关研究证明,胶原蛋白水解产物中的一些多肽对血管紧张素转换酶的活性具有较强的抑制作用,具有良好的降压效果。
耿秀芳等[9]从猪骨胶原蛋白酶解物中分离出一种多肽,体外试验证明这种多肽对ACE活性具有显著的抑制作用,以高血压大鼠为试验对象,静脉注射和口服给药均收到良好降血压效果。
张义军等[10]研究了胶原蛋白酶解物对大鼠血压、豚鼠肠平滑肌及猪肺ACE作用的降压效应,得出胶原蛋白酶解的降压作用和兴奋豚鼠平滑肌的作用可能与抑制ACE有关。
Byun H G等人[11]利用三步1819膜反应器连续用Alcalase、链霉蛋白酶E和胶原酶水解阿拉斯加雪鱼皮明胶,水解物的相对分子质量分布在0.9 ̄1.9kDa范围内,具有抑制ACE活性作用;他们对水解产物进一步分离得到两种具有抑制ACE活性的肽Gly-Pro-Leu和Gly-Pro-Met,其IC50分别为2.6μmol/L和17.13μmol/L。
这些研究充分说明水解胶原蛋白具有抑制血压升高的作用,可以作为一种新型的抗高血压保健食品原料,用来开发辅助降血压保健食品。
2.4保护胃粘膜在消化道中胃粘膜的损伤会引起胃出血,阿胶(驴皮胶原蛋白)由于具有减少胃粘膜血流量,促进血液循环以及血液凝固效果,而引起了人们的关注。
大量实验证明,水解胶原蛋白具有保护胃粘膜的作用。
胶原蛋白预防胃溃疡可能的机理主要体包括[12,13]:(1)胶原蛋白可在胃内形成保护膜从而减少胃粘膜的损伤;(2)提高胃粘膜cGMP/cAMP值,促进胃粘膜细胞增殖;(3)缓冲胃酸对溃疡面的刺激,同时可促进血小板的凝聚而有止血作用,减轻各种因素对胃粘膜的直接损伤。
另外,胶原蛋白来源广泛,比一般药物廉价,而且是体内主要蛋白成份之一,无毒副作用,适合开发保护胃粘膜类保健食品。
2.5抗氧化活性人体的正常代谢过程中不断产生自由基,体内与自我免疫有关的吞噬细胞在消灭细菌、真菌、病毒和其它抗原物质中会产生自由基;健康机体对各种外界影响作出反应的同时会产生自由基;年龄老化过程中机体也在不断产生自由基。
在生物体内自由基可以与DNA、蛋白质和不饱和脂肪酸作用,造成DNA链断裂和氧化性损伤、蛋白质-蛋白质交联、蛋白质-DNA交联和脂质过氧化。
脂质过氧化是造成生物体氧化损伤的主要原因,可以引发各种心血管疾病、癌症与老化现象。
生物体内的氧化最终导致生物体的衰老,因此清除体内自由基可以减少其对机体的伤害,延缓衰老进程。
目前有很多研究表明,一些食物中的蛋白质或蛋白水解产物具有抗氧化活性,胶原蛋白水解产物是其中的抗氧化物质。
Kim S K等人[14]对从阿拉斯加雪鱼皮提取的明胶进行分阶段酶解,从酶解产物中分离出两种具有高抗氧化活性的肽,这两种肽分别含有l3(P1)和16(P2)个氨基酸残基,进一步试验发现肽P2在亚油酸体系中具有抗氧化活性。
中国农业大学的陈霞等人[15]采用硫代巴比妥酸法( Thiobarbituric acidreactive substances assay,TBA法)评价猪皮酶解产物的抗氧化活性,试验结果表明酶解猪皮胶原蛋白具有抗氧化活性。
以上事实说明胶原蛋白水解产物中存在具有抗氧化作用的多肽,可以作为抗氧化保健食品的原料。
3水解胶原蛋白在化妆品中的应用胶原蛋白作为一种新型化妆品原料,对人体皮肤和毛发均有较好护理效果。
在美国、德国、日本等国家,许多高档化妆品中添加有胶原蛋白,甚至在人面部注射胶原以改善皮肤,减少皱纹。
美国CTFA(美国化妆品香料香精协会)化妆品原料手册录用的天然物质中就有胶原蛋白或其水解产物。
胶原蛋白应用于化妆品中可以为皮肤提供必需的营养成分,补充多种氨基酸,加强皮肤胶原蛋白的活性,保持角质层水分以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。
动物实验表明[16],用含有胶原蛋白的膏体涂布皮肤后能有效改善表皮和真皮的结构,促进皮肤内部胶原蛋白的合成,活化真皮组织。
另外,胶原蛋白分子中含有大量的亲水基团,使之具有良好的保湿功效,能够达到保持皮肤润泽的目的。
化妆品中添加的胶原蛋白浓度达到0.01%时,即能供给皮肤所需的全部水分。
胶原蛋白添加到化妆品中还具有调节和稳定pH值、稳定泡沫、乳化胶体的作用,同时,作为一种功能性成20分,胶原蛋白可以减轻各种表面活性剂、酸、碱等刺激性物质对皮肤、毛发的损害。
为了保证皮肤的吸收效果,在化妆品中,单纯用作营养性护肤类原料通常要求分子量在2KD以下,以让水解胶原蛋白能渗透人皮肤内;而护发类化妆品除要求水解胶原蛋白具有保湿性以外,通常还应具有一定的成膜性,因而对水解胶原蛋白的分子量要求更高[16]。
由于胶原蛋白类化妆品性能温和、功能多、安全性高,符合当代化妆品的潮流,近几年来发展很快,正逐渐成为市场的新宠。
4 胶原蛋白的发展趋势胶原蛋白的保健功能和护肤功能正在逐渐被人们认识,这方面的研究正逐渐成为热点,尤其是水解胶原蛋白(多肽),具有美容护肤、防治骨质疏松、降血压、保护胃粘膜和抗氧化等多种生理活性功能,而且水解胶原蛋白还具备溶解性好等良好的加工特性以及易于人体吸收等优点,具有极高的开发价值。