胶原蛋白的研究进展
胶原蛋白在生物医药工程中的应用研究进展
胶原蛋白在生物医药工程中的应用研究进展明确摘要胶原蛋白是一种弹性蛋白，能够在体内参与形成细胞粘附、细胞移动、细胞分裂和修复以及形成动物体的结构支撑，因此在生物医药工程中具有重要的意义。
本文旨在介绍胶原蛋白在生物医药工程中的应用研究进展。
胶原蛋白在生物医药工程中的主要应用包括组织工程、生物传感器、免疫诊断和抗体工程、抗衰老和再生医学、新型材料，如医学修复膜和细胞培养基、药物载体及疫苗等。
文章还讨论了胶原蛋白在生物医药工程中的未来应用。
综上所述，胶原蛋白在生物医药工程中的应用研究具有广泛的前景，为企业和学者提供了极大的技术支持，其中的重要性和价值不容忽视。
关键词：胶原蛋白；生物医疗工程；组织工程；生物传感器；免疫诊断和抗体工程IntroductionCollagen is a kind of elastic protein, it can participate in forming of cell adhesion, cell movement, cell division and repair, as well as structural support of animal body in the body. Therefore, it has great significance in biomedical engineering. This paper aims to introduce the application research progressof collagen in biomedical engineering.Collagen's main application in biomedical engineeringincludes tissue engineering, biosensors, immunodiagnostics and antibody engineering, anti-aging and regenerative medicine, andnew materials such as medical repair membranes and cell culture media, drug carriers and vaccines. After the introduction of the application of collagen in biomedical engineering, its prospects in the future are also discussed.Application in Tissue EngineeringApplication in BiosensorsApplication in Immunodiagnostics and Antibody Engineering。
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。
胶原蛋白的发展历程
胶原蛋白的发展历程胶原蛋白是一种重要的结构蛋白，广泛存在于人体的皮肤、骨骼、肌肉、血管等组织中，具有维持组织结构稳定性和功能的重要作用。
本文将详细介绍胶原蛋白的发现、研究和应用的发展历程。
1. 胶原蛋白的发现胶原蛋白最早是在19世纪初由法国化学家布鲁塞尔发现的。
他通过研究动物组织的化学成分，发现了一种具有黏性和弹性的物质，将其命名为“胶原蛋白”。
随后，科学家们开始对胶原蛋白进行更深入的研究。
2. 胶原蛋白的结构与功能研究20世纪初，科学家们通过对胶原蛋白的分离和纯化，揭示了其复杂的结构和多样的功能。
胶原蛋白由三股α螺旋结构组成，具有高度的稳定性和可塑性。
研究表明，胶原蛋白在细胞外基质中起着支撑和连接组织的作用，同时参与了细胞迁移、信号传导和细胞外基质重塑等生物学过程。
3. 胶原蛋白的应用随着对胶原蛋白的深入研究，科学家们逐渐发现了其在医学和美容领域的广泛应用价值。
胶原蛋白被广泛应用于皮肤修复和再生领域，可以促进伤口愈合、增强皮肤弹性和紧致度。
此外，胶原蛋白还可以用于骨科和牙科领域，用于修复骨折和牙齿缺损。
近年来，胶原蛋白的应用还拓展到食品、保健品和化妆品等领域，为人们的健康和美容提供了更多选择。
4. 胶原蛋白的研究进展随着科技的进步，胶原蛋白的研究也在不断发展。
科学家们通过基因工程技术和生物材料的创新，成功地制备出了具有不同特性和功能的胶原蛋白。
同时，利用生物物理、生物化学和生物学等多学科的综合手段，对胶原蛋白的结构和功能进行了深入研究。
这些研究为胶原蛋白的应用提供了更多的可能性。
5. 胶原蛋白的未来发展胶原蛋白作为一种重要的生物材料，具有广阔的应用前景。
未来，科学家们将继续深入研究胶原蛋白的结构和功能，开发出更多具有特殊功能的胶原蛋白材料。
同时，随着人们对健康和美容需求的增加，胶原蛋白在医疗和美容领域的应用将进一步扩展。
总结：胶原蛋白的发展历程经历了发现、结构与功能研究、应用和研究进展等阶段。
胶原蛋白的发展历程
胶原蛋白的发展历程胶原蛋白是一种重要的结构蛋白，在人体内广泛存在，对维持组织的结构和功能起着关键作用。
它在皮肤、骨骼、肌肉、血管、肌腱等组织中都有丰富的分布。
胶原蛋白的发展历程可以追溯到几十年前，以下将详细介绍胶原蛋白的发现和研究进展。
1. 胶原蛋白的发现胶原蛋白最早是在19世纪初被发现的。
1832年，法国解剖学家荷尔布鲁克（Henle）首次提出了“胶原蛋白”（collagen）这个术语，用来描述一种在动物组织中具有胶状特性的蛋白质。
随后，人们开始对胶原蛋白进行更深入的研究。
2. 胶原蛋白的结构20世纪初，德国化学家施特鲁夫（Streuf）首次提出了胶原蛋白的三股螺旋结构模型。
随后，美国科学家保罗（Pauling）和科学家克里克（Crick）提出了胶原蛋白的α螺旋结构模型，这一模型为后来的研究奠定了基础。
20世纪50年代，英国科学家拉莫尔（Ramachandran）和拉赫曼（Rahman）通过X射线晶体衍射技术，确定了胶原蛋白的多股螺旋结构，揭示了其复杂的空间结构。
3. 胶原蛋白的功能胶原蛋白在人体内具有多种重要的功能。
首先，它是组织的主要结构蛋白，能够提供支撑和保护作用。
其次，胶原蛋白参与了细胞外基质的合成和修复，对组织的再生和修复起着重要作用。
此外，胶原蛋白还参与了细胞信号传导、细胞黏附和细胞迁移等生物学过程。
4. 胶原蛋白的应用随着对胶原蛋白的研究不断深入，人们逐渐发现了胶原蛋白的广泛应用价值。
在医学领域，胶原蛋白被广泛应用于修复和再生组织，如皮肤修复、骨骼修复和软组织修复等。
在食品和保健品领域，胶原蛋白被用作添加剂，用于改善食品的质地和口感，并具有一定的保健功能。
此外，胶原蛋白还被应用于化妆品、药物传递系统等领域。
5. 胶原蛋白的研究进展近年来，随着生物技术和分子生物学的发展，对胶原蛋白的研究取得了许多重要进展。
研究人员通过基因工程技术，成功地合成了人工胶原蛋白，并对其结构和功能进行了深入研究。
胶原蛋白的发展历程
胶原蛋白的发展历程胶原蛋白是一种重要的结构蛋白，广泛存在于人体的结缔组织中。
它具有保持组织结构的稳定性、促进细胞生长和修复组织损伤等重要功能。
胶原蛋白的发展历程可以追溯到19世纪初。
1. 胶原蛋白的发现胶原蛋白最早由法国化学家布鲁塞尔（Brande）于1842年发现。
他从动物的骨骼中提取出一种名为“胶原”的物质，并确定其具有一定的结构和功能。
2. 胶原蛋白的研究进展20世纪初，科学家们对胶原蛋白的研究逐渐深入。
德国生物化学家费尔巴赫（Fischer）于1901年首次提出了胶原蛋白的分子结构理论，认为它是由三股螺旋状的多肽链组成。
此后，研究者们通过实验证实了费尔巴赫的理论，并进一步揭示了胶原蛋白的化学结构和生物学功能。
3. 胶原蛋白的应用拓展随着对胶原蛋白研究的不断深入，人们逐渐认识到胶原蛋白在医学、化妆品和食品等领域的重要性。
在医学领域，胶原蛋白被广泛应用于创伤愈合、骨折修复和皮肤再生等方面。
在化妆品领域，胶原蛋白被用作抗皱和保湿成分。
在食品领域，胶原蛋白被添加到一些功能性食品中，具有滋养皮肤、增强骨骼健康等功效。
4. 胶原蛋白的提取和生产技术随着对胶原蛋白需求的增加，科学家们不断改进提取和生产技术。
传统的胶原蛋白提取方法主要是通过骨骼或皮肤等动物组织的酸碱水解来获得。
然而，这种方法存在一定的成本和环境污染问题。
近年来，一些新的技术如基因工程、发酵工艺和生物合成等被应用于胶原蛋白的生产，提高了产量和纯度，并减少了对动物资源的依赖。
5. 胶原蛋白的未来发展趋势随着科学技术的不断进步，胶原蛋白的研究和应用将迎来更广阔的发展空间。
未来，人们将进一步深入研究胶原蛋白的生物学功能和机制，探索其在组织工程、再生医学和抗衰老等方面的应用。
同时，新的胶原蛋白提取和生产技术的出现将进一步推动胶原蛋白产业的发展。
总结：胶原蛋白的发展历程可以追溯到19世纪初，经过多年的研究和应用拓展，人们对胶原蛋白的结构和功能有了更深入的认识。
胶原蛋白的研究进展
般 蛋 白中少 见的羟 脯氨酸 和焦 谷 氨酸 。 胶原 蛋 白是 细胞 外 基质 的结 构 蛋 白质 ，分子 量 为
３ ０ Ｄ，其 分 子在 细 胞 外 基 质 中聚集 为 超分 子 结 构 。 ０ｋ 胶 原 蛋 白最 普 遍的 结 构特 征是 三 螺旋 结 构 ，由３ ａ 条 链 多肽 组成 ，每 一条 胶 原链 都 是左 手 螺旋 构 型 ，它 们 交
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 。
０ 前 言
胶原 蛋 白是 哺乳 动 物体 内含 量 最丰 富 、分 布最 广
泛 的蛋 白质 ， 占人体 内蛋 白质 总２ ％ ，相 当于体 重骨胳 中 ，如猪 皮 、牛 筋 、禽 ％ 的皮肤 及骨 骼 中含有 大量 的胶原 蛋 白。
胶原 蛋 白的 营养 十 分丰 富 。胶 原蛋 白富 含 除色 氨
１ 胶 原蛋 白的特 性
１ １ 低 免疫 原 性 ．
Ｋｅ ｒ ｓ ｃ ｌ ｇ ｎ ｓ ｕ ｃ ； ｏ ｎ ｔ ｎ ｒ ｓ ａ ｃ ｒ ｃ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ： ｏ ｌ ｅ ； ｏ ｒ ｅ ｆ ｕ ｃ ｉ ； ｅ ｅ ｒ ｈ ｐ ｏ ｅ ｓ ａ ｏ
中图分类号 ：Ｔ ２ １ １ Ｓ０ ．
文献标识码 ：Ａ
文章编号：１ ０ —８ ３ ２ ｌ ） １ ０ ６ ７ １ １ （ ０ ０ —０ ｌ —０ ０ ２ ０
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—
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—
１ ６
— — — — 一
胶原蛋白研究报告
胶原蛋白研究报告
胶原蛋白是一种结构性蛋白质，在人体中广泛存在于皮肤、骨骼、肌肉、血管和腱等组织中。
它不仅给予组织弹性和稳定性，同时也起到支持和保护细胞的功能。
近年来，随着对健康和美容意识的不断增强，胶原蛋白的研究也引起了广泛的关注。
胶原蛋白的种类繁多，其中最常见的是Ⅰ型胶原蛋白。
Ⅰ型胶原蛋白主要存在于皮肤、骨骼和肌肉等组织中，具有保持皮肤弹性和抵抗皮肤老化的作用。
近年来的研究还发现，Ⅰ型胶原蛋白在骨骼和肌肉的形成和修复中起到了重要的作用。
另外，Ⅱ型胶原蛋白则主要存在于软骨组织中，可维持关节的弹性和稳定。
胶原蛋白的合成和降解相互平衡是维持胶原蛋白水平的关键。
人体合成胶原蛋白需要多种营养物质的参与，如维生素C、氨基酸和蛋白质等。
营养不良和年龄增长都会导致胶原蛋白的合成下降和降解增加，从而引发各种皮肤问题和关节疾病。
近年来的研究发现，补充外源性胶原蛋白可以增加体内胶原蛋白的合成和延缓降解过程。
许多实验和临床研究证实了胶原蛋白的补充对皮肤健康和关节保健的积极影响。
例如，一项研究发现，口服胶原蛋白能够显著改善皮肤弹性和水润度，减少皱纹的形成。
另外，还有研究表明，胶原蛋白的补充对关节疼痛和关节功能恢复也有益处。
胶原蛋白的发展历程
胶原蛋白的发展历程胶原蛋白是一种重要的结构蛋白，广泛存在于人体的皮肤、骨骼、肌肉、血管等组织中，对维持组织的结构和功能发挥着重要作用。
胶原蛋白的发展历程可以追溯到19世纪初，以下将详细介绍胶原蛋白的发现和研究进展。
胶原蛋白的发现可以追溯到1810年，当时法国化学家布拉德洛（Henri Braconnot）首次从骨骼中提取到一种含氮的物质，并将其命名为“胶原质”（collagène）。
随后的几十年里，科学家们对胶原质进行了进一步的研究，发现它是一种具有纤维状结构的蛋白质。
到了20世纪初，研究者们开始对胶原蛋白的组成和结构进行更深入的研究。
1912年，瑞典科学家兰德斯（T. S. Lands）首次成功地从动物的皮肤中提取到纯净的胶原蛋白，并对其进行了化学分析。
他发现胶原蛋白主要由三种氨基酸组成：甘氨酸、羟脯氨酸和脯氨酸。
这一发现为后续的研究奠定了基础。
随后的几十年里，研究者们对胶原蛋白的结构和功能进行了更加深入的研究。
1950年代，美国科学家保罗（Linus Pauling）和科尔斯滕（Robert Corey）通过X 射线衍射技术研究了胶原蛋白的分子结构，发现它具有三股螺旋状的结构，被称为“左旋螺旋”。
这一结构的发现对于后续的研究起到了重要的指导作用。
20世纪后半叶，随着生物技术的发展，研究者们对胶原蛋白的研究进入了一个新的阶段。
通过基因工程技术，科学家们成功地克隆了胶原蛋白的基因，并利用大肠杆菌等生物表达系统大规模生产了胶原蛋白。
这一突破使得胶原蛋白的研究得以加速，并为其在医学和美容领域的应用提供了基础。
如今，胶原蛋白已经成为医学和美容领域研究的热点之一。
在医学方面，胶原蛋白被广泛应用于修复创伤和促进组织再生。
在美容领域，胶原蛋白被用于抗衰老和改善皮肤弹性。
此外，胶原蛋白还被应用于食品工业、药物传递系统等领域。
总结起来，胶原蛋白的发展历程可以追溯到19世纪初，经过几十年的研究，科学家们逐渐揭示了胶原蛋白的组成和结构。
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4、胶原蛋白的应用
4.1食品领域的应用
4.1.4食品涂层材料
近年来,人们发现将明胶用于食品涂层上具有很多好处,如: 避免食品氧化,抑制褐变反应;防止食品吸潮及僵硬;使食品表 面有光泽;作为稳定剂,防止产品干缩变形;具有保鲜作用,明胶 溶液可在果蔬表面形成皮膜,能保证食品的新鲜度和天然风味; 防止食品腐败,延长食品的保存期;提高挥发性食品成分的保存 性;调整溶解性。
如右图示当真皮 层的胶原蛋白（ 右图黄色部分） 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。
2、胶原蛋白的结构及功能特性
2.1 胶原分子的结构
胶原分子是由3条α肽链以右
手螺旋方式形成蛋白质，主要
含有α－氨基酸、脯氨酸、羟氨酸、羟赖氨酸、 Nhomakorabea脯氨酸等。
3、胶原蛋白的提取
3.3氧化法
氧化法的原理是在弱碱性条件下,利用氧化 剂(通常H2 02)将鞣革废渣中Cr3+氧化成Cr6+ (成为可溶性的 铬酸盐),使Cr6+从蛋白质的肽链上脱落下来,从而实现铬与胶 原蛋白的分离。如在碱性介质中,根据双氧水氧化三价铬的原 理,采用酸-碱-氧化交替的方法,也可获得低含铬量的胶原,并保 持了胶原分子的结构。王远亮等采用碱性脱铬剂和氧化剂配 合使用的脱铬方法,脱铬效果显著,脱铬后胶原含铬量低。大量 研究表明:用氧化法脱铬,速度快,对胶原的结构破坏程度小,获 得的胶原产物分子量较大,色泽好,脱铬效果好,但在处理过程 中会产生有毒的Cr6+。
3、胶原蛋白的提取
目前提取胶元蛋白主要从皮革废弃物中,国内外已有不少研究。根据文 献,从铬革屑中提取胶方法很多,根据处理剂的不同其提取方法分为以下 几种。
3.1碱处理法
碱处理法的原理是碱液中的OH-离子进 入络合物内界,将胶原羧基从铬络合物中取代出来,使胶原脱铬 且同时发生降解,然后溶于水,Cr3+与OH-离子形成沉淀。经过 压滤或离心分离,可将胶原溶液与Cr(OH)3沉淀分离。陈武勇 等对CaO提取铬鞣革屑中的胶原蛋白的影响因素进行了研究, 确定了氧化钙提取胶原蛋白的最佳条件和方案。
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2 KD 以下,以 让水解胶原能渗透入皮肤内。而护发类化妆品除要求水解胶原具有保湿性以 外,通常还应具有一定的成膜性,因此,水解胶原的分子量一般要求更高。
4、胶原蛋白的应用
4.3在医学领域的应用
由于胶原蛋白具有保护、支持人体组织及骨骼张 力强度及粘稠性等特性，所以作为医疗材料的用途 极为广泛，另据国外有关报告，胶原蛋白还可有效 改善关节病及骨质疏松症，具有抑制血压上升、通 过胃粘膜抗溃疡作用、起免疫功能调节等作用。
2、胶原蛋白的结构及功能特性
2.2胶原蛋白的功能特性
2.2.1细胞-基质间的相互作用
胶原蛋白与其他成分以特定的形式排列结合,形成细胞 外间质的网状结构。这种结构对细胞起到锚定和支持作用, 并为细胞的增殖生长提供适当的微环境。在生理或病理机制 的调控下,胶原蛋白有机地参与细胞迁移和代谢,从而使细胞 更准确地发挥其功能。
4、胶原蛋白的应用
4.2在化妆品领域的应用
在国外,对胶原蛋白在美容方面的作用已进行深入的研究。试验证 明:0.01 %的胶原蛋白纯溶液就有良好的抗各种辐射的作用,且能形成很好 的保水层,能供给皮肤所需要的全部水分。胶原蛋白应用于化妆品中的功 效总结起来有如下几点：
4.2.1营养性 可以给予含有胶原蛋白的皮肤层所必需的养分,补充17 种对 人体有益的氨基酸,使皮肤中的胶原蛋白活性加强,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,增强循环,达到滋润 4.2.2 修复性 胶原蛋白和周围组织的亲和性很好,从而具有修复组织的作 用。 4.2.3 保湿性 由于胶原蛋白分子中含有大量的亲水基,使之具有良好的保 湿功效,能够达到保持皮肤润泽的目的。
2、胶原蛋白的结构及功能特性
2.2胶原蛋白的功能特性
2.2.2止血、创伤愈合机能 天然的胶原聚集体是良好的止血剂,血小板首先粘附在 胶原表面诱导血小板释放,随后血小板开始聚集并产生最终 止血栓。胶原的天然结构,尤其是足够发达的四级结构,是胶 原具有凝聚能力的基础。用胶原制备的凝血材料,比如胶原/ 壳聚糖复合膜的止血性能比明胶等一般材料好得多。
2、胶原蛋白的结构及功能特性
2.2胶原蛋白的功能特性
2.2.3功能保健作用 胶原含有其它蛋白质所没有的羟基赖氨酸,因而营养十分 丰富。明胶和胶原多肽作为胶原蛋白的降解产物,同样具有 很多优良的性能。胶原多肽的氨基酸种类丰富,蛋白质含量 高,不含脂肪,符合人们对“低脂高蛋白”的食品需求,已有大 量研究表明,胶原多肽可以在肠道直接被吸收,肽类和氨基酸 以不同的途径被吸收,而且肽类比氨基酸具有有速度快、耗 能低、不易饱和, 且各种肽之间运转无竞争性与抑制性等特 点。
4、胶原蛋白的应用
4.1食品领域的应用
4.1.5在其它食品领域方面的应用
胶原蛋白的水解产品明胶可以代替传统的鱼胶作为啤酒、 果酒、果汁、黄酒和白酒等的澄清剂。利用胶原的成膜性,可 将其用作固化酶的膜材料和肉食品标签,后者已经在欧洲实际 应用。胶原蛋白粉经调浆、成型、干燥、油炸等工序,可制得 胶原小食品;调浆时,可根据口感需要,添加不同的香辛料,制成 美容小食品。在食品生产中,明胶可作为稳定剂、乳化剂、搅 打剂、发泡剂等用于糖果、冷冻食品和乳制品、罐头食品等 的生产。明胶还可用于制作蛋糕和各种糖衣,由于明胶的稳定 性,即使在热天,当液相增加时,这种糖衣也不致渗入糕饼中,而 且还能控制糖晶体的大小。
4、胶原蛋白的应用
4.2在化妆品领域的应用
4.2.4 配伍性 胶原蛋白具有调节和稳定pH值、稳定泡沫、乳化胶体的作 用。同时,作为一种功能性成分，在化妆品中可以减轻各种 表面活性剂、酸、碱等刺激性物质对皮肤、毛发的损害。 4.2.5 亲和性 胶原蛋白对皮肤和头发表面的蛋白质分子有较大的亲和力, 胶原蛋白主要通过物理吸附与皮肤和头发结合,能耐漂洗处 理。亲和作用随相对分子质量的增大而增强。相对分子质量 小的分子可以渗入皮肤和头发的表皮,有时还可以透过皮质 层,达到营养皮肤的作用。相对分子质量较大的分子,每个分 子结合位置较多,结合力增强,亲和力增大。
3、胶原蛋白的提取
3.4 酶处理法
酶处理法的原理是用酶水解铬革屑,使 其中的铬络合物与蛋白质脱鞣,分离 出铬 盐和已部分水解的 胶原。Cabeza改进了一步酶法,用两步酶法(先用胃蛋白酶提 取,再用碱性蛋白酶提取)提取2种不同的胶原水解产物。酶处 理法条件温和,对蛋白质的成分破坏小,所得胶原蛋白纯度高, 水溶性好,物理化学性质稳定,但如果单独使用,反应过程很慢
4、胶原蛋白的应用
4.1食品领域的应用
4.1.2肉制品改良剂
胶原蛋白可以影响肉类的嫩度和肉类蒸煮后肌肉的纹理, 其含量和存在状态与肉制品的嫩度密切相关。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破坏,形成分子 较小、结构较为松散的明胶,即可改善结缔组织的嫩度,提高其 食用价值。
4、胶原蛋白的应用
3、胶原蛋白的提取
3.2 酸处理法
酸处理法的原理是在酸性条件下,铬配 合物发生解离,随着H+浓度增大,离解速度加快,配合物的分子 变小,失去鞣制作用,达到脱铬提取胶原蛋白的目的。利用酸水 解法分离胶原纤维,H2SO4的浓度越大,水解时间越短,但浓度 大于4%,在70℃以下,铬鞣革屑(削匀屑)水解完全所需的时间为 2h左右;而且温度的影响也很大,高于70℃时,水解对时间的依 赖性减弱。但是酸处理法对胶原的水解程度大,只能得到小分 子的胶原降解物,而且Cr3+在酸性条件下处于溶解状态,很难与 胶原蛋白彻底分开。
4.1食品领域的应用
4.1.3食品包装材料
胶原蛋白是制作人工肠衣的理想原料,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 其它的可食用包装材料还没被发现具有这些品质。胶原蛋白 还可以用于制作复合天然保鲜膜,用于肉类保鲜,效果显著。用 明胶制成的明胶膜又称可食包装膜、生物降解膜,具有良好的 抗拉强度、热封性和较高的阻气、阻油、阻湿性能 ,可用于水 果保鲜、肉类保鲜、食品包装或直接食用。
3、胶原蛋白的提取
由于以上几种方法各有其优缺点,因此目前在提 取胶原蛋白时,常把几种方法结合起来。如碱酶处理 法,即在提取胶原蛋白时,先用碱对铬革屑进行轻度处 理,然后再用酶进行二次处理,这样可以增加胶原的提 取率和反应效率。
4、胶原蛋白的应用
4.1食品领域的应用
4.1.1功能性食品和保健品
经常食用含胶原蛋白丰富的食品,能有效地增加皮肤组织 细胞的储水能力,增强和维持肌肤良好的弹性,强化肌肤的韧性, 延缓肌体的衰老。同时,胶原蛋白可以作为补钙成分用于保健 食品,因为血浆中来自胶原蛋白的羟基脯氨酸是将血浆中的钙 运输到骨细胞的运载工具,骨细胞中的骨胶原则是羟基磷灰石 的黏合剂,它与羟基磷灰石共同构成了骨骼的主体。此外,胶原 蛋白还能降低血甘油三酯和胆固醇,用于制作减肥降血脂食品。 有研究表明,铝对人体有害,老年痴呆症可能与摄入过量的铝有 关,而胶原蛋白在排出体内的铝方面也具有独到之处。
胶原蛋白的研究进展
1、引言
胶原蛋白（collagen）是由原胶原蛋白分子组成的，是 不含“色氨酸”“胱氨酸”和的不完整蛋白质，而甘氨酸、脯 氨酸、羟脯氨酸含量则相当的高.胶原蛋白是人体内含量最 多的蛋白质，占体内蛋白质总量的三分之一，约占人体重 量的 6％. 它是结缔组织的主要组成部分，主要以胶原纤维 的形式存在，主要存在于人体皮肤、骨骼、眼睛、牙齿、 肌腱、内脏等部位，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。
1、引言
人体胶原蛋白有27 种，不同部位所含 的胶原蛋白的类型也各不相同。胶原蛋白 是一种细胞外蛋白质，它是由3条肽链拧成 螺旋形的纤维状蛋白质。皮肤胶原蛋白以I 型、III型居多，由3条左旋肽链右旋而成。