膠原蛋白的生理功能特性及其應(yīng)用
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食品系食品營養(yǎng)與檢測專業(yè)2014級?食品營養(yǎng)?課程論文
膠原蛋白的生理功能特性及其應(yīng)用
摘要膠原蛋白是一種多糖蛋白,含有少量的半糖和葡萄糖,是細胞外基質(zhì)的主要成
分。主要闡述膠原蛋白的分子結(jié)構(gòu)、分類、理化特性和生物學(xué)性質(zhì),并介紹了在醫(yī)學(xué)、美容
、食品、飼料等其他工業(yè)的應(yīng)用進展。
關(guān)鍵詞膠原蛋白生理功能特性應(yīng)用
膠原蛋白(也稱膠原)是蛋白質(zhì)中的一種,英文名“collagen”,由希臘文演化來,是
一種多糖蛋白,呈白,含有少量的半糖和葡萄糖,是細胞外基質(zhì)
(ECM)的主要成分,分子量為300ku。膠原蛋白最普遍的結(jié)構(gòu)特征是三螺旋結(jié)構(gòu),其由3
條a一鏈多肽組成,每一條膠原鏈都是左手螺旋構(gòu)型,3條左手螺旋鏈相互纏繞成右手螺
旋結(jié)構(gòu),形成膠原蛋白獨特的三重螺旋結(jié)構(gòu),使其分子結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定。膠原蛋白中含有大量
的甘氨酸,約占總氨基酸的27%,也有報道說占1/3,膠原一鏈N一端氨基酸是焦
谷氨酸,它是谷氨酰胺脫去一分子氨而閉環(huán)產(chǎn)生的毗咯烷酮羧酸,它在一般蛋白質(zhì)中少見的。
膠原蛋白中脯氨酸和羥脯氨酸的含量也特別高,是膠原蛋白質(zhì)的特有氨基酸,二者均14%
左右,而氨酸、酪氨酸以及蛋氨酸等必需氨基酸含量低,因此,膠原蛋白屬于不完全蛋白
質(zhì)。膠原蛋白主要由成纖細胞或與其來源相類似的細胞如成骨細胞、成軟骨細胞合成,生物
體內(nèi)膠原的合成一般包括一系列的過程,首先在胞內(nèi)合成膠原蛋白分子形成前膠原,進而在
胞外進一步聚合成膠原纖維和膠原束。又叫膠原質(zhì),是細胞外基質(zhì)的主要成分,主要以不溶
性纖維蛋白的形式存在。其廣泛存在于動物的結(jié)締組織中,占動物體內(nèi)蛋白質(zhì)總量的25%
一30%,對機體和臟器起著支持、保護、結(jié)合以及形成界隔等作用uJ。膠原蛋白的營養(yǎng)
十分豐富,其富含除氨酸和半胱氨酸外的18種氨基酸,同時還含有在一般蛋白質(zhì)中少見
的羥脯氨酸和焦谷氨酸口引。膠原蛋白的結(jié)構(gòu)特征是三螺旋結(jié)構(gòu),其獨特的三重螺旋結(jié)構(gòu),
使該分子結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定,且具有低免疫原性和良好的可生物降解性等特征。膠原蛋白作為天
然的生物資源,其獨特的生物相容性和生物可降解性是當今合成高分子材料無法比擬的,另
外還有其他特性如高拉伸強度、低免疫性、止血性能以及促進細胞生長等性能。因此,被廣
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泛應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)、化妝品、食品、化工原料與研究等領(lǐng)域。
1膠原蛋白分類
膠原蛋白是一類蛋白質(zhì)家族,現(xiàn)已至少發(fā)現(xiàn)了30余種膠原蛋白鏈的編碼基因,可
以形16種以上的膠原蛋白分子,根據(jù)它們在體內(nèi)的分布和功能特點,目前將膠原分成間質(zhì)
膠原、基底膜膠原和細胞外周膠原。間質(zhì)型膠原蛋白分子占整個機體膠原的絕大部分,包括
I、Ⅱ、Ⅲ型膠原蛋白分子,其主要分布于皮膚、肌腱等組織,其中Ⅱ型膠原蛋白由軟骨細
胞產(chǎn)生;基底膜膠原蛋白通常是指Ⅳ型膠原蛋白,其主要分布于基底膜;細胞外周膠原蛋白
通常中指V型膠原蛋白,在結(jié)締組織中大量存在。
2膠原蛋白的理化特性
膠原蛋白質(zhì)是一種兩性電解質(zhì),這取決于兩個因素,其一,膠原每個肽鏈具有許多
酸性或堿性的側(cè)基;其二,膠原每個肽鏈的兩端有ol一羧基和一氨基,這些基團都具有
接受或給予質(zhì)子的能力,這些可解離的基團在特定的pH值范圍內(nèi),解離產(chǎn)生正電荷或負電
荷,換句話說,隨著介質(zhì)的pH值不同膠原即成為帶有許多正電荷或負電荷的離子。膠原肽
鏈側(cè)基的PKI值與其組成氨基酸側(cè)基的PKI值略有不同,這是由于在蛋白質(zhì)分子中受到鄰
近電荷的影響所造成的。膠原(牛皮)的等電點是7.5~7.8,呈現(xiàn)出偏堿性,因為膠原的
肽鏈中堿性氨基酸比酸性氨基酸多一點。膠原是高分子化合物,在水溶液中具有膠體性質(zhì)和
一定粘度,粘度在等電點時最低,而且溫度越低,粘度越大。
3膠原蛋白的生物學(xué)性質(zhì)
3.1低免疫原性
膠原作為醫(yī)用生物材料,最重要的特點在于其低免疫原性。膠原有三種類型的抗原
分子,第一類是膠原肽鏈非螺旋的端肽,第二類是膠原的三股螺旋的構(gòu)象,第三類是a一
鏈螺旋區(qū)的氨基酸順序。其中第二類抗原因子僅存在于天然膠原分子中,第三類只出現(xiàn)在變
性膠原中,而第一類抗原因子在天然和變性膠原中均存在。
3.2生物相容性
2
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膠原蛋白的生物相容性是指膠原與宿主細胞及組織之間良好的相互作用。無論是在
被吸收前作為新組織骨架,還是被吸收同化進入宿主成為宿主的一部分,都與細胞周圍的基
質(zhì)有著良好的相互作用,表現(xiàn)出相互影響的協(xié)調(diào)性,并成為細胞與組織正常生理功能整體的
一部分。
3.3可生物降解性
膠原能被特定的蛋白酶降解,即生物降解性。因膠原具有緊密牢固的螺旋結(jié)構(gòu),所
以絕大多數(shù)蛋白酶只能切斷其側(cè)鏈,只有特定的蛋白酶在特定的條件下才能降解膠原蛋白,
膠原肽鍵才會斷裂。膠原的肽鍵一旦斷裂,其螺旋結(jié)構(gòu)隨即被破壞。斷裂的膠原多肽就被蛋
白酶徹底水解。
4膠原蛋白的應(yīng)用
4.1生物醫(yī)學(xué)材料與臨床應(yīng)用
由膠原制成的手術(shù)縫合線既有與天然絲一樣的高強度,又有可吸收性,在使用時既有
優(yōu)良的血小板凝聚性能,止血效果好,又有較好的平滑性和彈性,縫合結(jié)頭不易松散,操作
過程中不易損傷機體組織。膠原于不同的細胞之間存在很強的親和力,與在傷口的愈合過程
中起到關(guān)鍵作用的生長因子間也有著特殊的親和力,在血液凝固后,還可以通過刺激組織的
再生與修復(fù)來防止再次發(fā)生出血,所以膠原可以作為凝血材料。同時用合成材料或膠原蛋白
在血漿代用品、人造皮膚、人工血管、骨的修復(fù)和人工骨和固定化酶的載體等方面的研究和
應(yīng)用方面都十分的廣泛。
4.2美容與
膠原蛋白由動物皮提取,皮中除膠原蛋白外還含有透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素等蛋白多糖,
它們含有大量極性基團,是保濕因子,且有阻止皮膚中的酪氨酸轉(zhuǎn)化為黑素的作用,故膠
原蛋白有純天然保濕、美白、防皺、祛斑等作用,可廣泛應(yīng)用于美容、美膚、美發(fā)用品中。
膠原蛋白的美容功能主要是:保濕作用、修復(fù)皮膚、美白作用、潤澤頭發(fā),它的功能主
要體現(xiàn)在減肥、降壓、降血脂、補鈣和排出體內(nèi)的鋁。
4.3在食品中應(yīng)用
膠原蛋白在食品中有兩方面的應(yīng)用:一是功能,二是營養(yǎng)。人們食用含膠原蛋白豐富
3
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的食品,能有效地增加皮膚組織細胞的儲水能力,增強和維持肌膚良好的彈性,延緩肌體的
衰老,同時還可強筋健骨,增強體質(zhì)。利用膠原蛋白的成膜性,可將其用作固化酶的膜材料
和肉食品標簽,現(xiàn)已經(jīng)在歐洲實際應(yīng)用,膠原蛋白可作為食品粘合劑合成纖維膜,用作肉類、
魚類等的包裝紙。此外,膠原蛋白還可作為食品保護層,具有抗氧化性,可保持肉食品的顏
鮮亮。
4.4在其他工業(yè)的應(yīng)用
制革工藝過程中剩下的廢棄物中含有豐富的膠原蛋白,可以提取出來用作飼料的動物
蛋白資源,實現(xiàn)資源利用,同時近年來膠原蛋白在造紙工業(yè)、制革工業(yè)、Et用化工業(yè)等輕
工業(yè)中也有越來越多的應(yīng)用。隨著研究技術(shù)的不斷發(fā)展和進步,對于膠原蛋白的研究也將繼
續(xù)的深入,膠原蛋白也將應(yīng)用的更加廣泛。
1膠原蛋白在醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)中的應(yīng)用
組織工程是研究和開發(fā)用于修復(fù)、維護、促進各種組織或器官損傷后功能和形態(tài)
的生物替代物的新興學(xué)科。它主要從四個方面進行研究:種子細胞、支架材料、器官構(gòu)建和
臨床使用¨J。膠原蛋白在組織工程中主要用作支架材料、皮膚和骨骼等。隨著膠原蛋白在組
織工程方面的應(yīng)用,生物工程膜的應(yīng)用也更加廣泛,如血管膜、心臟瓣膜以及韌帶等。膠原
蛋白具有良好的生物相容性和可生物降解安全性,可降解吸收,且黏著力好,因而具有獨特
的皮膚修復(fù)功能,其改性后可用于制作皮膚移植材料。膠原蛋白可構(gòu)成細胞外基質(zhì)的骨架,
是細胞重要的組成成分,對細胞起到錨定和支持作用,并可為細胞的增殖和生長提供適當?shù)?/p>
微環(huán)境,并能提供良好的營養(yǎng)供應(yīng)。因此,膠原無論是在被吸收前作為新組織的骨架還是被
吸收同化進入宿主,成為宿主組織的一部分,都與細胞周圍的基質(zhì)有著良好的協(xié)調(diào)作用,利
于上皮細胞的增生修復(fù),從而能促進創(chuàng)面的愈合,可用于燒傷、創(chuàng)傷的修補、治療和護理,
可以減輕和緩解燒傷、燙傷的程度"。膠原蛋白生物敷料具有兩方面的優(yōu)勢:一是制備方法
簡便、滅菌方便、易于加工∞1;二是具有黏附性好、適于肉芽組織和上皮細胞形成、能減
少傷口的攣縮和抗原反應(yīng)、止血性能好、易吸收組織溢泌物等川特點。膠原蛋白因其獨特的
特性還可用于眼科疾病的治療。膠原蛋白能夠促進角膜上皮細胞損傷的修復(fù)和細胞生長,并
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可溶解于淚液中,具有引導(dǎo)上皮細胞潛入缺損區(qū)的能力。同時它的降解產(chǎn)物能被新生細胞利
用,合成新的膠原,起到連接細胞的作用坤o。因此,在眼科疾病的治療中應(yīng)用相當廣泛。
膠原蛋白還可以作為眼睛給藥的載體,具有提高藥物濃度、延長藥物作用時間、減少藥物的
全身藥物毒性的作用,具有廣闊的發(fā)展前景歸J。膠原蛋白在臨床醫(yī)學(xué)中還被廣泛地用于
美容矯形、牙周疾病的治療、硬組織修復(fù)、神經(jīng)的修復(fù)與再生、牙周神經(jīng)修復(fù)包裹材料、人
工器官、心臟起搏器、4膠原蛋白在其他領(lǐng)域的應(yīng)用內(nèi)臟的充添物等。
2膠原蛋白在化妝品中的應(yīng)用
膠原蛋白可從動物皮中提取,動物皮中除了含有膠原蛋白外還含有透明質(zhì)酸、硫酸軟
骨素等蛋白多糖¨0I,它們都屬于天然保濕因子,是保持皮膚水分的重要物質(zhì),而且有阻止
皮膚中的酪氨酸轉(zhuǎn)化為黑素的作用。膠原蛋白與皮膚中的膠原結(jié)構(gòu)和皮膚角質(zhì)層相似,能
促進上皮細胞的增生和修復(fù),補充氨基酸等營養(yǎng)成分,改善皮膚細胞生存的環(huán)境、促進皮膚
組織的新陳代謝并增強循環(huán)¨1|,使受損和老化的皮膚得到填充和修復(fù),并具有與皮膚良好
的相容性、親和力和滲透性,可被皮膚充分吸收,從而使皮膚豐滿、皺紋舒展,同時能夠提
高皮膚密度,產(chǎn)生張力。故膠原蛋白有純天然保濕、美白、祛斑、防皺等作用,可廣泛應(yīng)用
于化妝品行業(yè),如今市場中銷售的面膜、眼霜、護膚霜等化妝品中很多都含有膠原蛋白。
3膠原蛋白在食品工業(yè)中應(yīng)用
膠原蛋白在食品中有兩方面的應(yīng)用:一是功能,二是營養(yǎng)。膠原蛋白肽可單獨作為功能性食
品直接食用,如咀嚼片、運動員所需蛋白質(zhì)粉和腸內(nèi)營養(yǎng)制劑等¨2|。人們食用含膠原蛋白
豐富的食品,除了能有效地延緩機體的衰老、強筋健骨、增強體質(zhì)外,還可起到減肥降壓和
補鈣等效果u3|。膠原蛋白用特定的酶處理后,可破壞其分子內(nèi)的氫鍵,使其原有的
緊密超螺旋結(jié)構(gòu)破壞,所形成結(jié)構(gòu)較為松散的小分子物質(zhì),加人肉制品中可以改善結(jié)締組織,
增加蛋白質(zhì)含量,口感好而且有營養(yǎng)。膠原蛋白的酶解產(chǎn)物還可作為冷凍食品的改良劑,用
作增黏劑且熔點較低,易于溶化,具有入口即化的特點¨4|。因此膠原蛋白廣泛應(yīng)用于果凍、
酪酸、火腿、罐頭、面包等食品中。另外利用膠原蛋白的成膜性,可將其用作固化酶的膜
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材料和肉食品標簽。膠原蛋白還可作為食品黏合劑合成纖維膜及作為食品保護層,用作肉類、
魚類等的包裝紙,作為食品保護層,具有抗氧化性而保持肉食品的顏鮮亮。隨著對膠原蛋
白的不斷研究,膠原蛋白在其他領(lǐng)域的應(yīng)用也日益增多且具有良好的發(fā)展前景。如將制革工
藝過程中剩下的廢棄物中含有豐富的膠原蛋白提取出來,可以用作飼料的動物蛋白資源,實
現(xiàn)資源利用。將膠原蛋白經(jīng)變性處理后,可改善其紡織性能而應(yīng)用于紡織工業(yè)¨5|。同時近
年來膠原蛋白在造紙工業(yè)、制革工業(yè)、日用化工業(yè)等輕工業(yè)中也有越來越多的應(yīng)用。隨著研
究技術(shù)的不斷發(fā)展和進步,對于膠原蛋白的研究也將繼續(xù)的深入,膠原蛋白也將應(yīng)用得更加
廣泛。
綜上所述,膠原蛋白作為一種天然的生物材料使用具有諸多優(yōu)點,尤其在醫(yī)療和化妝
品領(lǐng)域發(fā)揮日益重要的作用。膠原蛋白還有著許多實際的和潛在的用途,可以和其他生物材
料結(jié)合以適用于不同的臨床的要求。相信隨著我國科學(xué)技術(shù)的進步以及科研學(xué)者的進一步的
研究,提取膠原蛋白的工藝會更優(yōu)化,從而做出更加理想的生物醫(yī)學(xué)材料,膠原蛋白的應(yīng)用
也將更加廣闊。
3膠原蛋白應(yīng)用于化妝品中的特性
由于膠原蛋白具有優(yōu)良的生物棚容性和低抗原性,使其成為研究化妝品熱門課題,在化妝品
中的應(yīng)用也日益普遍。膠原蛋白應(yīng)用于化妝品的功效主要有以下幾點】:①營養(yǎng)性:膠原
蛋白可以進入皮膚深層,給予皮膚所必需的營養(yǎng)成分(氨基酸),維持膠原纖維結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性
和完整性,增強皮膚中膠原的活性,使皮膚細胞的生存環(huán)境得到改善,并促進組織的新陳代
謝,達到營養(yǎng)滋潤、美容養(yǎng)發(fā)的目的。②保濕性:膠原蛋白中含有大量的甘氨酸、羥脯氨酸、
羥賴氨酸等天然保濕因子,這些是保持皮膚水分的重要物質(zhì)。膠原蛋白分子外側(cè)存在大量的
羥基和羧基等親水基團,使膠原分子極易與水形成氫鍵,提高了皮膚的貯水能力,并且補充
流失的膠原蛋白,使皮膚有著良好的親合性。③修復(fù)性:膠原蛋白與皮膚中的膠原結(jié)構(gòu)
相似,所以具有優(yōu)良的生物學(xué)特性。膠原蛋白能促進上皮細胞的增生修復(fù),皮膚對膠原蛋白
又有良好的吸收作用,補充所需的氨基酸,使受損老化的皮膚得到填充和修復(fù)。④親和性:
膠原蛋白的生物相容性好,與皮膚及頭皮表面的蛋白質(zhì)分子有較強的親和力,主要通過物理
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吸附與皮膚和頭發(fā)結(jié)合。膠原蛋白分子能擴散到皮膚表皮和頭發(fā)里面,達到營養(yǎng)皮膚的作用,
且它不刺激皮膚和眼睛,性質(zhì)溫和。⑤配伍性:膠原蛋白在與其他化妝品成分混合時,可以
起到調(diào)節(jié)pH、穩(wěn)定pH及泡沫、化膠體等作用。同時,膠原蛋白作為一種功能性成分在
化妝品中還可減輕各種酸、堿、表面活性劑等刺激性物質(zhì)對皮膚和毛發(fā)的損害。⑥抗皺:膠
原蛋白與皮膚角質(zhì)層結(jié)構(gòu)的相似性決定了它與皮膚良好的相容性、良好親和力和滲透性,能
滲透人皮膚表皮層,被皮膚充分吸收,并在皮膚表面形成一層極薄的膜層,從而使皮膚豐滿、
皺紋舒展,同時提高皮膚密度,產(chǎn)生張力,具有抗皺作用。⑦美白:膠原蛋白中的酪氨酸殘
基與皮膚中的酪氨酸競爭,與酪氨酸酶的活性中心結(jié)合,從而抑制酪氨酸酶催化皮膚中的酪
氨酸轉(zhuǎn)化為多巴,阻止皮膚中黑素的形成,達到美白的作用。
3.1哺動物膠原蛋白的應(yīng)用
哺動物膠原蛋白在化妝品中的應(yīng)用很普遍,很多膠原蛋白類化妝品所添加的都是哺
動物骨或皮膠原蛋白。
3.1.1骨膠原蛋白的應(yīng)用
膠原蛋白是骨組織的重要組成物質(zhì)。骨組織由I/3有機物和2/3無機物
組成,膠原蛋白占骨有機成分的80%~90%,它對維持骨結(jié)構(gòu)完整及骨生物力學(xué)特性
有非常重要的作用。骨膠原蛋白是典型的I型膠原蛋白,其分子間相互交聯(lián)形成骨膠原纖維
網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)1。骨膠原蛋白在化妝品中的應(yīng)用,比其他類型膠原蛋白較成熟、較廣泛,市面
上的很多化妝品成品都添加有骨膠原蛋白,這些都是骨膠原蛋白的成品化妝品,保濕、美白、
除皺、緊膚,功效很多。目前在大力研究開發(fā)新來源的膠原蛋白的同時,研究人員對骨膠原
蛋白的研究也在不斷加深,力求能從原料中能提取出質(zhì)量更好,功效更多的骨膠原蛋白,如
劉麗莉等就對牛骨I型膠原蛋白提取做了研究及表征,確定所提蛋白為典型的I型膠原蛋白,
達到了電泳純,且較好地保持了I型膠原的3股螺旋結(jié)構(gòu)。
3.1.2皮膠原蛋白的應(yīng)用
天然動物皮中提取的膠原蛋白由于其來自于生物體,具有低抗原性的特點,能緩和化
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妝品中表面活性劑化學(xué)品對毛發(fā)和皮膚的刺激作用,進而改善皮膚的健康狀況引。李衛(wèi)林
等把從動物皮中提取出來的膠原蛋白經(jīng)酶水解,研究其在化妝品中的功能特性,結(jié)果表明,
膠原蛋白酶解后,由于其分子結(jié)構(gòu)及分子量的變化,維持蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的作用力得到了釋放,
其功能特性也隨之發(fā)生了變化,隨著分子質(zhì)量的降低,大量親水基團暴露在外面,其吸油性
降低,吸水性明顯增強,在溶劑中的溶解性也有一定的變化,因此可根據(jù)不同溶劑、不同功
效來選取所加的膠原蛋白,在油性化妝品中添加膠原蛋白就要求其水解程度較低、產(chǎn)物分子
量較高,與之相反,在保濕型化妝品中則要求其水解程度高、產(chǎn)物分子量小,能夠在極性溶
劑中很好的溶解¨。楊華等用蛋白酶在新鮮豬皮中提取出膠原蛋白,按照配方加入纖維素衍
生物、淀粉、保濕劑、交聯(lián)劑等輔助原料,制成膠原蛋白保濕面膜,無毒、無味、無副作用,
它不僅具有雙重保濕效果、好的韌性、延展性及粘接性,還具有膚感更佳、深層潔膚的功能,
經(jīng)濟適用有效¨引。對于膠原蛋白面膜的穩(wěn)定性,鄭偉毛等進行了研究,將膠原蛋白進行交
聯(lián),可大大提高膠原蛋白面膜的生物穩(wěn)定性,從而擴大了膠原蛋白在化妝品中的應(yīng)用【1引。
而穆暢道等則利用雙醛多糖作為交聯(lián)劑改善了膠原蛋白面膜的質(zhì)量,使其避免了游離小分子
醛造成的代謝毒性現(xiàn)象。除了傳統(tǒng)意義上的化妝品外,吳天祥等還發(fā)明了一種仿生皮膚
化妝品用動物表皮精制成膠原蛋白,加上殼聚糖等其他原料制成膠狀物質(zhì),涂在皮膚表面
形成仿生皮膚,可阻擋有害物質(zhì)和環(huán)境的侵蝕,對內(nèi)養(yǎng)護皮膚及治療皮膚疾病,這種化妝品
在特殊需要的情況下更體現(xiàn)出優(yōu)勢。
3.2魚類膠原蛋白的應(yīng)用
中國水產(chǎn)加工業(yè)的魚皮、魚鱗等下腳料,其中含有大量膠原蛋白,棄之可惜,又造成
環(huán)境污染,對其加以利用,開發(fā)各種營養(yǎng)健康食品、化妝品等高附加值的產(chǎn)品將有廣闊的發(fā)
展前景。
3.2.1魚皮膠原蛋白的應(yīng)用
利用魚皮膠原的高度可溶性、親水性以及化性等性質(zhì),在用于生產(chǎn)美容護膚品,如
洗面奶、保濕液、保濕面膜等?;瘖y品的添加成分必須是可溶的,可溶才有利于皮膚的吸
收,膠原蛋白作為化妝品原料也必須先要解決可溶性的問題。哺動物如豬、牛等皮膚的膠
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原先要經(jīng)過稀酸液處理,再經(jīng)過酶法或堿法處理后才能得到可溶性較好的膠原蛋白,麗魚皮
直接經(jīng)過稀酸液處理就能得到的可溶性很高的膠原蛋白,比哺動物的工藝簡單,因此,用
于化妝品的可溶性膠原蛋白,從魚皮中提取可簡化生產(chǎn)工藝、節(jié)約生產(chǎn)成本。如
Koba—yashiKeizo等就利用廉價的魚皮提取出膠原蛋白應(yīng)用到化妝品中l(wèi)1。對于魚皮
膠原蛋白應(yīng)用于化妝品中,在近年來研究較多,不同種類的魚皮,其膠原氨基酸排列順序不
一樣,導(dǎo)致其在化妝品中所產(chǎn)生的功效也不一樣。劉克海等提取魷魚皮膠原蛋白,測定其吸
濕和保濕性能,根據(jù)配方制備出營養(yǎng)保濕,并對保濕進行技術(shù)性能測定,包括其感官指
標、理化指標、衛(wèi)生指標和有毒物質(zhì)。為考察魷魚皮膠原蛋白使用中是否存在隱患,曾選
擇家兔為試驗動物,對魷魚皮膠原蛋白進行急性皮膚刺激性試驗和多次皮膚刺激性試驗,
結(jié)果均無紅斑、水腫等癥況,表明安全可靠攤J。戴嵐等則開發(fā)了金目鯛魚膠原蛋白,主
要是提取金目鯛魚的魚皮膠原蛋白并應(yīng)用于化妝品中,這種魚皮膠原蛋白是一種很好的可溶
性膠原蛋白,有較好的感官性能,熱變性溫度要比一般的魚膠原蛋白高,細胞粘接性強,具
有良好的吸收性和保濕性,且其氨基酸的組成、分子量大小等特征與牛膠原蛋白很相似,是
適合于替代牛膠原蛋白的一種化妝品新原料【1。閆鳴艷等將深海魚皮膠原肽添加到面膜
中制得緊膚抗衰老膏狀面膜和一種干狀面膜,它們都有平整細紋和延緩衰老的功效¨。孫麗
平等提供了一種魚皮活性膠原肽和優(yōu)級原生橄欖油復(fù)配成的營養(yǎng)型高檔護膚品及其制備方
法,這種方法能適用于海水魚和淡水魚中的一種或幾種任意混合物,主要利用膠原蛋白美白、
保濕、防皺、修復(fù)、營養(yǎng)等作用,再加上魚皮膠原蛋白的污染少、疾病因素少、低過敏性、
易水解,制備出的護膚品具有低過敏性、所含營養(yǎng)物質(zhì)易被皮膚吸收,有利于增強皮膚抵抗
力、護膚效果好J。田代朋子等用具有40000或更大平均分子量的膠原、200~5000
平均分子量的膠原蛋白和類胡蘿卜素開發(fā)出一種化妝品組合物,其所用膠原蛋白主要是來源
于魚皮,例如金魚魚皮。
3.2.2魚鱗膠原蛋白的應(yīng)用
由于宗教和習(xí)俗等原因,有些地區(qū)不能使用豬等牲畜來源的膠原蛋白制品,以及近年
來口蹄疫、瘋牛病等世界性發(fā)生與流行的傳染性疾病,人們對來源于豬牛等牲畜膠原蛋白的
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食品系食品營養(yǎng)與檢測專業(yè)2014級?食品營養(yǎng)?課程論文
安全性發(fā)生了懷疑,所以人很多人把膠原蛋白的來源轉(zhuǎn)向了含有大量膠原蛋白的魚鱗。因此,
研究和開發(fā)魚鱗的膠原蛋白逐漸受到人們的重視。有研究表明,生產(chǎn)出的魚鱗膠原蛋白應(yīng)
用于護法產(chǎn)品中,能使頭發(fā)有光澤、順滑、易梳理,應(yīng)用于其他護膚類化妝品,比起從豬、
牛中提取的傳統(tǒng)膠原蛋白更具有優(yōu)良的保濕性和光潔度】。所以充分利用魚鱗來源豐富,
發(fā)揮髓鱗膠原蛋白的優(yōu)勢制造成本低的化妝品,苗強發(fā)明了一種魚鱗膠原蛋白化妝品,由
魚鱗膠原蛋白和常規(guī)化妝品組分組成,魚鱗膠原蛋白的重量百分比為3%一10%,本化
妝品可改善血液微循環(huán),補充氨基酸營養(yǎng)成分,增加皮膚彈性,具有美白、祛皺、潤膚
功能,易于在化妝品領(lǐng)域推廣應(yīng)用。目前對魚鱗膠原蛋白的開發(fā)研究還遠不如魚皮那么多,
但是由于魚鱗的資源豐富,成本低等優(yōu)勢,以后的研究應(yīng)用還是會逐步加大。
3.3其它來源膠原蛋白的應(yīng)用
化妝品中的膠原蛋白,運用得比較成熟的主要是哺類的皮骨膠原蛋白,由于豬、牛
等來源的膠原蛋白的缺陷,以及魚類膠原蛋白所體現(xiàn)出的優(yōu)勢,現(xiàn)在研究比較熱門是魚皮和
魚鱗膠原蛋白在化妝品中的應(yīng)用。但是研究人員也在積極尋求新的膠原蛋白的來源,開發(fā)出
新的化妝品,發(fā)揮出不同類的膠原蛋白更多的護膚功能。如印大中等發(fā)明了一種龜皮膠原組
合物的護膚品,烏龜膠原組織在增齡過程中不發(fā)生
與人類皮膚和血管類似的老化交聯(lián),所以它在抗衰老中起著重要作用,發(fā)明者主要也就利用
龜膠原的這個優(yōu)勢將其加入化妝品中,達到很好的祛斑、防皺、保濕功能J。蘇曉琪等從
珍珠蚌外套膜中提取出珍珠膠原蛋白,加入透明質(zhì)酸及無花果苷等制成防曬化妝品,它能有
效阻擋紫外線對皮膚的直接照射,有效吸收紫外線,減少紫外線對黑素細胞的刺激,從根
本上抑制或減少黑素的形成,防止黑素沉
積,同時還具有增強皮膚彈性的效果]。而孫恢禮等從海洋中找膠原蛋白來源,除了鱈魚
皮膠原蛋白和魷魚皮膠原蛋白,他們還用了海洋貝類膠原多肽及海參膠原蛋白,制備出了用
于細致毛孔的海洋生物功能化妝品,解決了現(xiàn)有細致毛孔類化妝品刺激性大、功效作用時間
短、海洋生物活性物質(zhì)尚未在細致毛孔類化妝品中應(yīng)用等問題,而且該發(fā)明能應(yīng)用到各種化
妝品中,如膏霜、液、水劑、凝膠、噴霧或面膜。
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食品系食品營養(yǎng)與檢測專業(yè)2014級?食品營養(yǎng)?課程論文
4結(jié)語
隨著我國科學(xué)技術(shù)的進步、經(jīng)濟的發(fā)展和生活質(zhì)量的普遍提高,人們崇尚綠、回歸
自然的意識的加強,以膠原蛋白為原料和添加劑的化妝品將會受到人們的歡迎,隨著對膠原
及其水解產(chǎn)物的進一步研究,人們生活中將會越來越多地接觸到含膠原蛋白的產(chǎn)品。美國、
德國和日本等國家,許多高檔化妝品中添加有膠原蛋白¨。如今膠原蛋白在化妝品中的應(yīng)用
日趨增多,市面上的產(chǎn)品有很多,處在研究階段的膠原蛋白類化妝品也多不勝數(shù),種類繁多,
功效范圍也越來越大,所以膠原蛋白類化妝品具有很好的發(fā)展前景。
參考文獻吳文惠?珍珠膠原蛋白防曬化妝品及其制備方法?等
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