食品系食品營(yíng)養(yǎng)與檢測(cè)專(zhuān)業(yè)2014級(jí)?食品營(yíng)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(xì)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(lèi)、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(jìn)展。

關(guān)鍵詞膠原蛋白生理功能特性應(yīng)用

膠原蛋白(也稱(chēng)膠原)是蛋白質(zhì)中的一種，英文名“collagen”，由希臘文演化來(lái)，是

一種多糖蛋白，呈白，含有少量的半糖和葡萄糖，是細(xì)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(dú)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(bào)道說(shuō)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(jiàn)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(xì)胞或與其來(lái)源相類(lèi)似的細(xì)胞如成骨細(xì)胞、成軟骨細(xì)胞合成，生物

體內(nèi)膠原的合成一般包括一系列的過(guò)程，首先在胞內(nèi)合成膠原蛋白分子形成前膠原，進(jìn)而在

胞外進(jìn)一步聚合成膠原纖維和膠原束。又叫膠原質(zhì)，是細(xì)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(dòng)物的結(jié)締組織中，占動(dòng)物體內(nèi)蛋白質(zhì)總量的25％

一30％，對(duì)機(jī)體和臟器起著支持、保護(hù)、結(jié)合以及形成界隔等作用uJ。膠原蛋白的營(yíng)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(shí)還含有在一般蛋白質(zhì)中少見(jiàn)

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(dú)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(dú)特的生物相容性和生物可降解性是當(dāng)今合成高分子材料無(wú)法比擬的，另

外還有其他特性如高拉伸強(qiáng)度、低免疫性、止血性能以及促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)等性能。因此，被廣

1

食品系食品營(yíng)養(yǎng)與檢測(cè)專(zhuān)業(yè)2014級(jí)?食品營(yíng)養(yǎng)?課程論文

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(lèi)

膠原蛋白是一類(lèi)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?cè)隗w內(nèi)的分布和功能特點(diǎn)，目前將膠原分成間質(zhì)

膠原、基底膜膠原和細(xì)胞外周膠原。間質(zhì)型膠原蛋白分子占整個(gè)機(jī)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(xì)

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(xì)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(gè)因素，其一，膠原每個(gè)肽鏈具有許多

酸性或堿性的側(cè)基；其二，膠原每個(gè)肽鏈的兩端有ol一羧基和一氨基，這些基團(tuán)都具有

接受或給予質(zhì)子的能力，這些可解離的基團(tuán)在特定的pH值范圍內(nèi)，解離產(chǎn)生正電荷或負(fù)電

荷，換句話(huà)說(shuō)，隨著介質(zhì)的pH值不同膠原即成為帶有許多正電荷或負(fù)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(diǎn)是7．5～7．8，呈現(xiàn)出偏堿性，因?yàn)槟z原的

肽鏈中堿性氨基酸比酸性氨基酸多一點(diǎn)。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(diǎn)時(shí)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(diǎn)在于其低免疫原性。膠原有三種類(lèi)型的抗原

分子，第一類(lèi)是膠原肽鏈非螺旋的端肽，第二類(lèi)是膠原的三股螺旋的構(gòu)象，第三類(lèi)是a一

鏈螺旋區(qū)的氨基酸順序。其中第二類(lèi)抗原因子僅存在于天然膠原分子中，第三類(lèi)只出現(xiàn)在變

性膠原中，而第一類(lèi)抗原因子在天然和變性膠原中均存在。

3．2生物相容性

2

食品系食品營(yíng)養(yǎng)與檢測(cè)專(zhuān)業(yè)2014級(jí)?食品營(yíng)養(yǎng)?課程論文

膠原蛋白的生物相容性是指膠原與宿主細(xì)胞及組織之間良好的相互作用。無(wú)論是在

被吸收前作為新組織骨架，還是被吸收同化進(jìn)入宿主成為宿主的一部分，都與細(xì)胞周?chē)幕?/p>

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(xì)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(huì)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(xiàn)既有與天然絲一樣的高強(qiáng)度，又有可吸收性，在使用時(shí)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(guò)程中不易損傷機(jī)體組織。膠原于不同的細(xì)胞之間存在很強(qiáng)的親和力，與在傷口的愈合過(guò)程

中起到關(guān)鍵作用的生長(zhǎng)因子間也有著特殊的親和力，在血液凝固后，還可以通過(guò)刺激組織的

再生與修復(fù)來(lái)防止再次發(fā)生出血，所以膠原可以作為凝血材料。同時(shí)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(dòng)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(tuán)，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(rùn)澤頭發(fā)，它的功能主

要體現(xiàn)在減肥、降壓、降血脂、補(bǔ)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(yíng)養(yǎng)。人們食用含膠原蛋白豐富

3

食品系食品營(yíng)養(yǎng)與檢測(cè)專(zhuān)業(yè)2014級(jí)?食品營(yíng)養(yǎng)?課程論文

的食品，能有效地增加皮膚組織細(xì)胞的儲(chǔ)水能力，增強(qiáng)和維持肌膚良好的彈性，延緩肌體的

衰老，同時(shí)還可強(qiáng)筋健骨，增強(qiáng)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(biāo)簽，現(xiàn)已經(jīng)在歐洲實(shí)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(lèi)、

魚(yú)類(lèi)等的包裝紙。此外，膠原蛋白還可作為食品保護(hù)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(guò)程中剩下的廢棄物中含有豐富的膠原蛋白，可以提取出來(lái)用作飼料的動(dòng)物

蛋白資源，實(shí)現(xiàn)資源利用，同時(shí)近年來(lái)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(lái)越多的應(yīng)用。隨著研究技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，對(duì)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(kāi)發(fā)用于修復(fù)、維護(hù)、促進(jìn)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(gè)方面進(jìn)行研究：種子細(xì)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(dú)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(xì)胞外基質(zhì)的骨架，

是細(xì)胞重要的組成成分，對(duì)細(xì)胞起到錨定和支持作用，并可為細(xì)胞的增殖和生長(zhǎng)提供適當(dāng)?shù)?/p>

微環(huán)境，并能提供良好的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)。因此，膠原無(wú)論是在被吸收前作為新組織的骨架還是被

吸收同化進(jìn)入宿主，成為宿主組織的一部分，都與細(xì)胞周?chē)幕|(zhì)有著良好的協(xié)調(diào)作用，利

于上皮細(xì)胞的增生修復(fù)，從而能促進(jìn)創(chuàng)面的愈合，可用于燒傷、創(chuàng)傷的修補(bǔ)、治療和護(hù)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(shì)：一是制備方法

簡(jiǎn)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(xì)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(diǎn)。膠原蛋白因其獨(dú)特的

特性還可用于眼科疾病的治療。膠原蛋白能夠促進(jìn)角膜上皮細(xì)胞損傷的修復(fù)和細(xì)胞生長(zhǎng)，并

4

食品系食品營(yíng)養(yǎng)與檢測(cè)專(zhuān)業(yè)2014級(jí)?食品營(yíng)養(yǎng)?課程論文

可溶解于淚液中，具有引導(dǎo)上皮細(xì)胞潛入缺損區(qū)的能力。同時(shí)它的降解產(chǎn)物能被新生細(xì)胞利

用，合成新的膠原，起到連接細(xì)胞的作用坤o。因此，在眼科疾病的治療中應(yīng)用相當(dāng)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(zhǎng)藥物作用時(shí)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(dòng)物皮中提取，動(dòng)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(jìn)上皮細(xì)胞的增生和修復(fù)，補(bǔ)充氨基酸等營(yíng)養(yǎng)成分，改善皮膚細(xì)胞生存的環(huán)境、促進(jìn)皮膚

組織的新陳代謝并增強(qiáng)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(mǎn)、皺紋舒展，同時(shí)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(chǎng)中銷(xiāo)售的面膜、眼霜、護(hù)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(yíng)養(yǎng)。膠原蛋白肽可單獨(dú)作為功能性食

品直接食用，如咀嚼片、運(yùn)動(dòng)員所需蛋白質(zhì)粉和腸內(nèi)營(yíng)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(jī)體的衰老、強(qiáng)筋健骨、增強(qiáng)體質(zhì)外，還可起到減肥降壓和

補(bǔ)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(yíng)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(diǎn)較低，易于溶化，具有入口即化的特點(diǎn)¨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

5

食品系食品營(yíng)養(yǎng)與檢測(cè)專(zhuān)業(yè)2014級(jí)?食品營(yíng)養(yǎng)?課程論文

材料和肉食品標(biāo)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(hù)層，用作肉類(lèi)、

魚(yú)類(lèi)等的包裝紙，作為食品保護(hù)層，具有抗氧化性而保持肉食品的顏鮮亮。隨著對(duì)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(guò)程中剩下的廢棄物中含有豐富的膠原蛋白提取出來(lái)，可以用作飼料的動(dòng)物蛋白資源，實(shí)

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(shí)近

年來(lái)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(lái)越多的應(yīng)用。隨著研

究技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，對(duì)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(diǎn)，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(shí)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(guó)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及科研學(xué)者的進(jìn)一步的

研究，提取膠原蛋白的工藝會(huì)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(mén)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(diǎn)】：①營(yíng)養(yǎng)性：膠原

蛋白可以進(jìn)入皮膚深層，給予皮膚所必需的營(yíng)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(qiáng)皮膚中膠原的活性，使皮膚細(xì)胞的生存環(huán)境得到改善，并促進(jìn)組織的新陳代

謝，達(dá)到營(yíng)養(yǎng)滋潤(rùn)、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(lài)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(tuán)，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(bǔ)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(jìn)上皮細(xì)胞的增生修復(fù)，皮膚對(duì)膠原蛋白

又有良好的吸收作用，補(bǔ)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(qiáng)的親和力，主要通過(guò)物理

6

食品系食品營(yíng)養(yǎng)與檢測(cè)專(zhuān)業(yè)2014級(jí)?食品營(yíng)養(yǎng)?課程論文

吸附與皮膚和頭發(fā)結(jié)合。膠原蛋白分子能擴(kuò)散到皮膚表皮和頭發(fā)里面，達(dá)到營(yíng)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(shí)，可以

起到調(diào)節(jié)pH、穩(wěn)定pH及泡沫、化膠體等作用。同時(shí)，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(duì)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(mǎn)、

皺紋舒展，同時(shí)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(jìng)爭(zhēng)，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(dá)到美白的作用。

3．1哺動(dòng)物膠原蛋白的應(yīng)用

哺動(dòng)物膠原蛋白在化妝品中的應(yīng)用很普遍，很多膠原蛋白類(lèi)化妝品所添加的都是哺

動(dòng)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(jī)物和2／3無(wú)機(jī)物

組成，膠原蛋白占骨有機(jī)成分的80％～90％，它對(duì)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(lèi)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(kāi)發(fā)新來(lái)源的膠原蛋白的同時(shí)，研究人員對(duì)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(duì)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(dá)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(dòng)物皮中提取的膠原蛋白由于其來(lái)自于生物體，具有低抗原性的特點(diǎn)，能緩和化

7

食品系食品營(yíng)養(yǎng)與檢測(cè)專(zhuān)業(yè)2014級(jí)?食品營(yíng)養(yǎng)?課程論文

妝品中表面活性劑化學(xué)品對(duì)毛發(fā)和皮膚的刺激作用，進(jìn)而改善皮膚的健康狀況引。李衛(wèi)林

等把從動(dòng)物皮中提取出來(lái)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(tuán)暴露在外面，其吸油性

降低，吸水性明顯增強(qiáng)，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(lái)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(wú)毒、無(wú)味、無(wú)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(jì)適用有效¨引。對(duì)于膠原蛋白面膜的穩(wěn)定性，鄭偉毛等進(jìn)行了研究，將膠原蛋白進(jìn)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(kuò)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(dòng)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(duì)內(nèi)養(yǎng)護(hù)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(shì)。

3．2魚(yú)類(lèi)膠原蛋白的應(yīng)用

中國(guó)水產(chǎn)加工業(yè)的魚(yú)皮、魚(yú)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(duì)其加以利用，開(kāi)發(fā)各種營(yíng)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(yú)皮膠原蛋白的應(yīng)用

利用魚(yú)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(hù)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(wèn)題。哺動(dòng)物如豬、牛等皮膚的膠

8

食品系食品營(yíng)養(yǎng)與檢測(cè)專(zhuān)業(yè)2014級(jí)?食品營(yíng)養(yǎng)?課程論文

原先要經(jīng)過(guò)稀酸液處理，再經(jīng)過(guò)酶法或堿法處理后才能得到可溶性較好的膠原蛋白，麗魚(yú)皮

直接經(jīng)過(guò)稀酸液處理就能得到的可溶性很高的膠原蛋白，比哺動(dòng)物的工藝簡(jiǎn)單，因此，用

于化妝品的可溶性膠原蛋白，從魚(yú)皮中提取可簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝、節(jié)約生產(chǎn)成本。如

Koba—yashiKeizo等就利用廉價(jià)的魚(yú)皮提取出膠原蛋白應(yīng)用到化妝品中l(wèi)1。對(duì)于魚(yú)皮

膠原蛋白應(yīng)用于化妝品中，在近年來(lái)研究較多，不同種類(lèi)的魚(yú)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(yú)皮膠原蛋白，測(cè)定其吸

濕和保濕性能，根據(jù)配方制備出營(yíng)養(yǎng)保濕，并對(duì)保濕進(jìn)行技術(shù)性能測(cè)定，包括其感官指

標(biāo)、理化指標(biāo)、衛(wèi)生指標(biāo)和有毒物質(zhì)。為考察魷魚(yú)皮膠原蛋白使用中是否存在隱患，曾選

擇家兔為試驗(yàn)動(dòng)物，對(duì)魷魚(yú)皮膠原蛋白進(jìn)行急性皮膚刺激性試驗(yàn)和多次皮膚刺激性試驗(yàn)，

結(jié)果均無(wú)紅斑、水腫等癥況，表明安全可靠攤J。戴嵐等則開(kāi)發(fā)了金目鯛魚(yú)膠原蛋白，主

要是提取金目鯛魚(yú)的魚(yú)皮膠原蛋白并應(yīng)用于化妝品中，這種魚(yú)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(yú)膠原蛋白高，細(xì)胞粘接性強(qiáng)，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(yú)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(xì)紋和延緩衰老的功效¨。孫麗

平等提供了一種魚(yú)皮活性膠原肽和優(yōu)級(jí)原生橄欖油復(fù)配成的營(yíng)養(yǎng)型高檔護(hù)膚品及其制備方

法，這種方法能適用于海水魚(yú)和淡水魚(yú)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(yíng)養(yǎng)等作用，再加上魚(yú)皮膠原蛋白的污染少、疾病因素少、低過(guò)敏性、

易水解，制備出的護(hù)膚品具有低過(guò)敏性、所含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)易被皮膚吸收，有利于增強(qiáng)皮膚抵抗

力、護(hù)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(lèi)胡蘿卜素開(kāi)發(fā)出一種化妝品組合物，其所用膠原蛋白主要是來(lái)源

于魚(yú)皮，例如金魚(yú)魚(yú)皮。

3．2．2魚(yú)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(lái)源的膠原蛋白制品，以及近年

來(lái)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(duì)來(lái)源于豬牛等牲畜膠原蛋白的

9

食品系食品營(yíng)養(yǎng)與檢測(cè)專(zhuān)業(yè)2014級(jí)?食品營(yíng)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(lái)源轉(zhuǎn)向了含有大量膠原蛋白的魚(yú)鱗。因此，

研究和開(kāi)發(fā)魚(yú)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(yú)鱗膠原蛋白應(yīng)

用于護(hù)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(hù)膚類(lèi)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(yú)鱗來(lái)源豐富，

發(fā)揮髓鱗膠原蛋白的優(yōu)勢(shì)制造成本低的化妝品，苗強(qiáng)發(fā)明了一種魚(yú)鱗膠原蛋白化妝品，由

魚(yú)鱗膠原蛋白和常規(guī)化妝品組分組成，魚(yú)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(bǔ)充氨基酸營(yíng)養(yǎng)成分，增加皮膚彈性，具有美白、祛皺、潤(rùn)膚

功能，易于在化妝品領(lǐng)域推廣應(yīng)用。目前對(duì)魚(yú)鱗膠原蛋白的開(kāi)發(fā)研究還遠(yuǎn)不如魚(yú)皮那么多，

但是由于魚(yú)鱗的資源豐富，成本低等優(yōu)勢(shì)，以后的研究應(yīng)用還是會(huì)逐步加大。

3．3其它來(lái)源膠原蛋白的應(yīng)用

化妝品中的膠原蛋白，運(yùn)用得比較成熟的主要是哺類(lèi)的皮骨膠原蛋白，由于豬、牛

等來(lái)源的膠原蛋白的缺陷，以及魚(yú)類(lèi)膠原蛋白所體現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)在研究比較熱門(mén)是魚(yú)皮和

魚(yú)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(lái)源，開(kāi)發(fā)出

新的化妝品，發(fā)揮出不同類(lèi)的膠原蛋白更多的護(hù)膚功能。如印大中等發(fā)明了一種龜皮膠原組

合物的護(hù)膚品，烏龜膠原組織在增齡過(guò)程中不發(fā)生

與人類(lèi)皮膚和血管類(lèi)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(gè)優(yōu)勢(shì)將其加入化妝品中，達(dá)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(wú)花果苷等制成防曬化妝品，它能有

效阻擋紫外線(xiàn)對(duì)皮膚的直接照射，有效吸收紫外線(xiàn)，減少紫外線(xiàn)對(duì)黑素細(xì)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(shí)還具有增強(qiáng)皮膚彈性的效果]。而孫恢禮等從海洋中找膠原蛋白來(lái)源，除了鱈魚(yú)

皮膠原蛋白和魷魚(yú)皮膠原蛋白，他們還用了海洋貝類(lèi)膠原多肽及海參膠原蛋白，制備出了用

于細(xì)致毛孔的海洋生物功能化妝品，解決了現(xiàn)有細(xì)致毛孔類(lèi)化妝品刺激性大、功效作用時(shí)間

短、海洋生物活性物質(zhì)尚未在細(xì)致毛孔類(lèi)化妝品中應(yīng)用等問(wèn)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。

10

食品系食品營(yíng)養(yǎng)與檢測(cè)專(zhuān)業(yè)2014級(jí)?食品營(yíng)養(yǎng)?課程論文

4結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)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(shí)的加強(qiáng)，以膠原蛋白為原料和添加劑的化妝品將會(huì)受到人們的歡迎，隨著對(duì)膠原

及其水解產(chǎn)物的進(jìn)一步研究，人們生活中將會(huì)越來(lái)越多地接觸到含膠原蛋白的產(chǎn)品。美國(guó)、

德國(guó)和日本等國(guó)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(lèi)化妝品也多不勝數(shù)，種類(lèi)繁多，

功效范圍也越來(lái)越大，所以膠原蛋白類(lèi)化妝品具有很好的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)吳文惠?珍珠膠原蛋白防曬化妝品及其制備方法?等

上一篇下一篇

?返回

上一篇下一篇

?返回

上一篇下一篇

?返回

11