膠原(yuan)蛋白的分類、存在及其應(ying)用

膠原蛋白的分類與存在

膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)（collagen）是一類蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)質(zhi)家族(zu)。現已至少發現了(le)30余(yu)種(zhong)(zhong)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)鏈的編碼基(ji)因。可以形成16種(zhong)(zhong)以上的膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)分(fen)子。根據(ju)它們在體內(nei)的分(fen)布和功能(neng)特點(dian)。目前將膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)(yuan)分(fen)成間(jian)(jian)質(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)(yuan)、基(ji)底膜膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)(yuan)和細胞外周膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)(yuan)，間(jian)(jian)質(zhi)型膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)分(fen)子占整個(ge)機體膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)(yuan)的絕(jue)大部分(fen)。包括I、Ⅱ、Ⅲ型膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)分(fen)子，其(qi)主要分(fen)布于(yu)皮膚、肌腱(jian)，等(deng)組織，其(qi)中(zhong)Ⅱ型膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)由(you)軟(ruan)骨細胞產生；基(ji)底膜膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)通(tong)常(chang)是指Ⅳ型膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)。其(qi)主要分(fen)布于(yu)基(ji)底膜；細胞周膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)通(tong)常(chang)中(zhong)指V型膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)。在結締(di)組織中(zhong)大量存在。

膠原蛋白的應用

膠(jiao)(jiao)原蛋白(bai)(bai)(collagen)按其應(ying)用可以分為(wei)食(shi)品(pin)級(ji)、一般級(ji)、醫(yi)藥級(ji)。食(shi)用膠(jiao)(jiao)原一般來(lai)源于動物的真皮、肌腱和(he)骨膠(jiao)(jiao)原．其中(zhong)皮膠(jiao)(jiao)原是主(zhu)要的食(shi)用膠(jiao)(jiao)原。食(shi)用級(ji)膠(jiao)(jiao)原通(tong)常外觀為(wei)白(bai)(bai)色，口感柔(rou)和(he)，味道清淡，易消化。膠(jiao)(jiao)原的獨(du)特品(pin)質。使得它(ta)在許(xu)多食(shi)品(pin)中(zhong)用作(zuo)功能(neng)物質和(he)營養成(cheng)分，具(ju)有其它(ta)替代材料無可比(bi)擬的優越(yue)性：

①膠原大分子的(de)(de)螺旋結構和存在結晶區。使其具有(you)一(yi)定(ding)的(de)(de)熱(re)穩定(ding)性；

②膠原(yuan)(yuan)天然的緊密的纖(xian)維結構(gou)，使膠原(yuan)(yuan)材料顯(xian)示出很強的韌性和(he)強度(du)，適用于薄膜材料的制備(bei)；

③大最膠(jiao)(jiao)原被用(yong)作制造腸衣等可食(shi)用(yong)包(bao)(bao)裝材(cai)料。其(qi)獨特(te)之處是：在熱處理過程中。隨(sui)著水分(fen)和油脂的蒸發(fa)和熔(rong)化(hua)。膠(jiao)(jiao)原幾乎與肉食(shi)的收縮率一致。而其(qi)他(ta)的可食(shi)用(yong)包(bao)(bao)裝材(cai)料還沒被發(fa)現具有這品(pin)質(zhi)；

④由于膠原(yuan)分子鏈上含有大(da)量(liang)的(de)(de)親水(shui)基團。所以與水(shui)結合的(de)(de)能力很強。這(zhe)一(yi)性(xing)質使膠原(yuan)在(zai)食品中可以用作填充劑和凝膠；

⑤膠(jiao)(jiao)原在酸性和(he)堿性介(jie)質中膨脹，這(zhe)一性質也(ye)應用于制備膠(jiao)(jiao)原基材(cai)料的(de)處理工藝中。

膠原蛋白作為功能保健食品使用：

可以預防心血管病

研(yan)究表明(ming)：膠原蛋白(bai)可以降低血(xue)(xue)甘油(you)三(san)酯和膽固醇。并可增(zeng)高體(ti)(ti)內某些缺乏的(de)必需微(wei)量(liang)元(yuan)素(su)的(de)。從而使其(qi)維持在一個相對正常的(de)范圍之內。是一種理想的(de)減(jian)肥(fei)降血(xue)(xue)脂食品此外，膠原蛋白(bai)在協助機體(ti)(ti)排出鋁(lv)質(zhi)(zhi)。減(jian)少鋁(lv)質(zhi)(zhi)在體(ti)(ti)內聚集方(fang)面(mian)也有(you)獨特之處。鋁(lv)對人(ren)體(ti)(ti)有(you)害，研(yan)究表明(ming)，日前逐漸增(zeng)多的(de)老年癡呆癥與鋁(lv)的(de)攝(she)入(ru)量(liang)有(you)關同時膠原蛋白(bai)有(you)加速血(xue)(xue)紅蛋白(bai)和紅細胞(bao)生成的(de)功效(xiao)，它具有(you)改善(shan)循環、對冠(guan)心病(bing)、缺血(xue)(xue)性腦病(bing)有(you)利。

膠原(yuan)蛋白能使血(xue)管(guan)正常動(dong)作，所以與預防動(dong)脈(mo)硬化、高血(xue)壓有(you)密切的關系；而(er)癌(ai)(ai)細(xi)胞(bao)對生命體而(er)言是一種異物。膠原(yuan)蛋白會包住癌(ai)(ai)細(xi)胞(bao)。預防它(ta)增(zeng)值(zhi)或轉移。適合糖尿病(bing)、腎臟病(bing)患等重癥患者攝取優質高蛋白保健食(shi)品(pin)。

可以作為一種補鈣食品

膠(jiao)原(yuan)蛋(dan)(dan)白的(de)(de)特征氨基酸羥(qian)基脯氨酸是血漿中運輸鈣(gai)到骨細胞的(de)(de)運載工具(ju)。骨細胞中的(de)(de)骨膠(jiao)原(yuan)是羥(qian)基磷灰石的(de)(de)黏(nian)合劑。它(ta)與羥(qian)摹磷灰石共同(tong)構(gou)成了骨骼(ge)的(de)(de)主體(ti)。因(yin)此(ci)，只要(yao)攝入(ru)足夠的(de)(de)膠(jiao)原(yuan)蛋(dan)(dan)白。就能保證正常(chang)機體(ti)鈣(gai)質的(de)(de)攝入(ru)量(liang)。膠(jiao)原(yuan)蛋(dan)(dan)白可成制成補(bu)鈣(gai)的(de)(de)保健食品(pin)。

膠原(yuan)蛋(dan)白(bai)(bai)(bai)是人(ren)體骨(gu)骼、尤其是軟(ruan)(ruan)骨(gu)組(zu)織中的(de)(de)重要組(zu)成成分(fen)。膠原(yuan)蛋(dan)白(bai)(bai)(bai)就(jiu)像骨(gu)骼中的(de)(de)一張(zhang)充滿小洞的(de)(de)網，它會(hui)牢(lao)牢(lao)地留住就(jiu)要流(liu)失(shi)(shi)的(de)(de)鈣質(zhi)(zhi)。沒(mei)有這張(zhang)充滿小洞的(de)(de)網，即(ji)便(bian)是補充了(le)過量(liang)的(de)(de)鈣，也會(hui)白(bai)(bai)(bai)白(bai)(bai)(bai)地流(liu)失(shi)(shi)掉。通(tong)常情況下，骨(gu)質(zhi)(zhi)總量(liang)中的(de)(de)鈣、鎂、磷等無機物(wu)質(zhi)(zhi)僅(jin)占總量(liang)的(de)(de)百(bai)分(fen)之(zhi)幾，而膠原(yuan)蛋(dan)白(bai)(bai)(bai)等有機物(wu)質(zhi)(zhi)卻要占超(chao)過80%。對(dui)運動(dong)人(ren)群來說，關節(jie)的(de)(de)不(bu)斷劇烈磨損會(hui)形(xing)成軟(ruan)(ruan)骨(gu)損傷，短期內(nei)乃至永(yong)久地得不(bu)到恢復(fu)。對(dui)一般人(ren)來說，在25歲之(zhi)后(hou)，體內(nei)的(de)(de)膠原(yuan)蛋(dan)白(bai)(bai)(bai)就(jiu)開(kai)始(shi)逐漸流(liu)失(shi)(shi)，尤其是女性，由(you)于(yu)年齡造成的(de)(de)體內(nei)激(ji)素失(shi)(shi)調，流(liu)失(shi)(shi)的(de)(de)速度(du)要比男(nan)性快數倍。因此(ci)維持關節(jie)和(he)骨(gu)骼健康的(de)(de)最佳辦(ban)法就(jiu)是及時地補充鈣質(zhi)(zhi)以及膠原(yuan)蛋(dan)白(bai)(bai)(bai)。

可以為特殊人群使用

婦(fu)科疾(ji)病(bing)(bing)的(de)根源(yuan)來自內分泌(mi)失調。膠(jiao)原(yuan)蛋白能夠改善婦(fu)女(nv)疾(ji)病(bing)(bing)的(de)困擾。而(er)更(geng)(geng)年期(qi)的(de)婦(fu)女(nv)更(geng)(geng)需要膠(jiao)原(yuan)蛋白供(gong)給身體所需。使(shi)得更(geng)(geng)年期(qi)婦(fu)女(nv)能夠更(geng)(geng)輕松面對各種不適。

膠原蛋(dan)白中含有(you)(you)大量甘(gan)氨酸(suan)(suan)。在(zai)人體(ti)內不(bu)僅參與合(he)(he)成膠原。而(er)且還是大腦(nao)細胞中是一種中樞神(shen)經(jing)抑制(zhi)性遞質(zhi)(zhi)。以產生對中樞神(shen)經(jing)的(de)(de)鎮靜(jing)作(zuo)用(yong)，對焦慮(lv)癥、神(shen)經(jing)衰弱等有(you)(you)良好的(de)(de)治療作(zuo)用(yong)膠原蛋(dan)白食品。在(zai)胃里(li)可以抑制(zhi)蛋(dan)白質(zhi)(zhi)因(yin)胃酸(suan)(suan)作(zuo)用(yong)引起的(de)(de)凝(ning)聚作(zuo)用(yong)。從而(er)有(you)(you)利于食物(wu)的(de)(de)消化：還有(you)(you)抑制(zhi)胃酸(suan)(suan)和(he)胃原酶分泌的(de)(de)作(zuo)用(yong)。可減輕胃潰瘍(yang)患者疼痛(tong)。促進胃潰瘍(yang)愈合(he)(he)。

膠原蛋(dan)白是身體免疫作用中(zhong)負責(ze)重要功能的(de)阿米巴細胞清掃異物的(de)感知器。因此(ci)對預防(fang)疾(ji)病很有幫助。

作為食品添加劑使用：

在肉(rou)制品(pin)(pin)(pin)中用(yong)(yong)做(zuo)肉(rou)制品(pin)(pin)(pin)改良劑(ji)。膠(jiao)原(yuan)蛋(dan)(dan)(dan)白的(de)(de)(de)水解產(chan)物明(ming)(ming)膠(jiao)。通(tong)過破(po)壞膠(jiao)原(yuan)蛋(dan)(dan)(dan)白分子內的(de)(de)(de)氫(qing)鍵，使(shi)其(qi)原(yuan)有(you)的(de)(de)(de)緊密超螺旋(xuan)結(jie)構被破(po)壞。形成結(jie)構較為(wei)松散的(de)(de)(de)小分子，加(jia)入肉(rou)制品(pin)(pin)(pin)中可以(yi)改善結(jie)締組織的(de)(de)(de)嫩度。使(shi)其(qi)具有(you)良好(hao)的(de)(de)(de)品(pin)(pin)(pin)質(zhi)(zhi)。增(zeng)加(jia)蛋(dan)(dan)(dan)白質(zhi)(zhi)含量+既口感(gan)好(hao)又有(you)營養。MeuUenet等(deng)人的(de)(de)(de)研究(jiu)表明(ming)(ming)。加(jia)膠(jiao)原(yuan)量2％，水20％左右時(shi)。臘腸的(de)(de)(de)感(gan)觀(guan)、質(zhi)(zhi)地和口感(gan)(潤滑感(gan))最好(hao)。同時(shi)膠(jiao)原(yuan)蛋(dan)(dan)(dan)白與(yu)其(qi)他(ta)蛋(dan)(dan)(dan)白質(zhi)(zhi)一樣(yang)具有(you)良好(hao)的(de)(de)(de)染色性(xing)，根據制品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)(de)需要(yao)。可以(yi)用(yong)(yong)紅(hong)曲(qu)等(deng)食用(yong)(yong)色素將其(qi)染成近似(si)于(yu)肌肉(rou)組織的(de)(de)(de)桃紅(hong)色。使(shi)消費者(zhe)易于(yu)接受M。

冷凍食品

明(ming)膠可做為冷凍食品的(de)改良劑(ji)，用(yong)作膠凍劑(ji)，其熔(rong)點(dian)較低．易(yi)溶(rong)于熱水中(zhong)，具有入(ru)口(kou)即(ji)化(hua)的(de)特點(dian)，常用(yong)作餐用(yong)膠凍、糧食膠凍、果凍等(deng)。在冰(bing)淇淋(lin)、雪(xue)糕等(deng)生(sheng)產中(zhong)。加入(ru)適量(liang)的(de)明(ming)膠可以起(qi)到(dao)防止(zhi)形成粗糧的(de)冰(bing)晶。保(bao)持組(zu)織細膩和降低溶(rong)化(hua)速(su)度等(deng)作用(yong)。明(ming)膠在冰(bing)淇淋(lin)中(zhong)的(de)用(yong)量(liang)一般(ban)為0．25％~0．60％。

飲料

魚膠(jiao)(jiao)是國際上公認的(de)最高級的(de)膠(jiao)(jiao)澄(cheng)清劑(ji)(ji)(ji)(ji)，在(zai)啤(pi)酒(jiu)(jiu)和葡萄酒(jiu)(jiu)行業。魚膠(jiao)(jiao)和明膠(jiao)(jiao)作為沉降、澄(cheng)清劑(ji)(ji)(ji)(ji)，可以取得十(shi)分好的(de)效果(guo)．產品(pin)質(zhi)量(liang)也非(fei)常穩定(ding)(ding)。在(zai)果(guo)酒(jiu)(jiu)釀造過程(cheng)中也起到(dao)增稠劑(ji)(ji)(ji)(ji)，乳化劑(ji)(ji)(ji)(ji)，穩定(ding)(ding)劑(ji)(ji)(ji)(ji)，澄(cheng)清劑(ji)(ji)(ji)(ji)等作用。在(zai)茶(cha)(cha)飲(yin)料的(de)生產中，明膠(jiao)(jiao)可以防止茶(cha)(cha)飲(yin)料長期存放(fang)引起的(de)混濁。改善茶(cha)(cha)飲(yin)料品(pin)質(zhi)的(de)目的(de)。

乳制品

膠原多(duo)肽可(ke)廣泛(fan)用于(yu)中性乳飲(yin)料、酸(suan)性乳飲(yin)料、鮮牛奶(nai)(nai)、酸(suan)奶(nai)(nai)等液態(tai)乳制(zhi)品巾，起到抗乳清析出、乳化穩(wen)定(ding)等功效。也可(ke)添加于(yu)奶(nai)(nai)粉(fen)中，既可(ke)提高奶(nai)(nai)粉(fen)的(de)營養價(jia)值。又可(ke)增(zeng)強奶(nai)(nai)粉(fen)的(de)功能性，加速骨骼(ge)發育、增(zeng)強智力(li)、提高機體(ti)的(de)免疫力(li)。

糕點糖果

膠(jiao)原多肽可添加至面(mian)包(bao)中，添加量(liang)為3％～5％，可延(yan)長面(mian)包(bao)的(de)(de)老化時間。提(ti)高面(mian)包(bao)的(de)(de)體積及面(mian)包(bao)的(de)(de)松軟度。明膠(jiao)具有(you)吸水(shui)和支撐骨架的(de)(de)作用，其微粒溶(rong)于(yu)水(shui)后(hou)．能相(xiang)互(hu)交織成網狀(zhuang)結構，凝聚后(hou)，糖(tang)與水(shui)可以充塞(sai)。使柔軟的(de)(de)糖(tang)果(guo)保(bao)持穩定(ding)形(xing)(xing)態，承受較大的(de)(de)荷載也不會變形(xing)(xing)。提(ti)高糖(tang)果(guo)的(de)(de)營養價值，可開發低熱量(liang)糖(tang)果(guo)。

可以作為食品包裝材料使用：

人造腸衣

近年來，各類(lei)香(xiang)腸(chang)(chang)制品(pin)在(zai)肉制品(pin)中(zhong)所占的(de)比(bi)例越(yue)來越(yue)大。天然的(de)腸(chang)(chang)衣(yi)制品(pin)嚴重缺乏。研究(jiu)人(ren)員(yuan)正致力(li)于(yu)替代品(pin)的(de)開(kai)發以膠原(yuan)蛋白質為主要的(de)膠原(yuan)腸(chang)(chang)衣(yi)本身是營養(yang)豐富的(de)高(gao)蛋白物(wu)質。在(zai)熱處(chu)理過程中(zhong)，隨著水分和油(you)脂的(de)蒸發與(yu)溶化。膠原(yuan)幾(ji)乎與(yu)肉食品(pin)的(de)收縮率一致。而其(qi)他的(de)可食用包(bao)裝材料(liao)還沒有(you)被發現具有(you)這種品(pin)質。其(qi)次，膠原(yuan)蛋白本身具有(you)固定化酶的(de)功能。可以改善食品(pin)的(de)風味和質量。尤(you)其(qi)是香(xiang)腸(chang)(chang)類(lei)制品(pin)。人(ren)造膠原(yuan)腸(chang)(chang)衣(yi)同時(shi)還具有(you)口感好(hao)、透明度(du)高(gao)、制作(zuo)工藝簡單(dan)等特點，利于(yu)大量生(sheng)產，開(kai)發前(qian)景(jing)好(hao)。

包裝膜

膠(jiao)原蛋白可(ke)以用(yong)作(zuo)果脯蜜餞等內包裝膜。輔加(jia)以甘(gan)油(you)(you)、caCl2等添加(jia)劑，提(ti)高膜的(de)機械性(xing)(xing)能，成為既美(mei)觀又有(you)(you)良好(hao)的(de)機械性(xing)(xing)能，同時也是一種營養載(zai)體。可(ke)食(shi)性(xing)(xing)的(de)膠(jiao)原蛋白包裝膜。一般(ban)具有(you)(you)良好(hao)的(de)抗張強度、熱封性(xing)(xing)和(he)較高的(de)阻(zu)氣(qi)、阻(zu)油(you)(you)、阻(zu)濕(shi)性(xing)(xing)等。可(ke)以廣(guang)泛用(yong)于各類食(shi)品的(de)保鮮。

涂層材料

明膠作為涂(tu)層材料在食(shi)品表面具(ju)有諸多優點：

①避免食(shi)品氧化(hua)．抑制氨基酸和糖(tang)類之間的美拉德反應；

②防止(zhi)粉(fen)末狀、顆粒狀的糖(tang)類食品吸潮結(jie)塊僵硬現象；

③使食(shi)品表面有(you)光澤；

④作為穩定劑，防止(zhi)產(chan)品干縮變形；

⑤具有保(bao)鮮作用(yong)。在(zai)浸泡(pao)水果(guo)蔬菜的糖液中．加入一定量的明膠(jiao)溶液，以(yi)使果(guo)蔬表面(mian)形成(cheng)保(bao)護膜(mo)．可(ke)以(yi)保(bao)證(zheng)食品(pin)的天然風味(wei)和新鮮度；

⑥防止食品(pin)腐敗(bai)。延長食品(pin)的保存期；

⑦提高揮發性食品成(cheng)分的保存性；

⑧調(diao)整溶解度，等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

膠原蛋(dan)白作為(wei)一(yi)種重要的(de)天然(ran)蛋(dan)白質資源，無(wu)論在生物(wu)醫(yi)學、食(shi)品(pin)保健還是(shi)在化(hua)妝品(pin)、紡(fang)織行業(ye)中(zhong)的(de)應(ying)用(yong)都十分廣泛。綜合利用(yong)方面的(de)研究進展速度很(hen)快(kuai)。其良好(hao)的(de)生物(wu)相容性、生物(wu)可降解性，使在食(shi)品(pin)工(gong)業(ye)中(zhong)的(de)發展具有廣闊的(de)應(ying)用(yong)前景。