膠原蛋白的分類、存在及其應用

膠原蛋白的分類與存在

膠(jiao)(jiao)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)（collagen）是(shi)一(yi)類蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)質家(jia)族。現(xian)已至(zhi)少發(fa)現(xian)了30余種(zhong)膠(jiao)(jiao)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)鏈的(de)(de)編碼基(ji)因。可以(yi)形(xing)成16種(zhong)以(yi)上的(de)(de)膠(jiao)(jiao)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)分(fen)子。根據它們在體內的(de)(de)分(fen)布和功(gong)能特(te)點。目前將膠(jiao)(jiao)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)分(fen)成間(jian)質膠(jiao)(jiao)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)、基(ji)底(di)膜(mo)膠(jiao)(jiao)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)和細(xi)胞外周膠(jiao)(jiao)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)，間(jian)質型(xing)(xing)膠(jiao)(jiao)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)分(fen)子占整個機體膠(jiao)(jiao)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)絕大部分(fen)。包括(kuo)I、Ⅱ、Ⅲ型(xing)(xing)膠(jiao)(jiao)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)分(fen)子，其主(zhu)要(yao)分(fen)布于皮膚、肌腱，等組(zu)織(zhi)，其中Ⅱ型(xing)(xing)膠(jiao)(jiao)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)由軟骨(gu)細(xi)胞產生；基(ji)底(di)膜(mo)膠(jiao)(jiao)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)通(tong)常是(shi)指(zhi)Ⅳ型(xing)(xing)膠(jiao)(jiao)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)。其主(zhu)要(yao)分(fen)布于基(ji)底(di)膜(mo)；細(xi)胞周膠(jiao)(jiao)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)通(tong)常中指(zhi)V型(xing)(xing)膠(jiao)(jiao)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)。在結締組(zu)織(zhi)中大量存在。

膠原蛋白的應用

膠(jiao)原(yuan)(yuan)蛋白(collagen)按其應用(yong)可以分為食(shi)(shi)品(pin)級(ji)、一般(ban)級(ji)、醫藥(yao)級(ji)。食(shi)(shi)用(yong)膠(jiao)原(yuan)(yuan)一般(ban)來源于動(dong)物(wu)的真皮、肌(ji)腱和骨膠(jiao)原(yuan)(yuan)．其中皮膠(jiao)原(yuan)(yuan)是(shi)主要的食(shi)(shi)用(yong)膠(jiao)原(yuan)(yuan)。食(shi)(shi)用(yong)級(ji)膠(jiao)原(yuan)(yuan)通(tong)常(chang)外觀為白色，口感柔和，味道清淡，易消化。膠(jiao)原(yuan)(yuan)的獨特品(pin)質。使得(de)它在許多食(shi)(shi)品(pin)中用(yong)作功能物(wu)質和營養成分，具(ju)有(you)其它替代材料(liao)無可比擬(ni)的優越性：

①膠(jiao)原大分子的螺旋結構和存(cun)在結晶區。使(shi)其具有(you)一定的熱穩定性(xing)；

②膠原天然(ran)的緊密的纖維結(jie)構(gou)，使(shi)膠原材(cai)料顯示出很(hen)強(qiang)(qiang)的韌性(xing)和強(qiang)(qiang)度(du)，適用于薄膜(mo)材(cai)料的制備；

③大最膠(jiao)原被(bei)用(yong)(yong)作(zuo)制造腸(chang)衣等可食(shi)(shi)用(yong)(yong)包裝(zhuang)材料(liao)。其獨(du)特之(zhi)處(chu)是：在熱處(chu)理(li)過程中(zhong)。隨著(zhu)水分和油脂的蒸發(fa)和熔化(hua)。膠(jiao)原幾乎與肉食(shi)(shi)的收縮率一致。而其他的可食(shi)(shi)用(yong)(yong)包裝(zhuang)材料(liao)還(huan)沒(mei)被(bei)發(fa)現具有這品質(zhi)；

④由于膠(jiao)原分子鏈(lian)上含(han)有大量(liang)的(de)親水基團。所以與(yu)水結合(he)的(de)能力很強。這一性質使膠(jiao)原在食品中可(ke)以用(yong)作填(tian)充劑(ji)和凝膠(jiao)；

⑤膠原(yuan)在酸性(xing)和堿性(xing)介(jie)質中膨脹，這(zhe)一性(xing)質也應(ying)用于制(zhi)備膠原(yuan)基材料的處理工藝中。

膠原蛋白作為功能保健食品使用：

可以預防心血管病

研究表明：膠原(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)可以降(jiang)低血(xue)甘油三(san)酯和膽固醇。并(bing)可增(zeng)(zeng)高體(ti)(ti)內(nei)某些缺乏的(de)必需微量(liang)元素的(de)。從而(er)使其維持在一個相對正(zheng)常(chang)的(de)范圍之(zhi)內(nei)。是一種理想(xiang)的(de)減肥降(jiang)血(xue)脂食品此外，膠原(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)在協助機體(ti)(ti)排出鋁(lv)質。減少鋁(lv)質在體(ti)(ti)內(nei)聚集方面(mian)也有(you)獨特(te)之(zhi)處。鋁(lv)對人體(ti)(ti)有(you)害，研究表明，日(ri)前逐漸(jian)增(zeng)(zeng)多的(de)老年癡呆癥與(yu)鋁(lv)的(de)攝入(ru)量(liang)有(you)關同時膠原(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)有(you)加速血(xue)紅(hong)(hong)蛋(dan)(dan)白(bai)和紅(hong)(hong)細(xi)胞生成(cheng)的(de)功(gong)效，它具有(you)改善循(xun)環、對冠心病、缺血(xue)性腦病有(you)利(li)。

膠(jiao)原蛋白能使血管正常動作，所(suo)以(yi)與預(yu)防(fang)動脈硬(ying)化、高血壓有密切(qie)的關系；而癌(ai)細(xi)胞對生命體而言(yan)是一種異(yi)物。膠(jiao)原蛋白會包住癌(ai)細(xi)胞。預(yu)防(fang)它增值或轉移。適合糖尿(niao)病(bing)、腎臟病(bing)患等重癥(zheng)患者攝取優質高蛋白保健食品。

可以作為一種補鈣食品

膠(jiao)原蛋白(bai)的(de)(de)特征氨(an)基酸(suan)羥基脯氨(an)酸(suan)是血(xue)漿中(zhong)運(yun)(yun)輸鈣到骨(gu)細(xi)胞的(de)(de)運(yun)(yun)載工具(ju)。骨(gu)細(xi)胞中(zhong)的(de)(de)骨(gu)膠(jiao)原是羥基磷(lin)灰石的(de)(de)黏合劑。它與(yu)羥摹磷(lin)灰石共同構(gou)成了骨(gu)骼(ge)的(de)(de)主體(ti)。因此，只(zhi)要攝入足夠(gou)的(de)(de)膠(jiao)原蛋白(bai)。就能保證正常(chang)機體(ti)鈣質的(de)(de)攝入量。膠(jiao)原蛋白(bai)可成制成補鈣的(de)(de)保健食品。

膠(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)蛋白(bai)是(shi)人體(ti)骨(gu)(gu)(gu)骼、尤(you)其是(shi)軟(ruan)骨(gu)(gu)(gu)組織中的(de)(de)(de)重要組成(cheng)(cheng)(cheng)成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)。膠(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)蛋白(bai)就(jiu)像骨(gu)(gu)(gu)骼中的(de)(de)(de)一張充滿小(xiao)洞的(de)(de)(de)網，它會牢牢地(di)留住就(jiu)要流(liu)失(shi)(shi)的(de)(de)(de)鈣質(zhi)。沒(mei)有這張充滿小(xiao)洞的(de)(de)(de)網，即便是(shi)補充了過量的(de)(de)(de)鈣，也(ye)會白(bai)白(bai)地(di)流(liu)失(shi)(shi)掉。通(tong)常情況下，骨(gu)(gu)(gu)質(zhi)總量中的(de)(de)(de)鈣、鎂(mei)、磷等(deng)無機物質(zhi)僅占(zhan)總量的(de)(de)(de)百(bai)分(fen)之幾，而膠(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)蛋白(bai)等(deng)有機物質(zhi)卻要占(zhan)超(chao)過80%。對(dui)運動(dong)人群來(lai)說(shuo)，關節的(de)(de)(de)不(bu)斷劇烈磨(mo)損(sun)會形成(cheng)(cheng)(cheng)軟(ruan)骨(gu)(gu)(gu)損(sun)傷(shang)，短(duan)期內(nei)乃至永(yong)久(jiu)地(di)得不(bu)到恢復。對(dui)一般人來(lai)說(shuo)，在(zai)25歲(sui)之后，體(ti)內(nei)的(de)(de)(de)膠(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)蛋白(bai)就(jiu)開始逐漸(jian)流(liu)失(shi)(shi)，尤(you)其是(shi)女性(xing)，由于年齡造成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)體(ti)內(nei)激素失(shi)(shi)調(diao)，流(liu)失(shi)(shi)的(de)(de)(de)速度要比男性(xing)快數倍。因此維持關節和骨(gu)(gu)(gu)骼健康(kang)的(de)(de)(de)最佳辦法就(jiu)是(shi)及時地(di)補充鈣質(zhi)以及膠(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)蛋白(bai)。

可以為特殊人群使用

婦(fu)(fu)科疾病(bing)的(de)根(gen)源來自內分泌失調。膠原蛋白(bai)能夠(gou)改善婦(fu)(fu)女(nv)疾病(bing)的(de)困擾(rao)。而更(geng)(geng)年期(qi)的(de)婦(fu)(fu)女(nv)更(geng)(geng)需(xu)要膠原蛋白(bai)供給身體所(suo)需(xu)。使得更(geng)(geng)年期(qi)婦(fu)(fu)女(nv)能夠(gou)更(geng)(geng)輕松(song)面對各種不(bu)適。

膠(jiao)原(yuan)蛋白中(zhong)含有(you)大量甘氨酸。在(zai)(zai)人體內不僅參與合成膠(jiao)原(yuan)。而且還是大腦細胞中(zhong)是一種中(zhong)樞神經(jing)抑(yi)(yi)制性遞質。以產(chan)生對中(zhong)樞神經(jing)的鎮靜(jing)作(zuo)(zuo)用(yong)，對焦慮(lv)癥、神經(jing)衰弱等有(you)良好的治療作(zuo)(zuo)用(yong)膠(jiao)原(yuan)蛋白食品。在(zai)(zai)胃(wei)(wei)(wei)(wei)里可(ke)(ke)以抑(yi)(yi)制蛋白質因胃(wei)(wei)(wei)(wei)酸作(zuo)(zuo)用(yong)引(yin)起的凝聚作(zuo)(zuo)用(yong)。從(cong)而有(you)利于(yu)食物(wu)的消化：還有(you)抑(yi)(yi)制胃(wei)(wei)(wei)(wei)酸和(he)胃(wei)(wei)(wei)(wei)原(yuan)酶分泌的作(zuo)(zuo)用(yong)。可(ke)(ke)減輕胃(wei)(wei)(wei)(wei)潰(kui)瘍(yang)患者疼痛(tong)。促進(jin)胃(wei)(wei)(wei)(wei)潰(kui)瘍(yang)愈合。

膠原(yuan)蛋白是(shi)身體(ti)免疫作(zuo)用中(zhong)負責重要功(gong)能的(de)阿米巴細(xi)胞清(qing)掃(sao)異(yi)物的(de)感(gan)知(zhi)器。因此(ci)對預防疾病很(hen)有幫助(zhu)。

作為食品添加劑使用：

在肉制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)(pin)中(zhong)用(yong)做肉制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)(pin)改良(liang)劑。膠原(yuan)蛋白(bai)(bai)的(de)(de)水解產物(wu)明(ming)膠。通過破(po)壞膠原(yuan)蛋白(bai)(bai)分(fen)子(zi)內的(de)(de)氫(qing)鍵，使其原(yuan)有(you)(you)的(de)(de)緊(jin)密超螺旋結(jie)構(gou)(gou)被破(po)壞。形(xing)成(cheng)結(jie)構(gou)(gou)較為松(song)散的(de)(de)小(xiao)分(fen)子(zi)，加(jia)入肉制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)(pin)中(zhong)可(ke)以改善結(jie)締(di)組織(zhi)的(de)(de)嫩度。使其具有(you)(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)品(pin)(pin)(pin)質(zhi)。增加(jia)蛋白(bai)(bai)質(zhi)含(han)量+既(ji)口(kou)感(gan)(gan)(gan)好(hao)又有(you)(you)營(ying)養。MeuUenet等人的(de)(de)研究(jiu)表明(ming)。加(jia)膠原(yuan)量2％，水20％左右(you)時。臘腸的(de)(de)感(gan)(gan)(gan)觀、質(zhi)地和口(kou)感(gan)(gan)(gan)(潤(run)滑感(gan)(gan)(gan))最好(hao)。同時膠原(yuan)蛋白(bai)(bai)與其他蛋白(bai)(bai)質(zhi)一樣(yang)具有(you)(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)染色性，根據制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)需(xu)要。可(ke)以用(yong)紅(hong)曲等食用(yong)色素將其染成(cheng)近似于肌肉組織(zhi)的(de)(de)桃紅(hong)色。使消(xiao)費者易于接受(shou)M。

冷凍食品

明(ming)膠(jiao)(jiao)(jiao)可做(zuo)為(wei)冷凍(dong)(dong)食品的改良劑，用作(zuo)膠(jiao)(jiao)(jiao)凍(dong)(dong)劑，其熔點(dian)較低．易溶(rong)于熱水中，具(ju)有入(ru)口即(ji)化(hua)的特點(dian)，常(chang)用作(zuo)餐(can)用膠(jiao)(jiao)(jiao)凍(dong)(dong)、糧食膠(jiao)(jiao)(jiao)凍(dong)(dong)、果凍(dong)(dong)等(deng)。在冰淇淋、雪(xue)糕(gao)等(deng)生(sheng)產(chan)中。加入(ru)適量的明(ming)膠(jiao)(jiao)(jiao)可以起到防止形成粗糧的冰晶(jing)。保持組織細膩和降低溶(rong)化(hua)速(su)度等(deng)作(zuo)用。明(ming)膠(jiao)(jiao)(jiao)在冰淇淋中的用量一般為(wei)0．25％~0．60％。

飲料

魚(yu)膠(jiao)是國際(ji)上公(gong)認的(de)(de)最(zui)高(gao)級的(de)(de)膠(jiao)澄清劑(ji)(ji)，在(zai)(zai)啤酒和(he)葡萄酒行業。魚(yu)膠(jiao)和(he)明(ming)膠(jiao)作為沉降、澄清劑(ji)(ji)，可以取(qu)得十分(fen)好的(de)(de)效果．產品(pin)質(zhi)(zhi)量(liang)也非常穩定。在(zai)(zai)果酒釀造過程中(zhong)也起到增稠(chou)劑(ji)(ji)，乳化劑(ji)(ji)，穩定劑(ji)(ji)，澄清劑(ji)(ji)等(deng)作用。在(zai)(zai)茶飲料的(de)(de)生產中(zhong)，明(ming)膠(jiao)可以防止茶飲料長(chang)期存放引起的(de)(de)混(hun)濁。改善茶飲料品(pin)質(zhi)(zhi)的(de)(de)目的(de)(de)。

乳制品

膠(jiao)原多肽可(ke)(ke)(ke)廣(guang)泛用于(yu)(yu)中(zhong)性乳飲料(liao)、酸性乳飲料(liao)、鮮牛奶、酸奶等液態乳制品巾，起到抗乳清析出、乳化穩定等功(gong)效。也可(ke)(ke)(ke)添加于(yu)(yu)奶粉中(zhong)，既可(ke)(ke)(ke)提高(gao)奶粉的營養價值。又(you)可(ke)(ke)(ke)增(zeng)強奶粉的功(gong)能(neng)性，加速(su)骨(gu)骼發育、增(zeng)強智力、提高(gao)機體的免(mian)疫力。

糕點糖果

膠原多肽可(ke)添加至面包中，添加量為(wei)3％～5％，可(ke)延長(chang)面包的老化時間(jian)。提高(gao)面包的體積及面包的松(song)軟度。明膠具有(you)吸水(shui)和支撐(cheng)骨架的作用，其微(wei)粒(li)溶于(yu)水(shui)后．能相互(hu)交織成網狀結構，凝聚后，糖(tang)與水(shui)可(ke)以(yi)充(chong)塞(sai)。使柔軟的糖(tang)果保持穩定形(xing)態，承受(shou)較大的荷載也(ye)不會變(bian)形(xing)。提高(gao)糖(tang)果的營養價值(zhi)，可(ke)開(kai)發(fa)低熱量糖(tang)果。

可以作為食品包裝材料使用：

人造腸衣

近年來，各(ge)類香腸(chang)(chang)制品(pin)在肉制品(pin)中所占的(de)比例越(yue)(yue)來越(yue)(yue)大。天然的(de)腸(chang)(chang)衣(yi)(yi)(yi)制品(pin)嚴重缺乏。研(yan)究人員正致力(li)于替代品(pin)的(de)開(kai)發以(yi)膠原蛋(dan)白(bai)(bai)質(zhi)(zhi)為主要的(de)膠原腸(chang)(chang)衣(yi)(yi)(yi)本身是營養(yang)豐富的(de)高蛋(dan)白(bai)(bai)物質(zhi)(zhi)。在熱處理過(guo)程中，隨著水分(fen)和(he)油(you)脂的(de)蒸發與溶化。膠原幾乎與肉食(shi)品(pin)的(de)收(shou)縮率一致。而其他的(de)可食(shi)用包裝材料還沒(mei)有(you)(you)被(bei)發現(xian)具有(you)(you)這種(zhong)品(pin)質(zhi)(zhi)。其次(ci)，膠原蛋(dan)白(bai)(bai)本身具有(you)(you)固定化酶的(de)功能。可以(yi)改善食(shi)品(pin)的(de)風(feng)味和(he)質(zhi)(zhi)量。尤其是香腸(chang)(chang)類制品(pin)。人造(zao)膠原腸(chang)(chang)衣(yi)(yi)(yi)同時還具有(you)(you)口感(gan)好(hao)、透明度(du)高、制作工藝簡單等特點，利于大量生產，開(kai)發前景好(hao)。

包裝膜

膠原(yuan)蛋(dan)白可以用作果脯(fu)蜜(mi)餞(jian)等(deng)內(nei)包裝膜。輔加以甘(gan)油、caCl2等(deng)添加劑，提高膜的(de)機(ji)械性能，成為既美觀(guan)又有良(liang)好(hao)的(de)機(ji)械性能，同(tong)時(shi)也是一種(zhong)營(ying)養載體。可食性的(de)膠原(yuan)蛋(dan)白包裝膜。一般具有良(liang)好(hao)的(de)抗張強度、熱封性和較高的(de)阻氣、阻油、阻濕(shi)性等(deng)。可以廣泛用于各類食品的(de)保鮮。

涂層材料

明膠作為(wei)涂層材料在食品表面具有諸(zhu)多優點：

①避免食品(pin)氧化．抑制氨基酸和糖類之間的美拉德(de)反(fan)應(ying)；

②防(fang)止粉末狀、顆粒(li)狀的糖類食(shi)品(pin)吸潮結塊(kuai)僵硬現象(xiang)；

③使(shi)食品表面(mian)有光(guang)澤；

④作為穩定(ding)劑，防止產(chan)品(pin)干縮變形；

⑤具有(you)保(bao)鮮作用。在浸泡水果(guo)蔬菜的糖液(ye)中．加入一定量的明膠溶液(ye)，以使(shi)果(guo)蔬表(biao)面形成保(bao)護膜．可以保(bao)證食品(pin)的天然風味和(he)新鮮度；

⑥防止食(shi)品(pin)腐敗。延(yan)長食(shi)品(pin)的保存期；

⑦提高揮(hui)發性(xing)食品成分的保存性(xing)；

⑧調整(zheng)溶解(jie)度，等等。

膠原(yuan)蛋(dan)白(bai)作為(wei)一種(zhong)重要的(de)(de)天然蛋(dan)白(bai)質(zhi)資源，無論在(zai)生(sheng)物醫學(xue)、食品保健還是(shi)在(zai)化(hua)妝(zhuang)品、紡織行業中(zhong)的(de)(de)應用都十分(fen)廣(guang)泛。綜合(he)利用方面的(de)(de)研究進展速度很快。其(qi)良好的(de)(de)生(sheng)物相容性(xing)、生(sheng)物可降解性(xing)，使在(zai)食品工(gong)業中(zhong)的(de)(de)發展具(ju)有(you)廣(guang)闊的(de)(de)應用前景(jing)。