胶原蛋白是由什么原料制成的，有什么作用？

然而，由于相关的动物疾病和某些宗教信仰，人们已经限制了陆生哺乳动物及其产品中胶原蛋白的使用，现在正逐渐转向海洋生物进行开发。

胶原蛋白是一种生物聚合物，是动物结缔组织的主要成分，也是哺乳动物中含量最丰富、分布最广的功能性蛋白质，在蛋白质中占总量的25% ~ 30%，在某些生物中甚至超过80%。

胶原蛋白的应用:

1，生物医学材料

胶原蛋白是人体的天然蛋白质，对皮肤表面的蛋白质分子亲和力大，抗原性弱，生物相容性和生物降解安全性好，可降解吸收，粘附性好。

胶原蛋白制成的外科缝合线不仅具有与天然丝相同的高强度，而且具有吸收性。使用时不仅具有优异的血小板聚集性能、良好的止血效果，还具有良好的光滑度和弹性。缝线结不易松动，手术时不易损伤身体组织。它对伤口表面具有良好的粘附性。一般只需要短时间的压迫就能达到满意的止血效果。

因此，胶原蛋白可制成粉状、扁平状和海绵状止血剂。同时，合成材料或胶原蛋白广泛应用于血浆代用品、人工皮肤、人工血管、骨修复、人工骨和固定化酶载体的研究和应用。

2、组织工程

由于胶原蛋白广泛分布于人体组织中，是所有组织中的重要成分，构成细胞外基质(ECM)，其性质是一种天然的组织支架材料。

从临床应用来看，人们用胶原蛋白制作各种组织工程支架，如皮肤、骨组织、气管、血管支架等。

但胶原蛋白本身有两种，即纯胶原蛋白制成的支架和与其他成分复合的复合支架。

纯胶原组织工程支架具有生物相容性好、易加工、可塑性强、能促进细胞黏附和增殖等优点，但也存在胶原力学性能差、在水中难以成型、不能支持组织重建等缺点。

其次，修复部位的新组织会产生各种酶，这些酶会水解胶原蛋白，导致支架的崩解，而交联或复合可以改善和提高。

胶原基生物材料已成功应用于人工皮肤、人工骨、软骨移植和神经导管等组织工程产品。

有人利用嵌入软骨细胞的胶原凝胶修复软骨缺损，并尝试将上皮、内皮和角膜细胞附着在胶原海绵上，以适应角膜组织。

其他人将自体间充质细胞的干细胞与胶原凝胶混合，制成肌腱，用于肌腱修复后。

以胶原蛋白为基质和上皮成分组成的组织工程人工皮肤药物缓释凝胶广泛应用于以胶原蛋白为主要成分的药物传递系统中，可将胶原蛋白水溶液塑造成各种形式的药物传递系统。

例如眼科学中的胶原蛋白保护剂、烧伤或创伤中使用的胶原蛋白海绵、蛋白质递送颗粒、凝胶形式的胶原蛋白、用于透皮药物递送的调节材料和用于基因递送的纳米颗粒。

此外，它还可用作组织工程的基质，包括细胞培养系统、人工血管和瓣膜的支架材料等。

3.烧伤

自体皮肤移植一直是治疗二度和三度烧伤的全球标准方法。然而，对于严重烧伤患者来说，缺乏合适的可移植皮肤成为最严重的问题。

有人利用生物工程技术，通过婴儿皮肤细胞培养婴儿皮肤组织。这种胶原组织可以在三周到18个月内治愈不同程度的烧伤，无需自体移植，新长出的皮肤很少出现肥大、增生和抵抗。

其他人使用合成的聚-DL-乳酸-乙醇酸(PLGA)和天然胶原蛋白来培养三维人体皮肤成纤维细胞。

结果表明，细胞在合成网上生长更快，内外几乎同步生长，增殖细胞和分泌的细胞外基质更均匀。将这种纤维植入无皮鼠背部后，2周后长出真皮组织，4周后长出上皮组织。

4.美人

胶原蛋白是从动物皮肤中提取的。皮肤中除了胶原蛋白外，还含有透明质酸、硫酸软骨素等蛋白聚糖，含有大量的极性基团，是保湿因子，具有阻止皮肤中的酪氨酸转化为黑色素的作用。因此，胶原蛋白具有天然保湿、美白、抗皱、祛斑等功能，可广泛应用于美容产品中。

胶原蛋白的化学组成和结构赋予了它美丽的基础。胶原蛋白在结构上类似于人皮肤胶原蛋白，是一种不溶于水的纤维状含糖蛋白质。其分子富含氨基酸和亲水性基团，具有一定的表面活性和良好的相容性。同时由于其分子中含有大量的羟基，具有相当好的保湿效果。

当相对湿度为70%时，仍能保持自身重量45%的水分。实验表明，0.01%胶原蛋白纯液能形成良好的保水层，供给肌肤所需的全部水分。

随着年龄的增长，成纤维细胞的合成能力下降。如果皮肤缺乏胶原蛋白，胶原纤维会结合固化，使细胞间粘多糖减少，皮肤失去柔软性、弹性和光泽，出现衰老。同时真皮纤维会断裂，脂肪萎缩，汗腺和皮脂腺减少，产生皮肤斑点、皱纹等一系列衰老现象。

当它作为化妆品中的活性物质时，后者可以扩散到皮肤深层，其中所含的酪氨酸与皮肤中的酪氨酸竞争，与酪氨酸酶的催化中心结合。

从而抑制黑色素的生成，增强皮肤中胶原蛋白的活性，保持角质层中的水分和纤维结构的完整性，促进皮肤组织的新陈代谢，对皮肤具有良好的保湿、抗皱和美容作用。

早在20世纪70年代初，美国就率先推出了注射用牛胶原蛋白，用于去除斑点、皱纹和疤痕。

但在化妆品中，通常要求分子量在2KD以下，才能让水解胶原蛋白渗透到皮肤中。而护发类化妆品应该不仅要求水解胶原蛋白具有保湿性，还要具有一定的成膜性，所以水解胶原蛋白的分子量会更高。

5.食物

胶原蛋白也可以用在食物中。早在12世纪，宾根的圣希尔德-加德(St.Hilde-gard)就描述了用小牛软骨汤作为治疗关节疼痛的药物。长期以来，一些含有胶原蛋白的产品被认为对关节非常有益。

因为它具有一些适合食用的性质:食品级的通常外观呈白色，口感柔和，味道清淡，易于消化。可以降低血液中的甘油三酯和胆固醇，增加体内一些必需的微量元素，使其保持在相对正常的范围内。是降血脂的理想食品。

此外，研究表明，胶原蛋白有助于排除体内的铝，减少铝在体内的堆积，减轻铝对人体的危害，并在一定程度上促进指甲和头发的生长。ⅱ型胶原是关节软骨中的主要蛋白，因此是一种潜在的自身抗原。

口服可以诱导T细胞的免疫耐受，从而抑制T细胞介导的自身免疫性疾病。

胶原蛋白多肽是由胶原蛋白或明胶经蛋白酶降解后制得的一种消化率高、分子量约为2000 ~ 30000的产品，但不具备明胶的凝胶性质。市面上卖的胶原蛋白多为胶原多肽。

胶原蛋白的一些特性使其成为许多食品中的功能性物质和营养成分，具有其他替代材料无法比拟的优势:

胶原大分子的螺旋结构和晶区的存在使其具有一定的热稳定性；胶原蛋白天然致密的纤维结构使胶原蛋白材料表现出很强的韧性和强度，适合于制备薄膜材料。

由于胶原蛋白的分子链中含有大量的亲水基团，具有很强的与水结合的能力，这使得胶原蛋白可以在食品中用作填充剂和凝胶。胶原蛋白在酸性和碱性介质中会膨胀，这一性质也被应用于制备胶原基材料的加工技术中。

胶原蛋白粉可以直接添加到肉制品中，影响肉的嫩度和烹饪后肌肉的质地。研究表明，胶原蛋白对于生肉和熟肉的形成非常重要。胶原蛋白含量越高，肉质越硬。

例如鱼类的嫩度被认为与V型胶原蛋白的降解有关，肽键的破坏导致细胞周围胶原纤维的断裂被认为是肌肉嫩化的主要原因。

通过破坏胶原蛋白分子中的氢键，破坏原有紧密的超螺旋结构，形成分子更小、结构更疏松的明胶，不仅可以提高肉的嫩度，还可以提高其使用价值，使其品质好，增加蛋白质含量，口感好，营养好。

日本还用胶原酶水解的动物胶原蛋白开发了新的调味品和清酒，不仅有特殊的风味，还能补充一些氨基酸。

随着香肠制品在肉制品中的比重越来越大，天然肠衣制品严重短缺。

研究人员致力于替代品的开发。胶原蛋白肠衣以胶原蛋白为主要成分，是一种营养丰富的高蛋白物质。在热处理过程中，随着水和油的蒸发和溶解，胶原蛋白的收缩率几乎与肉类食品相同，而其他可食性包装材料尚未发现有这种性质。

此外，胶原蛋白本身具有固定化酶和抗氧化的作用，可以改善食品的风味和品质。产品应力与胶原蛋白含量成正比，而应变成反比。

扩展数据:

胶原蛋白对的分类:

胶原蛋白是一种蛋白质家族，目前已发现至少30种编码胶原蛋白链的基因，可形成16种以上的胶原蛋白分子。

按其结构可分为纤维状胶原、基膜胶原、微纤维胶原、锚状胶原、六角网状胶原、非纤维状胶原、跨膜胶原等。

根据它们在体内的分布和功能特点，胶原可分为间质胶原、基底膜胶原和细胞外周胶原。

间质胶原分子占全身胶原的绝大部分，包括ⅰ、ⅱ、ⅲ型胶原。I型胶原蛋白主要分布在皮肤、肌腱等组织中，也是蛋白质中含量最丰富的水产品加工废弃物(皮、骨、鳞)，约占总胶原蛋白含量的80-90%，在医学上应用最广泛。

鱼胶原蛋白中ⅰ型胶原蛋白最显著的特点之一是热稳定性低，且具有鱼种特异性。

ⅱ型胶原由软骨细胞产生；基底膜胶原通常指ⅳ型胶原，主要分布于基底膜。

外周细胞中的胶原通常是指ⅴ型胶原，在结缔组织中含量丰富。

根据它们的功能，胶原蛋白可以分为两组。第一类是成纤维细胞胶原，包括ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅷ、ⅷ、ⅷ和ⅷ型胶原。剩下的是第二组，非纤维化胶原蛋白。

非纤维化胶原蛋白的α链既含有三螺旋结构域(胶原蛋白结构域，COL)又含有非三螺旋结构域(非胶原蛋白结构域，NC)，其中纤维化胶原蛋白约占总胶原蛋白的90%。

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