膠原蛋白的特性和應用.doc

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1、.題目膠原蛋白的特性及其應用學生姓名賴娜桐　課程纖維化學與物理學號2012141502008　專業(yè)輕紡與食品學院輕化工程二〇一四年十一月十九日....膠原蛋白的特性及其應用賴娜桐（四川大學輕紡與食品）[摘要]近年來，隨著膠原提取技術的發(fā)展以及對膠原蛋白與膠原多肽的功能性質認識的提高，膠原蛋白的研究與應用成為一個新的熱點。本文結合膠原蛋白各方面的性質及性能綜述了其在輕工業(yè)、醫(yī)學材料等非制革領域的應用。[關鍵詞]膠原蛋白；食品；化妝品；醫(yī)學；應用PropertyandApplicationofCollagenProteinLaiNa-tong(SchoolofLightTextileand

2、FoodEngineering,SichuanUniversity)[Abstract]Withthedevelopmentofthemeansofextractingcollagenandthefullrealizationoffunctionalpropertiesofcollagenandcollagenpeptide,theresearchandapplicationofthecollagenhavebecomeahotspot.Thispaperwillintroducestheapplicationofcollagenprotein,combiningwiththeprop

3、ertyandfunction,inlightindustrial,medical?materialsandotherfieldexceptleathermanufacture.[Keyword]collagenprotein;food;cosmetics;medical;application一、前言膠原蛋白是是細胞外基質（ECM）的主要成分，約占膠原纖維固體物的85%。膠原蛋白是動物體中普遍存在的一種大分子蛋白，主要存在于動物的結締組織（骨、軟骨、皮膚、腱、韌等）中，占哺乳動物體內蛋白質的25%～30%，相當于體重的6%。在許多海洋生物，如魚類的皮，占其蛋白質含量甚至高達80%以上

4、[1-3]百度。據(jù)估計,自然界中從低等的無脊椎動物到高等的哺乳動物,總共大約有500億噸以上的膠原[4]。膠原蛋白主要含有α－氨基酸、脯氨酸、羥氨酸、羥賴氨酸、羥脯氨酸等。膠原蛋白是膠原的水解產(chǎn)物，其中三股螺旋結構徹底松開，成為3條自由的肽鏈，且降解成多分散的肽段，每一條α肽鏈在分子結構上都是由重復出現(xiàn)的Gly-X-Y三肽周期結構組成左手螺旋結構．每種膠原蛋白至少含有一段三螺旋結構區(qū)域，這樣的三股螺旋區(qū)域被稱為膠原區(qū)域，3條肽鏈在氨基酸殘基的相互作用下，以同一軸為中心，以右手螺旋方式形成穩(wěn)定的三股螺旋結構。除了三螺旋結構以外，膠原蛋白還含有非三螺旋結構的結構域，這些非三螺旋的結構域可成

5、為細胞外基質[5-6].這些結構特征決定了膠原蛋白具有一定的熱穩(wěn)定性和很高的機械韌性和強度，獨特的纖維狀結構及良好的生物相容性、可降解性和低抗原性等生物活性[7]。膠原蛋白的熱穩(wěn)定性和很高的機械韌性和強度,賦予了它用于食品、醫(yī)藥品、包裝材料的獨特之處;膠原蛋白具有很強的親水、保濕性能,這是由于膠原分子鏈上含有大量的親水基團,所以與水結合的能力很強,這一特性使其在食品中可用作添加劑,以改善食品的風味、提高食品的保藏穩(wěn)定期,可用作食品的膠凝劑、穩(wěn)定劑、乳化劑、增稠劑、發(fā)泡劑、粘合劑(....粘結劑)、澄清劑等。膠原蛋白作為天然的生物資源,目前在食品、醫(yī)藥、化妝品、生物肥料、生物農藥等高附加

6、值工業(yè)中的應用越來越廣泛,越來越受到人們的重視。膠原蛋白所特有的極低的抗原性、極高的可生物降解性、生物吸收性、止血功能和促進細胞生長的功能,近幾年來在醫(yī)藥工業(yè)、臨床醫(yī)學和臨床治療中也有廣泛的應用。根據(jù)臨床要求的不同,對膠原進行相應的加工處理,制備成膠原注射液、膠原止血粉劑、止血纖維、止血海綿、手術縫合材料、心臟瓣膜修復材料,或以膜形式的外科敷、皮膚移植材料,以及以管狀形式的血管、食管和氣管的替代材料等。這些材料被廣泛用于創(chuàng)傷和燒傷的修復、整形和美容,皮膚及神經(jīng)生長,以及血管、瓣膜手術等,展現(xiàn)出良好的應用前景[4]。我國是肉類消費大國,在生產(chǎn)肉類的同時會產(chǎn)生大量的副產(chǎn)品,動物皮就是其中主

7、要之一,膠原蛋白是動物皮的主要組成成分,是動物體內含量最高的蛋白,占皮、筋腱、軟骨等組織干重的70%以上[8]。由于我國大部分的皮資源均以制革等形式加以利用，利用率極低，而產(chǎn)生的皮革固體廢棄物。如不加以回收利用，則不僅會占用場地、污染環(huán)境，而且也是對膠原蛋白資源的極大浪費。由于世界制革的重心由70年代歐美目前已轉移到我國,使得動物皮大量用于制革,而制革工業(yè)中只有25%左右的原料皮變成革,其余都在制作過程作為邊角廢料扔掉。據(jù)資料統(tǒng)計我國年投產(chǎn)1.