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1、膠原蛋白collagen膠原蛋白(collagen)又稱為膠原質(zhì)，是組成各種細(xì)胞外間質(zhì)的聚合物，為人體組織細(xì)胞外基質(zhì)的主要成分，在動(dòng)物細(xì)胞中扮演結(jié)合組織的角色，同時(shí)也是動(dòng)物結(jié)締組織最主要的構(gòu)造性蛋白質(zhì)。膠原蛋白主要以不溶性纖維蛋白的形式存在於人體組織中，約占蛋白質(zhì)的33％，能保護(hù)並連結(jié)各種組織支撐起人體的結(jié)構(gòu)。人體膠原蛋白由於膠原蛋白它與人體各器官(Organ)組織(Tissue)及細(xì)胞(Cell)有著密不可分的關(guān)係，因此適用於人體器官組織的修補(bǔ)(Repair)及再生(Regeneration)。而人體膠原蛋白和動(dòng)物膠原蛋白的結(jié)構(gòu)相似，即所謂同性結(jié)構(gòu)(Homol
2、ogous)，因此動(dòng)物膠原蛋白移植(Implant)到人體不致產(chǎn)生免疫性的副作用。膠原蛋白的結(jié)構(gòu)膠原的肽鏈，其胺基酸序列非常有特色。首先，它富含甘氨酸和脯氨酸殘基，前者的含量達(dá)到總胺基酸殘基的1/3後者則接近1/4；其次，序列中含有不由DNA鹼基三聯(lián)密碼子編碼的羥丁氨酸和羥脯氨酸，這兩種胺基酸是在蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)序列形成之後由特定的酶作用於序列中的羥丁氨酸和脯氨酸形成的；最後，它的序列中只含有很少的酪氨酸殘基;並且不含有色氨酸和半胱氨酸殘基。膠原蛋白一級(jí)結(jié)構(gòu)的另一個(gè)特點(diǎn)是它的胺基酸的排列。這些胺基酸一般以-甘氨酸-脯氨酸-羥脯氨酸-三聯(lián)交替出現(xiàn)的順序排列。只有很少
3、的蛋白質(zhì)有這樣規(guī)則的胺基酸排列。膠原蛋白肽鏈的三股螺旋結(jié)構(gòu)不同於普通的α螺旋結(jié)構(gòu)在空間結(jié)構(gòu)上，膠原蛋白顯示出特殊的三股螺旋纏繞的結(jié)構(gòu)，三條相互獨(dú)立的膠原蛋白肽鏈依靠甘氨酸之間形成的氫鍵維繫三股螺旋相互纏繞的結(jié)構(gòu)。膠原蛋白肽鏈的三股螺旋結(jié)構(gòu)不同於普通的α螺旋結(jié)構(gòu)，它的螺距更大，但每一圈螺旋所包含的胺基酸殘基數(shù)卻很小，僅為3.3個(gè)，因此膠原蛋白的三股螺旋顯得細(xì)而長(zhǎng)，螺旋中間的空間很小，僅能容納一個(gè)氫原子，只有甘氨酸能夠勝任這個(gè)位置。甘氨酸-脯氨酸-羥脯氨酸另外脯氨酸所特有的肽平面夾角也是形成這種特殊螺旋結(jié)構(gòu)的必須因素。這也是膠原蛋白肽鏈中-甘氨酸-脯氨酸-羥脯氨酸-
4、三聯(lián)序列交替出現(xiàn)的原因。膠原蛋白這種特殊的三股螺旋結(jié)構(gòu)保證了它的機(jī)械強(qiáng)度。這種三股螺旋被稱為原膠原。膠原纖維若干個(gè)原膠原橫向堆積，序列中所含有的羥賴氨酸和羥脯氨酸側(cè)鏈在酶作用下氧化生成醛，相互之前發(fā)生羥醛縮合反應(yīng)形成原膠原之間的共價(jià)連結(jié)，這種結(jié)構(gòu)被稱為膠原微纖維。許多膠原微纖維橫向堆積，以相同的方式通過(guò)共價(jià)鍵連結(jié)，形成膠原纖維。膠原纖維是膠原蛋白行使生理作用的基本形態(tài)，在生物體內(nèi)膠原纖維交織成富有機(jī)械強(qiáng)度合彈性的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)成為結(jié)締組織最基本的組成成分。目前製造膠原蛋白原料的主要方式以化學(xué)分解法及酵素分解法為主美國(guó)已有公司以使用基因轉(zhuǎn)殖動(dòng)物(老鼠、乳牛等)由乳腺來(lái)生
5、產(chǎn)膠原蛋白。隨著生化醫(yī)學(xué)的進(jìn)步，膠原蛋白的提煉、改良及加工技術(shù)都已進(jìn)入高科技化，加上材料來(lái)源取得容易、成本低(主要取自牛、豬的筋、骨等)，因此動(dòng)物膠原蛋白目前已成為美國(guó)醫(yī)學(xué)工業(yè)最主要的醫(yī)學(xué)生物材料(Biomaterial)之一。目前膠原蛋白用途防皺等美容功能最多然而，就整個(gè)膠原蛋白的市場(chǎng)運(yùn)用而言，卻是橫跨化妝品、食品、醫(yī)療用品、生醫(yī)材料等多元化領(lǐng)域，其主要功用包括：幫助傷口瘉合、有助於燙傷的治療、可提高皮膚保濕功能，調(diào)整皮面油脂平衡、促進(jìn)皮膚深層纖維組織的張力與彈性等。近年來(lái)膠原蛋白成了生技產(chǎn)業(yè)與化妝品業(yè)界的最愛(ài)。膠原蛋白的基本結(jié)構(gòu)是一種脊椎動(dòng)物結(jié)締組織中的非水
6、溶性纖維狀含醣蛋白質(zhì)，是脊椎動(dòng)物體內(nèi)含量最豐富的蛋白質(zhì)，也是細(xì)胞外間質(zhì)的重要成分?；窘Y(jié)構(gòu)由大約一千個(gè)胺基酸組成，是由三股分子量約為九萬(wàn)五千道爾頓（Daltons）的勝月太鏈，以三重螺旋方式互相纏繞而形成分子量達(dá)三十萬(wàn)道爾頓的巨大蛋白質(zhì)分子——原膠原分子。這些原膠原分子再相互聚合連結(jié)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成富有彈性的皮膚構(gòu)造。膠原蛋白在人體內(nèi)蛋白質(zhì)中占25～35％膠原蛋白在人體內(nèi)蛋白質(zhì)中約占25～35％，在筋腱和骨頭的有機(jī)質(zhì)中占90％以上，亦是組成皮膚的主要結(jié)構(gòu)性蛋白質(zhì)，占50％以上，主要存在於真皮層中，提供支持、保護(hù)、及各種機(jī)械性質(zhì)，並賦予皮膚彈性與強(qiáng)度。由於皮膚是身
7、體最大的器官，而膠原蛋白又是皮膚中最重要的蛋白質(zhì)之一，膠原蛋白對(duì)人體的重要性可見(jiàn)一斑，是人體內(nèi)不可或缺的物質(zhì)。膠原蛋白是黏合物在皮膚中的主要生理機(jī)能是做為結(jié)締組織的黏合物，能將水分保留在真皮層膠原蛋白是脊椎動(dòng)物結(jié)締組織中的非水溶性纖維狀含醣蛋白質(zhì)，是由三股分子量約為九萬(wàn)五千道爾頓（Daltons）的勝月太鏈，以三重螺旋方式互相纏繞而形成分子量達(dá)三十萬(wàn)道爾頓的巨大蛋白質(zhì)分子——原膠原分子。膠原蛋白的功能膠原蛋白的功能有：當(dāng)做細(xì)胞與細(xì)胞間的連接劑，讓細(xì)胞能固定在身體組織上提供皮膚保護(hù)與支持的功能，使其有彈性與光澤讓骨骼堅(jiān)硬具有彈性提供保護(hù)內(nèi)臟的功能，強(qiáng)固毛髮幫助傷口
8、癒合與組織復(fù)原，修復(fù)皮膚
