膠原蛋白簡介
多的一種蛋白質(zhì)，約占人體蛋白質(zhì)總量的25-33%，相當(dāng)于人體體重的6%，它遍及全身的各個(gè)組織器官，如：皮膚、骨骼、軟骨、韌帶、角膜、各種內(nèi)膜、筋膜等，是維持皮膚與組織器官形態(tài)、結(jié)構(gòu)的主要成分，也是修復(fù)各損傷組織的重要原料物質(zhì)。如下圖示當(dāng)真皮層的膠原蛋白（下圖黃色部分）被氧化、斷裂后，對(duì)表皮的支撐作用就消失了，因此造成不均一的塌陷，這樣皺紋就產(chǎn)生了。
手術(shù)用止血覆蓋物膠原蛋白 （surgiaid hemostat sheet）
原蛋白最普遍的結(jié)構(gòu)特征是三螺旋結(jié)構(gòu)。其由3條a鏈多肽組成，每一條膠原鏈都是左手螺旋構(gòu)型。3條左手螺旋鏈叉相互纏繞成右手螺旋結(jié)構(gòu)，即超螺旋結(jié)構(gòu)閉膠原蛋白獨(dú)特的三重螺旋結(jié)構(gòu)，使其分子結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，并且具有低免疫原性和良好的生物相容性等。結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定
用途，膠原蛋白的結(jié)構(gòu)的多樣性和復(fù)雜性決定其在許多領(lǐng)域的重要地位。膠原蛋白產(chǎn)品具有良好的應(yīng)用前景。
人體之所以能夠活動(dòng)自如，就是因?yàn)橛嘘P(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)，大部分的關(guān)節(jié)，不但是提供人體活動(dòng)之需，并經(jīng)由軟骨保護(hù)骨頭避免磨損，軟骨當(dāng)中有65%至80%是由水所組成，其它則有醣蛋白、膠原蛋白及軟骨細(xì)胞，這
些提供了軟骨健康營養(yǎng)及功能保護(hù)。事實(shí)上，軟骨本身是一多孔結(jié)構(gòu)，膠原蛋白是一條條細(xì)長纖維形成的網(wǎng)套，醣蛋白則是具有彈性的球體，水分則填塞其中，這些組成都必須完整，才可使軟骨負(fù)荷重力，若膠原蛋白變少，會(huì)使醣蛋白與膠原蛋白的網(wǎng)套連接松弛，或是醣蛋白內(nèi)含物減少，會(huì)使醣蛋白不再具有彈性，都會(huì)導(dǎo)致關(guān)節(jié)受力時(shí)容易變加速磨損，隨著患者年齡增長，造成這些材質(zhì)「自然消失」或「功能退化」，就形成所謂的退化性關(guān)節(jié)炎。所以銀發(fā)族、更年期婦女、運(yùn)動(dòng)過度者、骨折者或關(guān)節(jié)容易酸痛者應(yīng)多補(bǔ)充富含膠原蛋白之食物。膠原蛋白的分類與存在膠原蛋白是一類蛋白質(zhì)家族?，F(xiàn)已至少發(fā)現(xiàn)了30余種膠原蛋白鏈的編碼基因?？梢孕纬?6種以上的膠原蛋白分子。根據(jù)它們?cè)隗w內(nèi)的分布和功能特點(diǎn)。目前將膠原分成間質(zhì)膠原、基底膜膠原和細(xì)胞外周膠原，間質(zhì)型膠原蛋白分子占整個(gè)機(jī)體膠原的絕大部分。包括i、ⅱ 、ⅲ型膠原蛋白分子，其主要分布于皮膚、肌腱，等組織，其中ⅱ型膠原蛋白由軟骨細(xì)胞產(chǎn)生；基底膜膠原蛋白通常是指ⅳ 型膠原蛋白．其主要分布于基底膜；細(xì)胞周膠原蛋白通常中指v 型膠原蛋白。在結(jié)締組織中大量存在。膠原蛋白彈力網(wǎng)被稱為“骨骼中的骨骼”。大豆蛋白的種類和氨基酸的含量及比例與人體的組成非常相似，當(dāng)膠原蛋白新鮮時(shí)，膠原蛋白膠原就像骨骼中的一張充滿小洞的網(wǎng)，它會(huì)牢牢地留住就要流失的鈣質(zhì)。
與構(gòu)成深層肌膚的蛋白成分極為相近，能迅速為肌膚吸收，補(bǔ)充膠原蛋白，淡出黑色素、瓦解皺紋。
幫助合成、修護(hù)受損的膠原蛋白、彈性纖維和多糖體，進(jìn)而加強(qiáng)其結(jié)構(gòu)造型、活力素質(zhì)和細(xì)胞密度，增強(qiáng)鎖水、幫助合成膠原的能力。膠原蛋白的應(yīng)用膠原蛋白按其應(yīng)用可以分為食品級(jí)、一般級(jí)、醫(yī)藥級(jí)。食用膠原一般來源于動(dòng)物的真皮、肌腱和骨膠原。其中皮膠原是主要的食用膠原。食用級(jí)膠原通常外觀為白色，口感柔和，味道清淡，易消化。膠原的獨(dú)特品質(zhì)，使得它在許多食品中用作功能物質(zhì)和營養(yǎng)成分，具有其它替代材料無可比擬的優(yōu)越性：
①膠原大分子的螺旋結(jié)構(gòu)和存在結(jié)晶區(qū)．使其具有一定的熱穩(wěn)定性；
②膠原天然的緊密的纖維結(jié)構(gòu)，使膠原材料顯示出很強(qiáng)的韌性和強(qiáng)度，適用于薄膜材料的制備；
③大最膠原被用作制造腸衣等可食用包裝材料．其獨(dú)特之處是：在熱處理過程中．隨著水分和油脂的蒸發(fā)和熔化．膠原幾乎與肉食的收縮率一致。而其他的可食用包裝材料還沒被發(fā)現(xiàn)具有這品質(zhì)；
④由于膠原分子鏈上含有大量的親水基因，所以與水結(jié)合的能力很強(qiáng)，這一性質(zhì)使膠原蛋白在食品中可以用作填充劑和凝膠；
⑤膠原蛋白在酸性和堿性介質(zhì)中膨脹，這一性質(zhì)也應(yīng)用于制備膠原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(yù)防心血管病
研究表明，膠原蛋白可以降低血甘油三酯和膽固醇，并可增高體內(nèi)某些缺乏的必需微量元素，從而使其維持在一個(gè)相對(duì)正常的范圍之內(nèi)，是一種理想的減肥降血脂食品。此外，膠原蛋白在協(xié)助機(jī)體排出鋁質(zhì)，減少鋁質(zhì)在體內(nèi)聚集方面也有獨(dú)特之處。鋁對(duì)人體有害，研究表明，日前逐漸增多的老年癡呆癥與鋁的攝入量有關(guān)，同時(shí)膠原蛋白有加速血紅蛋白和紅細(xì)胞生成的功效，它具有改善循環(huán)、對(duì)冠心病、缺血性腦病有利。
膠原蛋白能使血管正常運(yùn)作，所以與預(yù)防動(dòng)脈硬化、高血壓有密切的關(guān)系；而癌細(xì)胞對(duì)生命體而言是一種異物，膠原蛋白會(huì)包住癌細(xì)胞，預(yù)防它增值或轉(zhuǎn)移。適合糖尿病、腎臟病患等重癥患者攝取優(yōu)質(zhì)高蛋白保健食品。
可以作為一種補(bǔ)鈣食品
膠原蛋白的特征氨基酸羥基脯氨酸是血漿中運(yùn)輸鈣到骨細(xì)胞的運(yùn)載工具，骨細(xì)胞中的骨膠原是羥基磷灰石的黏合劑，它與羥摹磷灰石共同構(gòu)成了骨骼的主體。因此，只要攝入足夠的膠原蛋白，就能保證正常機(jī)體鈣質(zhì)的攝入量，膠原蛋白可成制成補(bǔ)鈣的保健食品。
膠原蛋白是人體骨骼、尤其是軟骨組織中的重要組成成分。膠原蛋白就像骨骼中的一張充滿小洞的網(wǎng)，它會(huì)牢牢地留住就要流失的鈣質(zhì)。沒有這張充滿小洞的網(wǎng)，即便是補(bǔ)充了過量的鈣，也會(huì)白白地流失掉。通常情況下，骨質(zhì)總量中的鈣、鎂、磷等無機(jī)物質(zhì)僅占總量的百分之幾，而膠原蛋白等有機(jī)物質(zhì)卻要占超過80%。對(duì)運(yùn)動(dòng)人群來說，關(guān)節(jié)的不斷劇烈磨損會(huì)形成軟骨損傷，短期內(nèi)乃至永久地得不到恢復(fù)。對(duì)一般人來說，在25歲之后，體內(nèi)的膠原蛋白就開始逐漸流失，尤其是女性，由于年齡造成的體內(nèi)激素失調(diào)，流失的速度要比男性快數(shù)倍。因此維持關(guān)節(jié)和骨骼健康的最佳辦法就是及時(shí)地補(bǔ)充鈣質(zhì)以及膠原蛋白。
可以為特殊人群使用
婦科疾病的根源來自于內(nèi)分泌失調(diào)，膠原蛋白能夠改善婦科疾病的困擾，而更年期的婦女更需要膠原蛋白供給身體所需，使得更年期婦女能夠更輕松面對(duì)各種不適。
膠原蛋白中含有大量甘氨酸，在人體內(nèi)不僅參與合成膠原，而且還是大腦細(xì)胞中是一種中樞神經(jīng)抑制性遞質(zhì)，以產(chǎn)生對(duì)中樞神經(jīng)的鎮(zhèn)靜作用，對(duì)焦慮癥、神經(jīng)衰弱等有良好的治療作用膠原蛋白食品，在胃里可以抑制蛋白質(zhì)因胃酸作用引起的凝聚作用，從而有利于食物的消化，還有抑制胃酸和胃原酶分泌的作用，可減輕胃潰瘍患者疼痛，促進(jìn)胃潰瘍愈合。
膠原蛋白是身體免疫作用中負(fù)責(zé)重要功能的阿米巴細(xì)胞清掃異物的感知器，因此對(duì)預(yù)防疾病很有幫助。
作為食品添加劑使用
在肉制品中用做肉制品改良劑，膠原蛋白的水解產(chǎn)物明膠，通過破壞膠原蛋白分子內(nèi)的氫鍵，使其原有的緊密超螺旋結(jié)構(gòu)被破壞。形成結(jié)構(gòu)較為松散的小分子，加入肉制品中可以改善結(jié)締組織的嫩度，使其具有良好的品質(zhì)；增加蛋白質(zhì)含量+ 既口感好又有營養(yǎng)。m euuenet等人的研究表明，加膠原量2％ ，水20％左右時(shí)，臘腸的感觀、質(zhì)地和口感(潤滑感)最好。同時(shí)膠原蛋白與其他蛋白質(zhì)一樣具有良好的染色性，根據(jù)制品的需要，可以用紅曲等食用色素將其染成近似于肌肉組織的桃紅色，使消費(fèi)者易于接受。
冷凍食品
明膠可做為冷凍食品的改良劑，用作膠凍劑，其熔點(diǎn)較低，易溶于熱水中，具有入口即化的特點(diǎn)，常用作餐用膠凍、糧食膠凍、果凍等。在冰淇淋、雪糕等生產(chǎn)中，加入適量的明膠可以起到防止形成粗糧的冰晶，保持組織細(xì)膩和降低溶化速度等作用。明膠在冰淇淋中的用量一般為0．25％~0．60％。
飲料
魚膠是國際上公認(rèn)的最高級(jí)的膠澄清劑，在啤酒和葡萄酒行業(yè)，魚膠和明膠作為沉降、澄清劑，可以取得十分好的效果，產(chǎn)品質(zhì)量也非常穩(wěn)定。在果酒釀造過程中也起到增稠劑，乳化劑、穩(wěn)定劑、澄清劑等作用。在茶飲料的生產(chǎn)中，明膠可以防止茶飲料長期存放引起的混濁，改善茶飲料品質(zhì)的目的。
乳制品
膠原多肽可廣泛用于中性乳飲料、酸性乳飲料、鮮牛奶、酸奶等液態(tài)乳制品巾，起到抗乳清析出、乳化穩(wěn)定等功效，也可添加于奶粉中，既可提高奶粉的營養(yǎng)價(jià)值，又可增強(qiáng)奶粉的功能性，加速骨骼發(fā)育、增強(qiáng)智力、提高機(jī)體的免疫力。
糕點(diǎn)糖果
膠原多肽可添加至面包中，添加量為3％～5％ ，可延長面包的老化時(shí)間，提高面包的體積及面包的松軟度。明膠具有吸水和支撐骨架的作用，其微粒溶于水后．能相互交織成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，凝聚后，糖與水可以充塞，使柔軟的糖果保持穩(wěn)定形態(tài)，承受較大的荷載也不會(huì)變形，提高糖果的營養(yǎng)價(jià)值，可開發(fā)低熱量糖果。
可以作為食品包裝材料使用
人造腸衣
近年來．各類香腸制品在肉制品中所占的比例越來越大，天然的腸衣制品嚴(yán)重缺乏．研究人員正致力于替代品的開發(fā)以膠原蛋白質(zhì)為主要的膠原腸衣本身是營養(yǎng)豐富的高蛋白物質(zhì)。在熱處理過程中，隨著水分和油脂的蒸發(fā)與溶化。膠原幾乎與肉食品的收縮率一致．而其他的可食用包裝材料還沒有被發(fā)現(xiàn)具有這種品質(zhì)。其次，膠原蛋白本身具有固定化酶的功能。可以改善食品的風(fēng)味和質(zhì)量。尤其是香腸類制品。人造膠原腸衣同時(shí)還具有口感好、透明度高、制作工藝簡單等特點(diǎn)，利于大量生產(chǎn)，開發(fā)前景好。
包裝膜
膠原蛋白可以用作果脯蜜餞等內(nèi)包裝膜，輔加以甘油、cacl2等添加劑，提高膜的機(jī)械性能，成為既美觀又有良好的機(jī)械性能，同時(shí)也是一種營養(yǎng)載體。可食性的膠原蛋白包裝膜，一般具有良好的抗張強(qiáng)度、熱封性和較高的阻氣、阻油、阻濕性等?？梢詮V泛用于各類食品的保鮮。
涂層材料
明膠作為涂層材料在食品表面具有諸多優(yōu)點(diǎn)：
①避免食品氧化，抑制氨基酸和糖類之間的美拉德反應(yīng)：
②防止粉末狀、顆粒狀的糖類食品吸潮結(jié)塊僵硬現(xiàn)象；