蛋白質,膠原蛋白,胜肽,胺基酸,到底怎麼一回事!

蛋白質,膠原蛋白,胜肽,胺基酸

膠原蛋白

十九世紀發現膠原蛋白的時候,牛津字典將其定義為「煮熟之後像明膠的結締組織」,所以也稱作「膠原質」。一直到六○年代末期,第二型膠原蛋白由軟骨中萃取鑑定之後,大家才知道膠原蛋白原來不只一種,也才陸續展開對膠原蛋白的研究。

雖然到目前為止,第二十七型膠原蛋白的基因密碼已經解開,但是廣泛運用在實際產品上的,仍僅局限於前五型。這是由於身體所有的組織中,第一型到第五型便占了八、九成,其中一、二、三、五型是纖維組成的主要成分,第四型是各種器官被覆膜的成分之一。所以無論是由於萃取的成本考量,研究的深度,以及快速應用上,前幾型膠原蛋白就足以成為眾所追逐的目標了。

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構成人體最基本的結構和功能的單位,其實就是細胞,存在於細胞與細胞之間的就是細胞外間質。細胞外間質是由細胞本身所產生的,是一種不具有任何細胞形態和結構的物質,它包括:

結構性成分 如蛋白質纖維(如膠原蛋白就是一例)、結晶性的無機礦物等。

細胞附著因子 其組成以醣蛋白類為主。

纖維間基質 為填充於纖維之間的「果凍狀」物質。因此細胞外間質就對細胞提供了保護、固定、連結和營養的作用,並且逐一地構成細胞能賴以生存的環境。

眾多形態相似及功能相近的細胞,經由細胞外間質組合成的群體就叫做組織。依照其中細胞種類的不同而分為不同的組織,一般來說大致上將之歸納為四類基本組織,即上皮組織、結締組織、肌組織和神經組織。首先簡單介紹不同組織的特色:

上皮組織 由密集的上皮細胞及少量細胞外間質所構成,其最大的特色就是在上皮組織內無血管分布,所以其營養物是藉由深層的結締組織裡的血管所供應,上皮組織在人體之中具有保護、吸收、分泌和排泄等在物質傳遞上的功能。

結締組織 結締組織恰與上皮組織構成的機構相反,結締組織是由大量的細胞外間質與散落在其中的細胞所組成,細胞外間質包含基質、纖維和組織液等,而膠原蛋白正是動物結締組織中最主要的蛋白質,同時亦為細胞外間質裡最重要的成分,在動物的結締組織中,一般除了含有大約60~70%的水分之外,還包含了約20~30%的膠原蛋白,也因此膠原蛋白是廣泛存在於動物細胞內的一種蛋白質。結締組織在人體內的分布廣泛,幾乎遍佈所有器官。

肌組織 肌組織是由肌細胞或稱肌纖維所組成,按照其存在部位、結構和功能的不同,可分為橫紋骨骼肌、平滑肌和心肌三種。

神經組織 神經系統由神經細胞(神經元)和神經膠質所組成,也是人體內起主導作用的系統。內、外環境的各種資訊,經由感受器接受後,通過周圍神經傳遞到腦和脊髓的各級中樞進行整合,再經周圍神經控制和調節各系統器官的活動,以維持與內、外界環境的相對平衡。

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真皮層是維持肌膚彈力的關鍵,含有膠原蛋白、彈力蛋白、纖維母細胞、透明質酸(又稱玻尿酸)。其中,纖維母細胞負責生產膠原蛋白,而膠原蛋白在真皮層中佔了70%,是具有彈性的網狀構造,由彈力蛋白支撐。在網狀結構的間隙,則由玻尿酸填滿。

膠原蛋白又稱為膠原質,主要是以不溶纖維形式存在於動物體內,為脊椎動物體內含量最豐富的蛋白質,約占了體內總蛋白質的25%。換言之,膠原蛋白就占了蛋白質的四分之一,主要皆分布在人體內的結締組織中,是結締組織中非常重要的一種結構性蛋白質。它扮演著有如「床墊」及「水泥」的角色,能保護並連結各種組織,以支持人體的結構。蛋白質,膠原蛋白,胜肽,胺基酸

膠原蛋白的結構與特性

膠原蛋白的結構類似繩索,由無數根膠原纖維束所組合而成。膠原蛋白最基本的單位為原膠原,是由三條polypeptides鏈所組成的,而此三條polypeptides鏈則以平行及鏈間的氫鍵緊密地結合在一起,形成穩定的三股螺旋結構。由多個原膠原聚集成膠原分子,而平行排列的膠原分子形成束形的膠原蛋白微纖維,膠原蛋白微纖維再糾集成較大的纖維束。甘胺酸是三螺旋結構中間的胺基酸,因為只有它可以放置在中間。

由於每一條polypeptide鏈(稱為α鏈)的組成相似,但不一定完全相同,所組成的膠原蛋白形式也不相同,有由三條完全相同的α鏈所組成的(如第二型),也有由完全不相同的α鏈所組成的(如第四型)。到目前為止,已發現的動物膠原蛋白可分成21種型式,依著組織的不同而有不同的膠原蛋白,其中以第一型膠原蛋白的含量最多,約占全部膠原蛋白含量的90%,也是用途最廣的膠原蛋白

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人體中存在20種不同的類型膠原蛋白,第I型它們能使肌膚保持水分、增加彈性及光澤,這是強度最強的類型,因為它是由密集的纖維組成的。它是真皮層、骨骼、皮膚、肌腱、軟骨、牙齒和其他結締組織的結構成分。而且可以伸展得非常長而不會斷裂,為水溶性。
第II型膠原蛋白主要則存在於軟骨組織,密度不如第1型密實,但用作關節緩衝則非常理想。主要存在軟骨、玻璃體、椎間盤等,目前用於治療退化性關節炎,為酸溶性。
第III型對肌肉、器官和動脈,為水溶性。
但是真正對皮膚能維持養分及正常輸送水分的是位於基底膜的膠原蛋白第四型,作用於細胞膜,是罕見疾病的處方藥。
第五型膠原蛋白(Type V Collagen):作用於細胞壁,也是頭髮和胎盤的形成原料。所以真正對肌膚有影響的是第一型、三型、和四型。

在正常皮膚組織中,膠原主要以I、III型膠原纖維的形式存在,作用位置在真皮層,I型膠原纖維直徑粗大,排列緊密,呈緻密的條束狀,縱橫交錯,排列紊亂,是構成皮膚的主體。III型膠原纖維為細纖維,呈疏網狀, 散布於I型膠原周圍,其含量越高纖維束越細。I、III型膠原的正常比例維持著皮膚的正常組織結構。

I型膠原和III型膠原與皮膚損傷修復過程和修復質量緊密相關,胎兒與成人皮膚的細胞基質有成分差異。

於膠原蛋白本身 是分子量非常大的蛋白質,若沒有經過適當的 處理,它無法穿過人體皮膚。也就是說,使用 含一般膠原蛋白的產品,僅止於具有良好的保 濕效果,其實皮膚是無法吸收未經處理過的大 分子量膠原蛋白的。
根據研究顯示,外加 的第一型膠原蛋白,碳端位置的五個胺基酸短 鏈:Lya-Thr-Thr-Lys-Ser(離胺基酸-滋利胺基 酸-滋利胺基酸-離胺基酸-絲胺基酸)可促 進皮膚第一型、第三型膠原蛋白合成及纖維母 細胞的生成,具抗老化及除皺的效果。體外纖 維母細胞培養測試則顯示,添加胺基酸短鏈測試組較未添加胺基酸的對照組,可增加達320% 的膠原蛋白合成。 此外,它也會促進第四型膠原蛋白的合 成,如果添加的濃度達2%時,會使得GAG產 量提升267%,GAG是一種具有重複雙醣的線 性高分子葡萄糖胺聚合醣如透明質酸之屬,是 細胞外間質中的重要成分。第一型膠原蛋白也 證實具有抗自由基的作用,可保護細胞免受氧 化,有抗老化的效用。

正常胎兒皮膚III型膠原占 60%,隨著生長發育,III型膠原不斷減少, I型膠原不斷增加。成人皮膚膠原組成為 I型占80%, III型占 20%。胎兒無瘢痕癒合機制是由於胎兒較強的III型膠原的合成能力。胎兒傷口中,這些膠原蛋白沉積於一個細小的網狀網絡(與未受損皮膚無差異)。胎兒皮膚中透明質酸表達更高,而成人傷口的核心蛋白聚糖水平上調。 這就是為什麼嬰兒在受到皮膚破損時不僅恢復得快,而且形成疤痕的幾率也很少的原因。
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膠原蛋白的分子量約為283,000道爾頓(Daltons),長約280奈米,直徑1.5奈米,具有特別的機械性質,例如具有方向性的膠原蛋白纖維抗拉強度可高達5~10 公斤/毫米平方(kg/mm2),因此提供結締組織所需的張力、拉力強度等。

在生化性質方面,它可促使血小板凝集而催化血塊的形成,另外膠原蛋白的功用包括可控制分子通透、促進傷口癒合與組織修復、調控細胞與組織的生理功能等。
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膠原蛋白在醫學上的的低免疫特性

膠原蛋白的結構非常規律,其胺基酸遵循著Gly-Xaa-Yaa的規則排列,形成α螺旋鏈,而三條α螺旋鏈彼此如麻繩般纏繞,形成了三股螺旋的膠原蛋白分子。其中Gly為胱胺酸,Xaa主要為脯胺酸,Yaa主要為羥基脯胺酸。

根據過去的研究,膠原蛋白產生免疫反應的部位有三個:其一是三股螺旋兩端非螺旋的結構,是免疫反應最強烈的部分,這也是區分膠原蛋白彼此之間差異的工具;其二是即使是完整的三股螺旋結構,在不同物種及品系之間仍有差異;其三則是當膠原蛋白分子斷裂時,暴露出的片段胺基酸序列。

為了能精確地區分不同的膠原蛋白,就必須製作具有專一性的抗體,利用免疫學的方法來鑑定和純化組織中的膠原蛋白。過去常用的多株抗體,是把初步純化的膠原蛋白注入動物體內,待動物產生抗體後,再用來純化膠原蛋白。經過抗體純化的膠原蛋白再打入另一隻動物體內,如此反覆數次,膠原蛋白的純度就會提高到相當理想的地步。現代分子生物學的進步,已經可以利用細胞融合的技術生產單株抗體,更精確地辨識膠原蛋白上的免疫反應部位。

以細胞合成的觀點來看,膠原蛋白在剛被合成時,也是免疫特性最強烈的時候。但是為了要把合成的膠原蛋白分子乖乖地排列整齊,連接成強而有力的纖維束,細胞便分泌酵素修飾分子,剪成一樣的大小,並整齊排列在一起,如此一來,也就降低了大部分的免疫反應。然而經過人為的萃取以及純化的步驟之後,單獨分離出來的膠原蛋白分子又會提高了一些免疫特性。

若以臨床的角度來看,以膠原蛋白做為組織修復的工具,可以降低傷口癒合時的發炎反應。為了達到此一目的,膠原蛋白必須另外用酵素加強處理,除去兩端非螺旋的結構,再配合交聯劑重新排列組合分子,加強機械強度,並且降低分解速率。

以往使用的交聯劑產生了許多問題:當膠原蛋白逐漸分解時,交聯劑也被釋放出來,對身體產生了毒害;不良的交聯劑會造成膠原蛋白的變性,使得植入物失去生理活性,造成更嚴重的排斥反應或完全喪失組織應有的功能。如今使用的交聯劑,情況已改善了很多,不僅種類增加,也變得安全而無毒性,大大地增加了膠原蛋白的應用範圍。

膠原蛋白經適當交聯後又可以做為支架,在植入細胞或生長因子後,可發展為組織工程類的產品,例如在軟骨的組織工程上常以第二型膠原蛋白做為支架,希望能誘使軟骨細胞自己製造出第二型膠原蛋白,以維持軟骨正常的功能。除此之外,第一型膠原蛋白也應用在人工血管及硬骨的改質上,其道理就像飯店一樣,老闆會將飯店打造成五星級讓客人有賓至如歸的感覺,這樣客人就可以輕鬆地做一些自己的事了,軟骨的組織工程也就是利用這種道理,用第二型膠原蛋白來打造軟骨細胞的五星級飯店。

膠原蛋白也常用於創傷被覆材上,當我們的皮膚受到外力而損傷時,就需要一些保護材來代替皮膚,以防護身體免遭受到外物的入侵,所以創傷覆材也是現在很熱門的生醫材料。目前所開發的被覆材大部分都只用於表皮上的創傷,對於較深層的創傷就沒有顯著的功效,因此就有研究利用膠原蛋白或是Glycosaminoglycans (GAGs)為主體做為被覆材,以類似細胞外間質的架構來對較深層的創傷進行修復。

恢復組織的功能

美國密西根大學皮膚科研究團隊發現,使用經皮膚擦拭的雌激素凝膠2週後,膠原蛋白的製造增加只出現在未受陽光照射、自然老化的皮膚,也就是說,雌激素無法改善因陽光照射而老化的皮膚,因此,做好防曬,對於保養皮膚特別重要,此研究報告刊登於2008年的「皮膚學檔案醫學期刊」(Archives of Dermatology 2008;144(9):1129-1140)

膠原蛋白另一個最大的優點,就是能促進傷口的癒合。過去使用膠原蛋白處理傷口時,由於純度及排斥性的問題,造成其功能僅限於隔絕外界的污染,表現得像紗布一樣。如今由於純化及降低免疫特性,使得具高度生物相容性的膠原蛋白,在傷口修復的初期就可以扮演止血的角色,並縮短發炎反應的時間。另一方面,膠原蛋白還可以刺激傷口周圍健康細胞的增生,並提供組織生長的骨架,讓細胞可以附著及生長,以形成新的組織。

除了自體移植之外,身體仍然會把植入的膠原蛋白視為外來的物質,在經過一段時間之後分泌更多的酵素,進行分解吸收。這樣的分解現象對身體是有益的,因為膠原蛋白的分解與合成,在體內原本就有一個平衡的機制,更多的分解就會刺激更多的合成,這是刺激組織再生的關鍵。所以如何控制膠原蛋白被分解的速率,是生醫材料成功與否的關鍵。至於要維持機械性質,就必須仰賴交聯劑的作用,才能產生足夠的強度。

那什麼又是蛋白質,胜肽,胺基酸?


胺基酸(amino acid)是蛋白質(protein)和胜肽(peptide)的最小基本單位。
(膠原蛋白5000 Dalton,胜肽1000 Dalton,胺基酸120 Dalton,膽固醇28,135 Dalton)
胺基酸一共有20種,而蛋白質和胜肽都是由這20種胺基酸接龍形成的鏈條。

甘胺酸(Glycine), 脯胺酸(Proline), 丙胺酸(Alanine)等, 可以讓蛋白質初步成形成為彈性蛋白前膠原蛋白(Elastin), 這是細胞分泌的物質,它會經過細胞兩個部分的處理:內質網和高爾基體,整個作用過程 就需要借用到一個重要的”輔助酶”(Coenzyme or Cofactor)—維生素C。在建構好彈性蛋白後, 最後就要形成完美的膠原蛋白(Collagen)了, 最後這個過程需要利用到離胺酸(Lysine)和維生素C. 此階段需利用較大量的維生素C。
(脯胺酸僅含於膠原蛋白中,在一般動物性蛋白中並不存在,故定量巠脯氨酸之含量可測知肉中之膠原蛋白含量。)

一個膠原蛋白可裂解成300個胜肽,或1,050個胺基酸,其表面積、空隙、離子吸附皆可容納更多的水分。

鏈條長度如果是2到50個氨基酸,就叫做胜肽。鏈條長度如果是多過50個氨基酸,就叫做蛋白質。
(用50作為分隔點,就只是方便,沒有什麼特殊道理,"歪")

胜肽如果是由兩個胺基酸組成,就叫做二肽或雙胜肽(dipeptide)。胜肽如果是由三個胺基酸組成,就叫做三肽或三胜肽(tripeptide)。以此類推。

胜肽(peptide)抑制自由基的功效為現階段日本最紅保健食品Q10的2次方,(因Q10與左旋C、硫辛酸同為平面之單左旋,胜肽為立體之雙旋),故其防老化功效特佳。幾乎所有四個胺基酸以上的胜肽和蛋白質,都無法被小腸吸收(即無法進入小腸的表皮細胞)。

它們必須在小腸的管腔裡被分解成胺基酸,二肽,或三肽。然後,這些胺基酸,二肽,和三肽才能被小腸吸收。最高只有30%的蛋白質被消化成胺基酸加以吸收,其他的都被排泄掉。
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雖然胺基酸,二肽,和三肽都可以進入小腸表皮細胞,但是,只有胺基酸會被小腸表皮細胞輸出,進入血液循環系統。

二肽和三肽在進入小腸表皮細胞後,會被分解成胺基酸。然後,小腸表皮細胞才把胺基酸輸出,進入血液循環系統。

血液循環系統會將胺基酸輸送到全身各個細胞。然後,各個細胞會根據本身的需要,將氨基酸組合成各式各樣的蛋白質和胜肽。這些新組成的蛋白質和胜肽,與原來被吃進肚子裡的蛋白質和胜肽,完全不同。

所以,不管你是吃了什麼蛋白質(例如,膠原蛋白)或是什麼胜肽(例如,苦瓜胜肽),它們都只會被分解成胺基酸,而這些氨基酸當然不會有什麼護膚美白或降血糖的功能。

只有在一種特殊的情況下,蛋白質是可以被小腸吸收而進入血液循環系統。
那就是,新生嬰兒(或幼畜)的小腸是可以吸收母乳裡的免疫球蛋白。
這一特殊功能的目的,是讓新生嬰兒(或幼畜)可以從母乳獲得被動免疫,從而有能力抵抗病菌和病毒。

還有,少許生長因子蛋白質,也可以在嬰兒的小腸被吸收,從而促進嬰兒成長。
但是,這個吸收蛋白質的能力,在出生不久後(一天左右)就會消失。

這一“關門動作”至關緊要。因為,外來的蛋白質和胜肽,如果進入我們的血液循環系統,是會被我們的免疫系統當作是侵入者,從而產生足以致命的過敏反應。(嬰兒的免疫系統尚未成熟,所以不會產生過敏反應)

也就是說,一個健康的消化道是不容許蛋白質或胜肽進入我們的血液循環系統。
那,蛋白質或胜肽既然無法進入我們的血液循環系統,當然也就不可能會對我們產生任何作用(例如什麼美白,降血糖之類的)。

膠原蛋白與黑色素

黑色素其實是一種胺基酸衍生物,存在皮膚基底層的細胞中間,也叫做「色素母細胞」。色素母細胞會分泌麥拉寧色素,麥拉寧色素通常在遭受到紫外線的刺激的時候,通過活躍酪氨酸酶讓皮膚中的酪氨酸專為多巴,也就是黑色素來保護咱們的皮膚。
膠原蛋白是充當一個阻止多巴被氧化成黑色素和代謝出黑色素的作用。簡單來說,膠原蛋白能在皮膚遭受紫外線刺激酪氨酸酶異常活躍的時候,跑出來充當一個維穩的作用。


接下來一定要提身氫氧基磷灰石

大多數魚類的皮膚上,有一層由鈣質組成的堅韌外骨骼,那就是鱗片或鱗片的衍生物。魚鱗約占魚體總重的 1 ~ 5%,是一種多功能的組織,具有偽裝、維持魚體外形、保護和避免微生物侵害以抵抗疾病等的作用。然而為適應環境的差異,有的魚魚鱗明顯易見,如草魚、鰱魚等;有的魚卻只在某部分皮膚的表層上顯現魚鱗,如鱘魚;有的魚鱗非常細且被黏液裹住,一般不易發現,如黃鱔;有的魚鱗則已退化,如鯰魚等。

在一般觀念裡沒有價值且不易處理的魚鱗,主成分中含有 45% 的膠原蛋白和 55% 的氫氧基磷灰石。膠原蛋白是一種非水溶性、纖維狀含醣蛋白質,分子量約為 283,000 Da,長約 300 奈米,直徑約 1.5 奈米,含有由 3 條多肽鏈緊密結合所形成的 3 股螺旋結構,是構成組織的重要蛋白質。膠原蛋白約占人體蛋白總量的 1/3,主要分布於結締組織中,是構成骨骼、軟骨、血管、皮膚等的基質。
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身體內的膠原蛋白可由真皮層的纖維母細胞合成增生,但隨著年齡增加及自由基的產生,膠原蛋白的結構會發生變化並漸漸流失。根據研究顯示,過了25歲後,人體組織內的膠原蛋白每年減少1.5%的量,也就是說,每十年就會減少15%的膠原蛋白。於是身體內富含膠原蛋白的結締組織便有明顯的老化現象,如皮膚、骨骼、軟骨、肌肉衰退等。

氫氧基磷灰石是一種磷酸鈣化合物,也是人體或動物骨骼及牙齒的主要無機成分,在骨骼中約占 60 ~ 70%,而在牙齒結構的琺瑯質和象牙質中,也分別占有 90% 和 70%。氫氧基磷灰石對骨骼有良好的生物親和力,對牙齒有再石灰化的功能,因具有良好的生物活性,在臨床上廣被應用在骨科及牙科用的生醫材料上,例如人工骨頭、人工牙齒、硬骨補綴、人工關節等。

魚鱗粉

把魚鱗粉碎製成的魚鱗粉,因成分中含有天然、健康的膠原蛋白和氫氧基磷灰石,經研究證實對於人類或動物不會產生排斥反應,具有生物相容性、食用安全性,且無副作用。

在日本已把魚鱗粉當作健康輔助食品,依功能性與專利類別可區分為:角質層代謝促進劑及皮膚老化防止劑的機能性食品和動物飼料(特開 2000-247894);抗骨質疏鬆症劑(特開平 10-231250);毛髮髮質和光澤改善的健康食品(特開平 10-155428);壓力舒緩的機能保健食品(特開2005-306761)。由此可見魚鱗粉具有美肌、抗骨質疏鬆症、緩和關節炎、治酸痛、改善髮色、舒緩壓力等功能。

把魚鱗製成魚鱗粉,主要關鍵技術是「去蕪存菁」和「微細化工程」。魚鱗對魚體有保護的功能,但也隱含養殖藥物的殘留或重金屬汙染的疑慮。因此「去蕪存菁」關鍵技術在於如何利用科學的方法,使魚鱗中的機能成分在無殘留藥物或重金屬的條件下,保留下來且不含魚腥味。另外,一般乾燥粉碎的魚鱗大都呈棉絮狀,難以製成粉末狀,「粉碎工程」就是利用關鍵技術把魚鱗片製成粉末。

魚鱗膠原胜肽

膠原蛋白是維持皮膚與肌肉彈性的主成分,但是最主要的魅力還是「抗老化」的神奇效能,可有效地改善肌膚彈性、細紋及毛孔細緻等問題。目前市售抗老化的醫美保養品中幾乎都加入膠原蛋白,以增加皮膚真皮層膠原蛋白的含量,使皮膚緊緻、有彈性,減少皺紋及縮小毛細孔。

然而膠原蛋白的 3 股螺旋多肽鏈結構並無法直接穿越皮膚屏障,做為保養品時只有保溼的功能,並不能活化真皮層的纖維母細胞,進而促進膠原蛋白的合成增生,使皮膚「ㄉㄨㄞ、ㄉㄨㄞ」有彈性。因此膠原蛋白必須奈米化、借助載體,或經由適度水解成短鏈胜肽,才能順利穿越皮膚屏障到達真皮層。

膠原蛋白可經由酵素或酸、鹼作用而形成蛋白水解物,包含二肽、三肽、寡胜肽(2 ~ 20 個胺基酸)及多胜肽(20 ~ 50 個胺基酸)。人體內因欠缺膠原蛋白分解酵素,膠原蛋白難被消化酵素所分解,以往常被認為是一種低營養價值的蛋白質,由此顯見膠原蛋白與蛋白分解酵素的專一性。

此外,膠原胜肽的分子量大小會影響經皮吸收的速率。一般而言,胜肽的分子量越小,穿越皮膚屏障的速率越快,越能活化真皮層的纖維母細胞,進而促進膠原蛋白的生合成經皮吸收試驗已證實,利用螢光標識的魚鱗膠原胜肽可穿透裸鼠皮到達真皮層,並呈現出多皺摺、捲曲狀的分子構形

文獻指出,經由人體試驗發現口服膠原胜肽可提高真皮層纖維母細胞的密度,促進膠原纖維直徑及密度的增加,進而改善膚質。動物試驗也發現,餵食膠原胜肽可提升大鼠皮膚的代謝速率,增加皮膚保溼屏障機能和促進彈力,減輕關節炎症狀與預防骨質疏鬆。

魚鱗氫氧基磷灰石

氫氧基磷灰石是魚鱗萃取膠原蛋白後剩下的主成分,由於它對骨骼有良好的生物親和力,對牙齒有再石灰化的功能,有良好的生物活性,在臨床上可應用做為骨科及牙科用的生醫材料,同時也獲得每公斤高達 175 萬的身價。此外,氫氧基磷灰石也是純天然、溫和、物理性的去角質劑,可去除老廢角質使皮膚光滑,且不會破壞皮膚酸鹼值,很適合用在沐浴乳、潔膚皂中,也可做為保健牙膏中的研磨劑,以去除牙齒表面色素、白斑、牙菌斑等物質。

遨遊深海的裸鰛

裸鰛是一種棲息於水深 300 ~ 1,200 公尺的小型深海發光魚類,因為被捕獲時魚鱗容易掉落而被稱為「裸」鰛,一般俗稱燈籠魚、七星魚或光魚,屬於燈籠魚科,廣泛分布於世界三大洋的熱帶及亞熱帶沿岸海域。目前全世界的裸鰛類計有 240 種,數量估計在數億至數十億噸之間。臺灣的裸鰛類則有 18 屬 49 種,在西南部、東部、東沙群島等周邊水域都可發現牠的蹤跡。

裸鰛常與櫻花蝦一起洄游而被漁民捕獲,但牠的身價卻遠不及櫻花蝦。因為裸鰛的口感和味道不好且容易腐敗,因此漁民捕獲後多做為下雜魚或飼料,甚至丟棄,幾乎不具經濟價值。可是裸鰛的機能成分卻是耀眼的,讓你我不得不忽略牠的其貌不揚與易腐性。

近年來研究發現,動植物性蛋白質可藉由水解作用,產生具有生物活性與調節身體機能的生物活性胜肽。這些胜肽因結構組成的不同,已證實具有降血壓、抗氧化、降低膽固醇、加強免疫調節等功能。裸鰛體內成分中最主要的是蛋白質,利用酵素使裸鰛水解製成的含有 91.7% 分子量小於 3,000 Da 的小分子胜肽,經試驗證實具有高抗氧化能力,抗氧化活性相當於 200 ppm 維生素C及 400 ppm 乙二胺四乙酸(EDTA)。這結果表示裸鰛胜肽可以清除或螯合自由基,進而降低自由基對身體的氧化損傷,有延緩老化的效果。

此外,俗話說腸胃好、人不老,腸道中益生菌數量對於腸道保健是一項重要的評估指標,因此能增加腸內益生菌數量的益生物質,也常做為保健食品的素材。裸鰛胜肽配合乳酸菌發酵的產物,不僅能促進比菲德氏菌的生長,也可活化免疫細胞並促進免疫球蛋白(IgM)抗體的分泌。這些研究證實,裸鰛胜肽可以研發做為抗氧化、延緩老化、健胃整腸,並具免疫調節功能的機能性食品。

此外,裸鰛胜肽經細胞試驗證實可活化人類纖維母細胞,並促進真皮層膠原蛋白的合成和增生。利用這項特性把裸鰛胜肽製成美容保養品,由 30 位受試者試用1個月後再以膚質檢測儀分析,結果顯示受試者皮膚的黑色素平均減少 21%,但含水量增加 38%、彈性增加 22%、皮膚緊實度提升 33%。

p.s. 由於膠原蛋白缺乏了人體所必需的胺基酸「色胺酸」(Tryptophan),所以被定位為「不完全蛋白質」。更糟糕的是,膠原蛋白所含的胺基酸,90%是屬於「非必需胺基酸」,是一種「低營養價值蛋白質」。從營養價值的角度來看,膠原蛋白可能是所有蛋白質中的最後一名。

呂博文 台鹽生技一廠
黃彥富 湯正明 徐善慧 中興大學化學工程學系
蔡慧君.吳純衡 行政院農業委員會水產試驗所水產加工組

圖片:來自網路

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