膠(jiao)原蛋白的分類、存(cun)在及其應用(yong)

膠原蛋白的分類與存在

膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)(bai)（collagen）是(shi)一類(lei)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)(bai)質(zhi)家族。現(xian)已至少發現(xian)了30余種(zhong)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)(bai)鏈的(de)編碼基因(yin)。可以(yi)形成16種(zhong)以(yi)上的(de)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)(bai)分(fen)(fen)(fen)子。根據它們在(zai)體(ti)內的(de)分(fen)(fen)(fen)布和功能特點(dian)。目前將膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)分(fen)(fen)(fen)成間質(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)、基底(di)(di)(di)膜(mo)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)和細胞外周膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)，間質(zhi)型(xing)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)(bai)分(fen)(fen)(fen)子占整(zheng)個機體(ti)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)的(de)絕(jue)大部分(fen)(fen)(fen)。包括I、Ⅱ、Ⅲ型(xing)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)(bai)分(fen)(fen)(fen)子，其(qi)主(zhu)要(yao)分(fen)(fen)(fen)布于(yu)皮膚、肌腱，等(deng)組織(zhi)(zhi)，其(qi)中(zhong)Ⅱ型(xing)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)(bai)由(you)軟骨細胞產生；基底(di)(di)(di)膜(mo)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)(bai)通常(chang)是(shi)指(zhi)Ⅳ型(xing)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)(bai)。其(qi)主(zhu)要(yao)分(fen)(fen)(fen)布于(yu)基底(di)(di)(di)膜(mo)；細胞周膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)(bai)通常(chang)中(zhong)指(zhi)V型(xing)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)原(yuan)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)(bai)。在(zai)結締(di)組織(zhi)(zhi)中(zhong)大量存在(zai)。

膠原蛋白的應用

膠原(yuan)蛋(dan)白(collagen)按其應用(yong)可(ke)以(yi)分為食品級、一般級、醫藥級。食用(yong)膠原(yuan)一般來(lai)源(yuan)于動物(wu)(wu)的(de)(de)真皮(pi)、肌腱和(he)骨(gu)膠原(yuan)．其中皮(pi)膠原(yuan)是主要的(de)(de)食用(yong)膠原(yuan)。食用(yong)級膠原(yuan)通常外觀為白色，口(kou)感柔(rou)和(he)，味道清淡，易(yi)消化。膠原(yuan)的(de)(de)獨特(te)品質。使得它在許多食品中用(yong)作功能物(wu)(wu)質和(he)營養成分，具有其它替代材料(liao)無(wu)可(ke)比(bi)擬的(de)(de)優(you)越性：

①膠原大分子的(de)(de)螺旋(xuan)結構和(he)存在結晶區(qu)。使其具有一定的(de)(de)熱穩定性；

②膠原天然的(de)緊密(mi)的(de)纖維結(jie)構，使膠原材料(liao)顯示出很強的(de)韌性和(he)強度，適用于薄膜材料(liao)的(de)制備；

③大最膠原(yuan)被(bei)(bei)用作制造腸衣等可食(shi)用包裝材料。其(qi)(qi)獨(du)特之處(chu)是：在熱(re)處(chu)理過(guo)程中。隨著水分和油脂的(de)蒸(zheng)發和熔化。膠原(yuan)幾乎與肉食(shi)的(de)收縮率一致。而其(qi)(qi)他(ta)的(de)可食(shi)用包裝材料還沒被(bei)(bei)發現具(ju)有這(zhe)品質；

④由(you)于膠(jiao)原分子鏈上含有大量(liang)的親水基團。所(suo)以與水結合的能力很強。這一性質使膠(jiao)原在食品中可(ke)以用作(zuo)填充劑和凝膠(jiao)；

⑤膠原(yuan)在酸性(xing)和堿性(xing)介質(zhi)中(zhong)膨脹，這一性(xing)質(zhi)也應(ying)用于(yu)制備膠原(yuan)基材料的處理工藝中(zhong)。

膠原蛋白作為功能保健食品使用：

可以預防心血管病

研(yan)究表(biao)(biao)明：膠(jiao)原蛋(dan)白可(ke)以降低血(xue)甘(gan)油三(san)酯和(he)膽固醇。并(bing)可(ke)增高體(ti)(ti)內某些缺(que)(que)乏的(de)(de)(de)必需(xu)微量元(yuan)素的(de)(de)(de)。從而使其維(wei)持在一個相對(dui)正常的(de)(de)(de)范圍(wei)之內。是一種理想的(de)(de)(de)減(jian)肥降血(xue)脂食(shi)品(pin)此(ci)外，膠(jiao)原蛋(dan)白在協助(zhu)機(ji)體(ti)(ti)排出鋁(lv)質。減(jian)少鋁(lv)質在體(ti)(ti)內聚集方面也(ye)有獨(du)特(te)之處。鋁(lv)對(dui)人(ren)體(ti)(ti)有害，研(yan)究表(biao)(biao)明，日前逐漸增多的(de)(de)(de)老年癡呆癥與(yu)鋁(lv)的(de)(de)(de)攝入量有關同時(shi)膠(jiao)原蛋(dan)白有加速血(xue)紅蛋(dan)白和(he)紅細胞(bao)生(sheng)成的(de)(de)(de)功(gong)效，它具有改(gai)善循環、對(dui)冠心(xin)病、缺(que)(que)血(xue)性腦病有利。

膠原(yuan)蛋白能使血(xue)管正常(chang)動作，所(suo)以(yi)與預防動脈硬化、高血(xue)壓有密切的(de)關系；而癌細(xi)胞對生命(ming)體而言是一種(zhong)異物。膠原(yuan)蛋白會包(bao)住癌細(xi)胞。預防它增值(zhi)或轉移。適合糖尿病、腎臟(zang)病患等重癥(zheng)患者攝(she)取優質高蛋白保健食(shi)品。

可以作為一種補鈣食品

膠(jiao)原(yuan)蛋(dan)白的(de)(de)特征氨(an)基(ji)(ji)酸羥(qian)基(ji)(ji)脯氨(an)酸是(shi)血漿中運(yun)輸鈣到骨(gu)細胞(bao)的(de)(de)運(yun)載工具。骨(gu)細胞(bao)中的(de)(de)骨(gu)膠(jiao)原(yuan)是(shi)羥(qian)基(ji)(ji)磷(lin)灰(hui)石的(de)(de)黏合劑(ji)。它與羥(qian)摹(mo)磷(lin)灰(hui)石共(gong)同構成(cheng)了骨(gu)骼的(de)(de)主體(ti)。因此，只(zhi)要(yao)攝入(ru)足夠的(de)(de)膠(jiao)原(yuan)蛋(dan)白。就能(neng)保(bao)證正常(chang)機體(ti)鈣質的(de)(de)攝入(ru)量。膠(jiao)原(yuan)蛋(dan)白可成(cheng)制成(cheng)補鈣的(de)(de)保(bao)健食品。

膠(jiao)原(yuan)蛋白是(shi)人(ren)體骨骼、尤其是(shi)軟(ruan)骨組織中的(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)(yao)組成(cheng)成(cheng)分(fen)。膠(jiao)原(yuan)蛋白就(jiu)像骨骼中的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)張充(chong)滿小洞(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)網(wang)，它會牢(lao)牢(lao)地留住就(jiu)要(yao)(yao)流失的(de)(de)(de)(de)(de)鈣(gai)質(zhi)。沒有這張充(chong)滿小洞(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)網(wang)，即(ji)便(bian)是(shi)補充(chong)了過量的(de)(de)(de)(de)(de)鈣(gai)，也會白白地流失掉。通常情況(kuang)下，骨質(zhi)總量中的(de)(de)(de)(de)(de)鈣(gai)、鎂、磷等無(wu)機物質(zhi)僅占(zhan)總量的(de)(de)(de)(de)(de)百分(fen)之(zhi)幾(ji)，而膠(jiao)原(yuan)蛋白等有機物質(zhi)卻要(yao)(yao)占(zhan)超(chao)過80%。對運動(dong)人(ren)群來說(shuo)，關節的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)斷(duan)劇(ju)烈磨損(sun)(sun)會形成(cheng)軟(ruan)骨損(sun)(sun)傷(shang)，短期內乃(nai)至永久地得不(bu)到恢(hui)復。對一(yi)般人(ren)來說(shuo)，在25歲(sui)之(zhi)后(hou)，體內的(de)(de)(de)(de)(de)膠(jiao)原(yuan)蛋白就(jiu)開始逐漸流失，尤其是(shi)女性，由于年(nian)齡(ling)造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)體內激素失調，流失的(de)(de)(de)(de)(de)速度要(yao)(yao)比男(nan)性快(kuai)數倍。因此維持關節和骨骼健康的(de)(de)(de)(de)(de)最佳辦法就(jiu)是(shi)及時(shi)地補充(chong)鈣(gai)質(zhi)以及膠(jiao)原(yuan)蛋白。

可以為特殊人群使用

婦科疾病(bing)的根源(yuan)來自內分(fen)泌失調。膠原蛋(dan)白能夠改善婦女(nv)疾病(bing)的困(kun)擾。而(er)更年(nian)期的婦女(nv)更需要膠原蛋(dan)白供(gong)給身體所需。使得更年(nian)期婦女(nv)能夠更輕松(song)面對各種(zhong)不適。

膠(jiao)原(yuan)蛋(dan)白(bai)(bai)中(zhong)含有(you)大量(liang)甘氨酸(suan)。在(zai)人體內不僅(jin)參與合(he)成膠(jiao)原(yuan)。而(er)(er)且還(huan)是大腦細胞中(zhong)是一(yi)種(zhong)中(zhong)樞神(shen)經抑(yi)制(zhi)性遞質。以產生(sheng)對中(zhong)樞神(shen)經的(de)鎮(zhen)靜(jing)作(zuo)用(yong)，對焦慮癥、神(shen)經衰弱等有(you)良好(hao)的(de)治療作(zuo)用(yong)膠(jiao)原(yuan)蛋(dan)白(bai)(bai)食品。在(zai)胃(wei)里(li)可以抑(yi)制(zhi)蛋(dan)白(bai)(bai)質因胃(wei)酸(suan)作(zuo)用(yong)引起的(de)凝(ning)聚(ju)作(zuo)用(yong)。從而(er)(er)有(you)利于食物的(de)消化：還(huan)有(you)抑(yi)制(zhi)胃(wei)酸(suan)和胃(wei)原(yuan)酶(mei)分泌的(de)作(zuo)用(yong)。可減輕胃(wei)潰瘍患者疼痛(tong)。促進胃(wei)潰瘍愈合(he)。

膠原(yuan)蛋(dan)白(bai)是(shi)身體免疫作用中負責(ze)重要(yao)功能的阿米巴細胞清掃異(yi)物(wu)的感知器。因此對預(yu)防疾病很有幫助。

作為食品添加劑使用：

在肉(rou)(rou)(rou)制品(pin)中(zhong)用(yong)做肉(rou)(rou)(rou)制品(pin)改良劑(ji)。膠原(yuan)(yuan)蛋(dan)(dan)白的(de)水解產物明膠。通過(guo)破壞膠原(yuan)(yuan)蛋(dan)(dan)白分(fen)子內的(de)氫鍵，使其(qi)原(yuan)(yuan)有(you)的(de)緊密超螺旋結構(gou)被破壞。形成(cheng)結構(gou)較為松(song)散的(de)小分(fen)子，加(jia)入肉(rou)(rou)(rou)制品(pin)中(zhong)可以(yi)改善結締組織(zhi)的(de)嫩度。使其(qi)具(ju)有(you)良好的(de)品(pin)質。增加(jia)蛋(dan)(dan)白質含量(liang)+既口感好又(you)有(you)營養(yang)。MeuUenet等人的(de)研(yan)究表明。加(jia)膠原(yuan)(yuan)量(liang)2％，水20％左右(you)時(shi)。臘腸的(de)感觀、質地和口感(潤滑感)最(zui)好。同時(shi)膠原(yuan)(yuan)蛋(dan)(dan)白與(yu)其(qi)他蛋(dan)(dan)白質一樣(yang)具(ju)有(you)良好的(de)染色性(xing)，根據(ju)制品(pin)的(de)需(xu)要。可以(yi)用(yong)紅(hong)曲等食用(yong)色素將(jiang)其(qi)染成(cheng)近似(si)于(yu)肌(ji)肉(rou)(rou)(rou)組織(zhi)的(de)桃紅(hong)色。使消費(fei)者易于(yu)接受(shou)M。

冷凍食品

明膠(jiao)可(ke)做為冷凍(dong)(dong)食品的(de)(de)(de)改良劑，用(yong)(yong)作(zuo)膠(jiao)凍(dong)(dong)劑，其(qi)熔點較(jiao)低．易溶于熱水(shui)中，具有入口即化的(de)(de)(de)特點，常用(yong)(yong)作(zuo)餐用(yong)(yong)膠(jiao)凍(dong)(dong)、糧食膠(jiao)凍(dong)(dong)、果凍(dong)(dong)等(deng)(deng)。在冰(bing)淇淋、雪糕等(deng)(deng)生產(chan)中。加入適量的(de)(de)(de)明膠(jiao)可(ke)以(yi)起到防止(zhi)形成(cheng)粗(cu)糧的(de)(de)(de)冰(bing)晶。保持(chi)組織細膩和降(jiang)低溶化速度等(deng)(deng)作(zuo)用(yong)(yong)。明膠(jiao)在冰(bing)淇淋中的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量一般為0．25％~0．60％。

飲料

魚膠是國際(ji)上公認的(de)最高級(ji)的(de)膠澄(cheng)(cheng)清劑，在啤(pi)酒和(he)(he)葡(pu)萄(tao)酒行業。魚膠和(he)(he)明膠作(zuo)為沉降、澄(cheng)(cheng)清劑，可以取得(de)十分好(hao)的(de)效果(guo)(guo)．產品質量(liang)也非常穩定。在果(guo)(guo)酒釀造過程中也起(qi)到增稠(chou)劑，乳化劑，穩定劑，澄(cheng)(cheng)清劑等作(zuo)用。在茶飲料的(de)生產中，明膠可以防止茶飲料長期存放(fang)引起(qi)的(de)混濁。改善茶飲料品質的(de)目的(de)。

乳制品

膠(jiao)原(yuan)多肽可(ke)廣(guang)泛用(yong)于中(zhong)(zhong)性(xing)乳飲(yin)料(liao)、酸性(xing)乳飲(yin)料(liao)、鮮(xian)牛奶、酸奶等(deng)液態(tai)乳制品巾，起到(dao)抗乳清析出、乳化穩(wen)定等(deng)功效。也(ye)可(ke)添加(jia)于奶粉中(zhong)(zhong)，既(ji)可(ke)提(ti)高奶粉的營(ying)養(yang)價值。又可(ke)增強奶粉的功能性(xing)，加(jia)速骨(gu)骼發育、增強智力、提(ti)高機體(ti)的免(mian)疫(yi)力。

糕點糖果

膠(jiao)原多肽可(ke)(ke)添(tian)加(jia)至面包中，添(tian)加(jia)量(liang)為(wei)3％～5％，可(ke)(ke)延(yan)長面包的(de)(de)老化時間。提高(gao)面包的(de)(de)體積及(ji)面包的(de)(de)松軟(ruan)(ruan)度。明膠(jiao)具有吸水和支(zhi)撐骨架的(de)(de)作用，其微粒(li)溶于水后(hou)．能相互交織成網(wang)狀結構，凝聚后(hou)，糖(tang)與水可(ke)(ke)以充塞。使柔軟(ruan)(ruan)的(de)(de)糖(tang)果(guo)保持穩定形態，承受較(jiao)大的(de)(de)荷載也(ye)不會變形。提高(gao)糖(tang)果(guo)的(de)(de)營(ying)養(yang)價值，可(ke)(ke)開發低熱量(liang)糖(tang)果(guo)。

可以作為食品包裝材料使用：

人造腸衣

近年(nian)來，各類(lei)香腸(chang)制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)在(zai)肉(rou)制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)中所(suo)占的(de)(de)比例越來越大。天然的(de)(de)腸(chang)衣制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)嚴重缺乏(fa)。研究人員(yuan)正致(zhi)力于替代品(pin)(pin)的(de)(de)開發(fa)以(yi)膠原(yuan)蛋白(bai)質為(wei)主要的(de)(de)膠原(yuan)腸(chang)衣本身是營養豐富的(de)(de)高蛋白(bai)物質。在(zai)熱處理過程中，隨著水分和(he)油脂的(de)(de)蒸發(fa)與溶(rong)化(hua)。膠原(yuan)幾(ji)乎與肉(rou)食品(pin)(pin)的(de)(de)收縮率一(yi)致(zhi)。而其他的(de)(de)可(ke)食用包(bao)裝材料還(huan)沒有(you)被(bei)發(fa)現(xian)具有(you)這種品(pin)(pin)質。其次，膠原(yuan)蛋白(bai)本身具有(you)固定化(hua)酶的(de)(de)功能。可(ke)以(yi)改善食品(pin)(pin)的(de)(de)風味(wei)和(he)質量。尤其是香腸(chang)類(lei)制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)。人造膠原(yuan)腸(chang)衣同(tong)時還(huan)具有(you)口感好(hao)、透明度高、制(zhi)(zhi)作工藝簡單等特點，利于大量生產，開發(fa)前景好(hao)。

包裝膜

膠原蛋(dan)白(bai)可(ke)以用作果(guo)脯(fu)蜜(mi)餞等內包裝膜。輔(fu)加以甘油、caCl2等添加劑，提高(gao)膜的機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)，成(cheng)為(wei)既美觀又有良好(hao)的機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)，同時也是(shi)一種營養載體(ti)。可(ke)食性(xing)(xing)的膠原蛋(dan)白(bai)包裝膜。一般(ban)具有良好(hao)的抗張(zhang)強度、熱(re)封性(xing)(xing)和較高(gao)的阻氣、阻油、阻濕(shi)性(xing)(xing)等。可(ke)以廣泛用于(yu)各類食品的保鮮。

涂層材料

明膠作(zuo)為(wei)涂(tu)層材料在食品表面具有諸多優點：

①避免食品氧化．抑制氨基酸和糖類之間(jian)的美拉德反應；

②防止粉末(mo)狀、顆粒狀的糖類(lei)食品(pin)吸潮結(jie)塊僵硬現象(xiang)；

③使食品表面有光澤；

④作為穩(wen)定劑，防(fang)止產品(pin)干縮變形；

⑤具有保鮮(xian)作用。在浸泡水(shui)果蔬(shu)(shu)菜的(de)糖液中(zhong)．加(jia)入一(yi)定量的(de)明膠溶液，以使果蔬(shu)(shu)表面形成保護(hu)膜．可以保證食品的(de)天然風味和新(xin)鮮(xian)度；

⑥防(fang)止食品腐敗。延長食品的(de)保(bao)存期；

⑦提高(gao)揮發性(xing)食(shi)品(pin)成分的保存性(xing)；

⑧調整溶解(jie)度，等等。

膠(jiao)原蛋白作為一種重要的天然蛋白質資源(yuan)，無論(lun)在(zai)生物醫學、食品保健還是在(zai)化妝品、紡織行(xing)業(ye)(ye)中的應用都十(shi)分(fen)廣泛。綜合利(li)用方面的研(yan)究(jiu)進展速度很快。其良好的生物相(xiang)容性、生物可降解性，使在(zai)食品工(gong)業(ye)(ye)中的發展具有廣闊(kuo)的應用前景。