① 膠原蛋白的理化性質
一般是白色、透明的粉狀物,分子呈細長的棒狀,相對分子質量從約2kD至300kD不等。膠原蛋白具有很強的延伸力,不溶於冷水、稀酸、稀鹼溶液,具有良好的保水性和乳化性。膠原蛋白不易被一般的蛋白酶水解,但能被動物膠原酶斷裂,斷裂的碎片自動變性,可被普通蛋白酶水解。當環境pH低於中性時,膠原的變性溫度為40~41℃,當環境pH為酸性時,膠原的變性溫度為38~39℃。
膠原蛋白紅外光譜圖冊參考資料。
膠原蛋白是一種兩性電解質,這取決於兩個因素,其一,膠原每個肽鏈具有許多酸性或鹼性的側基;其二,每個肽鏈的兩端有α-羧基和α-氨基,都具有接受或給予質子的能力,它們可在特定的pH值范圍內,解離產生正電荷或負電荷,換句話說,隨著介質的pH值,不同膠原即成為帶有許多正電荷或負電荷的離子。膠原肽鏈側基的pKa值與其組成氨基酸側基的pKa值略有不同,這是由於在蛋白質分子中受到鄰近電荷的影響所造成的。等電點是7.5~7.8,呈現出偏鹼性,因為膠原的肽鏈中鹼性氨基酸比酸性氨基酸多一點。由於是高分子,在水溶液中具有膠體性質和一定粘度,粘度在等電點時最低,而且溫度越低,粘度越大。
不同分子量分布膠原蛋白溶液的黏度與溶質濃度、溶劑、pH、溫度和外加電解質有關。在等電點時膠原蛋白溶液的黏度最低,pH值低於或高於等電點時,膠原蛋白及多肽均將帶一定電荷,溶液的黏度相應增大,離等電點越遠,溶液的黏度越大;不同分子量分布膠原蛋白及多肽溶液的黏度均隨溫度升高而下降。膠原蛋白分子量越大,濃度越大,溶液的黏度越高,高分子量膠原蛋白溶液的黏度隨濃度增加呈指數上升,而低分子量膠原蛋白溶液的黏度則隨濃度增加近似直線上升;在膠原蛋白及多肽溶液中加入電解質會導致其黏度明顯上升。
膠原蛋白的水解產物含有多種氨基酸,其中以甘氨酸最為豐富。其次為丙氨酸、谷氨酸和精氨酸,半胱氨酸、色氨酸、酪氨酸以及蛋氨酸等必需氨基酸含量低,因此,膠原蛋白屬不完全蛋白質。水解豬皮膠原所得的肽類產物中含有19種氨基酸,其中包括7種成人必需氨基酸和2種幼兒必需的半必需氨基酸;而且氨基酸總量高達90%以上。在八種人體必需氨基酸中含有六種:異亮氨酸(Ile)為1.21%,亮氨酸(Leu)和苯丙氨酸(Phe)為4.89%,纈氨酸(Val)2.95%,蘇氨酸(Thr)為1.95%,賴氨酸(Lys)為1.94%。
膠原的相對分子質量大,電泳圖有3條泳帶,在100kD附近出現的2條泳帶分別是膠原分子的α1鏈和α2鏈,在200 kD附近出現的1條泳帶是膠原分子的β鏈。即膠原的每條多肽鏈相對分子質量可達100kD,1個膠原分子相對分子質量為300kD。多肽分子量的測定方法常用SDS-PAGE,凝膠色譜法以及質譜法。有人採用凝膠過濾色譜法測定脫鉻革屑中膠原水解產物分子量分布在16.1KD左右。飛行時間質譜法測定比目魚皮膠原寡肽分子量的分布主要集中在0.6~1.8kD。動物蛋白酶水解後的膠原多肽的分子量在2~7kD,比植物蛋白酶水解的膠原多肽分子量范圍更廣。
膠原的熱穩定性是指測定其在水系中纖維的熱收縮溫度(Ts),或溶液中分子的熱變性溫度(Td)。Ts和Td之差一般在20~25℃,而 Ts值較Td值容易測定。Td還可以表示膠原螺旋被破壞的溫度,另外還與其亞氨基酸(脯氨酸和羥脯氨酸)的含量有關,尤其是羥脯氨酸含量,它們之間存在正相關,冷水性魚類的羥脯氨酸含量最低,所以冷水性魚類膠原蛋白Td值明顯低於暖水性魚類,而又都低於陸生動物。但魚皮膠原蛋白與魚肉膠原蛋白相比,其真皮的Td要比肌肉的低1℃左右,這與肌肉膠原中脯氨酸的羥基化率較真皮膠原高有關。有人測定了多種魚皮可溶性膠原蛋白的氨基酸組成,並與牛皮的氨基酸組成進行了比較,發現魚皮膠原蛋白的羥脯氨酸和脯氨酸等亞氨酸含量比牛皮的低。此外,魚皮明膠與牛皮明膠相比,其固有的粘度、熱變性溫度均比較低。
膠原蛋白的熱變性溫度可以通過測定膠原蛋白溶液增比黏度的變化來確定。其方法是將膠原蛋白樣品溶於一定量的緩沖溶液中,並配製成一定濃度的溶液,然後用烏式黏度計測量溶液在一定溫度區間內保持一定時間後的增比黏度,以增比黏度對溫度作圖,當增比黏度變化50%時所對應的溫度即為熱變性溫度。熱變性溫度還可通過拉曼光譜和差示掃描量熱法等進行測定。有人測得鱸魚、鯽魚和鱅魚魚皮膠原蛋白的熱變性溫度分別為 25、27和30℃,它們的棲息水溫分別為 26~27、29 和32℃,亞氨基酸含量分別為17.2%、18.1%和 18.6%,與 3 種魚皮膠原的熱變性溫度相吻合Ⅱ型膠原和Ⅺ型膠原Ⅱ型膠原由三條α1肽鏈組成,即[α1(Ⅱ) ]3,富含羥賴氨酸,並且糖化率高,含糖量可達 4%,是軟骨中的主要膠原。另外,即使同一生物,皮和骨膠原蛋白的熱變形溫度也可能不一,像來自日本海鱸、鮐魚、大頭鯊和眼斑魨的皮膠原蛋白的變性溫度為25.0~26.5℃,而骨膠原蛋白的變性溫度則為29.5~30.0℃。附帶結論是骨膠原蛋白的變性溫度范圍整體上比皮膠原蛋白的變性溫度范圍要高。而且骨膠原蛋白和皮膠原蛋白在不同pH時的溶解度不同。這表明皮和骨膠原蛋白的分子特性和構型存在差異。
作為生物高分子,膠原的強度不大,有研究表明膠原蛋白的凝膠強度與其濃度的平方幾乎成正比關系,強度測定可用凝膠強度計。
特別提示:明膠、膠原蛋白和水解膠原蛋白並不相同。明膠是膠原在高溫作用下的變性產物,其組成復雜,相對分子質量分布寬,由於高溫造成膠原蛋白變性,膠原分子的3股螺旋結構被破壞,但可能有部分α鏈的螺旋鏈還存在,因此一定濃度的明膠溶液能成凝膠狀。在食品工業、攝影和制葯業中被廣泛應用。據報道,全世界每年生產的明膠產品中,有65%用於食品工業,20%用於照相工業,10%用於制葯工業。水解膠原蛋白是在較高溫度下用蛋白酶水解膠原或明膠得到的,受溫度和酶的雙重作用,使水解膠原蛋白的相對分子質量比明膠更小,由於在較高溫度條件下,蛋白酶對膠原肽鍵的水解是隨機的,使水解得到的蛋白液組成也很復雜,是相對分子質量從幾千到幾萬的蛋白多肽的混合物。由於分子量小,水解膠原蛋白容易降解,所以在營養保健品和日用化學品開發方面擁有一定的市場。水解膠原蛋白可用於生物發酵培養基,也可以作為一種高蛋白飼料營養添加劑替代進口魚粉用於混、配合飼料生產。膠原、明膠和水解膠原蛋白這3種物質雖具有同源性,但在結構和性能上卻有很大的區別。膠原保留特有的天然螺旋結構,在某些方面表現出明顯優於明膠和水解膠原蛋白的性能,如膠原止血海綿止血性能優於明膠海綿,作為澄清劑用的魚膠原如果變性則沉降能力明顯降低。然而,人們對這3種物質的認識常常產生混淆,認為它們具有相同性質,甚至認為它們是同一種物質。
水解膠原蛋白和膠原多肽也並不相同,可以近似認為是宏觀和微觀的關系。膠原蛋白分子經水解後主要形成相對分子量較小的膠原多肽,由於膠原蛋白獨特的三股超螺旋結構,性質十分穩定,一般的加工溫度及短時間加熱都不能使其分解,從而造成其消化吸收較困難,不易被人體充分利用。水解後其吸收利用率可以提高很多,且可以促進食品中的其它蛋白質的吸收。膠原多肽除了肽鏈的兩端含有未縮合的末端羧基和氨基外,在側鏈上還含有Lys的ε-NH2以及Asp和Glu的-COOH。膠原多肽可完全溶解於水(冷水亦可溶解),水溶液低粘度,在60%的高濃度下也有流動性,耐酸鹼性能好,在酸、鹼存在的情況下均無沉澱;耐高溫性能好,200℃加熱亦無沉澱,同時它還具有良好的吸油性、起泡性和吸水性等。 一級結構是蛋白質分子中氨基酸以肽鍵連接的順序,每一種蛋白質分子,都有其特定的氨基酸組成和排列方式,由此就決定了不同的空間結構和功能。蛋白質分子中一級結構關鍵部位氨基酸的改變,會直接影響其功能,這個關鍵部位就是蛋白質分子的活性中心。已發現並確認了不下30種類型的膠原蛋白。
一般的蛋白質是雙螺旋結構,而作為細胞外基質(ECM)的一種結構蛋白,膠原蛋白由三條多肽鏈構成三股螺旋結構,或稱膠原域,即3條多肽鏈的每條都左旋形成左手螺旋結構,再以氫鍵相互咬合形成牢固的右手超螺旋結構。膠原特有的左旋a鏈相互纏繞構成膠原的右手復合螺旋結構,這一區段稱為螺旋區段,螺旋區段最大特徵是氨基酸呈現(Gly-X-Y)n 周期性排列,其中 x、Y 位置為脯氨酸(PrO)和羥脯氨酸(Hyp),是膠原蛋白的特有氨基酸,約佔25%,是各種蛋白質中含量最高的;膠原蛋白中存在的羥基賴氨酸(Hyl)在其它蛋白質中不存在,它不是以現成的形式參與膠原的生物合成,而是從已經合成的膠原的肽鏈中的脯氨酸(Pro)經羥化酶作用轉化來的。而一般陸生哺乳動物蛋白質中羥脯氨酸和焦谷氨酸的含量極微少。與陸生動物相比,水生動物中的膠原蛋白,其脯氨酸和羥脯氨酸的總量少,而含硫元素的蛋氨酸(Met)含量要遠大於陸生動物中的膠原蛋白。
一級結構是組成膠原蛋白多肽鏈的氨基酸序列;膠原蛋白分子是由3條左手螺旋(二級結構)的多肽鏈組成,它們相互纏繞形成一個在中心分子軸周圍的右手螺旋(三級結構);完整的膠原蛋白分子的長度約280 nm,直徑約1.5 nm;在Ⅰ型膠原原纖維的二維結構(小角X線衍射圖譜和透射電子顯微照片)中,膠原分子通過一個或多個4 D距離與另一個膠原分子交錯,D表示在小角X線衍射圖譜中所見的基本重復距離,或電子顯微照片中所見的重復距離。因為膠原分子的長度約是4.4 D,膠原分子的交錯引起約有0.4 D的折疊區和約0.6 D的缺損區。
膠原蛋白中甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、脯氨酸(Pro)和谷氨酸(Glu)含量較高,特別是甘氨酸,約占總氨基酸的27%,也有報道說佔1/3,即每隔兩個其它氨基酸殘基(X,Y)即有一個甘氨酸,故其肽鏈可用(Gly-X-Y)n 來表示。每個原膠原分子由三條α-肽鏈組成,α-肽鏈自身為α螺旋結構,肽鏈中每三個氨基酸殘基中就有一個要經過此三股螺旋中央區,而此處空間十分狹窄,只有甘氨酸適合於此位置,由此可解釋其氨基酸組成中每隔兩個氨基酸殘基出現一個甘氨酸的特點。特別注意,X、Y均表示任意的氨基酸,只不過X通常是脯氨酸,Y通常指羥脯氨酸。同時還含有少量3-羥脯氨酸(3-hydroxyproline)和5-羥賴氨酸(5-hydroxylysine,Hyl)。羥脯氨酸殘基可通過形成分子內氫鍵穩定膠原蛋白分子。三條α-肽鏈借范德化力、氫鍵及共價交聯則以平行、右手螺旋形式纏繞成「草繩狀」三股螺旋結構,使膠原具有很高的拉伸強度。
② 膠原蛋白流失嚴重會怎麼樣,怎麼樣可以補充啊
年輕的時候會身體自動合成膠原蛋白,到30以後膠原蛋白會逐年流失,所以需要我們補充,食療方法很慢,不過是最安全的,像吃豬蹄之類的,如果有條件的話可以口服膠原蛋白,不過市場上質量參差不齊,所以謹慎選擇
③ 膠原質降解酶是什麼東西對皮膚有害嘛有什麼作用
有利於皮膚吸收的一種酶體育不太過敏體質一般沒害處,有利於皮膚對膠原蛋白吸收的更充分
④ 高溫會不會破壞膠原蛋白
高溫會破壞膠原蛋白。
膠原蛋白具有很強的延伸力,不溶於冷水、稀酸、稀鹼溶液,具有良好的保水性和乳化性。膠原蛋白不易被一般的蛋白酶水解,但能被動物膠原酶斷裂,斷裂的碎片自動變性,可被普通蛋白酶水解。當環境pH低於中性時,膠原的變性溫度為40~41℃,當環境pH為酸性時,膠原的變性溫度為38~39℃。
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膠原蛋白無法被人體直接吸收,美容作用小
膠原蛋白對人體皮膚確實很重要,能夠起到支撐皮膚、保持緊致的作用,但是,由於膠原蛋白是大分子結構,不能被人體直接吸收,需要通過消化系統轉化成氨基酸,再由不同種類的氨基酸組成人體不同部位所需的不同蛋白質。因此,吃下去的膠原蛋白產品能否再次轉化為膠原蛋白,能轉化為多少膠原蛋白,都是問號。
即使是聲稱深度水解的各類膠原蛋白肽產品,也不過是提前完成了一部分胃的工作,將膠原蛋白提前分解成小分子的肽,而最終肽進入消化系統後仍然是要被打碎成氨基酸才能被吸收利用。總體來說,聲稱食用膠原蛋白能夠緊致皮膚、美容養顏,其實並沒有足夠依據。
⑤ 如果鑒別膠原蛋白
膠原蛋白是一種細胞外蛋白質,它是曲3條肽鏈擰成螺旋形的纖維狀蛋白質,膠原蛋白是人體內含量最豐富的蛋白質,佔全身總蛋白質的30%以上。 膠原蛋白富含人體需要的甘氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸等氨基酸。膠原蛋白是細胞外基質中最重要的組成部分。 一個成年人的身體內約有3公斤膠原蛋白,主要存在於人體皮膚、骨骼、眼睛、牙齒、肌腱、內臟(包括心、胃、腸、血管)等部位,其功能是維持皮膚和組織器官的形態和結構,也是修復各損傷組織的重要原料物質。在人體皮膚成分中,有70%是由膠原蛋白所組成。 當膠原蛋白不足時,不僅皮膚及骨骼會出現問題,對內臟器官也會產生不利影響。也就是說,膠原蛋白是維持身體正常活動所不可缺少的重要成分。同時也是使身體保持年輕、防止老化的物質。另外,膠原蛋白還可以預防疾病,改善體質,對美容和健康都很有幫助。 現在膠原蛋白正慢慢進入美容護膚領域.膠原蛋白是人體組織結構的主要成分之一,也是人體內含量最多的一種蛋白質,約占人體蛋白質總量的25-33%,相當於人體體重的6%,它遍及全身的各個組織器官,如:皮膚、骨骼、軟骨、韌帶、角膜、各種內膜、筋膜等,是維持皮膚與組織器官形態、結構的主要成分,也是修復各損傷組織的重要原料物質。如下圖示當真皮層的膠原蛋白(下圖黃色部分)被氧化、斷裂後,對表皮的支撐作用就消失了,因此造成不均一的塌陷,這樣皺紋就產生了。 膠原蛋白與魚尾紋產生機理手術用止血覆蓋物膠原蛋白 (SurgiAid Hemostat Sheet) 生物體高分子作為人工皮膚或是傷口的敷料有很大的潛力。此產品主要用於外科止血方面。膠原蛋白可使血液凝固,具有凝血功能,用作傷口止血敷料,主要是基於膠原蛋白能夠與傷口緊密結合,滲入新生組織當中,並作為細胞生長時之支架。因為海綿狀的膠原蛋白能吸收腦脊髓液,可分開腦與腦上組織且無嚴重的發炎現象,所以亦可作為破損之腦膜取代物之用。
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⑥ 剛去璧麗維納注射完膠原蛋白,想問一下等這些完全降解完,會比以前更衰老嗎
不用擔心,即使植入的膠原蛋白全部被降解,新生的膠原蛋白還是會維持肌膚的彈性與緊致的,
⑦ 請問,長時間服用膠原蛋白有什麼危害
沒有危害,它是可以長期服用的,如果服用的時候存在服用量過大情況,那麼,剩下的膠原蛋白也會被分解成為氨基酸跟其他物質一起合成身體需要的其他蛋白質。
故,長時間或者大量服用它都不會對你的身體造成什麼影響,而且,有一點大家必須要知道,無論是什麼樣的膠原蛋白,都不可能在服用以後就可以看到效果,必須要長期堅持服用它才能夠保證功效,所以,要是希望它的效果能更好發揮出來,長期服用是很有必要的。
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食品
膠原蛋白亦可用於食品,早在十二世紀Bingen 的 St.Hilde-gard 就描述了利用小牛的軟骨湯作為葯物來治療關節疼痛,在相當長的一段時間里,含膠原的一些產品被人們認為對關節是很有益處的。因為它具有適用於食品的一些屬性:食用級通常外觀為白色,口感柔和,味道清淡,易消化。
可以降低血甘油三酯和膽固醇,並可以增高體內某些缺乏的必需微量元素使之維持在一個相對的正常范圍之內,它是一種理想的降血脂食品。此外,有研究表明,膠原蛋白可以協助排除體內的鋁,減少鋁在體內的聚集,降低鋁質對人體的危害,並一定程度上促進指甲和頭發的生長。
Ⅱ型膠原是關節軟骨中的主要蛋白,因而是潛在的自身抗原。口服後能誘導T細胞產生免疫耐受,從而抑制T細胞介導的自身免疫性疾病。膠原多肽是膠原或明膠經蛋白酶等降解處理後製得的具有較高消化吸收性、分子量約為2000~30000的產物,不具有明膠的凝膠性能,市場上銷售的膠原多為膠原多肽。
膠原的一些品質使得它在許多食品中用作功能物質和營養成分具有其它替代材料難以比擬的優點:膠原大分子的螺旋結構和存在結晶區使其具有一定的熱穩定性;膠原天然的緊密的纖維結構使膠原材料顯示出很強的韌性和強度,適用於薄膜材料的制備。
由於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,這一性質使膠原在食品中可以用作填充劑和凝膠;膠原在酸性和鹼性介質中膨脹,這一性質也應用於制備膠原基材料的處理工藝中。
膠原蛋白粉可直接加入到肉製品,以影響肉類的嫩度和肉類蒸煮後肌肉的紋理。研究表明,膠原蛋白對原料肉和烹飪肉質地的形成非常重要,膠原蛋白含量越高,肉的質地越硬。像魚肉的嫩化被認為與V型膠原蛋白降解有關,其肽鍵的破壞引起的細胞外周膠原纖維的裂解被認為是肌肉嫩化現象的主要原因。
通過破壞膠原蛋白分子內的氫鍵,使原有的緊密超螺旋結構破壞,形成分子較小、結構較為鬆散的明膠,既可改善肉質的嫩度又可提高其使用價值,使其具有良好的品質,增加蛋白質含量,既口感好又有營養。
日本還開發出了動物膠原蛋白為原料經膠原蛋白水解酶水解、調制開發出新型調味品和清酒,不但有特殊的風味,還能補充部分氨基酸。
隨著各類香腸製品在肉製品中所佔的比例越來越大,天然的腸衣製品嚴重缺乏。研究人員正致力於替代品的開發,以膠原蛋白質為主要的膠原腸衣本身是營養豐富的高蛋白物質,在熱處理過程中隨著水分和油脂的蒸發與溶化,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現具有這種品質。
另外,膠原蛋白本身具有固定化酶的功能,具有抗氧化性,可以改善食品的風味和質量。產品應力與膠原蛋白含量的多少成正比,而應變則成反比
⑧ 膠原蛋白降解產物1.1什麼意思
摘要 1.1是指的合成和半合成的化學制劑或者原料
⑨ 膠原蛋白不會被胃酸分解掉嗎分解成氨基酸後再合成的蛋白質不會還是膠原蛋白吧
膠原蛋白會被胃酸分解掉,分解成氨基酸後再合成的蛋白質不會是膠原蛋白。
膠原蛋白可以長期吃,但長期吃的期限是3個月作為1個周期,不能終身口服膠原蛋白。因為膠原蛋白如果終身口服,會造成造成胃腸道的消化和吸收不良,膠原蛋白屬於蛋白質的成分,會對胃腸道的黏膜尤其是食管和胃黏膜,造成一定的刺激性作用。
膠原蛋白屬於蛋白質的一種,如果終身大量的服用膠原蛋白還會造成肝腎負擔的增加,造成腎小球的負荷劇烈和肝臟解毒功能的亢進等,因此膠原蛋白不易終身服用,以3個月作為長期的期限。
(9)膠原蛋白降解會怎麼樣擴展閱讀:
注意事項:
1、大分子膠原蛋白進入人體後需要降解為小分子肽、氨基酸才能被人體吸收,真正有效吸收的成分並不多。
2、這些食物多半脂肪含量較高,不適合經常食用。高熱量、高脂肪,尤其是油炸食物都容易產生自由基,加速老化。如果能少吃這一類食物,就等於減少了身體被自由基傷害的機會及皮膚出現黑斑、皺紋等的風險。
3、孕婦是不能服用膠原蛋白產品,因膠原蛋白是19種氨基酸組成的,其中有幾種是不能被胎兒吸收的,容易引起第二特徵過早的發育和成熟,不利於出生後的嬰兒成長和發育。
⑩ 請問1下「膠原酶對膠原的降解活性」是甚麼意思
膠原酶
化學名稱為膠原蛋白水解酶降解是生化反應的進程活性是指親和度降解主要表現是水解大份子材料向低份子材料轉化有高
能量轉化
到低能量的進程表現為
分離提純
溶解發酵可以理解為
膠原蛋白酶
對膠原蛋白的化學反應分解的強度酶參與化學反應就有特異性