水解胶原蛋白肽

胶原蛋白肽还是水解胶原蛋白?在本文中,我们将澄清这两个术语名称,并弄清楚它们的来源和含义。

胶原蛋白肽还是水解胶原蛋白?在本文中,我们将澄清这两个术语名称,并弄清楚它们的来源和含义。

没有区别。术语胶原蛋白肽和水解胶原蛋白是同义词,可互换用于相同的产品。只是语义上的区别。短语“胶原蛋白肽”基于最终产物,是来源于胶原蛋白的多肽;而“水解胶原”来自水解过程,即胶原蛋白肽的制备方法。

举个简单的例子,考虑成分“小麦粉”。

您可以称之为经过磨碎工艺后“磨碎的小麦”。或者变成最终产品即面粉,称之为“小麦粉。

所以水解胶原蛋白只是胶原蛋白肽的另一种说法。

水解胶原蛋白与胶原蛋白肽的比较:该用哪个术语?

哪个也行。两个术语都适合。尽管近年来,人们倾向于使用“胶原蛋白肽”这个名称。这是因为胶原蛋白衍生肽是关键的生物活性成分;换句话说,生物活性肽为各种营养和保健品增加价值,所以使用“胶原蛋白肽”是有意义的。

什么是胶原蛋白?

胶原蛋白是在动物体内发现的重要结构蛋白。本质上,它将身体结合在一起,赋予骨骼、皮肤、肌肉、肌腱、韧带和软骨力量、结构、弹性和凝聚力。

人体的胶原蛋白分不同的种类。例如,I 型胶原蛋白由非常长的、紧密堆积的纤维组成,为韧带、肌腱和皮肤提供拉伸强度。另一方面,II 型胶原蛋白中的纤维较短,使软骨吸收骨骼之间的震动并对关节起到缓冲作用。

所以它是保持身体健康的基本物质。

随着年龄的增长,我们身体产生的胶原蛋白越来越少,因此出现明显的衰老迹象,如皱纹和细纹。这是因为为皮肤提供弹性和结构支撑的胶原蛋白越来越少。

胶原蛋白(通常来自鱼、猪和牛的皮肤和骨骼)是生产明胶和胶原蛋白肽等产品的原料。

什么是胶原蛋白肽,胶原蛋白的水解过程是怎样的?

水解胶原蛋白肽

胶原蛋白肽是通过酶法水解(也称为酶水解)从天然(全长)胶原蛋白中提取的短氨基酸链。

因此,天然胶原蛋白(如牛皮)必须经过软化处理,使胶原蛋白肽从其结合处释放出来并被安全提取。在分子水平上,胶原蛋白由形成高分子量的三链螺旋的三条长氨基酸链组成。结果,胶原蛋白肽被封锁在坚韧且不可溶解的胶原纤维基质中。

胶原蛋白然后经称为酶法水解的工艺进行处理。

这是一种用来分解肽键的特殊的酶,从而可以提取胶原蛋白肽。

水解程度对最终产品的平均分子量有影响。

严格控制酶法水解工艺,确保重现性。

为什么胶原蛋白肽(水解胶原蛋白)对人体有益? 

胶原蛋白多肽具有生物活性。这意味着,一旦它们被吸收到血液中,就可以以多种方式影响体内细胞的活动。比如胶原蛋白肽可以刺激皮肤中的成纤维细胞,产生更多的透明质酸,而透明质酸是皮肤水合作用所必需的物质。

生物活性胶原蛋白肽可以帮助身体修复受损的组织。它可以为皮肤提供结构支撑,有助于保持头发健康,并有助于保持骨密度。

这就是为什么胶原蛋白肽被用于一系列健康、美容和健身需求。

例如,各种科学研究表明,胶原蛋白肽可以通过保护软骨免受降解,并帮助减少关节周围的炎症进而改善关节健康1,2。

这对患有关节疾病的人产生有益的影响,因为它可以帮助改善活动能力和减少疼痛。

胶原蛋白肽的其他用途:

运动恢复

运动员、健美运动员和运动爱好者使用胶原蛋白肽有助于减少他们在强化训练后的恢复时间。剧烈的运动会对肌肉纤维和结缔组织的包裹鞘造成压力,所以身体需要一定的时间来愈合,然后才能进行更多的训练。

胶原蛋白肽可以通过缩短恢复时间帮助恢复,这意味着可以更快运动—进而有助于最大程度实现他们的训练计划,取得好成绩。

除了加快恢复时间,摄取胶原蛋白肽也可以减少肌肉酸痛。

水解胶原蛋白肽

骨骼健康

胶原蛋白肽支持骨骼健康。骨骼主要由胶原蛋白和钙盐组成。

在人的一生中,骨骼在一个被称为骨骼重塑的过程中不断地修复和再生。

作为一种健康补剂,胶原蛋白肽可用于促进骨骼重塑过程,帮助维护良好的骨骼健康。在最近的一项开创性研究4中,研究人员发现补充胶原蛋白肽可以在多个水平上影响骨细胞的代谢,促进骨骼重塑过程,帮助身体保持骨骼强度。

水解胶原蛋白肽

皮肤美容

胶原蛋白肽用于帮助改善皮肤健康,减缓皱纹等明显的衰老迹象。有几项科学研究表明胶原蛋白肽有助于皮肤美容。

2015 年,两项临床研究4的结果显示,补充胶原蛋白对高加索和日本女性的皮肤外观和水合作用起到改善作用。

2019 年的另一项研究5证实,补充胶原肽对不同皮肤类型的参与者的皮肤有积极影响。

水解胶原蛋白肽

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参考文献:

[1] Dar, Q. et al., 2017. Daily oral consumption of hydrolyzed type 1 collagen is chondroprotective and anti-inflammatory in murine posttraumatic osteoarthritis. PLoS ONE 12(4):e0174705

[2] Jiang J.X. et al., 2014. Collagen peptides improve knee osteoarthritis in elderly women: A 6-month randomized, double-blind, placebo-controlled study. Agro FOOD Industry Hi Tech, 25:19-23

[3] Clifford, T, et al., 2019. The effects of collagen peptides on muscle damage, inflammation and bone turnover following exercise: a randomized, controlled trial. Amino Acids 51(4):691-704, doi.org/10.1007/s00726-019-02706-5

[4] Asserin, J. et al., 2015. The effect of oral collagen peptide supplementation on skin moisture and the dermal collagen network: evidence from an ex vivo model and randomized, placebo-controlled clinical trials. Journal of Cosmetic Dermatology, doi: 10.1111/jocd.12174

[5] Rousselot unpublished study 2019

胶原蛋白经过酶水解可成为水解胶原蛋白(Hydrolyzed Collagen,又称胶原蛋白肽),胶原多肽含有19种氨基酸, [1]  其中包括7种成人必需氨基酸和2种幼儿必需的半必需氨基酸;而且氨基酸总量高达90%以上。

中文名 水解胶原蛋白 外文名 Hydrolyzed Collagen

水解胶原蛋白是从经过健康检疫的动物骨骼和皮肤中提取的,用食用级稀酸洗脱骨骼和皮肤中的矿物质,提纯而成的骨或皮肤胶原蛋白:根据不同的皮肤原料(牛、猪或鱼)用碱或酸处理后,采用高纯度的反渗透水,在一定温度下提取出大分子的胶原蛋白质,再通过特殊的酶水解工艺,有效剪切大分子链,最完整地保留有效的氨基酸基团,而成为分子量在2000~5000道尔顿的水解胶原蛋白。生产过程通过多次过滤并去除杂质离子,达到最高级别的生物活性及纯度,并通过包括140℃高温的二次灭菌过程,确保细菌含量达到100个/g以下(这一微生物水平远高于1000个/g的欧盟标准),并通过特殊的二次造粒喷雾干燥,形成高可溶性,可被完全消化的水解胶原蛋白粉。易溶于冷水、易被消化吸收。

(1)水解胶原蛋白的吸水性好:吸水性是蛋白质吸附或摄取水分的能力。胶原蛋白酶解后形成水解胶原蛋白,大量亲水基团外露,导致吸水性明显增加。水解胶原蛋白含有高剂量的甘氨酸、羟脯氨酸、脯氨酸、丙氨酸(如Peptan水解胶原蛋白含甘氨酸20%、羟脯氨酸12%、脯氨酸13%、丙氨酸8%),吸水性更强)。2008年,李卫林等比较胶原蛋白和不同分子量的胶原蛋白水解产物--水解胶原蛋白的吸水性,结果显示:胶原蛋白吸水性为16.37%,水解胶原蛋白随着分子量从(2.7~4.5)×10降低到(0.66~0.95)×10,但是,其吸水性从18.72%明显增加到25.21%。 [2] 

(2)水解胶原蛋白的溶解性好:蛋白质的水溶性取决于其分子中可电离基团和亲水基团的多少,胶原蛋白的水解造成肽键的断裂,导致一些极性亲水基团(如-C00H、-NH2、-0H)的数目增加,使蛋白质的疏水性降低,电荷密度增大,亲水性增加,水溶性提高。通过测定氮溶解指数(NSI)比较胶原蛋白和不同分子量的胶原蛋白水解产物水解胶原蛋白的溶解性,结果提示:胶原蛋白溶解性为93.81%。水解胶原蛋白随着分子量从(2.7~4.5)×10降低到(0.65~0.95)X10,其溶解性从97.64%明显增加到100.00%。 [2] 

(3)水解胶原蛋白的保水性高:蛋白质的保水能力受到蛋白浓度、分子质量、离子种类、环境因素等的影响,通常用水分残存率表示。胶原蛋白水解程度的增加,水分残存率也逐渐增加。由于胶原蛋白中含有大量的极性氨基酸残基,如甘氨酸、丙氨酸等,胶原蛋白水解成水解胶原蛋白,亲水基团暴露增多,极性键更多的释放,与水分子的结合能力也因此增强,从而提高了胶原蛋白酶解产物水解胶原蛋白的保水性。通过测定水分残存率比较胶原蛋白和不同分子量的胶原蛋白水解产物水解胶原蛋白的保水性,结果:在相同的时间间隔内,水解胶原蛋白随着分子量从(2.7~4.5)×10降低到(0.65~0.95)X10,其水分残存率逐渐增加。 [2] 

(4)水解胶原蛋白对成纤维细胞的趋化性:1978年,Postlethwaite等定量测定人皮肤的成纤维细胞对I、II、Ⅲ型人胶原蛋白和水解胶原蛋白的趋化反应。结果显示,胶原蛋白和水解胶原蛋白可能在体内对成纤维细胞有趋化刺激功能,吸引成纤维细胞,加速受损组织修复。 2005年,Minaguchi等研究显示,摄入56天水解胶原蛋白(1.Og/kg/天)可引起胶原纤维直径显著增加到160~180 nm,且平均纤维束直径也显著增加,硫酸皮肤素增加,透明质酸减少,从而改善力学性能,增加皮肤的柔软度和弹性。2006年,Matsuda等研究显示,摄入62天水解胶原蛋自(0.29/kg/天)可显著增加成纤维细胞密度、胶原纤维直径和密度以及核心蛋白聚糖的硫酸皮肤素的百分比,提高真皮的胶原纤维形成,增加皮肤的机械强度,皮肤皱纹得到改善。Shigemura等研究指出,人摄入水解胶原蛋白后外周血中会出现脯氨酰--羟脯氨酸,脯氨酰--羟脯氨酸可能刺激皮肤的成纤维细胞牛长,增加皮肤迁移的成纤维细胞数目,提高表皮细胞转换,加速水分透过肌肤层流动,增强皮肤保湿能力,预防深层皱纹的生成。 [2] 

胶原蛋白经过酶解后形成水解胶原蛋白,其分子结构和分子量发生改变,使之吸水性、溶解性、保水性等功能特性发生变化。水解胶原蛋白分子质量较大者,相对疏水作用较强,能够较好的维持分子的构形,因而在两相体系中具有较好的吸油性、乳化性和乳化稳定性,因此,油性化妆品中要求添加水解程度较低的分子量较大的水解胶原蛋白;但是保湿型化妆品中就要求添加水解程度高的分子量小的水解胶原蛋白,其极性基团能够形成氢键、离子键等极性作用力,有较好的吸水性、溶解性和保水性。水解胶原蛋白的分子量有2000道尔顿和5000道尔顿的,分别适用于油性化妆品和保湿型化妆品。水解胶原蛋白对成纤维细胞的趋化性刺激皮肤的成纤维细胞生长,显著增加成纤维细胞密度、胶原纤维宣径和密度、以及核心蛋白聚糖的硫酸皮肤素的百分比,使皮肤的机械强度增加,力学性能改善,柔软度和弹性增加,保湿能力更强,皮肤细小皱纹和深层皱纹得到改善。 [3] 

根据具体化妆品配方需要来选择添加量。

参考资料
  • 1    宋晓燕,高彦祥,袁芳.水解胶原蛋白的研究进展[J].中国食物与营养,2008,2:32-34。
  • 2    周建烈,林子豪.水解胶原蛋白的美容效应研究进展[J].中国美容医学,2010,19(11):1730-1731.
  • 3    许德田,齐显龙.口服胶原蛋白水解产物对皮肤的作用[J].中国美容医学,2013,22(3):410-413.