胶原蛋白的研究进展汇总.

胶原蛋白生物活性肽的研究现状摘要：本文介绍了胶原蛋白的结构，综述了胶原蛋白生物活性肽的多种生物活性，包括抑制血管紧张素转换酶、抗氧化、抑制血小板凝结和抗肿瘤活性等，并对胶原蛋白生物活性肽的开发应用前景作了展望。

关键词：胶原蛋白；生物活性肽；抑制血管紧张素转化酶；抗氧化Research Progress of Collagen PeptidesAbstract：The structure of collagen was introduced and biology active of collagen peptides, include Angiotensin-converting enzyme inhibition, antioxidation, anti-platelet clotting and anticancer etc. were summarized in this article. The exploiting potential foreground of collagen active peptides was prospected.Key words:collagen；bioactive peptides；Angiotensin-converting enzyme inhibition；antioxidation；前言：肽是由氨基酸通过肽键连接而成的化合物，它是机长期以来，人们仅仅把食物蛋白质当作一种营养丰体组织细胞的基本组成部分。

生物活性肽是指具有特殊富的成分，认为蛋白质只有水解成游离氨基酸后才能被生理功能的肽类物质。

1902年伦敦大学医学院的Bayliss吸收，它只能为人体提供充足的氮源和必需氨基酸，但和Startling从动物的胃肠中发现了一种能引起胰腺分泌是在后来的研究中证明大量氨基酸是以2～6个氨基酸组活动的物质，称为分泌素，这是人类第一次发现生物成的寡肽形式被吸收，寡肽有助于肠道吸收。

胶原蛋白的研究进展及其应用林祥明厦门大学生命科学学院，福建厦门（361005）E-mail：lxmwxr@摘要：胶原蛋白来源广泛，有许多优良性质且用途广泛。

本文概述了胶原蛋白的结构、特性、研究现状及其制备方法，阐述了胶原蛋白及其水解产物在化妆品、医药、功能保健食品等相关领域的应用。

关键词：胶原蛋白制备进展应用1. 引言胶原蛋白为人体主要的细胞外间质成分之一，是人体蛋白质的一大家族。

胶原蛋白分子的异常合成与沉积是纤维化反应的基础。

在胚胎发育、组织重建、损伤修复等过程中，生长因子及分化因子对胶原蛋白基因的表达具有重要的调控作用[1]。

近年来人们进行了这些因子等对胶原基因转动调控作用的研究，这将有助于阐明胶原蛋白基因表达的调控机制。

胶原蛋白基因的表达是其本身的顺式作用、反式作用因子以及诸多调控因子相互作用的结果[2]。

到目前为止，已报道的胶原类型大约有19种，对天然胶原的研究有助于进一步理解靶药物和胶原之间结构功能关系。

有人用人成纤维II型胶原的三维结构模型来进行合成胶原组织、胶原的结构和功能的研究，利用这一系统进一步研究侧链基团的立体化学和特定分子的相互作用，继而评价胶原相关疾病的临床治疗效应。

此外，连接分子末端非螺旋末端肽是胶原分子抗原性的主要来源，而且用胃蛋白酶除去末端肽的缺失胶原是很有应用前景的药物载体，特别是用于基因递送[3，4]。

胶原蛋白是构成动物机体的重要功能物质，它具有其他合成高分子材料无法比拟的生物相容性和生物可降解性。

胶原蛋白质结构和功能特点的多样性和复杂性，决定了其在许多领域的重要地位，以及良好的应用前景。

目前胶原已广泛地应用于食品、化妆品、营养保健品、生物肥料以及医用材料等领域。

2. 胶原蛋白的概况胶原蛋白是一种白色、不透明、无支链的纤维蛋白质，是由动物细胞合成的一种生物性高分子，广泛存在于动物的骨、腱、肌鞘、韧带、肌膜、软骨和皮肤中，是结缔组织中极其重要的一种蛋白质，占哺乳动物体内蛋白质总量的25%~30%，相当于体重的6%[5]，是人体重要的细胞外基质成份。

胶原蛋白研究进展*：通讯作者.23465145378@摘要: 胶原蛋白以其独特的生物特性而具有广阔的应用前景．对近年来国内外学者与生产厂家对胶原蛋白的制备、生物学功能作用及应用方面的研究进展进行了综述，以期充分有效地利用该生物资源．关键词: 胶原蛋白; 制备; 功能; 应用引言:胶原蛋白( collagen) 是细胞外基质的主要成分，约占胶原纤维固体物的85%，占动物体内蛋白质总量的25% ～30%，它广泛存在于动物的结缔组织( 骨、软骨、皮肤、腱、韧等) 中，对机体和脏器起着支持、保护、结合，以及形成界隔等作用［1］．目前，已发现的胶原蛋白有20 多种，它们在动物体内有着不同生理功能，其中，科研人员研究较多较深入的是Ⅰ型胶原蛋白．Ⅰ型胶原蛋白( 以下所述胶原蛋白均指Ⅰ型胶原蛋白) 分子长度约为300 nm，直径约为115nm，呈棒状，由3 条多肽链构成3 股螺旋结构，即: 2条αⅠ链，1条αⅡ链，αⅠ链和αⅡ链只是在氨基酸顺序上有微小差异．胶原蛋白特有的左旋α链相互缠绕构成胶原蛋白的右手复合螺旋结构，在螺旋区段，氨基酸呈现( Gly-X-Y) n 周期性排列．胶原蛋白中，甘氨酸( Gly) 含量较大，约占30%，脯氨酸( Pro)和羟脯氨酸( Hyp) 共占约25%，而一般动物蛋白质中羟脯氨酸含量极微少．可以说，羟脯氨酸是胶原蛋白特有的氨基酸，其含量多少与胶原蛋白的稳定性、变性温度成正性相关［2］．同时，胶原蛋白具有很强的生物活性及生物功能，能参与细胞的迁移、分化和增殖，使动物的骨、腱、软骨和皮肤保持一定的机械强度．此外，胶原蛋白因其弱的抗原性和良好的生物相容性，在烧伤、创伤、眼角膜疾病、美容、矫形、硬组织修复、创面止血等医药卫生领域用途广泛．目前,国内外关于胶原蛋白的研究极为活跃，本文拟对胶原蛋白的制备、生物学功能及应用进行综述，以期充分有效利用该生物资源．1.胶原蛋白的制备目前，对胶原蛋白的提取主要有3 种方法，即酸法、酶法与碱法．因此，根据提取方法的不同，胶原蛋白也可以分为酸溶性胶原蛋白、酶溶性胶原蛋白以及碱溶性胶原蛋白，这3 种胶原蛋白的结构、理化性质与用途都不同．此外，随着动物年龄的增长，胶原蛋白中的分子间架桥随之增多．对于年龄较小的动物，一般采用中性盐溶液( 1 mol /L 以下的NaCl 溶液或Na2HPO4溶液) 或者稀酸溶液( pH 值4． 5 以下的酸性溶液) 便可以将可溶性胶原蛋白从动物结缔组织中提取出来．稀酸溶液能切断分子间架桥，较中性盐溶液的提取能力强，通过酸处理后仍然不能溶解提取的胶原蛋白一般称为不可溶性胶原蛋白，通常采用酶或者碱处理的方法进行提取．由于受口蹄疫、疯牛病等的影响，人们对提取制备胶原蛋白的原料，已从常用的猪、牛真皮逐渐开始采用鱼鳞、鱼皮等原料．但鱼类胶原蛋白中羟脯氨酸含量较低，导致其变性温度也相对较低，如果温度稍微提高，胶原蛋白容易变性，不能制成产品．目前，胶原蛋白的研究热点之一是开发耐热胶原蛋白，旨在保持原有胶原蛋白特性的基础之上，提高胶原蛋白的耐热性，进而达到制备安全、稳定、有效的胶原蛋白制品的目的．井原等［3］采用酸法对胶原蛋白进行提取，再用蛋白酶除去提取物两端的抗原性肽链，生成“脱端肽胶原”; 之后加入磷酸缓冲液调节至中性，此时，胶原蛋白分子会再次形成纳米纤维构造，变性温度上升10 ℃; 再将胶原蛋白用架桥剂水溶性碳二亚胺( EDC) 处理，实现更多分子间架桥，从而将变性温度从28 ℃提高到55 ℃，实现了提高变性温度的目的．2 胶原蛋白的生物学功能2．1 细胞功能调节功能细胞外基质( extracellular matrix，ECM) 与细胞支架相互作用可将化学和机械信号通过细胞膜上的受体进行转换，并导致细胞形态、蛋白质和其他细胞功能发生变化．在ECM 与细胞膜成分之间的相互作用关系中，胶原蛋白能直接与细胞膜受体相互作用，或间接与ECM 中的糖蛋白或糖胺聚糖相互作用，对细胞膜受体施加影响以参与细胞行为的调控．而在生理或病理机制的调控下，胶原蛋白有机地参与细胞迁移和代谢，从而使细胞更准确地发挥其功能．此外，研究发现，采用注射合成胶原结合肽的凝胶，可以在动物体内体外增强成骨作用．通过Ⅰ型胶原蛋白处理后的ADAMTS-1 可提高动物成骨细胞的三维生长．将可吸收胶原蛋白海绵与人类基本成纤维细胞生长因子重组体结合，可促进鼠坐骨神经的再生［4］．2．2 止血、创伤愈合功能天然胶原蛋白聚集体是一种很好的止血剂．研究人员在实验中发现，出血小板首先黏附于胶原蛋白表面，诱导血小板释放，大量的血小板聚集最终产生止血栓，胶原蛋白的止血活性依赖于胶原蛋白聚集体的大小和分子的天然结构，变性的胶原( 明胶)白无明显的诱导止血功能．胶原蛋白的天然结构尤其是足够发达的四级结构，是胶原蛋白具有凝聚能力的基础，而采用胶原蛋白制备的凝血材料，如胶原/壳聚糖复合膜的止血性能比明胶等一般材料要好得多.2．3 美容功能通常，皮肤中的胶原蛋白以Ⅰ型胶原蛋白为主，随着人们年龄的增长，分子间架桥日益增多，胶原蛋白纤维亦越紧密，使得皮肤容易老化而变僵硬、松弛．胶原蛋白与人体组织的亲和性很好，有利于自身组织的修复再生．研究发现，当注射胶原蛋白几周后，动物体内形成正常的结缔组织，使受损老化的皮肤得到填充和修复，从而达到延缓皮肤衰老的目的，而胶原蛋白溶液还有很强的抗辐射作用，且能形成较强的保水层保护皮肤。

胶原蛋白的发展历程胶原蛋白是一种重要的结构蛋白，广泛存在于人体的皮肤、骨骼、肌肉、血管等组织中，对维持组织的结构和功能发挥着重要作用。

胶原蛋白的发展历程可以追溯到19世纪初，以下将详细介绍胶原蛋白的发现和研究发展。

胶原蛋白的发现可以追溯到1810年，当时法国化学家布拉德洛（Henri Braconnot）首次从骨骼中提取到一种含氮的物质，并将其命名为“胶原质”（collagène）。

随后的几十年里，科学家们对胶原质进行了进一步的研究，发现它是一种具有纤维状结构的蛋白质。

到了20世纪初，研究者们开始对胶原蛋白的组成和结构进行更深入的研究。

1912年，瑞典科学家兰德斯（T. S. Lands）首次成功地从动物的皮肤中提取到纯净的胶原蛋白，并对其进行了化学分析。

他发现胶原蛋白主要由三种氨基酸组成：甘氨酸、羟脯氨酸和脯氨酸。

这一发现为后续的研究奠定了基础。

随后的几十年里，研究者们对胶原蛋白的结构和功能进行了更加深入的研究。

1950年代，美国科学家保罗（Linus Pauling）和科尔斯滕（Robert Corey）通过X 射线衍射技术研究了胶原蛋白的份子结构，发现它具有三股螺旋状的结构，被称为“左旋螺旋”。

这一结构的发现对于后续的研究起到了重要的指导作用。

20世纪后半叶，随着生物技术的发展，研究者们对胶原蛋白的研究进入了一个新的阶段。

通过基因工程技术，科学家们成功地克隆了胶原蛋白的基因，并利用大肠杆菌等生物表达系统大规模生产了胶原蛋白。

这一突破使得胶原蛋白的研究得以加速，并为其在医学和美容领域的应用提供了基础。

如今，胶原蛋白已经成为医学和美容领域研究的热点之一。

在医学方面，胶原蛋白被广泛应用于修复创伤和促进组织再生。

在美容领域，胶原蛋白被用于抗衰老和改善皮肤弹性。

此外，胶原蛋白还被应用于食品工业、药物传递系统等领域。

总结起来，胶原蛋白的发展历程可以追溯到19世纪初，经过几十年的研究，科学家们逐渐揭示了胶原蛋白的组成和结构。

第1篇一、实验背景胶原蛋白作为一种重要的生物大分子，广泛存在于人体皮肤、骨骼、软骨等组织中，对于维持组织结构和功能具有至关重要的作用。

近年来，随着人们对健康和美容需求的不断增长，胶原蛋白在食品、医药、美容等领域得到了广泛应用。

本研究旨在通过体外实验，探讨胶原蛋白在特定条件下的增长情况，为胶原蛋白的制备和应用提供理论依据。

二、实验材料与方法1. 实验材料- 胶原蛋白原液- 胶原蛋白培养基- 细胞培养箱- 电子显微镜- 流式细胞仪- 试剂：青霉素、链霉素、胎牛血清等2. 实验方法- 细胞培养：采用原代培养法，从人体皮肤组织中分离培养成纤维细胞，并进行传代培养。

- 胶原蛋白诱导：将培养好的成纤维细胞接种于96孔板，加入胶原蛋白原液，设置不同浓度梯度，观察细胞生长情况。

- 细胞形态观察：使用显微镜观察细胞形态变化，记录细胞增殖情况。

- 流式细胞仪检测：检测细胞周期和细胞凋亡情况。

- 胶原蛋白含量测定：采用双缩脲法测定细胞培养液中胶原蛋白含量。

三、实验结果与分析1. 细胞形态观察- 随着胶原蛋白浓度的增加，细胞增殖速度逐渐加快，细胞形态逐渐变长，细胞数量明显增多。

- 在胶原蛋白浓度为50 μg/mL时，细胞增殖速度最快，细胞形态最佳。

2. 流式细胞仪检测- 在胶原蛋白浓度为50 μg/mL时，细胞周期分布处于G1期和S期，细胞凋亡率较低。

3. 胶原蛋白含量测定- 随着胶原蛋白浓度的增加，细胞培养液中胶原蛋白含量逐渐升高，在胶原蛋白浓度为50 μg/mL时，胶原蛋白含量最高。

四、实验结论1. 胶原蛋白对成纤维细胞的增殖具有促进作用，且在一定浓度范围内，促进作用与胶原蛋白浓度呈正相关。

2. 在胶原蛋白浓度为50 μg/mL时，细胞增殖速度最快，细胞形态最佳，胶原蛋白含量最高。

3. 本实验为胶原蛋白的制备和应用提供了理论依据，有助于进一步研究胶原蛋白在生物医学领域的应用。

五、实验展望1. 进一步研究胶原蛋白在不同细胞类型中的生长情况，为胶原蛋白在更多领域的应用提供理论依据。

胶原蛋白基生物材料应用及研究胶原蛋白是一种重要的结构蛋白，广泛存在于动物体内。

它是组成骨骼、肌肉、皮肤、角膜等组织的基本构成物质。

胶原蛋白具有良好的生物相容性和生物降解性，因此被广泛应用于生物医学领域中，特别是作为一种生物材料被广泛关注和研究。

在本文中，我们将介绍目前胶原蛋白基生物材料的应用及研究进展。

胶原蛋白的来源及制备胶原蛋白的来源很广泛，比如动物的皮肤、牛皮筋、骨骼、软骨等。

获得胶原蛋白有多种方法，通常的方法是酸解法、酶解法和碱解法。

其中，酸解法是最常用的方法之一。

这种方法通过使用酸将来源物中的胶原蛋白分离出来。

在获得肉类胶原时，通常会用盐腌的方法将蛋白质从骨头中提取出来。

胶原蛋白提取之后要进行一些后续处理，比如酸中和、洗涤等，以获得高质量的胶原蛋白。

胶原蛋白材料的应用胶原蛋白基生物材料的应用非常广泛，下面列出了一些典型的应用领域。

体内组织工程胶原蛋白是一种重要的组织工程材料，可用于细胞培养、支架、移植和组织修复等方面。

在细胞培养中，胶原蛋白可以提供细胞所需的支撑和营养环境，有助于细胞生长和分化。

在组织修复中，胶原蛋白可以用作支架材料，支持细胞生长和组织修复。

同时，胶原蛋白通过形成无菌的活性膜，具有减少感染和促进伤口愈合等作用。

医疗器械胶原蛋白材料也被广泛应用于医疗器械上。

它可以用作人工血管、人工韧带、人工关节等医疗器械的材料。

人工血管的制作需要具有良好生物相容性和可降解性的材料，因此胶原蛋白应用前景广阔。

另外，胶原蛋白还可以用于制作人工皮肤、人工角膜等。

美容与保健胶原蛋白是皮肤和关节中的重要成分。

生产胶原蛋白的数量与质量是保证皮肤和关节健康的重要因素。

胶原蛋白的补充可以保持皮肤的弹性和亮度，并有利于预防关节炎等疾病。

因此，胶原蛋白已被广泛用于美容和保健产品中。

胶原蛋白材料的研究进展近年来，胶原蛋白的相关研究受到越来越多的关注。

研究主要集中在提高胶原蛋白的性能，并探索其更广泛的应用。

提高性能随着研究的深入，人们发现胶原蛋白材料的性能有待提高。

第34卷第2期吉林医药学院学报V01．34N o．22013年04月Jo哪al of Ji l i n M edi cal C oue ge A pr．2013文章编号：1673-2995(2013)02旬133旬3胶原蛋白应用的研究进展R es e ar ch pr O gr ess of coU agen appncat i on综述白海英1，柯蕾芬1综述，朱文赫h，吕士杰2审校(吉林医药学院：1．临床医学院，2．生化教研室，吉林吉林132013、摘要：胶原蛋白是结缔组织的主要蛋白成分，也是与机体的细胞、组织和器官功能息息相关的功能性蛋白。

胶原蛋白因其独特的生物特性、良好的相容性以及可生物降解性而在许多领域得到了广泛的应用。

本文对胶原蛋白的应用作一综述。

关键词：胶原蛋白；组织工程中图分类号：R341文献标识码：A胶原蛋白(coU agen)，又叫胶原质，是细胞外基质的主要成分，主要以不溶性纤维蛋白的形式存在。

其广泛存在于动物的结缔组织中，占动物体内蛋白质总量的25％一30％，对机体和脏器起着支持、保护、结合以及形成界隔等作用u J。

胶原蛋白的营养十分丰富，其富含除色氨酸和半胱氨酸外的18种氨基酸，同时还含有在一般蛋白质中少见的羟脯氨酸和焦谷氨酸口引。

胶原蛋白的结构特征是三螺旋结构，其独特的三重螺旋结构，使该分子结构非常稳定，且具有低免疫原性和良好的可生物降解性等特征。

胶原蛋白作为天然的生物资源，其独特的生物相容性和生物可降解性是当今合成高分子材料无法比拟的，另外还有其他特性如高拉伸强度、低免疫性、止血性能以及促进细胞生长等性能。

因此，被广泛应用于临床医学、化妆品、食品、化工原料与研究等领域，本文就胶原蛋白的应用进行综述。

1胶原蛋白在医疗卫生行业中的应用组织工程是研究和开发用于修复、维护、促进人体各种组织或器官损伤后功能和形态的生物替代物的新兴学科。

它主要从四个方面进行研究：种子细胞、支架材料、器官构建和临床使用¨J。

胶原蛋白的发展历程胶原蛋白是一种重要的结构蛋白质，存在于人体的皮肤、骨骼、血管、肌肉等组织中。

它具有支撑和保护组织的功能，同时也参与了许多生物学过程。

胶原蛋白的研究和发展历程可以追溯到19世纪。

19世纪初，法国化学家布拉德雷首次提出了胶原蛋白的概念。

他观察到煮沸动物组织时，会产生一种胶状物质，于是将这种物质命名为“胶原蛋白”。

布拉德雷的发现为后来的研究奠定了基础。

20世纪初，研究者开始对胶原蛋白的结构进行深入研究。

瑞典化学家高尔基发现了胶原蛋白的三股螺旋结构，这一发现为后来的研究提供了重要线索。

随后的几十年里，科学家们通过X射线衍射、核磁共振等技术手段，逐渐揭示了胶原蛋白的精细结构。

20世纪中叶，随着生物技术的发展，人们开始尝试从动物组织中提取胶原蛋白。

最早的方法是通过酸性溶液或酶解来提取胶原蛋白，但这种方法存在一定的局限性，无法获得纯度较高的胶原蛋白。

20世纪70年代，随着分子生物学的发展，人们开始利用基因工程技术来生产胶原蛋白。

通过将人类胶原蛋白基因导入细胞中，利用细胞的合成机制来产生胶原蛋白。

这种方法不仅可以大规模生产胶原蛋白，还可以调控其结构和功能。

近年来，随着人们对胶原蛋白的认识不断深入，胶原蛋白的应用领域也不断扩展。

在医学领域，胶原蛋白被广泛用于治疗创伤、促进伤口愈合、修复组织等方面。

在美容领域，胶原蛋白被用于抗衰老、改善皮肤弹性等方面。

此外，胶原蛋白还被应用于食品、药品、生物材料等领域。

总结起来，胶原蛋白的发展历程经历了从发现到结构研究，再到提取和生产的过程。

随着科学技术的不断进步，人们对胶原蛋白的认识和应用也越来越深入。

胶原蛋白作为一种重要的生物材料，对于人类的健康和美容具有重要意义。

未来，随着科学技术的不断发展，胶原蛋白的研究和应用将会有更广阔的空间。

生物制药与研究2019·04190Chenmical Intermediate当代化工研究中，探测其中范围里有地震波的，然后地震波可以把地质有关的数据信息反馈回来，探测器的处理以及分析这些信息都是利用自动化，按照这样就可以合理科学的判断石油的分布位置。

随着科学技术水平的不断提高，我国的物探技术也在不断的更新换代，当中的三维地震技术和数字以及反射地震技术的应用就产生了十分积极的作用，科学的应用这些技术，大大提升了石油勘探的准确性，此类数据的参数也变得更为准确，极大的保障了勘探的性能，准确的分析了石油的储量。

其次，电法勘探工艺在物探技术中也非常重要，这是通过结合不同区域成分的电性差异，以此找到矿源和确定地质结构的勘探方式。

最后，通过遥感技术的使用，对获取信息的准确性也十分有利，对勘探的实时性和准确性的提升也很大。

(4)计算机仿真技术当下社会科学技术的发展过程之中，计算机是对人们生产生活影响最大的一个产物，计算机在人们的很多生活领域中都有所应用，而且石油地质的勘探技术开展的过程之中，我们也渐渐使用了计算机技术，就以在准葛尔盆地的石油勘探的过程之中，因为准葛尔盆地本身复杂的地质和地势，如果利用传统的勘探技术那么效果势必不会很安全和准确。

所以我们需要借助计算机完成一种仿真化的地质勘探工艺，就是结合了全球定位技术GPS，可以对准葛尔盆地中的油田实现准确的预测，以及预估油田中油气含量等，并且在测量结束之后我们能够通过计算机产生的模型直接在模型上实施操作，进而挑选一种最有效的开采方法，为我们接下来的石油勘探以及石油的开采打下了坚固的基础。

3.结论总体来说，由于当前社会对于石油资源的需要量越来越大，所以，我国的石油勘探技术水平的提高也十分的明显，由于石油资源相对较少，经济社会的发展需求量的逐步提升，必须要提高石油的开采总量，提升石油的开采效率是当前的主要目标，提升石油地质资源勘探技术的改进与发展，不断的创新当前的技术，才可以对石油资源的开采带来更大的帮助，国家也要不断鼓励技术的改革创新，提供足够的资金供给，真实满足当前社会发展的需要，才可以推动我国石油地质勘探技术逐渐提升。

第23卷第5期2009年9月长沙大学学报JOUR NAL O F CHANGS HA UN I VERS I TYVo.l23No.5S e p.2009胶原蛋白的研究进展*廖艳阳(湖南农业大学东方科技学院,湖南长沙410128)摘要:胶原蛋白是细胞外基质(EC M)的主要成分,对维持皮肤、血管壁弹性,保持毛发、指甲柔软亮泽,提高软骨的润滑性等都有重要作用.胶原蛋白因具有良好的物理性能和生物学特性在许多领域有着广泛的应用.关键词:胶原蛋白;应用;研究中图分类号:Q512.6;Q493.99文献标识码:A文章编号:1008-4681(2009)05-0036-03胶原蛋白(也称胶原)是细胞外基质(EC M)的主要成分,约占胶原纤维固体物85%,占体内蛋白质总量的25%~30%.胶原中含有大量的甘氨酸,约占总氨基酸的27%,其一级结构均为/G ly-X-Y0重复序列,其中脯氨酸和羟脯氨酸的含量特高,占胶原氨基酸的14%,这两种氨基酸是胶原特有,而色氨酸、酪氨酸以及蛋氨酸等必需氨基酸含量低,因此,胶原属不完全蛋白质.胶原呈乳白色的一种多糖蛋白,具有很强的延伸力,不溶于水,在酸中可溶解[1].到目前为止,人们发现19种不同类型的胶原蛋白,其中容易分离且产量较高的只有5种:从动物的皮肤或跟腱中提取出的Ñ型胶原蛋白的价格人们才可以接受;其它类型的胶原如Ó、Ô、Õ仅在研究中制备,由于价格昂贵都不宜大量生产[1,2].不同的物种和不同部位来源的组织,胶原蛋白的含量显著不同;在不同的生长时期,胶原蛋白的含量也不同,从婴儿到成年,胶原蛋白的总量大约要增加2倍,20岁以后不再增加,50岁以后逐渐减少;甚至是同一物种在不同的生活条件下,其体内胶原蛋白的含量和质量都不相同,如野生的和养殖的同一品种的黑鲈(D icentrarchus labrax L.),其皮肤里的胶原蛋白的含量就不相同[3,4].1胶原蛋白的特性胶原蛋白用于医药学方面有许多优点,如高亲水性、无毒、体内生物相容性、降解性好.这些优点使得胶原在生物医学方面有多种多样的应用形式,且它在体内相对稳定,作为一种蛋白质,对酶降解亦很敏感.有关胶原蛋白副作用的报道仅限于作为外科整形进行胶原移植时引发的局部红肿,临床反应比较少见.单个的Ñ型胶原分子量约285kD,宽14A,长约3000A,由三条多肽链组成.X型胶原是近年来发现的一种新型胶原,它与一般的胶原纤维不同,不以纤维的形式存在,而是以液态均相的形式分布于细胞外基质内,是细胞外基质的重要组成成分.而且,它只在特定的时期、特定的部位存在,由特定的细胞合成分泌,具有特异性合成、局限性分布、一过性存在的特征,且它通常只存在于生长发育期的软骨内,由肥大软骨细胞合成,然后分泌到细胞外基质,分布在即将骨化的软骨内,并启动软骨骨化.近年的研究发现,尽管它存在期短,分布局限,但在骨筋的生长发育过程中起着不可替代的作用.2胶原蛋白的生物合成胶原生物合成的方式与其他分泌蛋白质相似,但胶原具有其特有的反应过程.胶原的生物合成大致分为3步[5].第1步:胶原的各个肽链所对应的遗传基因信息,由信使RN A(mRNA)识将编码蛋白所需的信息转录到核糖体,在核糖体上合成多肽链的过程.第2步:合成形成的多肽链侧链的羟基化(羟脯氨酸生成)和糖基化作用后,生成条多肽链的过程.第3步:分泌到细胞外的前胶原分子,被切断形成通常的胶原分子,形成纤维,并在纤维分子内引入交联键的过程.3胶原蛋白的制备段明瑞等[6]将人体已知序列胶原蛋白的一段基因进行特定重组并修饰后转化到大肠杆菌内,并经过对其水溶性、免疫排异性、稳定性、成胶性、吸收性等特性的改进,使其基因表达产物的结构和性能优于天然胶原蛋白.范代娣等[7,8]研究结合以E.coli BL21菌株的特点,采用高密度发酵技术,利用近似指数流加补料的方法对重组人源型胶原蛋白基因工程菌进行高密度培养,建立起补料分批发酵过程动力学模型,为进一步发现最适条件、优化和控制反应器奠定了基础.动物体胶原蛋白在性能和来源方*收稿日期:2009-07-04;修回日期:2009-10-10作者简介:廖艳阳(1974-),女,湖南湘乡人,湖南农业大学东方科技学院讲师,硕士.研究方向:生物化学与分子生物学.总第91期廖艳阳:胶原蛋白的研究进展面的固有缺陷,直接限制了其用途的开发,而重组类人胶原蛋白具有材料性能好和成本低廉等方面的优势,因此该研究具有一定的意义.王晓军等建立了重组类人胶原蛋白分离及纯化工艺.将工程菌株E.coliBL213.1在L15329型12.8L自控发酵罐中培养14h,发酵菌体经超声破碎、硫酸铵沉淀后,依次经DEAE-52和Sephadex C-100柱层析分离纯化.发酵菌体干重达到71g/L,表达量为菌体蛋白量的29.4﹪,最终产物纯度达98﹪,回收率为80.5﹪,纯化倍数为3.4.纯化的类人胶原蛋白达电泳纯,相对分子质量为90000.4胶原蛋白的最新应用胶原蛋白作为天然的生物资源,具有合成高分子材料无法比拟的生物相容性和生物可降解性,可广泛应用在医药、食品、化妆品等工业中.4.1食品方面的应用胶原蛋白在食品中的应用比较早,如早期的向肉制品中加入猪皮用作肉制品的品质改良剂,可使产品嫩度增加、弹性改善等.胶原蛋白含量的多少对产品的品质有很大的影响,产品应力与胶原蛋白含量的多少成正比,而应变则成反比.近年来胶原蛋白在食品中的应用出现了新的发展方向.4.1.1作为功能食品和保健食品近年来胶原蛋白及其降解产物被普遍地用在功能食品和蛋白饮料中,特别是其降解物几乎没有过敏蛋白质,机体能完全吸收.日本厚生省将其作为/健康食品0推向市场;胶原蛋白还可以作为一种补钙的保健食品,因为血浆中来自胶原蛋白的羟脯氨酸是将血浆中的钙运输到骨细胞的运载工具,因此摄入足够的胶原蛋白,就能在一定程度上保证正常的钙质需要量,香港大学预防疾病研究所王凯教授指出,如果缺少胶原蛋白,用补钙来防治骨质疏松,再多的钙也无法改善[9,10].4.1.2生产可食性包装材料由于/白色污染0已成社会重疾,对可降解、可食性食品包装材料的研究热潮应运而生.胶原蛋白因其具有紧密的螺旋结构,从而显示出很强的韧性和强度;氨基酸组成又使其具有优良的成膜能力,这些有利条件都促使了其在可食性食品包装材料中的应用.用胶原蛋白制成的香肠肠衣、肉类、鱼类的包装纸、涂抹层及可食包装膜,具有良好的抗拉强度、热封性、较高的阻气、阻油、阻湿性能,可防止食品吸潮及干缩变形,还可携带抗氧化剂和除菌剂,保证食品的新鲜度和天然风味.同时,胶原蛋白还具有良好的染色性,可用天然食用色素染成近似肌肉的颜色,增加了产品的可接受性[11].4.1.3在调味品中的应用有报道说日本以动物胶原蛋白为原料经胶原蛋白水解酶水解、调制开发出新型调味品,这种调味品因其含有丰富的呈味氨基酸,具有很好的呈味性能,同时还能补充部分氨基酸.4.2医疗方面的应用胶原蛋白能保持血管壁弹性、防止栓塞、提高软骨以及韧带的润滑、减轻关节僵硬等,其在治疗真皮损伤或缺陷、美容整形、改善睡眠、增强机体免疫力等方面中的作用已获得共识,近年来科学技术的发展,加速并扩展了胶原蛋白在医学上新的应用.4.2.1在烧伤中的应用自体皮肤移植一直是治疗二度和三度烧伤的全球标准方法,然而对于严重烧伤的病人,缺少合适的可移植的皮肤成了最严峻的问题,因而方便的生物工程皮肤就显得十分必要.Judth H ohlf eld等(2005)利用生物工程技术通过婴儿皮肤细胞培育出婴儿皮肤组织,这种胶原蛋白组织在没有自体移植的情况下,在3周到18个月不等的时间里可治愈不同程度的烧伤,而且新长出的皮肤也很少表现出肥大增生和抗性,因而在治愈烧伤和其它一些长期的伤口具有不可低估的潜力[12].为了增加胶原蛋白在医药行业的应用,传统的工艺是用高温、化学反应等,但这些技术通常会破坏蛋白质,也会增加其在人体中应用的不安全性.现在John H opkins大学的科学家在研究将胶原蛋白和称为胶原蛋白模仿多肽的小分子物质通过物理混合的方式混在一起来改变胶原蛋白的各种性质,从而带来在医疗领域新的应用领域.如:传统的胶原蛋白可吸引细胞靠近受伤组织形成伤疤,而经过这种物理改性的胶原蛋白可排斥细胞靠近,从而阻止形成淤血凝块和疤痕;生长因子与这种胶原蛋白结合还可加速其繁殖;抗原连接在这种胶原蛋白上,可使其具有更长时间的抗感染性等. Chen Guop i n g等[13](2005)用人工合成的聚-DL-乳酸-羟基乙酸(PL GA)和天然胶原蛋白来培育三维的人皮肤纤维原细胞.实验表明:细胞在合成网状物上生长更快,而且内外几乎同步生长,增殖细胞和分泌的胞外基质更均一,把这种纤维植入无皮的大鼠背部,2周后就长出了真皮组织,4周后就长出了上皮组织.由此可见,PLG A-胶原蛋白网状物在治疗烧伤中将有重要的作用.4.2.2在治疗骨折中的应用将胶原蛋白和聚乙烯吡咯烷酮溶在柠檬酸缓冲液里制得胶原蛋白-P VP聚合物(C-P VP),用于受伤骨骼的加固不仅效果好,安全性也高,即使长达400周的连续用药,不管是实验还是临床试验都不表现出淋巴肿大、DN A损伤,不会引起肝和肾的代谢紊乱,也不诱发人体产生抗C-PVP的抗体,近年来又有用于治疗尿不尽等方面的报道[14].4.2.3在减肥中的应用目前睡前服用水解胶原蛋白,已成为国际减肥方法的新宠.这是因为水解胶原蛋白能增加和延长燃烧脂肪的过程,燃烧更多的脂肪从而达到减肥的37长沙大学学报2009年9月目的;而且胶原蛋白能使减肥后的皮肤仍然保持很好的弹性和光泽,防止因体重迅速减轻而出现的皮肤松弛等常见的减肥并发现象.并且在睡眠状态下,胶原蛋白能对细胞进行修补,这种机能可消耗大量的热能,因此服用水解胶原蛋白,睡觉就能减肥的梦想变成了现实.有研究表明:在熟睡状态下生长激素分泌最多,有利于肌肉的成长.胶原蛋白可加深睡眠的程度,从而有利于塑造健美的肌肉.还有研究表明XV III型胶原蛋白能抑制癌症的继续,是一种抗癌新药,胶原蛋白抑制癌细胞是通过增强机体免疫力和防止癌细胞转移来实现的,同时胶原蛋白与巨噬细胞结合可使其吞噬能力提高100倍以上,从而吞噬更多的癌细胞.4.3化妆品中的应用由于胶原及其水解物与人皮肤胶原的结构相似,相容性好,可以扩散到皮肤的深层,对人的皮肤有很好的营养作用,且胶原蛋白分子外侧存在大量的羧基和羟基,同时存在大量的甘氨酸等天然保湿因子,能提高组织细胞的贮水能力,使皮肤保湿;胶原蛋白溶液还有很强的抗辐射作用,因而广泛应用于化妆品行业,现如今市场中销售的面膜、眼霜、护肤霜等化妆品中很多都含有胶原蛋白.Zheng wei M ao等[15]研究表明戊二醛用于胶原蛋白的交联中,可大大提高胶原蛋白面膜的生物稳定性,从而扩大了胶原蛋白在化妆品中的应用.但需要注意的是,随着交联度的增加,吸水能力和膨胀度却会降低.5胶原蛋白发展前景随着我国科学技术的进步、经济的发展和生活质量的普遍提高,人们崇尚绿色、回归自然的意识的加强,以胶原蛋白为原料和添加剂的化妆品以及生物医用材料将会受到人们的欢迎,这是因为胶原蛋白具有特殊的化学组成及结构,天然蛋白具有合成高分子材料不可比拟的生物相容性和生物降解性.随着对胶原的进一步研究,人们的生活中将会越来越多地接触到含有胶原蛋白的产品,胶原蛋白产品将会越来越广泛地被应用于医药、工业、生物材料等方面.胶原虽以其优良的性质得到重视,但不可避免的弱点也限制了它的应用.例如经过制备后的胶原蛋白产品,拉伸强度较弱;纯胶原蛋白在体内降解较快,以及存在潜在的抗原性等.此外,由于胶原蛋白粉的来源、加工工艺和原料配比的差异,产品的营养成分及饲用价值也不相同,且皮料在加工过程中不仅要接触许多化学物质,且易受到细菌的感染.因此,大家都在探索解决这些问题的方案.我们认为可从以下2个方面考虑:其一,用化学或物理的方法对胶原蛋白进行交联或修饰,不仅能增强纯化后天然胶原的性能,并且能提高和改善其它性能.其二,将胶原蛋白与其它生物材料复合,如其它蛋白质、多糖类以及无机盐或有机高分子生物材料等,不仅能改善胶原蛋白的各项性能,而且能拓宽胶原蛋白基生物材料的临床应用.制备胶原高分子复合材料,使其同时具有两种材料的共同优点,取长补短,从而向实现发展/理想0的生物材料的目标迈进了一步,并将为医用生物材料的变革性发展提供广阔的前景.参考文献:[1]刘成海.肝脏胶原蛋白检测进展与评析[J].世界华人杂志,2003,(6):679-692.[2]徐新宇.胶原的提取、改性、交联及其应用[J].透析与人工器官,2004,(3):68-70.[3]M J P eriago,e t a.l Muscle ce llularity and flesh qua lity ofwil d and far m ed sea bass,Dicentra rchus labrax L[J].Aq2 uaculture(A m sterda m),2005,249(1):173-175.[4]李小勇,等.胶原蛋白的最新研究及应用进展[J].食品科技,2006,(7):12-15.[5]李国英,等.胶原的生物合成过程[J].中国皮革,2004,33(5):14-15.[6]段明瑞,等.重组人源型胶原蛋白基因工程菌补料分批发醉过程动力学研究[J].化学反应工租与工艺,2003,18(3):238-243.[7]范代娣,等.重组E.coli工程菌高密度培养生产人源型胶原蛋白[J].化工学报,2002,53(7):752-754.[8]肖玉良,等.胶原蛋白研究进展[J].泰山医学院学报,2005,26(5):493-496.[9]陈秀金,等.胶原蛋白和明胶在食品上的应用[J].郑州工程学院学报,2002,(3):66-70.[10]K erry H ughes.F uncti onal prote i ns and hydrolysates[J].P repared F oods,2005,(4):123-129.[11]M e iji i n troduces e li x i r of yo u t h[J].Da iry i ndustries i nter2na tio na,l2005,(3):11-13.[12]J udith H ohlfe l d,e t a.l T i ssue engi neered feta l ski n co n2structs for paediatric burns[J].The Lancet,2005,366(9):840-842.[13]Chen Guo p i ng,e t a.l Culturing of sk i n fi bro b lasts i n a th i nPL GA-coll agen hybri d m esh[J].B io m ater i a ls2005,26(15):2559-2567.[14]Jane tte F uruzawa-C arball eda,e t a.l Ce ll u lar and hu2m ora l respo nses to collagen-polyvi nylpyrroli done ad m i n2i stered dur i ng short and lo ng pe ri ods i n hu m ans[J].Cana2dian Jo urna l of Physi olo gy and Phar m acolog,2003,81(11):1029-1036.[15]Zheng we iM ao,e t a.l Co ntrolli ng B i ostab ility of Coll agenF il m s for F i broblast Cytoco mpati b ility[J].Journa l of B i o2acti ve&Co mpati b l e Pol y m ers,2004,19(5):353-365.(作者本人校对)38。

胶原蛋白的研究与应用胶原蛋白是人体内含量最高的一种蛋白质，约占体蛋白总量的30%。

它主要存在于皮肤、骨骼、肌腱、血管等结缔组织中，是维持人体生命健康所必须的重要物质。

但随着年龄的增长，人体内的胶原蛋白逐渐减少，导致皮肤松弛、骨质疏松等问题。

因此，胶原蛋白的研究与应用具有重要的意义。

一、胶原蛋白的研究成果胶原蛋白的研究始于20世纪初，最初是从许多生物体的皮肤中提取得到。

随着科研技术的不断发展，研究者们不断深入探索胶原蛋白的结构、功能和分类等方面的问题。

目前，大家已经发现胶原蛋白有十余种分类，其中Ⅰ型胶原蛋白是最常见的一种，约占人体胶原蛋白总量的90%以上，是保持皮肤弹性和角质层稳定的重要成分。

此外，研究人员还发现，不同种类的胶原蛋白在人体中具有不同的生理功能，如Ⅳ型胶原蛋白在肾脏中有重要的过滤作用。

值得注意的是，胶原蛋白在体内通常呈现串状结构，因此其溶解度很低，对于提取和利用都是一大难题。

目前，国内外科学家借鉴人工合成技术，成功地将胶原蛋白合成为颗粒状，为相关应用奠定了基础。

二、胶原蛋白的医疗应用作为一种重要的生物大分子，胶原蛋白在医疗应用方面的潜力也越来越受到重视。

在整形外科中，利用注射胶原蛋白来填充皮肤皱纹或组织缺损已经比较普遍。

这种方法简便、安全，不需要任何手术，且效果明显。

此外，胶原蛋白凝胶在医学上也具有一定的应用，如在重建组织、创面愈合、修补革命性词语等方面有良好的应用前景。

最近几年，随着人们关于美容保养的认识发生了不断的变化和升级，胶原蛋白的营养补充也成了一种较为流行的养生方式。

胶原蛋白口服液、燕窝胶原蛋白、胶原蛋白保健食品等产品不断涌现，吸引了不少关注。

在国内和国外，胶原蛋白已经被认为是一种活血化瘀、美容养颜、保健强体的重要物质，受到了广泛的应用。

三、胶原蛋白的未来发展方向当前，随着生物科技日益进步，备受关注的胶原蛋白也有了更广阔的应用前景。

例如，胶原蛋白在新材料领域中的应用也逐渐升温。

胶原蛋白肽生理功能的研究进展摘要胶原蛋白肽是胶原蛋白水解后得到的分子量较低的肽类产品，具有降血压、健骨、抗氧化和改善皮肤等多种生理功能。

本文综述了近年来胶原蛋白肽各种生理功能的研究进展。

关键词：胶原蛋白肽；水解；生理功能前言胶原蛋白是哺乳动物中最丰富的纤维蛋白之一，是构成牙本质和韧带的主要部分，是骨和牙本质中的大部分有机基质，其通常存在于皮肤、动脉、软骨和大多数细胞外基质中。

胶原蛋白肽是以富含胶原蛋白的新鲜动物组织为原料，经过提取、水解、精制生产的，相对分子量低于10000的产品[1]。

胶原蛋白肽作为一种新兴的功能性蛋白配料，具有很多显著的生理功能，并广泛应用于食品、生物医药、保健品和化妆品等领域。

本文对近年来胶原蛋白肽生理功能的研究进展作一综述。

1胶原蛋白肽的降血压功能血管紧张素酶(ACE)抑制剂具有降血压的作用，是治疗高血压的理想药物。

国内外大量的研究成果证明胶原蛋白肽具有明显的ACE抑制作用，可作为ACE抑制剂使用。

2018年Yang等[2]采用连续模拟胃肠道消化法对罗非鱼皮明胶进行水解并进一步分离，得到的水解肽具有ACE抑制活性。

2019年Abuine R等[3]对鱼皮中的明胶和胶原蛋白水解生成2～20个氨基酸序列的生物活性肽，其含有高含量的疏水性氨基酸，具有ACE抑制活性。

2020年Hua等[4]对从尼罗罗非鱼皮肤中提取出的酸溶性胶原蛋白进行水解，制备ACE抑制肽。

2020年Yu等[5]对鱼胶原蛋白进行水解，进一步分离成四个分子量范围，经测序鉴定，分子量在600～1000da之间的FCPH-Ⅳ具有较高的ACE抑制活性。

2胶原蛋白肽的健骨功能近年来的研究成果显示胶原蛋白肽具有强健骨骼，防止骨质疏松的功能。

2020年Liu等[6]报道了来源于白眼狭鳕皮肤的胶原蛋白肽显示出优异的抗氧化活性，可显著减弱H2O2诱导丙二醛和活性氧的上调，呈剂量依赖性下调超氧化物歧化酶，胶原蛋白肽促进细胞增殖和成骨分化，通过抑制成骨细胞的氧化损伤和促进骨形成来实现对骨质疏松的保护作用的。

胶原蛋白在肿瘤发病机制中的研究进展摘要】过去对肿瘤的研究重点放在肿瘤细胞本身的基因突变、异常增殖、信号通路的改变等方面，随着研究的深入，肿瘤的微环境是保护和支持肿瘤发生发展、转移复发的必要结构与功能单元得到越来越多的支持。

肿瘤细胞外基质（Extra-cellularmatrix，ECM）的胶原纤维是肿瘤微环境的重要组成成分。

胶原传统上仅被认为是一种物理屏障阻止肿瘤的浸润、转移，现更多的证据表明胶原通过其降解、重塑改变肿瘤细胞的粘附性，促进肿瘤新生血管生成和基底膜破坏等机制积极主动的参与肿瘤的进展。

本文就胶原蛋白近十年在肿瘤发病机制中的研究做一综述。

【关键词】胶原；细胞外基质重塑；肿瘤进展【中图分类号】S891+.1【文献标识码】A【文章编号】2096-0867（2015）-09-004-03恶性肿瘤是全世界最严重的健康威胁之一，据估计每年有1270 万新发患者、760 万死亡患者［1］。

侵袭和转移是肿瘤最基本的生物学行为，并最终导致死亡。

过去一个多世纪，恶性肿瘤的研究重点在肿瘤细胞异常增殖的机制研究，因此许多与癌细胞生长代谢的相关基因和通路已被阐明。

一种新兴的理论---肿瘤的发展过程是肿瘤细胞与其微环境相互作用的动态过程(种子一土壤学说)得到更多的支持［2-4］。

已有文献报道，肿瘤微环境通过参与肿瘤细胞及ECM 的重新分化在肿瘤的进展过程中发挥重要作用［5］。

这一研究为探索肿瘤进展的复杂机制开扩了新的视野。

胶原是ECM 的主要成分，作为细胞生长的依附与支架，能诱导上皮细胞的增殖分化和移行，对维持细胞间粘附，组织完整性及修复、支撑器官及保护肌体发挥重要作用。

差减杂交及基因芯片筛查结果显示多种胶原在肿瘤组织中的表达异常(增高或降低)。

胶原蛋白的结构和一般特征胶原蛋白广泛存在于动物骨、脚、软骨和皮肤及其他结缔组织中，约占哺乳动物总蛋白的1/3，是人体重要的细胞外基质成份。

目前已经发现的胶原至少有28种，由不同的结构基因编码，具有不同的化学结构及免疫学特性。