膠原的一些品質(zhì)使得它在許多食品中用作功能物質(zhì)和營養(yǎng)成分具有其它替代材料難以比擬的優(yōu)點:膠原大分子的螺旋結(jié)構(gòu)和存在結(jié)晶區(qū)使其具有一定的熱穩(wěn)定性;膠原天然的緊密的纖維結(jié)構(gòu)使膠原材料顯示出很強的韌性和強度,適用于薄膜材料的制備;由于膠原分子鏈上含有大量的親水基團,所以與水結(jié)合的能力很強,這一性質(zhì)使膠原在食品中可以用作填充劑和凝膠;膠原在酸性和堿性介質(zhì)中膨脹,這一性質(zhì)也應用于制備膠原基材料的處理工藝中。[179]膠原蛋白粉可直接加入到肉制品,以影響肉類的嫩度和肉類蒸煮后肌肉的紋理。研究表明,膠原蛋白對原料肉和烹飪?nèi)赓|(zhì)地的形成非常重要,膠原蛋白含量越高,肉的質(zhì)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(xiàn)象的主要原因。通過破壞膠原蛋白分子內(nèi)的氫鍵,使原有的緊密超螺旋結(jié)構(gòu)破壞,形成分子較小、結(jié)構(gòu)較為松散的明膠,既可改善肉質(zhì)的嫩度又可提高其使用價值,使其具有良好的品質(zhì),增加蛋白質(zhì)含量,既口感好又有營養(yǎng)。日本還開發(fā)出了動物膠原蛋白為原料經(jīng)膠原蛋白水解酶水解、調(diào)制開發(fā)出新型調(diào)味品和清酒,不但有特殊的風味,還能補充部分氨基酸。 只有攝入足夠的可與鈣結(jié)合的膠原蛋白,能較快的達到骨骼部位而沉積。吉林海鯛魚膠原蛋白肽原液
天然高分子材料中相當有代表性的是天然蛋白質(zhì)和天然多糖,多糖主要有軟骨素、HA(透明質(zhì)酸)、殼聚糖、肝素等,多糖復合材料比較集中于可吸收性外科縫線、藥物釋放的載體、皮膚替代物、透析膜、止血劑、醫(yī)用引導組織再生材料、骨替代材料、組織培養(yǎng)系統(tǒng)的支架。膠原作為醫(yī)用生物材料,較重要的特點在于其低免疫原性,與其它具有免疫原性的蛋白質(zhì)相比,膠原蛋白的免疫原性非常低。人們甚至曾認為膠原不具有抗原性,研究表明:膠原具有低免疫原性,不含端肽時免疫原性尤其低。江蘇復合膠原蛋白肽愛美的人士都知道,豬蹄、鳳爪等這樣的食物中含有豐富的膠原蛋白。
預處理除膠原蛋白外,動物骨中還含有油脂、多種礦物質(zhì)和其他雜質(zhì),因此在被用于提取膠原蛋白之前必須進行預處理。先剔除動物骨上殘留的肉質(zhì)和肌腱等雜物,粉碎后用正丁醇或正己烷萃取出骨油?,F(xiàn)在除去骨中無機物以提高膠原蛋白的得率。除去骨中的礦物質(zhì)可用稀酸或EDTA溶液。有人用原料用5倍質(zhì)量的,用正乙烷脫脂后再用胃蛋白酶酶解,在加酶量150U/g,pH值,37℃條件下處理120min,然后在固液比1∶6的情況下抽提5h,在此條件下,提取率可達18%;還有人用EDTA溶液()浸泡骨料5d,可有效脫去骨料中的羥基磷灰石。[87-89]膠原蛋白的提取一般有三種方法:一是高壓輔助的物理方法;二是用溶劑預處理結(jié)合低溫或熱水抽提的化學方法,根據(jù)溶劑的不同,可分為熱水浸提法、酸法、堿法、鹽法;三是用酶的生物化學法。一般來說,高壓輔助和熱水抽提針對明膠的提取,而低溫抽提和酶法針對膠原的提取,但其基本原理都是根據(jù)膠原蛋白的特性改變蛋白質(zhì)所在的外界環(huán)境,把膠原蛋白從其他蛋白質(zhì)中分離出來。
免疫學分析和研究結(jié)果表明,使用膠原加完全弗氏佐劑,能對膠原產(chǎn)生多克隆和單克隆抗體。由T細胞啟動的對膠原蛋白免疫反應的證據(jù)是,位于重要組織相容性(H-2)部位上ⅠA或ⅠB亞區(qū)的免疫反應基因已被鑒定。膠原蛋白免疫原性的臨床評價通常是皮膚過敏性測試(細胞免疫指數(shù),遲發(fā)性Ⅳ型反應)和由反應型抗體的存在(體液免疫指數(shù))來確定的。實踐證明,在患者身上進行這兩種評價是合理的。在治好前,用過敏劑量的植入性膠原對患者進行皮試,大約3%有潛在的反應,反復多次處理的患者,大約1%~2%會產(chǎn)生遲發(fā)性過敏性的臨床病狀。典型的癥狀包括局部水腫和紅斑反應,有的還伴有硬化和瘙癢,持續(xù)時間4~6個月,個別甚至可達1年以上。在這些酶的較適作用溫度下提取可能會破壞膠原蛋白的某些功能特性和生物活性。
由于無脊椎動物與脊椎動物在進化上相距遙遠,它們的膠原性質(zhì)存在明顯的差異。水產(chǎn)無脊椎動物的膠原主要可分為兩類,類Ⅰ型及類Ⅴ型膠原,均相當于脊椎動物的Ⅰ型膠原。其中類Ⅰ型膠原比較富含有丙氨酸和糖結(jié)合型的羥賴氨酸,比較廣的存在于軟體動物的各種部位中,包括:烏賊類的皮和頭蓋軟骨、章魚的皮鮑的肌肉和外套膜等。類Ⅴ型膠原是丙氨酸含量比較少、富含糖結(jié)合型羥賴氨酸,已從磯??闹心z層、節(jié)足動物蝦類和蟹類的肌肉及皮下膜以及原索動物羅氏石勃卒的肌膜體中分離出來。與脊椎動物相比,水產(chǎn)無脊椎動物的膠原明顯難溶,富含于羥賴氨酸,尤其是糖結(jié)合型含量多,而且纖維的直徑小于50nm。 膠原蛋白分子經(jīng)水解后主要形成相對分子量較小的膠原多肽。山東大豆膠原蛋白
而魚皮和魚骨所含的Ⅰ型膠原蛋白是其主要膠原蛋白。吉林海鯛魚膠原蛋白肽原液
膠原蛋白由動物皮提取,皮中除膠原蛋白外還含有透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素等蛋白多糖,它們含有大量極性基團,是保濕因子,且有阻止皮膚中的酪氨酸轉(zhuǎn)化為黑色素的作用,故膠原蛋白有天然保濕、美白、防皺、淡斑等作用,可廣泛應用于美容用品中。膠原蛋白的化學組成、結(jié)構(gòu)賦予了它是美容的基礎。膠原蛋白與人體皮膚膠原的結(jié)構(gòu)相似,為非水溶性纖維狀含糖蛋白質(zhì),分子中富含大量氨基酸和親水基,具有一定的表面活性和很好的相容性,同時由于其分子中含有大量的羥基,因此它有著相當好的保濕作用。在相對濕度70%時,仍可保持其自身重量45%的水分。試驗證明:0.01%的膠原蛋白純?nèi)芤壕湍苄纬珊芎玫谋K畬?,供給皮膚所需要的全部水分。吉林海鯛魚膠原蛋白肽原液
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