胶原蛋白定义.docx

《胶原蛋白定义.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《胶原蛋白定义.docx（3页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、胶原蛋白的定义范围原蛋白（也称胶原）是细胞外基质的一种结构蛋白质，英文名collagen”，由希腊文演化而来，多糖蛋白，呈白色，含有少量的半乳糖和葡萄糖，是细胞外基质（ECM）的主要成分，约占胶原纤维固体物的85%。胶原蛋白是动物体中普遍存在的一种大分子蛋白，主要存在于动物的结缔组织（骨、软骨、皮肤、腱、韧等）中，占哺乳动物体内蛋白质的25%30%,相当于体重的6%。在很多海洋生物，如鱼类的皮，占其蛋白质含量甚至高达80%以上。对机体和脏器起着支持、爱护、结合以及形成界隔等作用。除了生物力学方面的以外，还具有诸如信号转导、生长因子与细胞因子的运输等功能。畜禽源动物组织始终是人们猎取自然胶原蛋白

2、及其胶原肽的主要途径，但由于疯牛病（BSE）、口蹄疫（FMD）、禽流感等疾病的发生，使人们对陆生哺乳动物胶原蛋白及其制品的平安性产生了质疑，此外来源于牲畜的胶原蛋白在信仰伊斯兰教等地区的应用受到了限制。正在逐步转向海洋生物中开发胶原蛋白。虽然欧洲食品平安局（EFSA）已证明了即使是动物骨骼来源的胶原蛋白也是平安的，不存在感染疯牛病和其它相关疾病的可能。由于氨基酸组成和交联度等方面的差异，使得水产动物尤其是其加工废弃物一皮、骨、鳞中所含有的丰富的胶原蛋白具有很多牲畜胶原蛋白所没有的优点，如肯定的凝胶性、高度的分散性、低粘度性、吸水性、持水性以及乳化性等，此外人们发觉来源于海洋动物的胶原蛋白在一些

3、方面明显优于陆生动物的胶原蛋白，比如具有低抗原性、低过敏性、变性温度低、可溶性高、易被蛋白酶水解等特性。因此水产胶原蛋白可能逐步替代陆生动物胶原蛋白。胶原蛋白种类较多，常见类型为I型、11型、In型、V型和XI型，胶原蛋白因具有良好的生物相容性、可生物降解性以及生物活性，比如低抗原性、在体内易被人体汲取、能促进细胞成活与生长、促进血小板分散等在食品、医药、组织工程、化妆品等领域获得广泛的应用。它不仅可以作为保健食品、美容产品、包装材料，还可以作为食品添加剂应用在肉制品改良、冷冻食品、饮料、糕点以及乳制品等中。在医学领域中，胶原蛋白由于具有低免疫原性、纤维的再形成性、强的机械性能和生物可降解性等

4、优点，可制成胶原海绵、胶原膜、人工皮肤、固定化美酶载体和胶囊等。中国传统的胶原保健品“阿胶”主要是以驴皮为原料（其实就是驴皮中所含胶原蛋白），经特别的工艺生产出来的，具有较高的滋补保健作用，有中药三宝之一的美誉。胶原蛋白是肌体自然蛋白，对皮肤表面的蛋白质分子具有较大的亲和力、较弱的抗原性、良好的生物相容性和生物降解平安性，可降解汲取，粘着力好。由胶原制成的手术缝合线既有与自然丝一样的高强度，又有可汲取性，在使用时既有优良的血小板分散性能，止血效果好，又有较好的平滑性和弹性，缝合结头不易松散，操作过程中不易损伤机体组织，对创面有很好的黏附性，一般状况下只需较短时间的压迫就可达到满足的止血效果。所

5、以胶原蛋白可以制成粉状、扁状及海绵状的止血剂。同时用合成材料或胶原蛋白在血浆代用品、人造皮肤、人工血管、骨的修复和人工骨和固定化酶的载体等方面的讨论和应用方面都特别的广泛。胶原蛋白分子肽链上具有多种反应基团，如羟基、竣基和氨基等，易于汲取和结合多种酶和细胞，实现固定化，它具有与随和细胞亲合性好、适应性强的特点。此外，胶原易加工成型，故纯化的胶原蛋白可制成很多不同形式的材料，如膜，带，薄片，海绵，珠体等，但以膜形式应用的报道最多。胶原制备膜用于生物医学，除具有生物可降解性、组织可汲取性、生物相容性、弱抗原性外，还主要有：亲水性强，抗张强度高，具有类似真皮的形态结构，透水透气性好；高抗张强度和低延

6、展性打算的生物塑性；官能团多，可进行适度交联改性，从而可掌握其生物降解速度；可调整溶解(溶胀)性；与其它生物活性组分一起使用，具有协同效应；可与药物相互作用；交联或酶处理去端肽可使抗原性降低，可隔离微生物，有生理活性，如有血凝作用等优点。同时也存在以下缺点：胶原的分别纯化及加工处理简单，分别的胶原交联密度、纤维大小等具有多样性。酶解胶原速度多变，条件难于掌握；且纯胶原干燥后质地脆，成膜力量并不强，其膜延展性低，易干裂，抗水性差，遇水易溶胀，在体内易降解，潮湿环境中易受细菌侵蚀而变质，此外还可能导致一些副反应，如组织钙化等。故实际应用中，经常通过肯定方法将胶原蛋白改性，通过改性避开胶原蛋白制备材

7、料的缺点，提高胶原的拉伸强度及抗降解力量，降低膨胀率，改善胶原的力学性能与抗水性。临床应用形式有水溶液、凝胶、颗粒剂、海绵和薄膜等。同样这些外形都可用于药物缓释，已获准上市和正在研发的胶原蛋白药物缓释应用大都集中在眼科中抗感染和青光眼治疗，创伤中的局部治疗及伤口修复的掌握感染，妇科的宫颈发育特别和外科的局部麻醉等。由于胶原蛋白广布于人体各组织中，系各组织中的重要成分并构成组织细胞外基质(EXtraCeIIUarmaMx,ECM),其性质是一种自然的组织支架材料。从临床应用的角度，人们用胶原蛋白制成各种各样的组织工程支架，如皮肤、骨组织、气管和血管支架等。然而以胶原本身而言就有两大类，即纯胶原制

8、备的支架和与其它成分复合而成的复合物支架。纯胶原蛋白组织工程支架具有生物相容性好、易加工、可塑性并能促进细胞黏附、增殖等优点，但也有胶原蛋白的力学性能差，在含水时难以塑形，无法支撑组织重建等不足。其次在修复处的新生组织会产生各种各样的酶，将胶原蛋白水解，导致支架崩解，而采纳交联或复合的方式能改善与提高。现已胜利地将胶原蛋白基生物材料用于人工皮肤、人工骨、软骨移植和神经导管等组织工程产品。有人用嵌入软骨细胞的胶原蛋白凝胶来修复软骨缺陷并尝试用上皮、内皮和角膜细胞附在胶原蛋白海绵以适应角膜组织。还有人混合自体同源的间叶细胞中的茎状细胞和胶原蛋白凝胶制作肌腱用于腱后修复。以胶原蛋白为基质作真皮辅以上皮成分构成的组织工程人工皮肤药物缓释胶以胶原蛋白为主要成分的给药系统应用特别广泛，可以把胶原蛋白水溶液塑造成各种形式的给药系统，如眼科方面的胶原蛋白爱护物、烧伤或创伤使用的胶原海绵、蛋白质传输的微粒、胶原蛋白的凝胶形式、透过皮肤给药的调控材料以及基因传输的纳米微粒等。此外，还可作为组织工程包括细胞培育系统的基质、人工血管和瓣膜的支架材料等。