從定義到應用，膠原蛋白基礎知識解析

膠原蛋白行業幹貨

伴隨著我國醫美市場的快速發展，以透明質酸鈉、膠原蛋白等為原料的醫美注射及敷料類產品廣泛得到了企業及消費者的青睞。眾所周知，水光針的主要成分是透明質酸鈉，而除了水光針外，膠原蛋白注射也是近幾年的醫美火熱項目，本期文章我們就跟大家分享一下膠原蛋白的一些基礎知識。

膠原蛋白的定義和結構

膠原蛋白（Collagen），又稱膠原多肽（Collagen peptide），是一種至關重要的生物聚合物，占據著人體總蛋白質含量的約30%，是體內最為豐富的蛋白質種類。其獨特的三股螺旋結構由三條以右手螺旋方式緊密纏繞的膠原蛋白分子組成，這種高度有序且穩定的三螺旋構象賦予了膠原作為細胞外基質關鍵結構成分的重要地位。

膠原蛋白廣泛分布於人體所有組織和器官內部，包括但不限於皮膚、骨骼、肌腱、韌帶、軟骨以及其他多種特定組織。膠原蛋白不僅賦予機體組織強大的機械強度、持久性以及必要的柔韌性，還深度參與眾多特定的生物交互過程。在皮膚中，膠原蛋白對於維持真皮層的結構完整性至關重要，其形成的密集網絡為器官提供了保護性的覆蓋層，決定了皮膚的結構特性、強度以及彈性的表現。此外，膠原蛋白還在血液凝固過程中發揮輔助作用。

構成膠原蛋白的主要氨基酸有脯氨酸、甘氨酸、羥脯氨酸等，在三螺旋構象穩定過程中羥脯氨酸羥基能形成強氫鍵，可提高膠原蛋白強度；脯氨酸和羥脯氨酸能使膠原三螺旋結構發生急劇扭曲，提高膠原蛋白的穩定性。膠原蛋白在人體內構建起堅固的支架係統，既支撐起皮膚、肌肉、骨骼、肌腱、韌帶等結締組織的基本架構，又深入參與到多種生物功能的實現中，如皮膚更新、器官防護、血液凝固等，對維持整體健康與生理機能具有核心意義。

↑ 膠原蛋白的結構

膠原蛋白的應用範圍

膠原蛋白因為在工業上有廣泛的應用，被認為是用途最廣泛的生物材料之一。由於其高蛋白質含量以及諸如吸水性、凝膠形成性和乳化穩定性的功能性屬性，在食品工業中對膠原蛋白有著巨大的需求。在生物醫學和製藥領域，膠原蛋白有著多種應用，被用作藥物、蛋白質和基因的載體，同時也可作為人造人類皮膚、血管和韌帶的替代品。

膠原蛋白的分類

目前已鑒別出大約29種不同的膠原蛋白型別，所有的膠原纖維至少都具有一種三股螺旋結構。它們之間的區別在於成分、功能以及在體內的位置。

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按照發現順序

按照被發現的先後順序，膠原蛋白可分為Ⅰ型膠原、Ⅱ型膠原和Ⅲ型膠原，以此類推。對人體來說，最常見的膠原主要有四種形態：①膠原Ⅰ型（主要存在於成人皮膚和骨組織，數量最大）；②膠原Ⅱ型（主要存在於軟骨組織）；③膠原Ⅲ型（主要存在於嬰幼兒皮膚或血管、內膜、腸、胃器官）；④膠原Ⅳ型（主要存在於各組織器官的基底膜、胎盤和晶狀體）。

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按照功能

根據膠原蛋白的功能，可將膠原分為成纖維膠原和非成纖維膠原。其中非成纖維膠原可進一步分為6種：①FACIT族膠原（Fibril Associated Collagens with Interrupted Triple helices）；②網狀結構膠原；③念珠狀原纖維膠原；④錨定原纖維或纖絲膠原；⑤跨膜區膠原；⑥內皮抑素相關膠原。

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按照來源

按照來源的不同膠原蛋白可分為重組膠原蛋白和動物源性膠原蛋白。重組膠原蛋白為非天然膠原蛋白，由基因工程技術合成，而動物源性膠原蛋白則從動物組織中提取。動物源性膠原蛋白生產成本較低且生產工藝相對簡單。而重組膠原蛋白擁有更高的生物活性與生物相容性、更低的免疫原性、更低的漏檢病原體隱患風險、更好的水溶性、無細胞毒性以及可進一步加工優化等特點，因此其應用範圍更加廣泛，受到市場的強烈關注。