膠原蛋白collagen課件

膠原蛋白(collagen)王鳳英副教授國立新竹教育大學(xué)膠原蛋白(collagen)王鳳英1膠原蛋白(collagen)又稱為膠原質(zhì)，是組成各種細(xì)胞外間質(zhì)的聚合物，為人體組織細(xì)胞外基質(zhì)的主要成分，在動物細(xì)胞中扮演結(jié)合組織的角色，同時也是動物結(jié)締組織最主要的構(gòu)造性蛋白質(zhì)。膠原蛋白主要以不溶性纖維蛋白的形式存在於人體組織中，約占蛋白質(zhì)的33％，能保護(hù)並連結(jié)各種組織支撐起人體的結(jié)構(gòu)。膠原蛋白(collagen)又稱為膠原質(zhì)，是組成各種細(xì)胞外間2人體膠原蛋白由於膠原蛋白它與人體各器官(Organ)組織(Tissue)及細(xì)胞(Cell)有著密不可分的關(guān)係，因此適用於人體器官組織的修補(Repair)及再生(Regeneration)。而人體膠原蛋白和動物膠原蛋白的結(jié)構(gòu)相似，即所謂同性結(jié)構(gòu)(Homologous)，因此動物膠原蛋白移植(Implant)到人體不致產(chǎn)生免疫性的副作用。

人體膠原蛋白由於膠原蛋白它與人體各器官(Organ)組織(T3膠原蛋白的相關(guān)醫(yī)學(xué)應(yīng)用範(fàn)圍廣泛，包括：膠原蛋白海綿、絲線、薄膜(外科止血，用於心臟血管、神經(jīng)、口腔、骨科、皮膚、婦產(chǎn)手術(shù)等)傷口敷料；人工皮膚、血管、眼角膜、心瓣膜等保護(hù)材料；注射式膠原蛋白(用於除皺、軟組織豐滿填補、治療尿失禁、尿液回流、骨科組織再生填料)等用途。膠原蛋白的相關(guān)醫(yī)學(xué)應(yīng)用範(fàn)圍廣泛，包括：膠原蛋白海綿、絲線、薄4膠原蛋白為一種纖維狀蛋白質(zhì)存於動物體之皮膚、骨骼、軟骨、筋腱、血管壁和結(jié)締組織中的一種纖維狀蛋白質(zhì)，如將動物的皮或骨骼以熱或化學(xué)藥品（如酸、鹼）處理，其所含之膠原蛋白即會發(fā)生水解而產(chǎn)生動物膠（Gelatin）膠原蛋白具有很強的伸張能力，是韌帶和肌鍵的主要成份，膠原蛋白還是細(xì)胞外基質(zhì)的主要組成成分?？晒┠z囊、果凍、或腸衣等之製造原料。

膠原蛋白為一種纖維狀蛋白質(zhì)存於動物體之皮膚、骨骼、軟骨、5膠原蛋白是一種品質(zhì)差的醣蛋白其所含氨基酸主要為甘氨酸、脯氨酸及巠脯氨酸等之非必需氨基酸，而後一氨基酸僅含於膠原蛋白中，在一般動物性蛋白中並不存在，故定量巠脯氨酸之含量可測知肉中之膠原蛋白含量。含有較多膠原蛋白的結(jié)締組織會影響肉之好吃與否，如結(jié)締組織含量多，則難咬，較不好吃，但在年幼動物，雖亦含較多膠原蛋白，唯吃起來卻較年老的動物嫩，此乃因年紀(jì)愈老，其膠原蛋白分子中之交錯聯(lián)結(jié)愈多，在結(jié)構(gòu)上比較堅固，吃起來比較硬之故膠原蛋白是一種品質(zhì)差的醣蛋白其所含氨基酸主要為甘氨酸、脯氨酸6膠原蛋白的結(jié)構(gòu)膠原的肽鏈，其胺基酸序列非常有特色。首先，它富含甘氨酸和脯氨酸殘基，前者的含量達(dá)到總胺基酸殘基的1/3後者則接近1/4；其次，序列中含有不由DNA鹼基三聯(lián)密碼子編碼的羥丁氨酸和羥脯氨酸，這兩種胺基酸是在蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)序列形成之後由特定的酶作用於序列中的羥丁氨酸和脯氨酸形成的；最後，它的序列中只含有很少的酪氨酸殘基;並且不含有色氨酸和半胱氨酸殘基。膠原蛋白一級結(jié)構(gòu)的另一個特點是它的胺基酸的排列。這些胺基酸一般以-甘氨酸-脯氨酸-羥脯氨酸-三聯(lián)交替出現(xiàn)的順序排列。只有很少的蛋白質(zhì)有這樣規(guī)則的胺基酸排列。膠原蛋白的結(jié)構(gòu)膠原的肽鏈，其胺基酸序列非常有特色。首先，它富7膠原蛋白肽鏈的三股螺旋結(jié)構(gòu)不同於普通的α螺旋結(jié)構(gòu)在空間結(jié)構(gòu)上，膠原蛋白顯示出特殊的三股螺旋纏繞的結(jié)構(gòu)，三條相互獨立的膠原蛋白肽鏈依靠甘氨酸之間形成的氫鍵維繫三股螺旋相互纏繞的結(jié)構(gòu)。膠原蛋白肽鏈的三股螺旋結(jié)構(gòu)不同於普通的α螺旋結(jié)構(gòu)，它的螺距更大，但每一圈螺旋所包含的胺基酸殘基數(shù)卻很小，僅為3.3個，因此膠原蛋白的三股螺旋顯得細(xì)而長，螺旋中間的空間很小，僅能容納一個氫原子，只有甘氨酸能夠勝任這個位置。膠原蛋白肽鏈的三股螺旋結(jié)構(gòu)不同於普通的α螺旋結(jié)構(gòu)在空間結(jié)構(gòu)上8甘氨酸-脯氨酸-羥脯氨酸另外脯氨酸所特有的肽平面夾角也是形成這種特殊螺旋結(jié)構(gòu)的必須因素。這也是膠原蛋白肽鏈中-甘氨酸-脯氨酸-羥脯氨酸-三聯(lián)序列交替出現(xiàn)的原因。膠原蛋白這種特殊的三股螺旋結(jié)構(gòu)保證了它的機械強度。這種三股螺旋被稱為原膠原。甘氨酸-脯氨酸-羥脯氨酸另外脯氨酸所特有的肽平面夾角也是形成9膠原纖維若干個原膠原橫向堆積，序列中所含有的羥賴氨酸和羥脯氨酸側(cè)鏈在酶作用下氧化生成醛，相互之前發(fā)生羥醛縮合反應(yīng)形成原膠原之間的共價連結(jié)，這種結(jié)構(gòu)被稱為膠原微纖維。許多膠原微纖維橫向堆積，以相同的方式通過共價鍵連結(jié)，形成膠原纖維。膠原纖維是膠原蛋白行使生理作用的基本形態(tài)，在生物體內(nèi)膠原纖維交織成富有機械強度合彈性的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)成為結(jié)締組織最基本的組成成分。膠原纖維若干個原膠原橫向堆積，序列中所含有的羥賴氨酸和羥脯氨10目前製造膠原蛋白原料的主要方式以化學(xué)分解法及酵素分解法為主美國已有公司以使用基因轉(zhuǎn)殖動物(老鼠、乳牛等)由乳腺來生產(chǎn)膠原蛋白。隨著生化醫(yī)學(xué)的進(jìn)步，膠原蛋白的提煉、改良及加工技術(shù)都已進(jìn)入高科技化，加上材料來源取得容易、成本低(主要取自牛、豬的筋、骨等)，因此動物膠原蛋白目前已成為美國醫(yī)學(xué)工業(yè)最主要的醫(yī)學(xué)生物材料(Biomaterial)之一。

目前製造膠原蛋白原料的主要方式以化學(xué)分解法及酵素分解法為主11目前膠原蛋白用途防皺等美容功能最多然而，就整個膠原蛋白的市場運用而言，卻是橫跨化妝品、食品、醫(yī)療用品、生醫(yī)材料等多元化領(lǐng)域，其主要功用包括：幫助傷口瘉合、有助於燙傷的治療、可提高皮膚保濕功能，調(diào)整皮面油脂平衡、促進(jìn)皮膚深層纖維組織的張力與彈性等。近年來膠原蛋白成了生技產(chǎn)業(yè)與化妝品業(yè)界的最愛。

目前膠原蛋白用途防皺等美容功能最多12膠原蛋白的基本結(jié)構(gòu)是一種脊椎動物結(jié)締組織中的非水溶性纖維狀含醣蛋白質(zhì)，是脊椎動物體內(nèi)含量最豐富的蛋白質(zhì)，也是細(xì)胞外間質(zhì)的重要成分?；窘Y(jié)構(gòu)由大約一千個胺基酸組成，是由三股分子量約為九萬五千道爾頓（Daltons）的勝月太鏈，以三重螺旋方式互相纏繞而形成分子量達(dá)三十萬道爾頓的巨大蛋白質(zhì)分子——原膠原分子。這些原膠原分子再相互聚合連結(jié)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成富有彈性的皮膚構(gòu)造。膠原蛋白的基本結(jié)構(gòu)是一種脊椎動物結(jié)締組織中的非水溶性纖維狀含13膠原蛋白在人體內(nèi)蛋白質(zhì)中占25～35％膠原蛋白在人體內(nèi)蛋白質(zhì)中約占25～35％，在筋腱和骨頭的有機質(zhì)中占90％以上，亦是組成皮膚的主要結(jié)構(gòu)性蛋白質(zhì)，占50％以上，主要存在於真皮層中，提供支持、保護(hù)、及各種機械性質(zhì)，並賦予皮膚彈性與強度。由於皮膚是身體最大的器官，而膠原蛋白又是皮膚中最重要的蛋白質(zhì)之一，膠原蛋白對人體的重要性可見一斑，是人體內(nèi)不可或缺的物質(zhì)。膠原蛋白在人體內(nèi)蛋白質(zhì)中占25～35％膠原蛋白在人體內(nèi)蛋白質(zhì)14膠原蛋白是黏合物在皮膚中的主要生理機能是做為結(jié)締組織的黏合物，能將水分保留在真皮層膠原蛋白是脊椎動物結(jié)締組織中的非水溶性纖維狀含醣蛋白質(zhì)，是由三股分子量約為九萬五千道爾頓（Daltons）的勝月太鏈，以三重螺旋方式互相纏繞而形成分子量達(dá)三十萬道爾頓的巨大蛋白質(zhì)分子——原膠原分子。膠原蛋白是黏合物在皮膚中的主要生理機能是做為結(jié)締組織的黏合物15膠原蛋白的功能膠原蛋白的功能有：當(dāng)做細(xì)胞與細(xì)胞間的連接劑，讓細(xì)胞能固定在身體組織上提供皮膚保護(hù)與支持的功能，使其有彈性與光澤讓骨骼堅硬具有彈性提供保護(hù)內(nèi)臟的功能，強固毛髮幫助傷口癒合與組織復(fù)原，修復(fù)皮膚疤痕保持真皮層內(nèi)的水分供應(yīng)表皮層及表皮附屬器官的營養(yǎng)。膠原蛋白的功能膠原蛋白的功能有：16皮膚結(jié)締組織皮膚是人體最大的器官，主要是提供保護(hù)及養(yǎng)分運送的功能，皮膚的構(gòu)造由外而內(nèi)可分為表皮層、真皮層及皮下中，是提供皮膚結(jié)締組織保濕、保持彈性及緊縮性的主要物質(zhì)。皮膚結(jié)締組織皮膚是人體最大的器官，主要是提供保護(hù)及養(yǎng)分運送的17植物性膠原蛋白，應(yīng)該是指從植物中取得的醣類蛋白質(zhì)近年來，在化妝品和食品界提到所謂的植物性膠原蛋白，其實從科學(xué)的角度，植物組織中並沒有膠原蛋白，而商業(yè)上所謂的植物性膠原蛋白，應(yīng)該是指從植物中取得的醣類蛋白質(zhì)，其結(jié)構(gòu)與真正的膠原蛋白類似，具有保濕功效，故以植物性膠原蛋白稱之。植物性膠原蛋白，應(yīng)該是指從植物中取得的醣類蛋白質(zhì)近年來，在化18一般市售膠原蛋白多來自牛皮及牛筋中到目前為止，我們可從動物的皮膚、筋腱、骨骼、軟骨、血管等各種組織中抽取到膠原蛋白，對這些來源不同的膠原蛋白加以分析，科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)有二十七型不同的膠原蛋白。一般市售膠原蛋白多半來自牛皮及牛筋中，少數(shù)來自豬、家禽和魚類，但近年來隨著口蹄疫、禽流感、狂牛癥的出現(xiàn)，使得來自動物的膠原蛋白的安全性受到質(zhì)疑。一般市售膠原蛋白多來自牛皮及牛筋中到目前為止，我們可從動物的19遺傳基因重組DNA重組皮膚為尋求安全無虞的膠原蛋白來源，科學(xué)家已著手從遺傳基因重組DNA，探討利用基因重組皮膚由外而內(nèi)可分為表皮層、真皮層及皮下組織三大部分。表皮層：0.1～0.7毫米（mm）真皮層：0.6～3.0毫米（mm）皮下組織皮膚組織三大部分。表皮層可再細(xì)分成角質(zhì)層、顆粒層、棘皮層及基底層；真皮層則可再分為乳頭層及網(wǎng)狀層，膠原蛋白主要就是存在於真皮層中，提供皮膚彈性。

遺傳基因重組DNA重組皮膚為尋求安全無虞的膠原蛋白來源，科學(xué)20膠原蛋白對皮膚所提供的功效從膠原蛋白對皮膚所提供的功效可以包括：增加皮膚保水能力提高保濕效果，使肌膚更顯亮麗增加肌膚的緊密性及彈性減少皺紋的產(chǎn)生調(diào)整皮膚油脂分泌，保護(hù)肌膚可使不平凹陷的肌膚恢復(fù)平滑外觀所以當(dāng)皮膚內(nèi)的膠原蛋白不足時，會出現(xiàn)鬆弛、皺紋、毛髮粗糙分叉等現(xiàn)象。皮膚的老化主要是發(fā)生在結(jié)締組織中，其原因是占結(jié)締，膠原蛋白不足。膠原蛋白對皮膚所提供的功效從膠原蛋白對皮膚所提供的功效可以包21表皮內(nèi)基底細(xì)胞的更新周期約28天一般而言，表皮內(nèi)基底細(xì)胞的更新周期約28天，而角質(zhì)層的更新周期約為14天。皮膚的表皮約含70％的水分，角質(zhì)層約含15％的水分，當(dāng)皮膚中角質(zhì)層的水分含量低於10％時，就會開始顯現(xiàn)乾燥，隨後角質(zhì)層變厚、甚至於龜裂等問題陸續(xù)產(chǎn)生，使肌膚看起來晦暗沒有光澤。因此如何讓皮膚製造充足的水分並長期保有，以維持肌膚的舒適健康，是當(dāng)今全球美容保養(yǎng)界努力奮鬥的方向。表皮內(nèi)基底細(xì)胞的更新周期約28天一般而言，表皮內(nèi)基底細(xì)胞的更22常見的外用保濕劑有膠原蛋白、玻尿酸、甘油常見的外用保濕劑有膠原蛋白、玻尿酸、甘油、丙二醇、丁二醇、山梨醇等，其中膠原蛋白屬於較為高級昂貴且體內(nèi)組織已經(jīng)有的成分，長久以來廣受業(yè)界及消費者喜愛。常見的外用保濕劑有膠原蛋白、玻尿酸、甘油常見的外用保濕劑有膠23膠原蛋白含量是肌膚老化的指標(biāo)膠原蛋白含量是肌膚老化的指標(biāo)，肌膚從25歲開始老化，表皮水分含量下降，35歲之後肌膚開始鬆弛，臉上逐漸出現(xiàn)細(xì)紋，如果不加以保養(yǎng)，深層皺紋就會開始出現(xiàn)，使肌膚老化變本加厲。這些現(xiàn)象都是因為皮膚中有高度抓水能力的膠原蛋白含量減少，使得肌膚的鎖水功能降低，出現(xiàn)細(xì)紋與鬆弛的問題也就逐漸浮現(xiàn)。膠原蛋白含量是肌膚老化的指標(biāo)膠原蛋白含量是肌膚老化的指標(biāo)，肌24表皮層可分成角質(zhì)層、顆粒層、棘皮層和基底層。1.表皮層＞10微米（μm）角質(zhì)層:0.01～0.02毫米（mm）顆粒層:蘭格罕氏細(xì)胞.麥拉寧.色素細(xì)胞基底層棘皮層:膠原蛋白2.真皮層:3～10μm＜3μm（10-6m）3.皮下組織表皮層皮膚吸收的效果最佳。表皮層可分成角質(zhì)層、顆粒層、棘皮層和基底層。1.表皮層＞1025水溶性膠原蛋白擁有保濕功效美國科柔達(dá)（Croda）公司曾進(jìn)行實驗顯示，含有原膠原分子的化妝品，能改善皮膚外觀，提供皮膚柔細(xì)與滋潤感，這是因為這種水溶性膠原蛋白擁有完整的三級螺旋結(jié)構(gòu)，能抓住大量水分，使化妝品發(fā)揮有效的保濕功效。水溶性膠原蛋白擁有保濕功效美國科柔達(dá)（Croda）公司曾進(jìn)行26小分子水解膠原蛋白易溶於水不同水解程度的膠原蛋白，在化妝品上有不同的用途，明膠是最常見的一種，其分子量約為十萬道爾頓，但它在化妝品方面的用途，因無法提供長效的改善功能而受到限制。最近有些業(yè)者利用控制酸鹼性或以熱分解的方式，把大分子明膠進(jìn)一步水解成更小分子的明膠，使其分子中僅含三十個到三百個胺基酸單元（分子量約三千到三萬道爾頓）。這種小分子水解膠原蛋白易溶於水，所能提供的末端胺基酸數(shù)量是大分子明膠的十倍以上，因此應(yīng)用在洗髮精、潤髮乳、皮膚保養(yǎng)品等化妝品上，能夠強化產(chǎn)品的功效。小分子水解膠原蛋白易溶於水不同水解程度的膠原蛋白，在化妝品上27敷的膠原蛋白——創(chuàng)傷覆蓋材，因能提供燒燙傷處理除了外用的膠原蛋白保養(yǎng)品可達(dá)到美膚的效果外，敷的膠原蛋白——創(chuàng)傷覆蓋材，因能提供燒燙傷處理、輔助疤痕和燒燙傷復(fù)原等功效，也是外用保養(yǎng)型的膠原蛋白產(chǎn)品之一。敷的膠原蛋白——創(chuàng)傷覆蓋材，因能提供燒燙傷處理除了外用的膠原28組織70％以上的膠原蛋白，在年齡增長的過程中逐漸老化流失組織70％以上的膠原蛋白，在年齡增長的過程中逐漸老化流失，造成皮膚失去彈性，保水能力下降，皺紋及細(xì)紋逐漸浮現(xiàn)。膠原蛋白是決定皮膚年輕與否的要素之一?；瘖y品業(yè)界陸續(xù)研發(fā)以口服劑、塗劑、及針劑的方式，來補充人體皮膚內(nèi)流失的膠原蛋白。常見的有用塗、抹、擦方式的膠原蛋白美容保養(yǎng)品，希望藉由外用與內(nèi)服方式解決人類皮膚產(chǎn)生皺紋的困擾。組織70％以上的膠原蛋白，在年齡增長的過程中逐漸老化流失組織29外用保養(yǎng)的膠原蛋白皮膚在陽光紫外線、空氣污染、壓力與年齡的影響下，會造成膠原蛋白的流失。利用膠原蛋白做為美容保養(yǎng)品中的保濕劑，使得產(chǎn)品具有保持水分的功效，並添加可促進(jìn)膠原蛋白增生的成分，讓皮膚回復(fù)強的水合能力與張力，促進(jìn)皮膚創(chuàng)傷癒合及表皮自然成長，使皮膚恢復(fù)年輕活力。研究顯示，分子量大於一千道爾頓的分子不易被皮膚吸收，顆粒大於10微米（μm）的物質(zhì)也不易被皮膚吸收，小於1微米的粒子經(jīng)不同顆粒大小的保養(yǎng)品經(jīng)皮膚吸收的粒子小於一微米（μm）時，經(jīng)皮膚吸收的效果最佳。外用保養(yǎng)的膠原蛋白皮膚在陽光紫外線、空氣污染、壓力與年齡的影30內(nèi)服的膠原蛋白膠原蛋白是人體非常重要的必須成分，增加製造膠原蛋白的原料供給，可促進(jìn)膠原蛋白的合成。至於服用膠原蛋白經(jīng)腸道分解成胺基酸後，能有多少被吸收再轉(zhuǎn)合成為人體可利用的膠原蛋白，則要視個人腸道功能及體質(zhì)而定。近年來，日本開始流行以吃的方式補充膠原蛋白，大力強調(diào)吃的美容品也有效，認(rèn)為這些產(chǎn)品經(jīng)由口服的方式，可以補充人體流失的膠原蛋白，以做為人體合成膠原蛋白的原料，能強化人體免疫機能、提供美容功效。內(nèi)服的膠原蛋白膠原蛋白是人體非常重要的必須成分，增加製造膠原31膠原蛋白本身就是一種營養(yǎng)來源但胃腸吸收能力不好的人，在服用膠原蛋白時，最好能夠同時併服抗氧化劑，以減少自由基對膠原蛋白的破壞。膠原蛋白本身就是一種營養(yǎng)來源，食用膠原蛋白對身體而言也是補充營養(yǎng)源的一種方式，它在體內(nèi)經(jīng)過分解後會產(chǎn)生胺基酸，這些不同類型胺基酸在人體中能發(fā)揮保健功效，有益身體健康。膠原蛋白本身就是一種營養(yǎng)來源但胃腸吸收能力不好的人，在服用膠32小針美容注射從醫(yī)學(xué)的專業(yè)角度而言，打的膠原蛋白就是指注射用膠原蛋白，也就是一種俗稱小針美容劑，必須由?？漆t(yī)師執(zhí)行注射，把活性膠原蛋白植入皮下局部組織，此法多用於整型外科的美容重建手術(shù)，利用注射的方式最為快速有效。小針美容注射從醫(yī)學(xué)的專業(yè)角度而言，打的膠原蛋白就是指注射用膠33注射型膠原蛋白的用途包括：減少皺紋的深度並修復(fù)疤痕凹洞的填補、鼻型改造、下巴重建、美化嘴唇、加大耳垂、豐潤臉頰等多用於使老化肌膚獲得返老還童的治療。當(dāng)醫(yī)師在評估其功效時，須考慮消費者是否會對膠原蛋白過敏，才能夠避免注射膠原蛋白所導(dǎo)致的不適癥狀。注射型膠原蛋白的用途包括：減少皺紋的深度並修復(fù)疤痕34注射膠原蛋白對減少前額和兩頰的皺紋特別有效，功效可維持至少半年左右一般而言，注射膠原蛋白對減少前額和兩頰的皺紋特別有效，功效可維持至少半年左右。由於膠原蛋白會被人體吸收，因此在完成膠原蛋白的注射後必須與醫(yī)師保持密切聯(lián)繫，使醫(yī)師能有效地掌握狀況。注射膠原蛋白對減少前額和兩頰的皺紋特別有效，功效可維持至少半35膠原蛋白其衍生物在化妝品中的用途與特性在追求如水鏡般完美無瑕的外表前，消費大眾對膠原蛋白美容產(chǎn)品，其原料的安全性更應(yīng)格外重視。1.原膠原分子300,000（道爾頓）

膠狀2.膠原蛋白纖維1,000,000（道爾頓）

以上水溶性不溶無保水性無3.明膠100,000（道爾頓）水溶性可4.水解膠原蛋白1,000～25,000（道爾頓）水溶性高50％5.膠原蛋白胺基酸125（道爾頓）水溶性最高60％很好膠原蛋白其衍生物在化妝品中的用途與特性在追求如水鏡般完美無瑕36膠原蛋白(collagen)王鳳英副教授國立新竹教育大學(xué)膠原蛋白(collagen)王鳳英37膠原蛋白(collagen)又稱為膠原質(zhì)，是組成各種細(xì)胞外間質(zhì)的聚合物，為人體組織細(xì)胞外基質(zhì)的主要成分，在動物細(xì)胞中扮演結(jié)合組織的角色，同時也是動物結(jié)締組織最主要的構(gòu)造性蛋白質(zhì)。膠原蛋白主要以不溶性纖維蛋白的形式存在於人體組織中，約占蛋白質(zhì)的33％，能保護(hù)並連結(jié)各種組織支撐起人體的結(jié)構(gòu)。膠原蛋白(collagen)又稱為膠原質(zhì)，是組成各種細(xì)胞外間38人體膠原蛋白由於膠原蛋白它與人體各器官(Organ)組織(Tissue)及細(xì)胞(Cell)有著密不可分的關(guān)係，因此適用於人體器官組織的修補(Repair)及再生(Regeneration)。而人體膠原蛋白和動物膠原蛋白的結(jié)構(gòu)相似，即所謂同性結(jié)構(gòu)(Homologous)，因此動物膠原蛋白移植(Implant)到人體不致產(chǎn)生免疫性的副作用。

人體膠原蛋白由於膠原蛋白它與人體各器官(Organ)組織(T39膠原蛋白的相關(guān)醫(yī)學(xué)應(yīng)用範(fàn)圍廣泛，包括：膠原蛋白海綿、絲線、薄膜(外科止血，用於心臟血管、神經(jīng)、口腔、骨科、皮膚、婦產(chǎn)手術(shù)等)傷口敷料；人工皮膚、血管、眼角膜、心瓣膜等保護(hù)材料；注射式膠原蛋白(用於除皺、軟組織豐滿填補、治療尿失禁、尿液回流、骨科組織再生填料)等用途。膠原蛋白的相關(guān)醫(yī)學(xué)應(yīng)用範(fàn)圍廣泛，包括：膠原蛋白海綿、絲線、薄40膠原蛋白為一種纖維狀蛋白質(zhì)存於動物體之皮膚、骨骼、軟骨、筋腱、血管壁和結(jié)締組織中的一種纖維狀蛋白質(zhì)，如將動物的皮或骨骼以熱或化學(xué)藥品（如酸、鹼）處理，其所含之膠原蛋白即會發(fā)生水解而產(chǎn)生動物膠（Gelatin）膠原蛋白具有很強的伸張能力，是韌帶和肌鍵的主要成份，膠原蛋白還是細(xì)胞外基質(zhì)的主要組成成分?？晒┠z囊、果凍、或腸衣等之製造原料。

膠原蛋白為一種纖維狀蛋白質(zhì)存於動物體之皮膚、骨骼、軟骨、41膠原蛋白是一種品質(zhì)差的醣蛋白其所含氨基酸主要為甘氨酸、脯氨酸及巠脯氨酸等之非必需氨基酸，而後一氨基酸僅含於膠原蛋白中，在一般動物性蛋白中並不存在，故定量巠脯氨酸之含量可測知肉中之膠原蛋白含量。含有較多膠原蛋白的結(jié)締組織會影響肉之好吃與否，如結(jié)締組織含量多，則難咬，較不好吃，但在年幼動物，雖亦含較多膠原蛋白，唯吃起來卻較年老的動物嫩，此乃因年紀(jì)愈老，其膠原蛋白分子中之交錯聯(lián)結(jié)愈多，在結(jié)構(gòu)上比較堅固，吃起來比較硬之故膠原蛋白是一種品質(zhì)差的醣蛋白其所含氨基酸主要為甘氨酸、脯氨酸42膠原蛋白的結(jié)構(gòu)膠原的肽鏈，其胺基酸序列非常有特色。首先，它富含甘氨酸和脯氨酸殘基，前者的含量達(dá)到總胺基酸殘基的1/3後者則接近1/4；其次，序列中含有不由DNA鹼基三聯(lián)密碼子編碼的羥丁氨酸和羥脯氨酸，這兩種胺基酸是在蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)序列形成之後由特定的酶作用於序列中的羥丁氨酸和脯氨酸形成的；最後，它的序列中只含有很少的酪氨酸殘基;並且不含有色氨酸和半胱氨酸殘基。膠原蛋白一級結(jié)構(gòu)的另一個特點是它的胺基酸的排列。這些胺基酸一般以-甘氨酸-脯氨酸-羥脯氨酸-三聯(lián)交替出現(xiàn)的順序排列。只有很少的蛋白質(zhì)有這樣規(guī)則的胺基酸排列。膠原蛋白的結(jié)構(gòu)膠原的肽鏈，其胺基酸序列非常有特色。首先，它富43膠原蛋白肽鏈的三股螺旋結(jié)構(gòu)不同於普通的α螺旋結(jié)構(gòu)在空間結(jié)構(gòu)上，膠原蛋白顯示出特殊的三股螺旋纏繞的結(jié)構(gòu)，三條相互獨立的膠原蛋白肽鏈依靠甘氨酸之間形成的氫鍵維繫三股螺旋相互纏繞的結(jié)構(gòu)。膠原蛋白肽鏈的三股螺旋結(jié)構(gòu)不同於普通的α螺旋結(jié)構(gòu)，它的螺距更大，但每一圈螺旋所包含的胺基酸殘基數(shù)卻很小，僅為3.3個，因此膠原蛋白的三股螺旋顯得細(xì)而長，螺旋中間的空間很小，僅能容納一個氫原子，只有甘氨酸能夠勝任這個位置。膠原蛋白肽鏈的三股螺旋結(jié)構(gòu)不同於普通的α螺旋結(jié)構(gòu)在空間結(jié)構(gòu)上44甘氨酸-脯氨酸-羥脯氨酸另外脯氨酸所特有的肽平面夾角也是形成這種特殊螺旋結(jié)構(gòu)的必須因素。這也是膠原蛋白肽鏈中-甘氨酸-脯氨酸-羥脯氨酸-三聯(lián)序列交替出現(xiàn)的原因。膠原蛋白這種特殊的三股螺旋結(jié)構(gòu)保證了它的機械強度。這種三股螺旋被稱為原膠原。甘氨酸-脯氨酸-羥脯氨酸另外脯氨酸所特有的肽平面夾角也是形成45膠原纖維若干個原膠原橫向堆積，序列中所含有的羥賴氨酸和羥脯氨酸側(cè)鏈在酶作用下氧化生成醛，相互之前發(fā)生羥醛縮合反應(yīng)形成原膠原之間的共價連結(jié)，這種結(jié)構(gòu)被稱為膠原微纖維。許多膠原微纖維橫向堆積，以相同的方式通過共價鍵連結(jié)，形成膠原纖維。膠原纖維是膠原蛋白行使生理作用的基本形態(tài)，在生物體內(nèi)膠原纖維交織成富有機械強度合彈性的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)成為結(jié)締組織最基本的組成成分。膠原纖維若干個原膠原橫向堆積，序列中所含有的羥賴氨酸和羥脯氨46目前製造膠原蛋白原料的主要方式以化學(xué)分解法及酵素分解法為主美國已有公司以使用基因轉(zhuǎn)殖動物(老鼠、乳牛等)由乳腺來生產(chǎn)膠原蛋白。隨著生化醫(yī)學(xué)的進(jìn)步，膠原蛋白的提煉、改良及加工技術(shù)都已進(jìn)入高科技化，加上材料來源取得容易、成本低(主要取自牛、豬的筋、骨等)，因此動物膠原蛋白目前已成為美國醫(yī)學(xué)工業(yè)最主要的醫(yī)學(xué)生物材料(Biomaterial)之一。

目前製造膠原蛋白原料的主要方式以化學(xué)分解法及酵素分解法為主47目前膠原蛋白用途防皺等美容功能最多然而，就整個膠原蛋白的市場運用而言，卻是橫跨化妝品、食品、醫(yī)療用品、生醫(yī)材料等多元化領(lǐng)域，其主要功用包括：幫助傷口瘉合、有助於燙傷的治療、可提高皮膚保濕功能，調(diào)整皮面油脂平衡、促進(jìn)皮膚深層纖維組織的張力與彈性等。近年來膠原蛋白成了生技產(chǎn)業(yè)與化妝品業(yè)界的最愛。

目前膠原蛋白用途防皺等美容功能最多48膠原蛋白的基本結(jié)構(gòu)是一種脊椎動物結(jié)締組織中的非水溶性纖維狀含醣蛋白質(zhì)，是脊椎動物體內(nèi)含量最豐富的蛋白質(zhì)，也是細(xì)胞外間質(zhì)的重要成分?；窘Y(jié)構(gòu)由大約一千個胺基酸組成，是由三股分子量約為九萬五千道爾頓（Daltons）的勝月太鏈，以三重螺旋方式互相纏繞而形成分子量達(dá)三十萬道爾頓的巨大蛋白質(zhì)分子——原膠原分子。這些原膠原分子再相互聚合連結(jié)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成富有彈性的皮膚構(gòu)造。膠原蛋白的基本結(jié)構(gòu)是一種脊椎動物結(jié)締組織中的非水溶性纖維狀含49膠原蛋白在人體內(nèi)蛋白質(zhì)中占25～35％膠原蛋白在人體內(nèi)蛋白質(zhì)中約占25～35％，在筋腱和骨頭的有機質(zhì)中占90％以上，亦是組成皮膚的主要結(jié)構(gòu)性蛋白質(zhì)，占50％以上，主要存在於真皮層中，提供支持、保護(hù)、及各種機械性質(zhì)，並賦予皮膚彈性與強度。由於皮膚是身體最大的器官，而膠原蛋白又是皮膚中最重要的蛋白質(zhì)之一，膠原蛋白對人體的重要性可見一斑，是人體內(nèi)不可或缺的物質(zhì)。膠原蛋白在人體內(nèi)蛋白質(zhì)中占25～35％膠原蛋白在人體內(nèi)蛋白質(zhì)50膠原蛋白是黏合物在皮膚中的主要生理機能是做為結(jié)締組織的黏合物，能將水分保留在真皮層膠原蛋白是脊椎動物結(jié)締組織中的非水溶性纖維狀含醣蛋白質(zhì)，是由三股分子量約為九萬五千道爾頓（Daltons）的勝月太鏈，以三重螺旋方式互相纏繞而形成分子量達(dá)三十萬道爾頓的巨大蛋白質(zhì)分子——原膠原分子。膠原蛋白是黏合物在皮膚中的主要生理機能是做為結(jié)締組織的黏合物51膠原蛋白的功能膠原蛋白的功能有：當(dāng)做細(xì)胞與細(xì)胞間的連接劑，讓細(xì)胞能固定在身體組織上提供皮膚保護(hù)與支持的功能，使其有彈性與光澤讓骨骼堅硬具有彈性提供保護(hù)內(nèi)臟的功能，強固毛髮幫助傷口癒合與組織復(fù)原，修復(fù)皮膚疤痕保持真皮層內(nèi)的水分供應(yīng)表皮層及表皮附屬器官的營養(yǎng)。膠原蛋白的功能膠原蛋白的功能有：52皮膚結(jié)締組織皮膚是人體最大的器官，主要是提供保護(hù)及養(yǎng)分運送的功能，皮膚的構(gòu)造由外而內(nèi)可分為表皮層、真皮層及皮下中，是提供皮膚結(jié)締組織保濕、保持彈性及緊縮性的主要物質(zhì)。皮膚結(jié)締組織皮膚是人體最大的器官，主要是提供保護(hù)及養(yǎng)分運送的53植物性膠原蛋白，應(yīng)該是指從植物中取得的醣類蛋白質(zhì)近年來，在化妝品和食品界提到所謂的植物性膠原蛋白，其實從科學(xué)的角度，植物組織中並沒有膠原蛋白，而商業(yè)上所謂的植物性膠原蛋白，應(yīng)該是指從植物中取得的醣類蛋白質(zhì)，其結(jié)構(gòu)與真正的膠原蛋白類似，具有保濕功效，故以植物性膠原蛋白稱之。植物性膠原蛋白，應(yīng)該是指從植物中取得的醣類蛋白質(zhì)近年來，在化54一般市售膠原蛋白多來自牛皮及牛筋中到目前為止，我們可從動物的皮膚、筋腱、骨骼、軟骨、血管等各種組織中抽取到膠原蛋白，對這些來源不同的膠原蛋白加以分析，科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)有二十七型不同的膠原蛋白。一般市售膠原蛋白多半來自牛皮及牛筋中，少數(shù)來自豬、家禽和魚類，但近年來隨著口蹄疫、禽流感、狂牛癥的出現(xiàn)，使得來自動物的膠原蛋白的安全性受到質(zhì)疑。一般市售膠原蛋白多來自牛皮及牛筋中到目前為止，我們可從動物的55遺傳基因重組DNA重組皮膚為尋求安全無虞的膠原蛋白來源，科學(xué)家已著手從遺傳基因重組DNA，探討利用基因重組皮膚由外而內(nèi)可分為表皮層、真皮層及皮下組織三大部分。表皮層：0.1～0.7毫米（mm）真皮層：0.6～3.0毫米（mm）皮下組織皮膚組織三大部分。表皮層可再細(xì)分成角質(zhì)層、顆粒層、棘皮層及基底層；真皮層則可再分為乳頭層及網(wǎng)狀層，膠原蛋白主要就是存在於真皮層中，提供皮膚彈性。

遺傳基因重組DNA重組皮膚為尋求安全無虞的膠原蛋白來源，科學(xué)56膠原蛋白對皮膚所提供的功效從膠原蛋白對皮膚所提供的功效可以包括：增加皮膚保水能力提高保濕效果，使肌膚更顯亮麗增加肌膚的緊密性及彈性減少皺紋的產(chǎn)生調(diào)整皮膚油脂分泌，保護(hù)肌膚可使不平凹陷的肌膚恢復(fù)平滑外觀所以當(dāng)皮膚內(nèi)的膠原蛋白不足時，會出現(xiàn)鬆弛、皺紋、毛髮粗糙分叉等現(xiàn)象。皮膚的老化主要是發(fā)生在結(jié)締組織中，其原因是占結(jié)締，膠原蛋白不足。膠原蛋白對皮膚所提供的功效從膠原蛋白對皮膚所提供的功效可以包57表皮內(nèi)基底細(xì)胞的更新周期約28天一般而言，表皮內(nèi)基底細(xì)胞的更新周期約28天，而角質(zhì)層的更新周期約為14天。皮膚的表皮約含70％的水分，角質(zhì)層約含15％的水分，當(dāng)皮膚中角質(zhì)層的水分含量低於10％時，就會開始顯現(xiàn)乾燥，隨後角質(zhì)層變厚、甚至於龜裂等問題陸續(xù)產(chǎn)生，使肌膚看起來晦暗沒有光澤。因此如何讓皮膚製造充足的水分並長期保有，以維持肌膚的舒適健康，是當(dāng)今全球美容保養(yǎng)界努力奮鬥的方向。表皮內(nèi)基底細(xì)胞的更新周期約28天一般而言，表皮內(nèi)基底細(xì)胞的更58常見的外用保濕劑有膠原蛋白、玻尿酸、甘油常見的外用保濕劑有膠原蛋白、玻尿酸、甘油、丙二醇、丁二醇、山梨醇等，其中膠原蛋白屬於較為高級昂貴且體內(nèi)組織已經(jīng)有的成分，長久以來廣受業(yè)界及消費者喜愛。常見的外用保濕劑有膠原蛋白、玻尿酸、甘油常見的外用保濕劑有膠59膠原蛋白含量是肌膚老化的指標(biāo)膠原蛋白含量是肌膚老化的指標(biāo)，肌膚從25歲開始老化，表皮水分含量下降，35歲之後肌膚開始鬆弛，臉上逐漸出現(xiàn)細(xì)紋，如果不加以保養(yǎng)，深層皺紋就會開始出現(xiàn)，使肌膚老化變本加厲。這些現(xiàn)象都是因為皮膚中有高度抓水能力的膠原蛋白含量減少，使得肌膚的鎖水功能降低，出現(xiàn)細(xì)紋與鬆弛的問題也就逐漸浮現(xiàn)。膠原蛋白含量是肌膚老化的指標(biāo)膠原蛋白含量是肌膚老化的指標(biāo)，肌60表皮層可分成角質(zhì)層、顆粒層、棘皮層和基底層。1.表皮層＞10微米（μm）角質(zhì)層:0.01～0.02毫米（mm）顆粒層:蘭格罕氏細(xì)胞.麥拉寧.色素細(xì)胞基底層棘皮層:膠原蛋白2.真皮層:3～10μm＜3μm（10-6m）3.皮下組織表皮層皮膚吸收的效果最佳。表皮層可分成角質(zhì)層、顆粒層、棘皮層和基底層。1.表皮層＞1061水溶性膠原蛋白擁有保濕功效美國科柔達(dá)（Croda）公司曾進(jìn)行實驗顯示，含有原膠原分子的化妝品，能改善皮膚外觀，提供皮膚柔細(xì)與滋潤感，這是因為這種水溶性膠原蛋白擁有完整的三級螺旋結(jié)構(gòu)，能抓住大量水分，使化妝品發(fā)揮有效的保濕功效。水溶性膠原蛋白擁有保濕功效美國科柔達(dá)（Croda）公司曾進(jìn)行62小分子水解膠原蛋白易溶於水不同水解程度的膠原蛋白，在化妝品上有不同的用途，明膠是最常見的一種，其分子量約為十萬道爾頓，但它在化妝品方面的用途，因無法提供長效的改善功能而受到限制。最近有些業(yè)者利用控制酸鹼性或以熱分解的方式，把大分子明膠進(jìn)一步水解成更小分子的明膠，使其分子中僅含三十個到三百個胺基酸單元（分子量約三千到三萬道爾頓）。這種小分子水解膠原蛋白易溶於水，所能提供的末端胺基酸數(shù)量是大分子明膠的十倍以上，因此應(yīng)用在洗髮精、潤髮乳、皮膚保養(yǎng)品等化妝品上，能夠強化產(chǎn)品的功效。小分子水解膠原蛋白易溶於水不同水解程度的膠原蛋白，在化妝品上63敷的膠原蛋白——創(chuàng)傷覆蓋材，因能提供燒燙傷處理除了外用的膠原蛋白保養(yǎng)品可達(dá)到美膚的效果外，敷的膠原蛋白——創(chuàng)傷覆蓋材，因能提供燒燙傷處理、輔助疤痕和燒燙傷復(fù)原等功效，也是外用保養(yǎng)型的膠原蛋白產(chǎn)品之一。敷的膠原蛋白——創(chuàng)傷覆蓋材，因能提供燒燙傷處理除了外用的膠原64組織70％以上的膠原蛋白，在年齡增長的過程中逐漸老化流失組織70％以上的膠原蛋白，在年齡增長的過程中逐漸老化流失，造成皮膚失去彈性，保水能力下降，皺紋及細(xì)紋逐漸浮現(xiàn)。膠原蛋白是決定皮膚年輕與否的要素之一?；瘖y品業(yè)界陸續(xù)研發(fā)以口服劑、塗劑、及針劑的方式，來補充人體皮膚內(nèi)流失的膠原蛋白。常見的有用塗、抹、擦方式的膠原蛋白美容保養(yǎng)品，希望藉由外用與內(nèi)服方式解決人類皮膚產(chǎn)生皺紋的困擾。組織70％以上的膠原蛋白，在年齡增長的過程中逐漸老化流失組織65外用保養(yǎng)的膠