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發表于: 2019-12-13 15:40:34 | 只看該作者 |倒序瀏覽

膠原蛋白與其它仿生生物材料相比具有可得性、通用性、相容性和可降解性等優點,在醫用材料的生產中得到了廣泛的應用。傳統上,大部分膠原蛋白是從牛、豬或雞的糞便中提取的。然而,由于一些消費者的宗教信仰、瘋牛病和禽流感等疾病的風險,這些來源限制了它們的應用。在商業魚產品的生產過程中,副產品如富含膠原蛋白的皮膚、骨骼和魚鱗會被丟棄。

從魚的副產品中分離出的膠原蛋白將為這些廢物增加價值,從而減少其分解過程中產生的環境影響。從魚類中分離出的膠原蛋白,由于羥脯氨酸含量不同,且溫度較低,因此比陸源的膠原蛋白更容易消化吸收。然而,羅非魚是作為整條冷凍魚和新鮮冷凍魚片養殖和銷售的主要魚種之一。羅非魚皮是一種副產品,含有約27.8%的膠原蛋白,可用于提取膠原蛋白,增加這些行業的經濟價值。在酸性培養基中提取尼羅河鱸魚的膠原蛋白。
羅非魚皮膚膠原蛋白具有良好的生物學特性,可作為修復性生物材料、化妝品或食品添加劑。工業化的羅非魚的殘留物被作為提取膠原蛋白的來源?;舊?,詳細闡述了膠原蛋白的提取和表征方法,為漁業生產提供了理論和實踐的視角,以期生產出具有較高商業價值的生物產品。本章的主要目的是展示羅非魚皮膚酸中可溶性膠原蛋白作為生物材料在醫學上的應用潛力。
膠原蛋白是脊椎動物中最豐富的蛋白質,對皮膚、骨骼、軟骨、肌腱和血管等結締組織的硬度有重要作用。膠原蛋白具有生物相容性、生物降解性、低細胞毒性、結構支撐性和止血活性等優點,在食品、醫藥、美容、生物醫藥等行業有著廣泛的應用。目前,至少有29種類型的膠原被發現,并根據其結構分為纖維性、非纖維性和微纖維性。I型膠原最常見,主要存在于皮膚、肌腱和骨骼中,而II型膠原存在于軟骨組織中,而III型膠原則取決于組織的年齡。其他類型的膠原蛋白只存在于非常少量的特定器官中。
與哺乳動物來源相比,由于其結構中脯氨酸和羥脯氨酸的含量不同,水生膠原具有較低的粘度和熱穩定性。報道了從鱈魚和魷魚皮膚中分離出的膠原蛋白中脯氨酸和羥脯氨酸的含量相似。膠原蛋白的結構可以在高溫條件下變性,形成凝膠。明膠是肽和蛋白質的混合物,部分水解自膠原蛋白分子。明膠是一種天然膠原蛋白的變性形式,分子量比它的前身小。與明膠相比,膠原蛋白具有更大的焓、纖維網絡的結構、基本等電點和高的蛋白酶水解抗性、更大的機械抗性和可逆的可擴展性等優點,而明膠具有凝膠形成、熱穩定性好、獨特的流變性等特點。
膠原蛋白是多細胞生物中最常見的蛋白質之一,由于其纖維性質,為結締組織和內臟器官提供結構剛性。工業食品加工過程中產生的廢物是膠原蛋白的主要來源。傳統上,牛和豬的皮膚、骨頭和軟骨是隔離它們的材料。但是,這些來源的使用受到伊斯蘭教和種族群體的限制。另外,疾病的傳播是有概率的,如瘋牛病和禽流感。目前,人們對水產工業副產品作為傳統膠原蛋白生產原料的替代品的價值越來越感興趣。
在水產品的工業加工過程中,約75%的初始重量被作為廢物丟棄,這是膠原蛋白的來源,可以增加行業的盈利能力。海洋和淡水魚的皮膚、鱗片、鰭和骨頭被認為是食品、化妝品和醫藥產品中膠原蛋白的潛在來源。與陸地來源的膠原蛋白不同,水生來源的膠原蛋白對疾病免疫;由于其變性溫度、代謝相容性、分子量等特點,吸收速度更快;以及低炎癥反應。
醫用生物材料行業中的應用
膠原蛋白具有多種特性,在食品、醫療、口腔、化妝品、醫藥等行業有著廣泛的應用。此外,根據它的用途,它可以以各種各樣的方式加工,如粉末、注射溶液、薄膜、海綿和水凝膠。
膠原蛋白與各種產品和飲料混合在一起,這就是為什么以膠原蛋白為基礎的食品補充劑在市場上最常見的原因。膠原蛋白的合成隨著年齡的增長而減少,組織失去彈性和厚度,這就是膠原蛋白補充劑主要用于皮膚護理的原因。此外,膠原蛋白的攝入增加了肌肉質量的增加,減少了肌肉的恢復時間,有助于重建受損的關節。
在食品工業中,膠原蛋白被用作改善熟食的流變特性的添加劑,并作為動物源性營養纖維存在的保證。膠原蛋白的作用是作為一個屏障,控制氧的遷移,提供滲透到水蒸氣和延長食品的保質期。這些薄膜或可食用的涂層可以通過包裝、浸漬、涂刷或噴涂來應用。目前,功能性飲料部門的需求有所增加,需要采用新的配料來滿足各種營養需求。他們已經開發出了含有水解膠原蛋白的橙汁、蘋果汁和葡萄汁的功能性飲料。水解膠原蛋白由于其獨特的氨基酸含量,在食品工業中是一種很有前途的成分,特別是在飲料生產中,因為它增加了膠原蛋白的蛋白質含量和生物利用度。
膠原蛋白是皮膚的主要成分之一,它決定著皮膚的外觀和身體狀況。皮膚中的膠原蛋白隨著年齡和紫外線照射時間的延長而減少。因此,通過食用富含這種蛋白質的化妝品和藥品來彌補這些損失是很重要的。與高分子量膠原蛋白相比,化妝品配方使用水解膠原蛋白。這是因為它在中性的pH值下具有優越的溶解度,容易滲透到真皮中,而且它在皮膚內部起著水結合劑的作用。因此,在潤膚乳中添加它可以增加潤濕能力,為皮膚提供保濕、軟化和容光煥發的效果。水生膠原蛋白有潛力成為化妝品行業的優秀成分,這就是為什么面霜和凝膠具有高保濕作用、抗皺和防紫外線的原因。
這篇關于膠原蛋白的文獻綜述表明,這種天然聚合物具有有益于人類健康的生物特性,并證明其作為醫用生物材料的應用價值。從本質上講,膠原蛋白是一種生物可降解和生物相容性的結構蛋白,它已被用于豐富運動員的食物和新型護膚品。在此,我們提出一種提取羅非魚皮膚膠原蛋白的簡單方法,其性質與傳統來源的膠原蛋白相似。
本文源自創聯食用膠網
注:文章部分源于網絡,版權歸原作者所有,如有侵權,請聯系刪除~

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