姚天華

(貴州醫(yī)科大學(xué)，貴州 貴陽(yáng) 550025)

膠原蛋白是人體內(nèi)含量最豐富的蛋白質(zhì)，約占全身總蛋白質(zhì)的25%-30%，主要存在于人體皮膚、軟骨、肌腱、內(nèi)臟(包括心、胃、腸、血管)等部位[1]，因此是機(jī)體內(nèi)一種重要的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)，有著改善皮膚狀態(tài)、保持組織器官結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的功能，同時(shí)也是各種組織結(jié)構(gòu)中的重要原料物質(zhì)及穩(wěn)定成分。肽是由兩種或兩種以上的特殊氨基酸脫去水分子組合而形成的。通常，肽是一種精準(zhǔn)的蛋白質(zhì)片段，它是蛋白質(zhì)發(fā)揮生理學(xué)功能所需的基本物質(zhì)。因此，如果其氨基酸排列次序和結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，那么肽的作用就會(huì)隨之改變。膠原蛋白不能夠被人體直接吸收，水解成膠原蛋白肽后則可以被人體主動(dòng)吸收。膠原蛋白肽是將膠原或明膠經(jīng)蛋白酶、酸或堿等降解后而得到的一種物質(zhì)[2-4]。膠原蛋白肽的結(jié)構(gòu)特征大多為三螺旋結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)由3條a鏈多肽(兩條α1鏈和一條α2鏈)組成，每一條膠原鏈都是由1 000個(gè)氨基酸殘基組成的左手螺旋構(gòu)型，3條膠原鏈相互纏繞成典型的右手螺旋結(jié)構(gòu)，其分子結(jié)構(gòu)因此也具有很高的穩(wěn)定性[5]。此外，膠原蛋白肽有著獨(dú)特的生物活性，所以有著降壓、抑菌、保濕、護(hù)膚、提高免疫力、防治骨質(zhì)疏松等作用。正因?yàn)槟z原蛋白肽有著良好的性能，對(duì)機(jī)體的健康有一定的促進(jìn)作用，且來源較為豐富，所以被廣泛應(yīng)用于食品和飲料、化妝品和個(gè)人護(hù)理、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。目前，膠原蛋白肽已成為當(dāng)下營(yíng)養(yǎng)產(chǎn)品的熱點(diǎn)話題，隨著時(shí)代發(fā)展也必將愈發(fā)對(duì)食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域產(chǎn)生很大的影響，本文立足膠原蛋白肽的功能，梳理和總結(jié)了膠原蛋白肽的在醫(yī)藥領(lǐng)域中可應(yīng)用的功能，為醫(yī)藥領(lǐng)域的未來研究提供引導(dǎo)價(jià)值。

1 膠原蛋白肽在醫(yī)藥領(lǐng)域中的研究進(jìn)展

1.1 降血壓 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活條件的改善，高血壓的發(fā)病率也在不斷的增加，高血壓是最常見的慢性心血管疾病之一，與冠心病、腦血管疾病等可致人死亡的疾病關(guān)系密切。而且近年來，高血壓病越來越年輕化，降低了患者的生活質(zhì)量，給人類的健康生活造成嚴(yán)重威脅。被診斷為高血壓后的患者需終身服藥，除藥物治療外，合理地改善生活方式也可有效控制血壓。楊敏等[6]以患有原發(fā)性高血壓的大鼠作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，依次觀察膠原蛋白肽對(duì)ACE、AngⅡ、ATG 和 ALD 四個(gè)指標(biāo)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了鰈魚膠原蛋白肽具有降血壓的作用。蔡麗華等[7]通過實(shí)驗(yàn)制備出了分子量小于5 000道爾頓的牛骨膠原蛋白肽，研究結(jié)果證明它可作為競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與ACE競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合，減少ACE-I被血管緊張素轉(zhuǎn)換酶所催化，使ACE-II的生成削減，血管擴(kuò)張從而起到降壓的效果。MIGUEL等[8]的研究結(jié)果說明了從魷魚皮中所提取的膠原蛋白被分離成多肽后可以減少血漿濃度中ACE-II的含量，其顯示出魷魚膠原蛋白肽在ACE被酶催化成ACE-II的過程中有著一定的阻礙作用，間接性表明了魷魚膠原蛋白肽有著一定的降壓作用。表明膠原蛋白肽對(duì)抗高血壓有著一定的效果，可能是因?yàn)槟z原蛋白肽對(duì)血管緊張素轉(zhuǎn)換酶有著一定的抑制作用，因此，可把膠原蛋白肽作為食品中添加成分，通過食療來達(dá)到一定的降壓作用，但其安全性和有效性還需進(jìn)一步的研究。

1.2 保護(hù)胃黏膜及抗胃潰瘍作用 劉春雨等[9]的研究結(jié)果表明在小鼠糞便菌群體外厭氧發(fā)酵過程中，牦牛膠原蛋白肽會(huì)使發(fā)酵液中短鏈脂肪酸的含量升高(如乙酸和丙酸)，也會(huì)使雙歧桿菌與放線菌門的相對(duì)豐度分別有所提升，說明了也許牦牛膠原蛋白肽對(duì)小鼠的腸道健康有著一定的調(diào)控作用。王志聰?shù)萚10]研究了不同劑量的鱈魚膠原蛋白肽對(duì)酒精所誘導(dǎo)的大鼠急性胃潰瘍的治療效果，結(jié)果表明低劑量與高劑量的鱈魚膠原蛋白肽對(duì)胃黏膜都有一定的保護(hù)作用，并且對(duì)抗酒精性胃潰瘍有著顯著的的效果。鄭建麗[11]研究了用膠原蛋白肽含量豐富的腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)支持與被動(dòng)訓(xùn)練相配合對(duì)重型顱腦損傷的影響，結(jié)果顯示其對(duì)胃腸道有著有效的調(diào)節(jié)作用，減少一些胃腸道的不良反應(yīng)。所以，膠原蛋白肽能保護(hù)胃粘膜細(xì)胞，對(duì)胃潰瘍的防治也有著較好的效果，可被應(yīng)用于有關(guān)胃潰瘍與胃黏膜損傷的疾病中，也可應(yīng)用于健脾養(yǎng)胃的保健食品中。

1.3 免疫調(diào)節(jié) 免疫調(diào)節(jié)是機(jī)體中一種特殊的保護(hù)性生理功能，可維持內(nèi)環(huán)境的平衡和穩(wěn)定，有著識(shí)別與清除體內(nèi)出現(xiàn)的衰老、破損或異常細(xì)胞，抵抗外來病原體入侵，防止疾病發(fā)生等作用。免疫能力低會(huì)使機(jī)體出現(xiàn)抵抗力下降，患病可能性變大。許多提高免疫力的治療措施中，營(yíng)養(yǎng)調(diào)控最受青睞，近年來小肽免疫調(diào)節(jié)活性的研究也有了較大的進(jìn)展。司少艷等[12]以模擬失重小鼠作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，觀察膠原蛋白肽對(duì)T細(xì)胞、白細(xì)胞、B細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、CD8+和CD4+T細(xì)胞等指標(biāo)的影響，結(jié)果表明膠原蛋白肽對(duì)模擬失重小鼠的免疫功能有著一定的改善作用，但其機(jī)制還需進(jìn)一步的研究來明確。Pei等[13]研究了膠原蛋白肽對(duì)小鼠免疫功能的影響，觀察對(duì)象為由輻照所誘導(dǎo)的免疫力低下的小鼠模型，結(jié)果顯示膠原蛋白肽可減少輻射對(duì)小鼠免疫功能的損傷，對(duì)增強(qiáng)小鼠免疫力有著一定的作用。石舉然等[14]的研究結(jié)果表明低、中、高不同劑量組下的鱈魚膠原蛋白肽對(duì)提高小鼠免疫力都有著一定效果，但如果將鱈魚膠原蛋白肽與殼寡糖、人參、黃芪、當(dāng)歸的提取物按照一定的配比復(fù)配成魚皮膠原蛋白肽的復(fù)方制品對(duì)提高小鼠的免疫力有著更佳的效果。目前，膠原蛋白肽已經(jīng)被證明有一定的免疫調(diào)節(jié)作用，可提高或改善人體免疫力，但對(duì)其復(fù)方制品提高免疫力的研究還相對(duì)較少。

1.4 促進(jìn)傷口愈合 Wang等[15]探究膠原蛋白肽對(duì)大鼠剖宮產(chǎn)之后傷口的愈合影響情況，結(jié)果顯示大鼠通過口服1.125 g/kg的膠原蛋白肽，可使傷口進(jìn)一步緊縮，加快大鼠的傷口愈合。Zhang等[16]的研究結(jié)果顯示狗鮭魚膠原蛋白肽在大鼠皮膚傷口的愈合過程中有著一定的促進(jìn)作用。Hu等[17]研究了羅非魚膠原蛋白肽對(duì)大鼠傷口愈合的影響，其結(jié)果表明該膠原蛋白肽對(duì)剖腹產(chǎn)大鼠的傷口處、兔的皮膚燙傷創(chuàng)面皮膚劃痕處均有著加快傷口愈合和閉合的效果。Vigneswari等[18]用納米纖維與膠原蛋白肽相聯(lián)合的方法為傷口制作可涂抹的敷料，將其用在大鼠的傷口處，研究結(jié)果表明此傷口敷料對(duì)大鼠有促進(jìn)傷口愈合的作用。

1.5 緩解肝功能損傷 膠原蛋白肽具有促進(jìn)肝功能健康和緩解肝功能損傷的作用。Matsuda等[19]用乙醇誘導(dǎo)模擬了大鼠早期肝損傷模型，研究表明了對(duì)大鼠早期肝損傷模型給予膠原蛋白肽可以減少肝臟損傷程度，發(fā)現(xiàn)膠原蛋白肽可緩解肝功能損傷，對(duì)肝功能有一定的保護(hù)作用，但其保護(hù)機(jī)制還需進(jìn)一步的研究來明確。田許等[20]研究了魚膠原蛋白肽對(duì)高脂膳食小鼠肝臟脂代謝和氧化還原的影響，證明高脂膳食小鼠可受膠原蛋白肽影響，促進(jìn)其肝臟的脂代謝，調(diào)節(jié)小鼠的代謝紊亂，進(jìn)而減少一些肝功能的不良反應(yīng)。Li等[21]人的研究表明，當(dāng)羅非魚膠原蛋白肽的分子量小于3000道爾頓時(shí)，該膠原蛋白肽可加強(qiáng)小鼠的抗氧化酶活性，體內(nèi)的氧化應(yīng)激狀態(tài)得到相應(yīng)的改善，降低了D-半乳糖對(duì)肝腎組織的刺激，進(jìn)一步減少肝功能的損傷。 為膠原蛋白肽產(chǎn)品應(yīng)用于改善肝功能方面提供了進(jìn)一步的研究。

1.6 防治骨質(zhì)疏松、改善關(guān)節(jié) 骨質(zhì)疏松癥是導(dǎo)致骨強(qiáng)度下降，是一種全身性的骨骼疾病，會(huì)使發(fā)生骨折的危險(xiǎn)性變大，患病者腰背或四肢疼痛，活動(dòng)受損甚至無(wú)法負(fù)重。趙尚軍等[22]研究了膠原蛋白肽對(duì)防治骨質(zhì)疏松和治療關(guān)節(jié)炎的影響，研究證明膠原蛋白肽對(duì)骨質(zhì)疏松癥有著一定的防治作用，口服膠原蛋白肽對(duì)膝骨性關(guān)節(jié)炎也有著一定的臨床療效，且在治療12周后，口服膠原蛋白肽與吲哚美辛的兩者效果比較，膠原蛋白肽的療效明顯更勝一籌。Clark等[23]研究證明運(yùn)動(dòng)員們通過口服膠原蛋白肽可降低關(guān)節(jié)在休息、行走、站立、負(fù)重及舉重時(shí)的疼痛感，進(jìn)一步的表明了運(yùn)動(dòng)員們可通過口服膠原蛋白肽來緩解關(guān)節(jié)由于運(yùn)動(dòng)過度或拉傷產(chǎn)生的疼痛感從而改善關(guān)節(jié)。Zdzieblik等[24]經(jīng)過研究證明了膠原蛋白肽經(jīng)口服可減少因運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的疼痛，緩解運(yùn)動(dòng)員的關(guān)節(jié)疼痛感，緩解率可達(dá)到88%，所以膠原蛋白肽在關(guān)節(jié)健康方面發(fā)揮著一定的有利作用。膠原蛋白肽可加快成骨細(xì)胞的增值速度，使成骨細(xì)胞的活力升高，加速成骨細(xì)胞的分化，增加骨礦物質(zhì)的含量，提高骨質(zhì)疏松癥患者的骨密度，減輕因骨質(zhì)疏松而產(chǎn)生的疼痛感，防止骨質(zhì)流失，抑制破骨細(xì)胞的形成[25]。

1.7 膠原蛋白肽在醫(yī)藥領(lǐng)域方面的其他應(yīng)用 有研究表明膠原蛋白肽的抗氧化性對(duì)心 血管疾病的發(fā)生有著一定的抑制作用，且長(zhǎng)期服用膠原蛋白肽可讓腫瘤的自發(fā)率與多發(fā)性有所下降。有研究表明攝入一定量的膠原蛋白肽還可以使2型糖尿病患者的血糖值得到一定的控制與改善。糖尿病屬于慢性疾病且需終身治療，一旦患者確診糖尿病，糖尿病將可能會(huì)伴隨其終身，飲食和醫(yī)學(xué)營(yíng)養(yǎng)是糖尿病的疾病控制所提倡的治療手段，膠原蛋白肽為糖尿病營(yíng)養(yǎng)治療方案提供了進(jìn)一步的研究[26-27]。LGASE等[28]的研究結(jié)果表示，每天連續(xù)攝食一定數(shù)量的豬肉膠原蛋白肽可減少老年人患動(dòng)脈硬化的可能性，有利于動(dòng)脈硬化的預(yù)防。

2 展望

膠原蛋白肽在醫(yī)藥領(lǐng)域方面的研究起步不是很早，但由于具有良好的營(yíng)養(yǎng)特性和理化性質(zhì)，膠原蛋白肽有著很好的應(yīng)用前景和研究?jī)r(jià)值。膠原蛋白肽有著降壓、抗胃潰瘍、防治骨質(zhì)疏松等作用，對(duì)于醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)展有著一定的指導(dǎo)意義，有望研究出安全又有效的降血壓、降血糖、健肝養(yǎng)胃、提高免疫力、抗?jié)?、促進(jìn)傷口愈合、預(yù)防骨質(zhì)疏松類的新型藥物。但目前還有一些問題尚未解決。首先，目前膠原蛋白肽提取方法有酶解法、微生物發(fā)酵法、酸堿提取法等，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，因此，選擇適合的提取方法是保證膠原蛋白肽提取率和品質(zhì)的關(guān)鍵。其次，現(xiàn)有的膠原蛋白肽提取方法成本較高，價(jià)值的轉(zhuǎn)化率不高，生產(chǎn)難以達(dá)到進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；?，所以還需進(jìn)一步探尋膠原蛋白肽提取的新工藝、新技術(shù)。此外，膠原蛋白肽不僅在醫(yī)藥領(lǐng)域有著良好的發(fā)展前景，在食品、化妝品、保健食品同樣也有著良好的發(fā)展前景，顯示膠原蛋白肽有著巨大的市場(chǎng)需求且需求量在日益增大，開發(fā)膠原蛋白肽的原料市場(chǎng)也是未來研究者們所要面對(duì)的問題之一。因此，研究者們需選擇適當(dāng)?shù)奶崛》椒▉硖岣呱a(chǎn)效率，研究提取的新技術(shù)或通過各方法間的協(xié)同作用來優(yōu)化提取工藝。如今，我國(guó)豐富的魚產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了大量魚鱗、魚骨、魚皮等廢棄物，可利用這些魚類廢棄物來提高海洋資源的附加值，開發(fā)魚類膠原蛋白肽，滿足膠原蛋白肽的產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。