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胶原蛋白酶研究论文

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胶原蛋白酶研究论文

最近有很多人都在说口服胶原蛋白不能被吸收,吃进去的胶原蛋白不能作用于肌肤,一切都是心理作用,这种言论不管是在微博,抖音上一搜就是一大片,但这真的是真相吗?还是3人成虎,我翻阅了大量的资料,也在知乎上面看到一篇文章《吃胶原蛋白保养品真能美容吗?是时候下结论了!》作者冰寒用大量的研究证据证明胶原蛋白可以美容,具体表现,我们截取其中一段来详细论述! 胶原蛋白能否被吸收已经不存在什么争议了,如果吃胶原蛋白不能被吸收,那么吃其它蛋白质也要受到质疑了。胃、胰会分泌蛋白酶,这些酶可以将蛋白质(包括胶原蛋白)分解为游离氨基酸和小肽而被吸收。已有多项研究证实口服胶原蛋白或者胶原蛋白分解后的产物(明胶、胶原蛋白肽、胶原蛋白水解产物)可以被动物良好吸收,并能进入血液、皮肤[13-17]。值得一提的是Iwai的研究,证实从猪皮、鸡爪和软骨中提取的胶原蛋白肽口服后1-2小时,就能够大量被吸收入血,而且证实其中有相当一部分(1/3或更多)是直接以肽的形式吸收的,而不是单纯的游离氨基酸(FAA),Hiroki Ohara等的研究也证实了类似的现象[18],并发现进入血液中最多的肽是Pro-Hyp(脯氨酰-羟脯氨酸,后面会再详细解释)结构。Watanabe等发现口服胶原蛋白水解产物后,血液中出现胶原蛋白的特征性肽结构Gly-Pro-Hyp(甘氨酰-脯氨酰-羟脯氨酸)[16]。Shigemura等发现口服胶原蛋白水解产物后,血液中能检出胶原蛋白来源的环状Pro-Hyp,且于2小时达到高峰[19]。Yazaki等发现皮肤中富集的Pro-Hyp的来源是Gly-Pro-Hyp(摄入纯的Gly-Pro-Hyp后测试Pro-Hyp得到的结果),这对理解胶原蛋白肽的吸收又推进了一步[20]。 也就是说,口服胶原蛋白可以以肽的形式被吸收,一般是3肽形式或者2肽,以肽的形式进入人体,可以不经过胃的分解,直接进入血液,由血液直接供给肌肤,这样就减轻了胃的负担,也增加了胶原蛋白的吸收度! 那么很多人在这里也会有疑问,什么是肽?我在百度百科上截取了3段文字,帮助大家来理解肽的定语: 一种 有机化合物 ,由 氨基酸 脱水而成,含有 羧基 和氨基,是一种 两性化合物 。亦称“胜”。 二、 酰胺 之一。它是由两个或多个氨基酸通过一个氨基酸的 氨基 与另一个氨基酸的羧基结合而成。一个氨基酸不能称为肽,也不能合成肽,必须是两个或两个以上氨基酸以 肽键 相连的化合物。两个氨基酸以肽键相连的化合物称为 二肽 ;三个氨基酸以肽键相连的化合物称为三肽,以此类推,三十四个氨基酸以肽键相连的化合物称为三十四肽。 三、 分子量 段在5000~50之间的才能称为肽。分子量段在5000~10000之间的称为大肽。分子量段在50~2000之间的称为 小肽 、 寡肽 、低聚肽,也称为小分子活性多肽。生物学家将肽称为“氨基酸链”,将小分子活性多肽统称为“生物活性肽”。常见的有 二肽 (Dipeptide), 三肽 (Tripeptide),甚至 多肽 (Polypeptide)等,而2~10肽属于 寡肽 (Oligo-peptide),10~50肽属于 多肽 ,通常十肽以下者较具医药及商业实用性。 有文献表明:人体吸收 蛋白质 的主要形式不是 氨基酸 ,而是以 多肽 的形式吸收的。胶原蛋白多肽具有高度的可消化性,除了少量在口腔、胃受到蛋白酶的作用而近一步分解外,口服进入人体快速(较氨基酸快70%的速度)地穿过人的口腔、胃,直接进入小肠,被小肠吸收,最终进入人体血液循环系统、器官及细胞组织,迅速发挥其生理作用和生物学功能。国际上对胶原蛋白的研究结论,胶原蛋白的平均分子量在2000~3000的时候,是最利于人体吸收的。 在我所接触的胶原蛋白肽粉里面,康莱美姿算是一个比较有影响力的品牌,来源日本,代表了日本胶原蛋白领先的发展水平,是日本独一家拥有三文鱼胶原蛋白提取技术的,其产品的胶原蛋白原材料全部采用阿拉斯加深海野生鳕鱼皮,从深海捕捞以后直接被冷冻,运送至工厂,直接提取胶原蛋白,从运输到技术层面,完全锁住了胶原蛋白的生物活性,并且采用1次造粒技术,让胶原蛋白肽粉1次成型,不添加任何防腐剂和粘黏剂,用脱腥技术,脱去腥味,保留香味,让胶原蛋白肽粉的口感更好!9月份上市的新品,配方堪称胶原蛋白界的爱马仕:【新款胶原蛋白成分】 ①两种蛋白(日本宏荣鳕鱼胶原蛋白肽➕日本林兼弹力蛋白)②抗糖化(日本pola抗糖丸配方) ③ 肠通畅(台湾复合酵素➕低聚木糖) ④睡的香(资生堂改善睡眠秘方GABA=y-氨基丁酸) ⑤清除自由基(天然生物黄酮+vc蔓越莓+柠檬) 顶级配方,却只有平民价格,简直就是良心!作为工薪阶级的我都可以圆不老女神梦,品牌还是很大爱!参考文献:(摘抄) [13] 冷向军, 王冠, 闫大伟, et al. 胶原蛋白部分替代鱼粉饲养异育银鲫的试验 [J].水产科学,2005(05):31-33. [14] Iwai K, Hasegawa T, Taguchi Y, et al. Identification of food-derived collagenpeptides in human blood after oral ingestion of gelatin hydrolysates [J].Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2005,53(16):6531-6536. [15] Oesser S, Adam M, Babel W, et al. Oral administration of (14)C labeled gelatinhydrolysate leads to an accumulation of radioactivity in cartilage of mice(C57/BL) [J]. Journal of Nutrition, 1999,129(10):1891-1895. [16] Watanabe-Kamiyama M, Shimizu M, Kamiyama S, et al. Absorption and effectiveness of orallyadministered low molecular weight collagen hydrolysate in rats [J]. Journal ofAgricultural and Food Chemistry, 2010,58(2):835-841. [17] 郭瑶, 曾名勇, 崔文萱. 水产胶原蛋白及胶原多肽的研究进展 [J]. 水产科学, 2006(02):101-104. [18] OharaH, Matsumoto H, Ito K, et al. Comparison of quantity and structures ofhydroxyproline-containing peptides in human blood after oral ingestion ofgelatin hydrolysates from different sources [J]. Journal of Agricultural andFood Chemistry, 2007,55(4):1532-1535. [19] Shigemura Y, Iwasaki Y, Tateno M, et al. A Pilot Study for the Detection of CyclicProlyl-Hydroxyproline (Pro-Hyp) in Human Blood after Ingestion of CollagenHydrolysate [J]. Nutrients, 2018,10(10). [20] Yazaki M, Ito Y, Yamada M, et al. Oral Ingestion of Collagen Hydrolysate Leads to theTransportation of Highly Concentrated Gly-Pro-Hyp and Its Hydrolyzed Form ofPro-Hyp into the Bloodstream and Skin [J]. Journal of Agricultural and FoodChemistry, 2017,65(11):2315-2322.

口服胶原蛋白或胶原蛋白水解产物是否有助于提升皮肤中胶原蛋白的含量、进而改善皮肤的水分、弹性等一直颇受争议。本文综述了近年来国内外关于胶原蛋白(尤其是口服胶原蛋白)对皮肤的效果研究,结果表明口服胶原蛋白及其水解产物,可以部分为肽的方式被快速吸收,靶向性被皮肤利用,显著提升皮肤中胶原蛋白的含量、抑制皮肤胶原蛋白降解、减少皮肤损伤,并改善皮肤的含水量等指标,是一种有效的皮肤改善营养品。正文: 胶原蛋白广泛分布于人体骨骼、皮肤、血管、韧带、软骨等组织器官中,是结缔组织主要的结构蛋白,占动物总蛋白的25%~30%。迄今为止,共发现了20余种胶原蛋白,其中Ⅰ型胶原蛋白含量最高,约为90%。在皮肤中胶原蛋白分布于真皮层,含量约为70%,主要为I( 85% )、III和Ⅴ型[1]。 胶原蛋白被普遍认为真皮的支撑结构组成,其网状架构为皮肤提供了保护和弹性,在纤维之间则分布着大量的水分、细胞外基质和功能性细胞,是皮肤重要的生化反应场所,为表皮层提供水分和营养[2]。 真皮层胶原蛋白可被多种因素破坏:基质金属蛋白酶(MMP)可使其降解,自由基可使之变性,日光中的紫外线能够让胶原蛋白变性[3],美拉德反应则可以让糖类和胶原蛋白反应形成糖基化产物[4],发黄,并且失去弹性。在衰老皮肤中的胶原蛋白纤维明显比年轻的皮肤中纤维,而且纹路紊乱(降解后失去正常纹理)。真皮中胶原蛋白的含量随着年龄下降,在40岁以上和更年期妇女腹部皮肤中显著下降[5]。 真皮的胶原蛋白合成不足,或者被破坏过多,将会使皮肤弹性减弱,引发皱纹、缺水、光泽黯淡等多种衰老症状,因此保护和补充真皮中的胶原蛋白对于美容护肤有重要意义。补充维生素C等抗氧化剂、减少糖类食品的摄入、抑制MMP活性、避免紫外线,都有助于保护皮肤中的胶原蛋白免受损失,或者促进胶原蛋白的合成。 在中国传统上有食用驴皮(阿胶)、猪蹄、鸡爪美容抗皱的说法,这些食物的主要成分是胶原蛋白。同时市场上近年来流行服用胶原蛋白水解产物(CH)为主要功效成分制成的美容口服液或胶原蛋白粉。销售者相信其有提升皮肤胶原蛋白含量,并提升皮肤弹性、使皮肤变得更年轻、紧致的功效。但这一说法受到一些营养学家的驳斥,认为虽然胶原蛋白对皮肤有非常重要的意义,但这种传统上“吃什么补什么”的说法属于无稽之谈,没有可靠的研究证据证明口服胶原蛋白及其水解产物具有改善皮肤的功效,即使服用者认为有效,也多半是心理作用而已。反对的主要原因主要有: 口服的胶原蛋白并不一定能被人体吸收; 即使被消化,胶原蛋白也是被先分解成游离氨基酸再吸收,这与摄取其它食物中的氨基酸并无区别,并不能说明胶原蛋白比起其它蛋白质来源有什么优点; 即使胶原蛋白被消化后再吸收,也不能保证能够到达皮肤; 即使到达皮肤,也不能保证一定参与皮肤中胶原蛋白的合成。 本文综述了国内外近年来关于胶原蛋白的研究成果,就上述核心问题进行讨论。 1. 胶原蛋白的消化、吸收(吃了能被吸收吗?) 胶原蛋白是一种易于吸收的胶原蛋白,而且相当一部分是以多肽形式直接吸收入血的。冷向军等(2005),Steffen Oesser(1999)等研究表明胶原蛋白吸收率超过95%,甚至可达100%,其中相当一部分蛋白质大分子可被肠直接吸收[6-8],Mari Watanabe-Kamiyama, Muneshige Shimizu, Shin Kamiyama等(2010)通过14C标记,证明Winstar小鼠在摄入CH后3小时内,血浆中的胶原蛋白水解产物浓度就达到峰值[11],这些都表明胶原蛋白水解产物可以被良好地消化和吸收。 Koji Iwai, TakanoriHasegaw(2005)等研究了来自猪皮、鸡爪和软骨的胶原蛋白多肽在人体的吸收。口服后1-2小时,就能够大量被吸收入血,而且证实其中有相当一部分(1/3或更多)是直接以肽的形式吸收的,而不是单纯的游离氨基酸(FAA)[9]。Hiroki Ohara, HitoshiMatsumoto(2007)用鱼鳞、鱼皮、猪皮胶原蛋白进行了吸收研究,证实了前面的成果,并发现进入血液中最多的肽是Pro-Hyp结构,Mari Watanabe-Kamiyama等(2010)也发现小鼠摄取CH之后,其血浆中显著出现了胶原蛋白特征性的Gly-Pro-Hyp三肽序列[11]。 基于前人的研究与自己的试验,Steffen Oesser(1999)认为:蛋白质分子必须先水解成游离氨基酸才能吸收入血(Boullin et al. 1973, Mathews andLaster 1965)的说法可能需要修正,其后有许多实验已经证实蛋白质大分子可以被肠直接吸收,甚至保持其原有功能[8]。 2. 胶原蛋白吸收后的分布(能否到达皮肤?) 试验证实:胶原蛋白及其水解产物被吸收后,可以到达皮肤并被皮肝利用。 Mari Watanabe-Kamiyama等利用放射性同位素14C示踪研究了来自鸡爪的I型胶原蛋白CH吸收后在小鼠身体的分布情况。口服后2~6小时,被标记的Gly-Pro-Hyp三肽分布至全身各主要器官。14天后,仅在皮肤中还保持着70%的放射水平。将小鼠皮肤进行水解并分析,证实其皮肤中的Gly-Pro-Hyp三肽就是来自鸡爪的三肽[11]。 Oesser等人报道的大分子的胶原蛋白可以被直接吸收并且富集在肾、软骨[8],Mari Watanabe-Kamiyama等还发现,Gly-Pro-Hyp则特异性地沉淀在皮肤中。 上述试验表明I型胶原蛋白水解产物在被吸收后虽然初开始分布于全身,但可以靶向性地分布于富含胶原蛋白的组织中(包括皮肤)并且被特异性地利用34.讨论和展望. 口服胶原蛋白及CH对皮肤的作用 口服胶原蛋白及CH能够特异性使皮肤中胶原蛋白含量提升的机理 如前所述,现有试验证实口服胶原蛋白及CH/CP,有使皮肤中胶原蛋白含量提升,进而改善皮肤含水量、减少皮肤因UVB导致的损伤等多种好处。其机理可能是:为皮肤提供足够多的合成胶原蛋白所需的氨基酸作为原料,并且有相当一部分是以活性小肽的方式被直接、高效地吸收和利用,同时胶原蛋白肽能够抗氧化和抑制MMP2活性,从而保护皮肤中的胶原蛋白免于消耗、分解。 口服胶原蛋白及CH能够高效补充皮肤合成胶原蛋白所需要的氨基酸 胶原蛋白的氨基酸组成比例非常特殊,其中的甘氨酸、脯氨酸-羟脯氨酸含量达50%左右,一般的蛋白质食物中能够提供的这三种氨基酸数量远远不够。假设成人每天合成10g胶原蛋白,需要脯氨酸/羟脯氨酸约,假定食物的吸收率为100%,以鸡蛋提供的氨基酸为原料,则获得足够的脯氨酸/羟脯氨酸(脯氨酸在鸡蛋中的含量为[34]),共需要943g,大约19个鸡蛋。但若以胶原蛋白或CH供应这些氨基酸,只需10g就足够了。这说明口服胶原蛋白是高效的。 的确,甘氨酸、脯氨酸在传统上并不是人体必需氨基酸,可以通过其它氨基酸合成,但这引出两个问题: 1)酪氨酸、半胱氨酸、与谷氨酰胺、精氨酸,可有还有甘氨酸、脯氨酸一起被称为条件必需氨基酸,因为在特定的生理、病理条件下,它们的合成速度不能满足细胞需要[21]。在人体衰老时,由于自由基、内源性衰老因素、糖基化、光老化、MMP活跃等诸多因素,合成减慢而损失增多,合成胶原蛋白所需要的条件必需氨基酸很可能供应不足,因而需要特别补充。 2)即使必需氨酸摄入充分,可以转化成这些氨基酸,也必须获得其它氮源,这是一个耗能过程。试验证实,仅依靠必需氨基酸或高比例的必需氨基酸并不能使试验动物生长良好。1965年,FAO和WHO的专家组提出:“膳食中非必需氨基酸的比例,因而还有膳食中全部必需氨基酸与总氮的克数比,对必需氨基酸的需要有明显影响。”[21] 对机体来说,利用现有能够直接利用的氨基酸、多肽是耗能最低、速度最快的途径,这很可能是口服胶原蛋白对皮肤和其它富含胶原蛋白的结缔组织有高效作用的重要机制之一。 口服胶原蛋白及CH有高效的吸收途径与方式——多肽直接吸收 通常认为,蛋白质必须在小肠中被水解为游离氨基酸(FAA)才能够被吸收并被机体利用。这是有人认为口服摄入胶原蛋白与其它种类的蛋白质没有什么区别的根本原因。 然而事实并非如此。前述文献已经提到,来自于口服胶原蛋白和CH的肽结构在口服摄入2小时之后即在血浆中出现峰值,运输到达皮肤时仍然保持着原有的序列结构。 张伟、廖益平指出:因囿于Dogman的蛋白质必须被消化成FAA才能被吸收的观点,肽的研究一直处于停滞状态。Bachwell(1995)发现在肠刷状缘上有甘氨酰脯氨酸的寡肽转运系统。Grimble等(1986)研究表明,人体水解肽的能力很大,大量的小肽可穿过肠屏障,以小肽形式进入血液循环,对动物的研究得出,小肽被完整吸收后可以二肽、三肽的形式进入血液循环。肽的吸收不仅比游离FAA迅速,而且还有吸收率高的优势。In-fante(1992)和Boza(1995)证实,以寡肽形式为氮源时,整体蛋白质沉积高于相应AA日粮或完整蛋白质日粮。肽不仅是蛋白质代谢的底物,而且也是重要的生理活性调节物,它可以直接作为神经递质、间接刺激肠道受体激素或酶的分泌而发挥生理作用[22]。 在畜禽氨基酸需要量的研究工作中也发现,基础日粮选用的饲料来源不同,得到的氨基酸需要量结果有很大差异,原因是不同饲料中氨基酸利用率之间有差异(计成等,1984)。至于不同来源饲料的氨基酸利用率为什么存在差异,研究人员一直把它作为一个黑箱理论进行回避[23]。 研究已经证实,肽可以被直接吸收,有独立的转运机制,比FAA的吸收效率更高,应该能够解释这个黑箱理论,在口服胶原蛋白吸收上也是如此。 胶原蛋白肽可以被皮肤组织更高效地利用 传统上认为蛋白质的合成是从tRNA转运FAA至mRNA组装开始的。在mRNA上,FAA按照遗传密码依次排列组装形成肽链,之后再形成高级结构[36]。 Backwell(1994) 用同位素技术证实,组织本身有直接利用肽合成乳蛋白的能力。乐国伟等通过动物试验也发现,肽可以被组织直接利用,比起FAA,效率更高[22]。 已知在经典蛋白质合成过程中,每组装一个AA形成肽键,共需要消耗4个高能磷酸键[36]。但如果能够直接利用多肽,即是一个节能并且更快速的过程。不同的蛋白质来源可以水解出不同的肽[22],可以猜测口服胶原蛋白和CH可以提供更适合机体高效、节能地合成自身胶原蛋白的肽,从而比其它蛋白质来源、或FAA更有优势(即:具有蛋白特异性[12])。 CP提升皮肤胶原蛋白的其它作用机制(趋化性、信号传导、抗氧化,以及对MMP的抑制) 研究发现口服胶原蛋白和CH/CP后可特异性作用于胶原蛋白丰富的组织中,而且不同氨基酸序列的肽富集的部位不同:Gly-Pro-Hyp序列主要被皮肤利用[8,11]。这可能与成纤维细胞和胶原蛋白肽之间的趋化性有关。 体外细胞培养试验发现Pro-Hyp对成纤维细胞、外周血液嗜中性细胞、单核细胞具有趋化性[24,25]。Yasutaka Shigemura(2009)等的研究则重复证实了这一现象:Pro-Hyp可以显著加速成纤维细胞从皮肤中迁移至培养板,他们认为,Pro-Hyp可能是一个在正常和病理情况下都很重要的生理学角色。它可能在Pro-Hyp信号通路中担任信号肽角色,甚至被直接转运入成纤维细胞成为直接信号[15]。 口服胶原蛋白及CH对于皮肤组织中的胶原蛋白正面作用,还可能来自于其抗氧化作用、抑制MMPs的作用,使体内胶原蛋白避免被分解、破坏。 刘高梅(2012)的研究表明小分子胶原多肽具有显著的抗氧化作用[26]。 王洁昀(2009)发现高剂量骨胶原肽能显著提高模型小鼠血液及皮肤中总抗氧化能力及超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化物酶活力(CAT)活力(P<),显著降低体内总自由基(ROS)水平及丙二醛(MDA)含量,效果略优于硫辛酸(LA)[27]。 MMPs活跃是导致胶原蛋白损失的主要原因之一。Vivian Zague的试验显示摄取CH显著降低了MMP2及其酶原的活性(P<),该MMP主要负责分解的I正是真皮的主要胶原蛋白——I型胶原蛋白。[18]。 未来展望 口服胶原蛋白和CH有良好的效果和安全性。这是它作为皮肤保养品最重要的基础之一。 临床研究显示CH具有良好的耐受性[28-30]。在小鼠经口服或皮肤急性毒性试验中未观察到副作用或毒性反应[12,31]。研究其对不同菌株的沙门氏菌、埃希氏大肠杆菌(E. coli)、骨髓细胞的作用,未显示出任何突变增加或者致癌性[32]。所有现有数据清晰显示短期和长期口服CH都是安全的。 作为一种食品,FDA将CH列入GRAS(gernerally recognized as safe,普遍认为安全),属最高安全级别[33]。德国联邦药物和医学器械研究所、消费者事务部(Ministry for Consumer Affaires)、WHO也确认CH是安全的,大量或者食用一般数量均没有安全风险。 余宙, 范青生(2010)对口服鱼皮胶原蛋白对人体的一般安全性影响进行了观察,显示鱼胶原蛋白对人体健康无明显损害,心电图、腹部B超、胸检查等结果均在正常范围内[19]。 胶原蛋白及CH的作用机制还未完全明了,对人的临床研究还不普遍,在这方面显然还有大量的工作需要开展。但现有研究已经清晰指明了方向和趋势。 ====2013年11月148日补充(以后会不定时根据最新研究进展补充证据,我不介意在有空时多贩点文献过来。我十分奇怪,研究不研究的,读不读文献的,都在那里发表意见,还一个比一个斩钉截铁,不知哪来的底气?难道就是高中教科书上那些过时了10年的知识么?)==== 一项前瞻性、随机、对照研究结果认为口服补充胶原蛋白肽可改善皮肤水分和弹性。试验时间12周,24名女性和8名男性,年龄30~48岁,正常健康人群。用计算机随机分组,每组8人[ 引用文献 :Choi S Y, Ko E J, Lee Y H, et al. Effects of collagen tripeptide supplement on skin properties: A prospective, randomized, controlled study[J]. Journal of Cosmetic and Laser Therapy, 2013 (0): 1-6.]。 口服胶原蛋白促进真皮胶原蛋白纤维合成、成纤维细胞(FB)增殖 Naoyamatsuda, Yoh-ichi Koyam等(2006)等研究了口服胶原蛋白对成纤维细胞和真皮细胞间质的作用。给猪喂食胶原蛋白多肽共62天,试验表明口服胶原蛋白可以提升成纤维细胞密度,并以特异性蛋白方式促进真皮胶原蛋白纤维的形成[12]。 Naoya matsuda, Yoh-ichiKoyam等还曾报告了喂给胶原蛋白水解产物提升兔子跟腱中胶原蛋白纤维直径和密度的实验。实验均提示口服吸收的胶原蛋白可特异性地作用于胶原蛋白含量丰富的组织中的胶原蛋白纤维,例如跟腱、真皮[12]。 口服胶原蛋白对皮肤的作用 Sumida(2004)等通过试验评估了日常摄取CH(10g)对皮肤的影响。试验组为20位健康的日本女性,对照组为19人,服用安慰剂。在试验的60天中,发现试验组女性的皮肤吸水能力逐渐上升,不过相对于对照组,统计学差异不够显著。值得强调的是两组都有服用400mg维生素C,因此胶原蛋白的合成效果可以考虑是维生素C带来的[13],但这是一个双因子试验,而且服用的Vc剂量很大,也并未否定胶原蛋白对皮肤的改善作用。 KoyamaYoichi等(2006)研究了日常摄食胶原蛋白多肽(CP)对人角质层含水能力的影响。试验组中健康的日本女性每人每天饮用含有10g CP的100ml饮料持续60天。试验组20位女性皮肤角质层吸水能力较对照组(服用安慰剂)高,未发现血检异常。提示口服CP可以提升角质层含水量而不会导致血液异常[14]。 Yasutaka Shigemura(2009)等研究了来自胶原蛋白的Pro-Hyp寡肽对小鼠皮肤中成纤维细胞迁移和生长的作用。试验结果提示Pro-Hyp可能刺激皮肤中成纤维细胞生长,并且增加从皮肤中迁移出的成纤维细胞数量[15]。 口服胶原蛋白可抑制UVB引起的皮肤损伤。Modori Tanaka等(2009)进行了为期6周的实验,试验组喂给小鼠喂食天的胶原蛋白多肽(CP),发现:口服CP能显著提升角质层含水量,防止角质层因UVB照射而增厚,并增加小鼠真皮层中I型胶原蛋白含量(比对照组高出近倍)。这可能是由于胶原蛋白多肽具有抗氧化作用,同时也可能是因为具有其它活性[16]。 Hiroki Ohara等人(2010)以培养的人皮肤成纤维细胞为材料,研究了多种CP对皮肤细胞外基质成分和细胞增殖的影响,发现浓度为200nmol/mL的Pro-Hyp提升了成纤维细胞增殖(倍)及透明质酸的合成(倍),作者认为CP可以刺激细胞有丝分裂和透明质酸合成[17]。 VivianZague等(2011)研究了日常摄取的胶原蛋白水解物(CH)对于皮肤细胞外基质蛋白的影响。试验组小鼠皮肤中I型胶原蛋白增加了4倍(±),投喂酪蛋白的对照组只有(±)。IV型胶原蛋白,试验组是(±) ,为对照组的3倍(±)。作者认为CH在营养学上并不被高看(氨基酸不完全),但能显著促进I型胶原蛋白的合成。但对于人的皮肤作用,还需要临床研究[18]。 余宙, 范青生等(2010)观察了鱼皮中提取的胶原蛋白对人体皮肤水分和一般安全性的影响,试验认为口服鱼胶原蛋白有显著提升皮肤水分的作用[19]。 周双琳,王海燕等(2011)观察了小分子鱼胶原蛋白粉对改善女性面部肤质的有效性和安全性。用问卷调查、Visia、皮肤水份测试仪等分析皮肤。问卷调查结果显示:口服小分子鱼胶原蛋白粉有改善睡眠及增强体力的作用,受试组健康评分较口服前有明显改善(P<)。仪器测试显示:受试组面部皮肤的细纹、毛孔、纹理 、紫质、水份、油脂改善明显(P<)(试服者的自我感受与仪器测试结果趋势一致)。受试前后志愿者无明显不良反应。结论认为口服小分子鱼胶原蛋白粉可一定程度地改善女性面部肤质,且无明显不良反应,具有较好的安全性和有效性[20]。

胶原蛋白是一类蛋白质家族,已至少发现了30余种胶原蛋白链的编码基因,可以形成16种以上的胶原蛋白分子,根据其结构,可以分为纤维胶原、基膜胶原、微纤维胶原、锚定胶原、六边网状胶原、非纤维胶原、跨膜胶原等。

根据它们在体内的分布和功能特点,可以将胶原分成间质胶原、基底膜胶原和细胞外周胶原。间质型胶原蛋白分子占整个机体胶原的绝大部分,包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型胶原蛋白分子,Ⅰ型胶原蛋白主要分布于皮肤、肌腱等组织,也是水产品加工废弃物(皮、骨和鳞)含量最多的蛋白质,占全部胶原蛋白含量的80%~90%左右,在医学上的应用最为广泛。

Ⅰ型胶原在鱼类胶原中一个最显著的的特点是热稳定性比较低,并呈现有鱼种的特异性。Ⅱ型胶原蛋白由软骨细胞产生;基底膜胶原蛋白通常是指Ⅳ型胶原蛋白,其主要分布于基底膜;细胞外周胶原蛋白通常中指Ⅴ型胶原蛋白,在结缔组织中大量存在。

胶原蛋白相关

在水产动物体内胶原蛋白含量高于陆生动物,如鲢鱼、鳙鱼和草鱼鱼皮的蛋白质含量分别为、和,均高于各自相应鱼肉的蛋白质含量:、和,而鱼皮中的胶原含量最高可超过其蛋白质总量的80%,较鱼体的其它部位要高许多,有研究报道真鲷鱼皮中胶原蛋白占粗蛋白的,鳗鲡则高达。

胶原蛋白一般是白色、透明的粉状物,分子呈细长的棒状,相对分子质量从约2kD至300kD不等。胶原蛋白具有很强的延伸力,不溶于冷水、稀酸、稀碱溶液,具有良好的保水性和乳化性。胶原蛋白不易被一般的蛋白酶水解,但能被动物胶原酶断裂,断裂的碎片自动变性,可被普通蛋白酶水解。当环境pH为酸性时,胶原的变性温度为38~39℃。

以上内容来自参考:胶原蛋白

胶原蛋白研究论文

作者 胡珉琦

针对一项关于现代人起源的重要研究,中外学者在顶刊上展开了多次争锋。

2021年2月9日,美国《国家科学院院刊》发表了南京大学副教授孙雪峰等研究论文《古DNA和多种测年方式证实现代人晚到达中国南方》。该研究使用古DNA和多种测年方式证实,现代人抵达华南地区不超过六万年。

这一结果推翻了2015年由中科院古脊椎动物与古人类研究所(以下简称古脊椎所)等机构在《自然》发表的研究结论,即“具有完全现代形态的人类早在8~12万年前就已经在华南局部地区出现”。

如今,事件有了最新进展。5月25日,美国《国家科学院院刊》同期刊发3篇来自古脊椎所、牛津大学、德国马普学会等机构多位学者的评论信,质疑孙雪峰论文研究结论的可靠性。他们提出,孙雪峰的研究存在“指鹿为人”、碳十四年代测定不准确、数据分析不规范等多个方面的缺陷。

厦门大学人类学研究所所长王传超认为,解决这一争议问题的终极办法就是古DNA和碳十四测年的重复实验。但这是一项技术要求极高,同时又依赖运气的工作,重复实验并非随时可以完成。这时,科学家或许只能选择继续等待,而这也是古人类研究的一大特点。

争议源起:阻碍非洲起源说的“最后一颗钉子”被拔掉了?

关于现代人起源有两种观点长期对峙:一种是非洲起源说,一种是多地起源说。

前者支持所有现代人都是从非洲走出的智人进化而来,他们在不同地区替代了本土的古老型人类而成为霸主。

后者则认为,智人在走出非洲的过程中不断与当地的古人类发生混血、杂交,共同走上现代人演化的道路。

这一争议的热点地区,恰好就在东亚。 要想拼凑出现代人在 东亚地区的起源与演化的拼图,湖南道县福岩洞扮演着关键角色。

2011年9月至2013年底,古脊椎所、湖南文物考古研究所连续三次对福岩洞遗址进行考古发掘,出土了大量哺乳动物化石,其中最引人注目的就是47枚古人类牙齿。

经科研人员测定,具有完全现代形态的人类早在8~12万年前就已经在华南局部地区出现了。2015年10月15日,《自然》发表了古脊椎所刘武、吴秀杰等所做的这项工作。

当时,福岩洞人年代的推测主要依靠两方面证据。

首先,在地层中,除非有过大的扰动,一般总是年轻的层位在上面,古老的层位在底下。如果化石层位于中间,那么它的年龄也就介于上下地层的年代之间。于是,科学家对化石埋藏的上下地层进行了铀系测年,结果显示它的范围在 8~12万年前。

其次,从生物地层学分析,和这些人类牙齿同在一起的动物群组成呈现出了晚更新世早期的特点。吴秀杰解释,动物群里发现了很多绝灭物种,都是在距今13万年以前的。他们还对一枚动物牙齿进行了碳十四测年,结果已经接近检测上限。

这项研究对于探讨现代人在欧亚地区的出现和扩散具有重要意义。

在经典的非洲起源论中,非洲以外的所有现代人都是5~10万年前走出非洲的一小群祖先的后代。

根据已有的化石证据,最早的现代人在西亚和欧洲出现的时间位于万~5万年前。由于古人类化石非常稀有,东亚地区是否存在5 10万年前的早期现代人,始终没有确切的证据。

如果福岩洞人的年代推定属实,他们在东亚大陆出现的时间就比到达西亚和欧洲的现代人早至少万年,那么福岩洞人的祖先来自何方?他们还是5~10万年前走出非洲的一小群祖先的后代吗?或者他们是更早出走的那一拨?他们和东亚大陆早期古人类有过广泛的基因交流吗?问题变得错综复杂起来。

然而,2021年2月9日,美国《国家科学院院刊》发表了南京大学孙雪峰等人的论文,又把这一问题拉回到了原点。

2019年,他们在福岩洞新找到了两枚“人类牙齿”和多枚哺乳动物化石。

这一次,他们用了更为直接的方法,也就是对“人类牙齿”进行了古DNA提取、测序,建立了人群关系的系统演化树,同时对“人类牙齿”和动物牙齿进行了碳十四测年。

根据这两项测定结果,他们得出了福岩洞人距今仅有9000多年 历史 的结论。论文最终作者、复旦大学生命科学学院教授李辉在复旦大学官网的报道中表示,“阻碍非洲起源说的‘最后一颗钉子’被拔掉了”。

对同一地点人类化石和古脊椎动物化石分析得到的年代推定结果,整整相差了一个数量级,究竟哪一个更接近 历史 的真实?

争议一:指鹿为人?

古人类学家要想还原人类演化的路径,会依靠很多不同的方法和技术,从古生物学、古人类学,到考古学、地质学、埋藏学、测年技术以及古DNA技术等。

其中,田野发掘、化石的功能形态鉴定可以说是古生物和古人类研究的立身之本。推翻刘武等研究结论的最主要证据来自孙雪峰等2019年在福岩洞发现的两枚“人类牙齿”,编号分别为FY-1HT和FY-2HT。

但前提是,这两枚牙齿必须与当年的47枚来自同一地层层位,从尺寸上形态上也都是同一类型,才能进行测年比较。

但刘武等在质疑文章中指出,这篇论文除展示了一张低分辨率照片外,没有提供“人类牙齿”发现具体位置的准确信息,也没有这两枚牙齿任何的形态、尺寸等解剖学信息,更没有指出与此前福岩洞发现的47枚牙齿中的哪一类、具体哪一件标本进行了比对。

“这样的研究论证方式在古生物学、古脊椎动物学、古人类学、解剖学研究中是非常罕见的。”刘武直言。

而这篇文章最大的争议点恰是来自化石的形态学鉴定。

质疑文章提出,经过多位第四纪哺乳动物专家鉴定,这两枚“人类牙齿”中编号为 FY-2HT的牙齿并非人类牙齿,而是草食类动物——鹿类的门齿。

西班牙人类古生态与 社会 进化研究所古生物学、动物考古学和埋藏学专家Palmira Saladié 在接受《中国科学报》采访时表示:“FY-2HT的牙根和牙冠的形态以及磨损模式,均不符合人属的鉴定,而属于鹿科。因此,所有来自该标本的分析和解释(年代测定和古DNA)都必须非常谨慎地进行,并拒绝它们。在我看来,鉴定是错误的,所以我们不能考虑结果。我不明白DNA分析怎么没发现这个错误。”

孙雪峰和李辉向《中国科学报》表示,原论文中化石形态学鉴定由澳大利亚新南维尔士大学Darren Curnoe负责。但截至发稿,Darren Curnoe没有就这个问题向《中国科学报》作出回复。

他在美国《科学院院刊》发表的回应文章中只是解释,FY-HT-2齿冠釉质大多磨损,无法复原出与鹿牙齿相似的磨耗特点。但刘武表示,尽管FY-HT-2存在齿冠釉质磨损,这枚牙齿与鹿牙齿相似的舌侧磨耗特征仍然是清晰可辨的。

孙雪峰等在福岩洞发现的牙齿与鹿牙对比.(A) 引自Sun et al. 2021;(B)道县2012年出土的鹿类门齿;(C)附着在现生鹿下颌骨上的门齿及犬齿

孙雪峰等在福岩洞发现的牙齿同人类牙齿对比. (A)引自Sun et al. 2021;(B)道县2012年发现的人类下颌侧门齿;(C)黄龙洞2006发现的人类上颌中门齿

争议二:“人类”线粒体古DNA从哪儿来?

假设编号为 FY-2HT的人类牙齿实为鹿牙,为何能从中提取出“人类”线粒体古DNA?这是这项研究最为吊诡的地方。

这枚被检测出人类DNA的牙齿是否有可能被污染?原论文第一作者、负责古DNA检测的复旦大学 科技 考古研究院副研究员文少卿在接受《中国科学报》采访时表示,始终对数据负责。

王传超向《中国科学报》解释,古DNA的两端会出现碱基的变化,跟现代人的DNA序列有明显区别。根据论文公开的数据显示,孙雪峰等人确实提取出了古DNA并且对污染率进行了科学评估,结果是污染率很低,达到了古DNA的数据质量要求。

值得一提的是,随着人类DNA 获取技术的提升,在土壤、粪便、湖芯,甚至是空气样本中科学家也能检测出人类DNA,这些DNA 通常被称为环境DNA或者沉积物古DNA。

FY-2HT的“人类”线粒体古DNA究竟从哪儿来,似乎还是蒙上了一层阴影。

争议三:碳十四测年存在污染?

碳十四测年法是确定化石标本年代的一把利器,这是最著名的一种放射性测年法。但是,碳14测年有个致命弱点,无法用在非常古老的材料测年上,因为碳十四衰变后剩余量会越来越小,最后小到很难精确计算。

2015年,负责福岩洞动物牙齿化石碳十四测年的北京大学考古文博学院教授吴小红告诉《中国科学报》,当时研究团队测定的年代为39000年左右。

孙雪峰认为,这个数据可以用来说明福岩洞遗址现代人出现的时间,支持其团队观点:现代人到达中国南方的时间不早于6万年。

但吴小红解释,这个数据接近北大加速器质谱碳十四实验室有机物碳十四年代测定的高限,再加上福岩洞遗址骨质样品保存不佳,这一结果不适合用作绝对年代的描述。

与之相对的,孙雪峰等对“人类牙齿”和动物牙齿的碳十四测年显示,其年代不足1万年,与“人类”线粒体古DNA推断的年代相匹配。吴小红认为,这种巨大的差异很可能是污染导致的。

“越古老的样品,污染的风险极高,需要非常小心谨慎。”吴小红说。

首先是样品的前处理过程需要严格的控制和把关。孙雪峰等的文章中没有对碳十四测年样品的前处理过程进行清楚的描述,这在很大程度上影响了对测年结果可靠性的判断。

其次,加速器质谱碳十四的测年物质要可靠。孙雪峰等文章中大多数样品采用的是骨骼或者牙齿的总有机碳(TOC)进行年代测定,但在考古年代研究领域,通常不用这种方法,而是按惯例提取出骨骼或者牙齿中的原生组分—胶原蛋白或明胶蛋白进行年代测定以尽可能排除外来碳的影响,从而得到可靠的碳十四年代数据。其中,检验胶原(明胶)蛋白质量的是碳氮比值(C/N)。

孙雪峰等人的文章中仅有一份胶原蛋白样品按照国际惯例测定了碳氮比值,而且它的数值() 远高于牙齿和骨骼化石中适合于碳十四年代测定的有机胶原蛋白的C/N比值()。吴小红认为,这个结果应该摒弃。

“事实上,该文中绝大多数胶原蛋白测年样品都没有提供C/N比值,那么这篇文章中的所有胶原蛋白的样品没有证据证明是排除了外来污染物影响的。”吴小红强调。

英国牛津大学同位素加速器中心主任Tom Higham和德国马普学会人类 历史 科学研究所Katerina Douka在同期发表的评论信中,同样提出了这些问题。

Tom Higham在接受《中国科学报》采访时,质疑了孙雪峰等在论文中没有使用目前最可靠的碳十四测年法,尤其是他们提取的胶原蛋白含量非常之低,会造成年龄被显著低估。他表示,“样品实际年龄很可能比他们的测年结果要老得多”。

遗憾的是,孙雪峰等发表的回信对其在原文中使用的样品前处理方法依然没有给出具体的描述。

解决争议的终极办法只有“重复实验”

就目前来看,福岩洞人类化石的确切年代是什么,现代人在东亚地区起源与演化的 历史 如何还原,远未到盖棺定论的时候。

王传超认为,解决眼前这一争议问题的终极办法只有重复实验。既然化石样品来自同一洞穴,双方团队可以提供部分样品,由第三方机构进行重复实验。

不过,重复实验在现阶段还很难实施。仅是学术争议,没有机构可以强制要求进行重复实验。

而且,古人类研究的重复实验是有条件的。

原论文中,南京大学、复旦大学获得的古人类牙齿化石非常有限,碳十四测年和牙根的古DNA检测又都是有损检测,很难进行二次实验。

因此,孙雪峰等在回应文中也指出,希望古脊椎所能对其保存的福岩洞人类牙齿样品开展古DNA检测和碳十四测年,从而进行结果比对。

事实上,2015年,刘武等就委托专家对其中一枚保存最为完好的人类牙齿提取古DNA,但由于南方洞穴的气候条件非常不利于化石保存,这一尝试并未成功,碳十四测年也只在一枚动物牙齿中完成。

可见,这是一项技术要求极高,同时又依赖运气的工作,重复实验并非随时可以完成。“这时候就只能等待。”王传超认为,这也是古人类研究的一大特点。

刘武告诉《中国科学报》,福岩洞人类牙齿的古DNA检测会在合适的时间排上日程,毕竟五年过后,古DNA提取技术已经有了新的进展。

古人类研究历来是个热闹的江湖。自从古DNA技术横空出世,解决了许多原先僵持不下的争议问题,为这门学科的研究打开了一个全新的局面。

但是目前,受到人类化石数量、保存条件以及技术进展的局限,还没有一种方法可以一统江湖,而是需要依靠多种技术方法相互印证,尽可能构建一个完整的证据链条。

不同的研究方法得到的证据等级有所不同,但相同的是,每项研究在野外化石采集及实验室处理,研究数据采集、分析与论证等方面都应该严格按照学术流程和规范进行。

在这一学术争议事件中,还需要强调的是,研究程序的合理、合规是得出可靠结论的基本前提。刘武和吴秀杰指出,合作交流、质疑争论能促进科学研究工作,推动学科发展。“但在大力提倡学术规范、科研诚信的今天,一篇从样品数据采集、测试分析、论文写作都存在瑕疵的‘顶刊’论文,需要引起国内学术界的反思。”

参考文献:

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服用胶原蛋白到底能不能起到美容的作用呢?是否是传说中对人体功效那么大呢? 大连市中心医院营养科主任,临床营养师,主治医师王兴国表示:口服胶原蛋白之所以成为时髦的保健方法,当然与厂商的努力是分不开的,但更主要的原因是消费者不了解生命科学基本常识。吃胶原蛋白并不能直接增加体内胶原蛋白合成,但它对身体(包括皮肤、关节、骨骼、脏器、肌肉等)具有一定营养作用(在试验动物中尤其如此)。不过,没有证据(理论也不支持)它的营养作用会超过鸡蛋、大豆等普通食物中的蛋白质。 王兴国还总结了胶原蛋白的六个基本问题: 1.胶原蛋白是人类日常饮食中常见的蛋白质之一 我们每天通过食物摄入各种各样的蛋白质,如乳清蛋白(来自奶类)、酪蛋白(奶类)、卵白蛋白(蛋类)、卵磷蛋白(蛋类)、大豆蛋白(大豆)、肌蛋白(肉类)、谷蛋白(大米和小麦)、麦胶蛋白(小麦)、白蛋白(肉类、肝脏和血液)、血红蛋白(血液)、弹性蛋白和胶原蛋白(动物皮、骨骼、筋等结缔组织)以及各种酶蛋白(动植物细胞)。 这些蛋白质的结构和特征各异,有的是球形(如球蛋白),有的是纤维状(如胶原蛋白);有的是白色的(如白蛋白),有的是红色的(如血红蛋白);有的是可以溶解(如白蛋白),有的能形成胶冻(比如胶原蛋白)…. 但它们对人体的营养作用是很相似的,即经胃肠道消化吸收后,以原料(氨基酸)的形式主要用于构建组织、器官(如血液、肌肉、内脏、皮肤、骨骼等)和活性物质(如各种酶、肽类激素、脂蛋白等)等人体蛋白质。构建人体蛋白质的原料(氨基酸)一部分依赖食物蛋白质消化吸收,另一部分由身体自主合成。因此,食物中各种蛋白质都是最重要的营养素。 2.人体内的胶原蛋白是细胞合成的,与吃胶原蛋白几乎无关 人体蛋白质的种类更加复杂,如白蛋白(血液)、球蛋白(血液)、血红蛋白(血液)、肌蛋白(肌肉)、胶原蛋白(骨骼、皮肤、筋腱、毛发等)、酶蛋白(各种细胞)……看起来,它们跟动物性食物中的蛋白质差不多,但如果你认为吃哪种蛋白质就会补充身体里的哪种蛋白质(“吃啥补啥”),那就太原始和幼稚了。这种认识是对近100年来生命科学伟大成就的完全无知。 正常情况下,包括胶原蛋白在内的每一种人体蛋白都是各种细胞制造的。大致过程是以遗传基因DNA分子为模板(图纸),以RNA为“转录”工具(搬运工),利用各种氨基酸原料(砖头),在各种酶(瓦匠)的主导下,“翻译”成形形色色的蛋白质分子(楼房)。在细胞内合成的蛋白质,有的就地发挥生理作用(如血红蛋白、酶蛋白等),有的被运送到细胞外发挥生理作用(如胶原蛋白、胰岛素等)。 人(大多数动物也一样)体内胶原蛋白由细胞合成并分泌到细胞外,呈纤维状(其分子结构好似三股麻绳螺旋状拧在一起)。胶原蛋白数量巨大,占体内蛋白质总量的30%,遍布于各个器官和组织,尤以骨骼、皮肤、筋腱、毛发等为甚。它们在细胞与细胞之间的基质中构成纤维框架结构,具有支持、连接、保水、保护细胞作用,还影响细胞的生长、分化、代谢、运动等。 在胶原蛋白以及其他蛋白质复杂的合成过程中,食物提供的仅仅是原料(氨基酸),而不是体内蛋白质本身。也就是说,你吃胶原蛋白也并不会直接增加你身体内的胶原蛋白。正如你吃血红蛋白(如动物血液)并不会直接变成你的血红蛋白;你吃肌蛋白(如猪肉)也并不会直接变成你的肌蛋白;你吃白蛋白(药物制剂)也绝不会直接变成你的白蛋白(临床上,要想提高病人血液中的白蛋白,必须采用注射的方法,口服无效)。实际上,这也是人类保持物种形态稳定的基本条件,如若不然,人这种动物早就演化成不知道什么奇形怪样了! 在临床上,为了直接补充体内的某种蛋白质,不论是分子量极大的(如白蛋白、免疫球蛋白、抗体等),还是分子量较小的(常称为肽,如胰岛素、缩宫素、生长激素、细胞生长因子等),都要通过注射直接进入血液,而不能通过胃肠道口服,否则将被消化分解,变成与普通食物等同的氨基酸。

胶原蛋白是人体所必备的未了元素之一,体内胶原蛋白不平衡时就需要通过外接补充,但是不少人疑问: 口服胶原蛋白真的有用吗 ?怎样补充胶原蛋白效果最好呢?快来跟我一起了解一下吧。

研究证实胶原蛋白和胶原蛋白水解产物都能够被有效地吸收。胶原蛋白肽的研究更多一些,动物试验证实,可以以肽的方式直接吸收入血液并分布到全身,但是会特异性地沉积在皮肤等富含胶原蛋白的组织中,并且被皮肤所利用,合成自体胶原蛋白。 日本、巴西等国家的研究者已经用生化、组织学、体外试验、动物试验和人体临床观察等一系列试验证实了口服胶原蛋白及其水解产物对皮肤的作用。

1.吃胶原蛋白的作用归咎于安慰剂效应可以理解,但当很多人都出现这种效应时,就可能是一种有价值的线索,我们没有听说什么东西能安慰到让人皱纹变浅(安慰剂效应更常见于心理上的、神经感觉上的主观指标)。胶原蛋白对皮肤的改善作用在人是有临床观察的,这种观察的结果既包括了受试者的主观评价,也包括了皮肤的客观生物生理学测量仪器结果。在人体上的临床观察试验还不够多,但我认为仅凭此将效果(尤其是客观评价)照为安慰剂效应并不公平。

2.鉴于食品安全的现状,神奇的事天天有发生,我们无法排除有的产品违规在产品中添加了其它非法成分。但是,在国际期刊上发表的正式学术论文,所使用的胶原蛋白都是单纯的胶原蛋白或其水解产物。将它们的作用怀疑为雌激素的作用,有失公允。

3.第三种可能性是完全存在的,同时也是需要继续探索的。蛋白质的吸收和合成理论提出至今已经半个多世纪,不断有新的研究在对其修正和补充,事实上已经形成了颠覆,例如:蛋白质可以以肽的方式吸收、细胞可以直接利用肽来合成蛋白质等。以前我们可能不相信寄

Bachwell(1995)发现在肠刷状缘上有甘氨酰脯氨酸的寡肽转运系统。 Grimble等(1986)研究表明,人体水解肽的能力很大,大量的小肽可穿过肠屏障,以小肽形式进入血液循环,对动物的研究得出,小肽被完整吸收后可以二肽、三肽的形式进入血液循环。肽的吸收不仅比游离FAA迅速,而且还有吸收率高的优势。In-fante(1992)和Boza(1995)证实,以寡肽形式为氮源时,效率更高。

Backwell(1994) 用同位素技术证实,组织本身有直接利用肽合成乳蛋白的能力。乐国伟等通过动物试验也发现,肽可以被组织直接利用,比起FAA,效率更高。

肽不仅是蛋白质代谢的原料,而且也是重要的生理活性调节物,它可以直接作为神经递质、间接刺激肠道受体激素或酶的分泌而发挥生理作用。

蛋白质只能先完全水解为游离氨基酸的看法是1960年的看法,此后的实验发现已经修正了这一理论。

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1、鱼胶原蛋白肽的来历鱼胶原蛋白肽是取自于深海鳕鱼,所以它才有如此的名字。你们是不是觉得疑惑,以前不是大部分都是从其他陆地动物上汲取成分吗?怎么现在变成用鱼类了。那是因为以前常见取之于牛、猪等动物,经常多发疾病,传染病较多,为了保障胶原蛋白汲取的安全性,因此这种方式基本淘汰了。目前大部分采用了深海的鳕鱼进行胶原蛋白的汲取,因为深海的鳕鱼污染程度低,且鳕鱼的量很大,所以成本相对会低一点。所以现在鳕鱼汲取的胶原蛋白是我们大家最为认可的产品。2、效果鱼胶原蛋白肽是补充人体变美的重要物质。老师,我要变美。那我们就需要补充肌肤所需的水分和养分,那我们可以补充胶原蛋白,人们总是羡慕出生的小孩子,满满的胶原蛋白,水嫩嫩光滑的肌肤。鱼胶原蛋白肽它就拥有补充你皮肤失去的水分,并且锁住你皮肤的水分,防止水分流失。减少肌肤的细纹,美白淡化脸上的斑纹,还能让你的身材变得更加的光滑,靓丽。以上这些就是小编对鱼胶原蛋白肽的一点小采访,我这些采访内容希望对你们的选择有一点帮助,爱自己,爱生活,更爱美丽。

吃鱼也是可以补充胶原蛋白的,鱼身上可谓有百宝,鱼眼可以明目,鱼肉含有大量DHA,利于大脑的发育。鱼皮中含有胶原蛋白。将鱼清蒸或者红烧,皮味俱佳,冷冻后的鱼冻子,口感滑嫩,里面的胶原蛋白都可以被我们的身体吸收。

1、豆类食品

豆类食品中含有丰富的胶原蛋白,同时还含有大量的钙,磷,镁等微量元素,而且豆类食品脂肪含量很低,很适合高血压,高血脂,肥胖患者食用。

2、猪脚

猪脚是胶原蛋白含量最高的食物之一,一直受到爱美人士的追捧。猪脚除了含有丰富的胶原蛋白,还含有多种复合氨基酸和微量元素,除了美容养颜还有强身健脾的功效。

3、银耳

银耳和燕窝都是滋补佳品,因为银耳价格低廉又被称为穷人的燕窝。银耳除了富含胶原蛋白,还含有多种蛋白质和氨基酸,同时银耳中还含有一种重要的物质,银耳多糖。

银耳多糖是一种活性物质,对心脑血管有软化作用,可以预防心脑血管硬化等疾病,同时银耳还有健脾的功效,对女性的雀斑,黄褐斑也有淡化的作用,因此空闲时间不妨熬一盏银耳莲子羹,既可以美容养颜又可以强身健体。

4、鱼肉

鱼肉中的蛋白分子非常接近人体自身产生的蛋白,因此很容易被人体吸收利用。鱼肉中除了含有大量的胶原蛋白,还含有多种氨基酸和微量元素,此外鱼肉还有降血压,降血脂的功效,是高血压、高血脂病人的首选食物。

5、鱼皮

鱼身体百分之80的胶原蛋白存在于鱼皮当中,鱼皮属于低脂肪,低热量,高蛋白饮食,而且鱼皮的烹调方法多变,口感鲜美,是补充胶原蛋白的不二之选。

6、牛蹄筋

牛蹄筋属于牛身上的结缔组织,富含胶原蛋白。牛蹄筋脂肪含量很低,而且不含胆固醇,是美容健身人士的首选食材,同时牛蹄筋还有强身健骨,补肾养气的功效。

7、海参

海参在各类山珍海味中位尊“八珍”,海参含有蛋白质,氨基酸,维生素等超过50种营养物质,同时还含有多种活性物质以及胶原蛋白,是珍贵的药材和滋补佳品。

多吃鱼有助于人体提高记忆力,鱼肉中富含DHA和卵磷脂,可以为大脑提供营养物质,补脑健脑,提高记忆力和工作效率。鱼含有丰富的蛋白质,硫胺素,核黄素,尼克酸,维生素D,钙元素,铁元素,磷元素,且低脂肪,可以提供丰富的营养给人体,增强人体的体质,提高机体免疫力,有利于人体的健康。吃鱼可以补充胶原蛋白,减少皮肤的皱纹,延缓皮肤的衰老。

胶原蛋白海绵制作工艺研究论文

胶原蛋白海绵是以牛跟腱为原材料,通过酶解、纯化制取高纯Ι型胶原,再根据互贯网络技术制成的海绵。

胶原作为医用生物材料,最重要的特点在于其低免疫原性,与其它具有免疫原性的蛋白质相比,胶原蛋白的免疫原性非常低。人们甚至曾认为胶原不具有抗原性,研究表明:胶原具有低免疫原性,不含端肽时免疫原性尤其低。胶原有三种类型的抗原分子,第一类是胶原肽链非螺旋的端肽,在天然和变性胶原中均存在。由于2个不同种类的哺乳动物中间的胶原蛋白,其整个氨基酸序列变化不是很大,而且胶原蛋白的三螺旋区域有高度的进化稳定性,但在非螺旋的末端区域中有很大的变化性,在这区域中几乎50%以上的氨基酸残基表现出种属性变化,大量的研究和生产都集中在如何完全去除端肽,只要去除端肽就认为是安全的。第二类是胶原的三股螺旋的构象,仅存在于天然胶原分子中,即位于天然胶原蛋白的三螺旋结构中的抗原决定簇,会在分离和纯化过程中暴露出来,尤其是含α1和α2单链暴露出的中央端情况下更为明显。第三类是α-链螺旋区的氨基酸顺序,只出现在变性胶原中。 免疫学分析和研究结果表明,使用胶原加完全弗氏佐剂,能对胶原产生多克隆和单克隆抗体。由T细胞启动的对胶原蛋白免疫反应的证据是,位于重要组织相容性(H-2)部位上ⅠA或ⅠB亚区的免疫反应基因已被鉴定。胶原蛋白免疫原性的临床评价通常是皮肤过敏性测试(细胞免疫指数,迟发性Ⅳ型反应)和由反应型抗体的存在(体液免疫指数)来确定的。实践证明,在患者身上进行这两种评价是合理的。在治疗前,用过敏剂量的植入性胶原对患者进行皮试,大约3%有潜在的反应,反复多次处理的患者,大约1%~2%会产生迟发性过敏性的临床病状,典型的症状包括局部水肿和红斑反应,有的还伴有硬化和瘙痒,持续时间4~6个月,个别甚至可达1年以上。 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安全性,可降解吸收,粘着力好。由胶原制成的手术缝合线既有与天然丝一样的高强度,又有可吸收性,在使用时既有优良的血小板凝聚性能,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,一般情况下只需较短时间的压迫就可达到满意的止血效果。所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研究和应用方面都十分的广泛。 胶原蛋白分子肽链上具有多种反应基团,如羟基、羧基和氨基等,易于吸收和结合多种酶和细胞,实现固定化,它具有与酶和细胞亲合性好、适应性强的特点。另外,胶原易加工成型,故纯化的胶原蛋白可制成许多不同形式的材料,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、组织可吸收性、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;高抗张强度和低延展性决定的生物塑性;官能团多,可进行适度交联改性,从而可控制其生物降解速度;可调节溶解(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:胶原的分离纯化及加工处理复杂,分离的胶原交联密度、纤维大小等具有多样性。酶解胶原速度多变,条件难于控制;且纯胶原干燥后质地脆,成膜能力并不强,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,常常通过一定方法将胶原蛋白改性,通过改性避免胶原蛋白制备材料的缺点,提高胶原的拉伸强度及抗降解能力,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。同样这些形状都可用于药物缓释,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控制感染,妇科的宫颈发育异常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(Extracelluarmatrix,ECM),其性质是一种天然的组织支架材料。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,而采用交联或复合的方式能改善与提高。现已成功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非常广泛,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保护物、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养系统的基质、人工血管和瓣膜的支架材料等。 胶原蛋白由动物皮提取,皮中除胶原蛋白外还含有透明质酸、硫酸软骨素等蛋白多糖,它们含有大量极性基团,是保湿因子,且有阻止皮肤中的酪氨酸转化为黑色素的作用,故胶原蛋白有纯天然保湿、美白、防皱、祛斑等作用,可广泛应用于美容用品中。胶原蛋白的化学组成、结构赋予了它是美容的基础。胶原蛋白与人体皮肤胶原的结构相似,为非水溶性纤维状含糖蛋白质,分子中富含大量氨基酸和亲水基,具有一定的表面活性和很好的相容性,同时由于其分子中含有大量的羟基,因此它有着相当好的保湿作用。在相对湿度70%时,仍可保持其自身重量45%的水分。试验证明:的胶原蛋白纯溶液就能形成很好的保水层,供给皮肤所需要的全部水分。 随着年龄的增长,成纤维细胞的合成能力下降,若皮肤中缺乏胶原蛋白,胶原纤维就会发生联固化,使细胞间粘多糖减少,皮肤便会失去柔软、弹性和光泽,发生老化,同时真皮的纤维断裂、脂肪萎缩、汗腺及皮脂腺分泌减少,使皮肤出现色斑、皱纹等一系列老化现象。将其作为活性物质用于化妆品中时,后者可以扩散到皮肤的深层,其含有的酪氨酸与皮肤中的酪氨酸竞争,而与酪氨酸酶的催化中心结合,从而抑制黑色素的产生,使皮肤中的胶原蛋白活性增强,保持角质层水分以及纤维结构的完整性,促进皮肤组织的新陈代谢,对皮肤产生良好的滋润保湿、消皱美容作用。早在20世纪70年代初,美国就率先推出注射用牛胶原,用于祛斑除皱纹及修复瘢痕。 不过在化妆品中,单纯用作营养性护肤类原料通常要求分子量在2KD以下,以让水解胶原能渗透入皮肤内。而护发类化妆品除要求水解胶原具有保湿性以外,还应具有一定的成膜性,因此,水解胶原的分子量要求会更高。 胶原蛋白亦可用于食品,早在十二世纪Bingen 的 就描述了利用小牛的软骨汤作为药物来治疗关节疼痛,在相当长的一段时间里,含胶原的一些产品被人们认为对关节是很有益处的。因为它具有适用于食品的一些属性:食用级通常外观为白色,口感柔和,味道清淡,易消化。可以降低血甘油三酯和胆固醇,并可以增高体内某些缺乏的必需微量元素使之维持在一个相对的正常范围之内,它是一种理想的降血脂食品。此外,有研究表明,胶原蛋白可以协助排除体内的铝,减少铝在体内的聚集,降低铝质对人体的危害,并一定程度上促进指甲和头发的生长。Ⅱ型胶原是关节软骨中的主要蛋白,因而是潜在的自身抗原。口服后能诱导T细胞产生免疫耐受,从而抑制T细胞介导的自身免疫性疾病。胶原多肽是胶原或明胶经蛋白酶等降解处理后制得的具有较高消化吸收性、分子量约为2000~30000的产物,不具有明胶的凝胶性能,市场上销售的胶原多为胶原多肽。 胶原的一些品质使得它在许多食品中用作功能物质和营养成分具有其它替代材料难以比拟的优点:胶原大分子的螺旋结构和存在结晶区使其具有一定的热稳定性;胶原天然的紧密的纤维结构使胶原材料显示出很强的韧性和强度,适用于薄膜材料的制备;由于胶原分子链上含有大量的亲水基团,所以与水结合的能力很强,这一性质使胶原在食品中可以用作填充剂和凝胶;胶原在酸性和碱性介质中膨胀,这一性质也应用于制备胶原基材料的处理工艺中。 胶原蛋白粉可直接加入到肉制品,以影响肉类的嫩度和肉类蒸煮后肌肉的纹理。研究表明,胶原蛋白对原料肉和烹饪肉质地的形成非常重要,胶原蛋白含量越高,肉的质地越硬。像鱼肉的嫩化被认为与V型胶原蛋白降解有关,其肽键的破坏引起的细胞外周胶原纤维的裂解被认为是肌肉嫩化现象的主要原因。通过破坏胶原蛋白分子内的氢键,使原有的紧密超螺旋结构破坏,形成分子较小、结构较为松散的明胶,既可改善肉质的嫩度又可提高其使用价值,使其具有良好的品质,增加蛋白质含量,既口感好又有营养。日本还开发出了动物胶原蛋白为原料经胶原蛋白水解酶水解、调制开发出新型调味品和清酒,不但有特殊的风味,还能补充部分氨基酸。 随着各类香肠制品在肉制品中所占的比例越来越大,天然的肠衣制品严重缺乏。研究人员正致力于替代品的开发,以胶原蛋白质为主要的胶原肠衣本身是营养丰富的高蛋白物质,在热处理过程中随着水分和油脂的蒸发与溶化,胶原几乎与肉食品的收缩率一致,而其他的可食用包装材料还没有被发现具有这种品质。另外,胶原蛋白本身具有固定化酶的功能,具有抗氧化性,可以改善食品的风味和质量。产品应力与胶原蛋白含量的多少成正比,而应变则成反比。 胶原蛋白是人体骨骼,尤其是软骨组织中的重要组成成分。胶原蛋白就像骨骼中的一张充满小洞的网,它会牢牢地留住就要流失的钙质。没有这张充满小洞的网,即便是补充了过量的钙,也会白白地流失掉。而胶原蛋白的特征氨基酸羟基脯氨酸是血浆中运输钙到骨细胞的工具。骨细胞中的骨胶原是羟基磷灰石的黏合剂,它与羟基磷灰石共同构成了骨骼的主体。而骨质疏松的实质是合成骨胶原的速度跟不上需要,换言之,新的骨胶原的生成速度低于老的骨胶原发生变异或老化速度。研究表明,如果缺少胶原蛋白,补充再多的钙质也无法防止骨质疏松,因此,只有摄入足够的可与钙结合的胶原蛋白,才能使钙在体内被较快消化吸收,且能较快的达到骨骼部位而沉积。 将胶原蛋白和聚乙烯吡咯烷酮溶在柠檬酸缓冲液里制得胶原蛋白-PVP聚合物(C-PVP),用于受伤骨骼的加固不仅效果好,安全性也高,即使长周期的连续用药,不管是实验还是临床试验都不表现出淋巴肿大、DNA损伤,不会引起肝和肾的代谢紊乱,也不诱发人体产生抗C- PVP的抗体。 饲料用胶原蛋白粉是以制革的残次皮料、皮边角余料等副产物为原料,运用物理、化学或生物技术方法处理得到的蛋白质产品。制革厂鞣革后匀削和剪裁产生的固体废弃物统称为鞣革废渣,其干物质的主要成分就是胶原蛋白。处理后可作为一种动物源性蛋白营养添加剂,替代或部分替代进口鱼粉,用于混、配合饲料的生产,具有较好的饲喂效果和经济效益。其蛋白质含量高,富含18种以上氨基酸,含有钙、磷、铁、锰、硒等矿物质元素,并带有芳香味。研究表明,水解胶原蛋白粉可部分或全部替代生长肥育猪日粮中的鱼粉或豆粕,但添加比例不能超过 6%,当含量达 8%时则显著降低生产性能及日粮消化率,增加饲养成本。 还有人进行了生长试验和消化试验以评价水产饲料中胶原蛋白替代鱼粉的效果。生长试验是在基础饲料(对照组,含鱼粉 12%)中分别以 2%、4%胶原蛋白等重量替代鱼粉饲养平均体重的异育银鲫(共 315 尾)35 d,各组鱼体增重率分别为 、、,各组间没有显著差异(P>);消化试验是采用平均体重 110g 的异育银鲫,按套算法测定了异育银鲫对胶原蛋白的蛋白质消化率为 。研究结果表明,胶原蛋白具有很高的消化吸收率,可部分替代鱼粉而对异育银鲫的增重无影响。 有人研究了膳食铜缺乏与老鼠心脏胶原蛋白含量之间的关系。通过SDS- PAGE分析,再用考马斯亮蓝染色,结果表明检测改变了的胶原蛋白的额外代谢特征可预测铜缺乏;由于肝脏纤维化可减少蛋白质含量,因此还可通过测定肝脏中胶原蛋白的含量来预测肝脏纤维化。Anoectochilusformosanus的水提取物(AFE)则可降低CCl4诱发的肝脏纤维化,降低肝脏胶原蛋白的含量。胶原蛋白还是巩膜的主要成分,对眼睛的作用也非常重要,如果巩膜中胶原蛋白的合成减少而降解增加就会导致近视。

研究蛋白质的论文

你看下(微生物前沿)上的文献吧,

蛋白质是保证机体健康最重要的营养素,它是维持和修复机体以及细胞生长所必需的,它不仅影响机体组织如肌肉的生长,还参与激素的产生、免疫功能的维持、其它营养物质和氧的转运以及血红蛋白的生成、血液凝结等多方面。蛋白质的蛋白质食物来源可分为植物性蛋白质和动物性蛋白质两大类。虽然动物蛋白质和植物蛋白质的营养价值都是人体所必需的,但随着现代生活水平的提高,人们日常摄入动物蛋白质含量越来越多,植物蛋白质的摄入量却越来越少。营养学研究发现,食用过多的动物蛋白质有害于肾脏健康。植物蛋白质中,豆类、谷物含有丰富的蛋白质,特别是大豆含蛋白质高达36%~40%,氨基酸组成也比较合理,在体内的利用率较高,是植物蛋白质中非常好的蛋白质来源。麦弗逊植物蛋白粉天然的植物原料,优质可靠。

随着分子生物学的飞速发展,最为世人瞩目的人类基因组计划即将提前完成。人类将向了解自己的生命奥秘这一目标迈进一大步。但是,由于基因是遗传信息的携带者,而生命活动的执行者却是蛋白质,即基因的表达产物。因此,即使得到人类全部基因序列,也只是解决了遗传信息库的问题。人类揭示整个生命活动的规律,就必须研究基因的物产——蛋白质。相对于基因组而言,后者称为蛋白质组。1 蛋白质组概述及其相关研究技术和方法鉴于基因组研究的局限性,1994年澳大利亚Macquaie 大学的Wilkins和Williams等在意大利的一次科学会议上首次提出了蛋白质组(Proteome)这个概念。定义为“蛋白质组指的是一个基因组所表达的蛋白质”,即“PROTEOME”是由蛋白质的”PROTE”和基因组的“OME”字母拼接而成[1].这个新术语很快得到了国际生物学界的认可。目前对蛋白质组的分析工作大两个方面。一方面,通过二维胶电泳等技术得到正常生理条件下的机体、组织或细胞的全部蛋白质的图谱,相关数据将作为待测机体、组织或细胞的二维参考图谱和数据库。另一方面是比较分析在变化了生理条件下蛋白质组所发生的变化。目前蛋白质组研究技术常用以下手段:(1)用于蛋白质分离技术方面的如双向凝胶电泳(2-DE)、双向“高效”柱层析等。(2)用于蛋白质鉴定的技术如质谱技术、凝胶图像分析、蛋白质和多肽的N端、C端测序及氨基酸组成分析等。(3)用于蛋白质相互作用及作用方式研究的双杂交系统。(4)用于分析大量数据的生物工程信息学等[2].。2 蛋白质组在医学研究中的现状和前景自蛋白质组概念提出以来,已发表相关论文及论著数篇。并于是1997年举行了第一届国际性的“蛋白质组学”会议。同年出版式了第一部蛋白质组学的专著。目前蛋白质组在医学方面的研究重点在于对人类疾病的发病机制、早期诊断及治疗,对致病微生物的致病机理、耐药性及发现新的抗生素为主。现将这两方面的进展情况综述如下。 人类疾病的蛋白质组研究 直肠癌 直肠癌的发生是因多个基因的突变,导致肿瘤抑制基因失能所致,但确切机制仍不清楚。为探讨其发病机制,Sanchez等对15例结肠癌和13例正常人的结肠上皮进行2-DE,每个多肽模式用Melanie I12-DE分析软件进行分析。据此建立了包括882和861个斑点的结肠癌及正常人结肠粘膜的标准胶图。结果发现在分子量为13kD和pI值为处的蛋白质仅出现在结肠癌的组织中。15例结肠癌患者中13/蛋白有13例(87%)。此外,发现13/蛋白不仅在中度、低度分化的结肠癌及有24年病史的溃疡性结肠炎过度表达,而且出现在7例分化程度不同的腺瘤的癌前病灶。但对照组则极少出现。这表明该蛋白的出现对检测早期直肠癌有很强提示。通过对该蛋白HPLC及测序等分析后,发现与钙粒蛋白B(calgranulin B)及钙卫蛋白(calprotectin)有很大关系[3]。 肝癌 醛糖还原酶(aldose reductase, )是醛酮还原酶超家族中的一个成员。它催化葡萄糖还原为山梨醇,通过减少内源或外源性代谢产物而起到解毒作用。Peter R等在用N-甲基-N-亚基脲诱导(N-methly-N-nitrosourea-induced)的小鼠肝癌中,用2-DE及氨基酸微型测序可分辩出一种肝癌诱导的醛糖还原酶样的蛋白质(35Kd/)。而在小鼠的晶状体中,则发现一种醛糖还原的同工酶,该酶与已知的小鼠醛糖还原酶有98%的同源性,而与肝癌诱导的醛糖还原酶样的蛋白质截然不同。这表明两种蛋白质是由相关的两条基因编码,在小鼠不同的器官中表达不同。肝癌诱导的醛糖还原酶蛋白质优先表达在肝癌及胎肝中,它们均受到纤维细胞生长因子的刺激,但随小鼠鼠器官的生理及病理环境而表现不同的形式。经免疫组化证实,肝癌诱导的醛糖还原酶样的蛋白质在成人肝脏中不表达,但在小鼠的肝癌 中又重新表达。同时发现该蛋白在癌前病变及肝癌中表达强烈,而在肝脏周围的正常组织不表达[4]。表明该蛋白可能与肝癌的发病有很大关系。 扩张型心肌病 扩张型心肌病是一种严重的可导致心衰的心脏病,大多数患者需行心脏移植术。目前其发病机理不明,推测可能为多种因素所致。1990年已有两组人员进行该病的蛋白质组分析。其后不久心肌的2-DE数据库建成,并进入国际互联网络。Knecht等采用2-DE取得了3300个心肌蛋白条带,通过氨基酸序列分析、Edman降解法及基质辅助的激光解吸离子化质谱(MALDI-MS)等分析了其中150条。经活检及术后病理证实,有12条为扩张性心肌病特有的蛋白。但具体资料尚在进一步分析之中[5]。Arnott D等对新福林诱导的肥大心肌细胞进行蛋白质组分析,同对照相比亦发现有8种蛋白质的表达水平发现了变化[6]。 膀胱癌 IFN-γ除抗病毒外,还有一项重要的功能即抗肿瘤作用。目前其抗肿瘤作用机制不明。有资料表明,IFN-γ可能通过在相关细胞中增强或抑制有关基因而发挥抗肿瘤作用。重组IFN-γ和IL-2已开始应用于膀胱癌的治疗中。为探明其作用机制,George等将四种分级程度不同的人膀胱癌新鲜活检标本,用50U/ml IFN-γ作用20个小时后,采用2-DE、微型序列分析、等电聚集、蛋白质印迹等方法,对标本进行蛋白质组分析。结果表明有五种蛋白质(色按酸-tRNA合成酶、IFN-γ诱导的r3,超氧化物歧化酶及两种分子量为和的未知蛋白)的表达量增加了75%,而醛糖还原酶表达量则下降。为研究IFN-γ对治疗膀胱癌的作用机制提供了一种方法[7]。此外,由于缺乏对膀胱鳞状细胞癌客观可靠的组织学分级标准,因而很其进行早期诊断。为此,Morten等对150例膀胱癌进行双盲法2-DE,并结合了蛋白质印迹法、微型序列分析及质谱等技术,建立了新鲜膀胱癌标本的2-DE数据库,且发现角蛋白10、14及银屑病相关的脂肪酸结合蛋白(psoriasis-associated fatty acid-binding protein,PA-FABP)等可以作为膀胱癌不同分化程度的标记物[8]。为早期诊断提供了一种新的手段。[ 本帖最后由 snow_white 于 2007-7-20 16:32 编辑 ]查看完整版本请点击这里:蛋白质组学研究〔综述〕05我也来说两句 查看全部回复 最新回复snow_white (2007-7-20 16:31:50) 其它 目前人的各种组织、器官、细胞乃至各种细胞器已被广泛研究。以期为疾病诊治及了解发病机制提供新的手段。在一项利用蛋白质组研究技术进行的酒精对人体毒性的研究中发现,乙醇 会改变血清蛋白糖基化作用,导致许多糖蛋白的糖基缺乏,如转铁蛋白[9]。Jagathpala等对免疫所致的不孕症的男性精子蛋白质进行蛋白质组分析,发现了导致不孕症的6种自体及异体抗 精子抗体[10]。在对肾癌的研究中,发现有4种蛋白质存在于正常肾组织而在肾癌细胞中缺失。其中两种分别是辅酶Q蛋白色素还原酶和线粒体乏醌氧化还原复合物I。这提示线粒体功能低下可能在肿瘤发生过程中起重要作用[11]。Ekkehard Brockstedt等利用2-DE、Edman微型序列法、MALDI-MS等对人BL60-2伯基特淋巴瘤细胞系进行了细胞凋亡机制的研究,结果发现RNA聚合酶转录因子3a(BTF3a)和/或BTF3b与抗IgM抗体介导(anti-IgM antibody-mediated)的细胞凋亡有很大关系[12]。 致病微生物的蛋白质组研究 近年来,WHO越来越重视感染性疾病对人类健康的影响。除结核、多重耐药链球菌感染及机会致病菌外,出现了一些新的感染因素如HIV、博氏疏螺旋体及埃博拉病毒等。因此这些致病微生物的蛋白质组分析,对于了解其毒性因子、抗原及疫苗的制备非常重要,此外对疾病的诊断、治疗和预防也同样重要。现已获得18种微生物的全部基因组序列,另有60余种的基因序列正在研究之中。这些工作的开展为蛋白质组的研究提供了有利条件。 检测博氏疏螺旋体与免疫有关的蛋白质 博氏疏螺旋体(Borrelia burgdorferi)是莱姆病的主要病因,表现为环形红斑及流感样症状,大约有50%的未治患者发展为神经系统及关节系统疾病。该螺旋体可分为3种类型: sensu stricto,, 。其诊断需依靠血清学检查,但存在敏感性及特异性变化的缺点。为获得更可靠的血清学检查,Peter等用2-DE从得到217个银染的蛋白斑点。从中国兔多克隆抗体鉴别出6个已知的讥原。将不同临床表现莱姆病患者的血浆用 2-DE图杂交。用抗IgM及抗IgG作为第二抗体,在10例有游走性红斑的患者血浆中,检测出60~80个抗原。同时发现在有关节炎的患者血浆中,包含有抗15种抗原的IgM抗体及抗76种不同抗原的IgG抗体。而晚期有神经系统症状的患者血浆中,则包含有抗33种抗原的IgM抗体及抗76种抗原的IgG抗体。上述3种类型患者的血浆中均包含有抗6种已知抗原的抗体,且被SDSPAGE杂交所证实。这些抗原均是潜在的具有特异性诊断的标志物。 弓形体抗原的检测 弓形体病是由鼠弓形体虫引起的寄生虫病。全球人口大约有30%是携带者,在欧洲是最常见的寄生虫病。如果妊娠者感染,该虫可通过胎盘引起胎儿的感染。且随着妊娠时间的增加,感染的机会也增加。大约50%母体的感染可引起新生儿先天性疾病。因此诊断及治疗越早越好。目前要依靠血清学及PCR,而单独采用血清学如用IgG,IgM,或IgA抗体对疾病活动期敏感性不够,尤其对于妊娠或有免疫抑制的患者。潜在感染常发生在有免疫抑制的患者中。对AIDS患者来说,鼠弓形体虫是最主要的致命性脑损伤的病因。因此,能否早期诊断对治疗来说尤为关键。Jungblut等将鼠弓形体虫RH株在人羊膜细胞系FL521中传代后,用2-DE得到300个银染的斑点。再将其与以下3种患者的血浆进行免疫杂交:(1)患有急性弓形体病的妊娠女性(n=11); (2)患急性弓形体病的非妊娠者(n=6)(3)有潜在感染的患者(n=9)。结果有9个斑点对各阶段的弓形体感染均反应,这9种斑点被用来当作弓形体感染的标记。其中7种标记可用作区别疾病的不同阶段。但对区别急性期与潜在期仍需联合应用多种抗原[4]。 白色念珠菌 芽管结构是白色念珠菌向菌丝体转变的早期阶段,该结构能增强白色念珠菌对宿主细胞的粘附力、穿透力及破坏性。目前通过蛋白质组分析方法如2-DE、质谱等已检测出在芽管结构所表达的一组特异蛋白如DNA结合蛋白等,为致病提高了一些参考指标[13]。Monkt等发现,在conA反应后的SDS-PAGE图中,在芽管结构的膜上,分子量为80kD复合糖处,出现很淡的考马斯亮蓝染色,而在孢子时则未出现。提示膜的整合、出现未与ConA结合的80kD复合糖可能与芽管结构的发生及生长有关。粘附素(adhesin)是白色念珠菌表面的组成部分,介导其与宿主的结合,是侵入宿主所需的重要蛋白,包含多种成分如白色念珠菌胞壁上的疏水蛋白等,通过增强菌株的粘附性而在其致病机制中发挥一定作用。但由于这些蛋白有很大同源性、多种糖基化作用及与胞壁或胞浆膜上其它成分形成共价结合,故提纯及分析很难。现通过等电聚集、2-DE及洗脱电泳等方法,可使这些蛋白得到很好的纯化、分离及分析[14]。抗真菌药通过改变真菌胞壁组分的生物合成和重组胞壁相关酶的结合位置而发挥作用。抗真菌药远少于抗细菌药就在于对真菌细胞壁蛋白分析了解太少。现在临床上用于抗真菌的药物多为咪唑类(咪康唑、酮康唑)及三唑类(氟康唑、伊曲康唑),但有很多患者出现耐药现象。在白色念珠菌中,目前发现至少有8种CDR家族的基因可产生耐药株的表现型。且有55种基因分别表达ABC及MFS蛋白(菌内药物输出泵)[]。但这些基因、蛋白与耐药之间的关系仍未清楚。应用2-DE、免疫检测蛋白质等技术,对这些蛋白在菌内的表达量进行分析,发现Cdrlp及CaMdrlp蛋白在耐咪唑类菌株中过量表达。在对咪唑类每感及去除CDR1基因的白色念珠菌株CA114中,提取并检测耐氟康唑突变子(FL3)的表达。结果发现FL3对氟康唑的耐是去除CDR1的基因的白色念珠菌株CA114的500倍 ,是CA114的250倍。且CDR1 mRNA在FL3的量是Ca114的8倍[17]。同时,对敏感性及耐药株蛋白质的2-DE图分析发现,在耐中有25种蛋白质增加,有76种蛋白质减少。推测白色念株菌是通过改变染色体数目或染色体重组来调节基因的表达量,进而产生耐药性[18]。随着蛋白质组技术成熟完善,将对真菌壁及耐药基因分泌的各种蛋白组成分析带来重大突破,并对抗真菌的研制提供重要资料。虽然蛋白质组学还处在一个初期发展研段,但我们相信随着其不断地深入发展,蛋白质组(学)研究在提示诸如生长、发育和代谢调控等生命活动的规律上将会有所突破,对探讨重大疾病的机理、疾病诊断、疾病防治和新药开发将提供重要的理论基础。[ 本帖最后由 snow_white 于 2007-7-20 16:33 编辑 ]snow_white (2007-7-20 16:34:25)二、蛋白质组学的研究进展蛋白质组学强调的是针对蛋白质的一个整体思路。从整体的角度看,蛋白质组研究大致可分为两种类型:一种是针对细胞或组织的全部蛋白质,也就是着眼点是整个蛋白质组;而另一种是以与一个特定的生物学机制或机制相关的全部蛋白质为着眼点,在这里整体是局部性的。针对细胞蛋白质组的完整分析的工作已经比较全面地展开,不仅如大肠杆菌、酵母等低等模式生物的蛋白质组数据库在建立之中,高等生物如水稻和小鼠等的蛋白质研究也已开展,人类一些正常和病变细胞的蛋白质数据库也已在建立之中。与此同时,更多的蛋白质组研究工作则是将着眼点放在蛋白质组的变化或差异上,也就是通过对蛋白质组的比较分析。首先发现并去鉴定在不同生理条件下或不同外界条件下蛋白质组中有差异的蛋白质组分。限于篇幅,本文不对这方面的工作做进一步论述。本文接下来重点介绍近期发表的关于蛋白质组学的几个工作,从中可以看到蛋白质组学的思想方法在蛋白质整体(或局部整体)水平上是如何解决生理学的一些重要问题的。1999年11月《Nature》杂志发表了一篇用蛋白质组学方法研究蛋白质折叠的研究论文[10]。在这篇文章中,Houry等报道了在大肠杆菌胞质中的2500种新生多肽链种只有近300种以GroEL作为分子伴侣来帮助其折叠成正确构象。在以往的相关研究中,通常只是针对某个或某些特定的蛋白质,观察它(们)在折叠过程中是否需要诸如GroEL等分子伴侣的帮助。而在这个工作中,研究是从一个整体的思路出发,首先通过免疫共沉淀的方法获得所有与GroEL结合的肽链,再通过二维电泳和数据库比较等蛋白质研究的手段对这些肽链进行分析鉴定,从而实现了对大肠杆菌近2500条新生多肽链与分子伴侣GroEL的关系的全面分析。在这个工作中,研究者还通过对其中50种与GroEL作用的肽链的鉴定,进一步揭示了决定这些蛋白质能与GroEL相互作用的关键结构特征。应该说,这个工作很好地体现了蛋白质组学的思想方法和技术手段的运用。过去在细胞生物学领域还没有得到过一个主要亚细胞结构的完整的分子图。核孔复合体是一个巨大的跨核膜的八角形结构,是控制大分子在胞质和核质间运输的通道。多年来,很多方法被用来分析这一复合体的组成成分。虽然这些工作取得了很大的进展,但究竟在多大程度上反映了这一复合体的分子原貌仍然是一个未知数。最近通过使用蛋白质组学的手段,Rout等[11]鉴定了完整的酵母核孔复合体所有能检测到的多肽,并系统地对每种可能的蛋白质组分在细胞中定位,结合免疫电镜的方法将各组分在复合体内定位并定量,从而揭示了酵母核孔复合体的完整分子构造,并在此基础上揭示了其工作原理。这个工作可以说是蛋白质组学解决构造生物学问题的一个典范,为揭示其他巨大分子机器的"构造"和工作原理指出了一条新路[12]。通过分析一个蛋白质是否跟功能已知的蛋白质相互作用可得到揭示其功能的线索。因为经验告诉我们,如果两个蛋白质相互作用,那么它们一般参与相同或相关的细胞活动[13]。从近期国际上蛋白质组学研究的发展动向可以看出,揭示蛋白质之间的相互作用关系,建立相互作用关系的网络图,已成为揭示蛋白质组复杂体系与蛋白质功能模式的先导,业已成为蛋白质组学领域的研究热点。2000年初,《Science》登载了一篇应用蛋白质组学的大规模双杂交技术研究线虫生殖器发育的文章[14]。在这个工作中,Walhout等以线虫的生殖发育过程作为研究对象,从已知的27个与线虫发育的蛋白质出发,构造了一个大规模的酵母双杂交系统,得到了100多个相互作用的结果,初步建立了与线虫生殖发育相关的蛋白质相互作用图谱,从而为深入研究和揭示线虫发育的机制等提供了丰富的线索。这个工作不同于一般的应用酵母双杂交进行研究的地方在于,它出于对一个生物学问题的整体思考,尽可能地从所有已知的蛋白质而不只是个别的蛋白质为出发点。这一个工作为以前专注于信号转导过程中单个蛋白质作用的科学家们提供了一个新的思路,即将整个途径的相关蛋白质一起考虑。那么,能否通过酵母双杂交系统来分析一种细胞或特定组织的所有可能的蛋白质之间的相互作用呢?在今年初,《Nature》发表了一篇通过大规模双杂交技术研究酵母近6000个蛋白质之间相互作用的论文[15]。啤酒酵母基因组DNA的全序列业已测定,这为通过双杂交技术来鉴定酵母基因组编码的全部6000种左右的蛋白质间的可能相互作用提供了非常有利的条件。在这个工作中,研究人员采用了两种不同的策略对酵母的蛋白质间的相互作用作了全面分析。一是所谓的列阵筛选法(array screening)。在此方法中,6000株表达不同"猎物"蛋白的酵母单克隆分别加在微滴定板上,带有不同的"诱饵"蛋白的酵母株与前面6000株细胞一一接合形成二倍体细胞,"猎物"蛋白与"诱饵"蛋白的相互作用通过报道基因的表达而被鉴定。这篇文章中报道了192种不同的"诱饵"蛋白与近6000种"猎物"蛋白的相互作用的结果。另一种方法是文库筛选法。该方法与前一种方法的区别是,将表达6000种不同"猎物"蛋白的酵母细胞混在一起构成文库,再将这个文库分别与6000株表达不同"诱饵"蛋白的酵母细胞接合,再进一步筛选鉴定阳性克隆,即"诱饵"与"猎物"发生相互作用的克隆。根据这篇报告,上述两种策略得到了不同的结果,相比之下阵列筛选法更为有效,而文库筛选法的长处是通量大。这一工作的重要意义在于我们已经看到,在基因组序列被了解的基础上,可以利用大规模双杂交技术全面地,当然也是初步地,分析其物种或其细胞、组织的所有蛋白质之间的相互作用关系。相信类似的工作将很快针对其他物种开展,特别是基因组序列已被揭示的物种。由此可见,蛋白质组学已经开始从建立数据库走向解决生命科学的重大问题,成为研究生物学问题或机制的强有力手段。snow_white (2007-7-20 16:37:32)三、蛋白质组学研究进展与趋势曾 嵘 夏其昌(中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所蛋白质组学研究分析中心 上海 200031)如果在五年前提到蛋白质组学(Proteomics),恐怕知之者甚少,而在略知一二者中,部分人还抱有怀疑态度。但是,2001年的Science杂志已把蛋白质组学列为六大研究热点之一,其“热度”仅次于干细胞研究,名列第二。蛋白质组学的受关注程度如今已令人刮目相看。1.蛋白质组学研究的研究意义和背景随着人类基因组计划的实施和推进,生命科学研究已进入了后基因组时代。在这个时代,生命科学的主要研究对象是功能基因组学,包括结构基因组研究和蛋白质组研究等。尽管现在已有多个物种的基因组被测序,但在这些基因组中通常有一半以上基因的功能是未知的。目前功能基因组中所采用的策略,如基因芯片、基因表达序列分析(Serial analysis of gene expression, SAGE)等,都是从细胞中mRNA的角度来考虑的,其前提是细胞中mRNA的水平反映了蛋白质表达的水平。但事实并不完全如此,从DNA mRNA 蛋白质,存在三个层次的调控,即转录水平调控(Transcriptional control ),翻译水平调控(Translational control),翻译后水平调控(Post-translational control )。从mRNA角度考虑,实际上仅包括了转录水平调控,并不能全面代表蛋白质表达水平。实验也证明,组织中mRNA丰度与蛋白质丰度的相关性并不好,尤其对于低丰度蛋白质来说,相关性更差。更重要的是,蛋白质复杂的翻译后修饰、蛋白质的亚细胞定位或迁移、蛋白质-蛋白质相互作用等则几乎无法从mRNA水平来判断。毋庸置疑,蛋白质是生理功能的执行者,是生命现象的直接体现者,对蛋白质结构和功能的研究将直接阐明生命在生理或病理条件下的变化机制。蛋白质本身的存在形式和活动规律,如翻译后修饰、蛋白质间相互作用以及蛋白质构象等问题,仍依赖于直接对蛋白质的研究来解决。虽然蛋白质的可变性和多样性等特殊性质导致了蛋白质研究技术远远比核酸技术要复杂和困难得多,但正是这些特性参与和影响着整个生命过程。传统的对单个蛋白质进行研究的方式已无法满足后基因组时代的要求。这是因为:(1) 生命现象的发生往往是多因素影响的,必然涉及到多个蛋白质。(2) 多个蛋白质的参与是交织成网络的,或平行发生,或呈级联因果。(3) 在执行生理功能时蛋白质的表现是多样的、动态的,并不象基因组那样基本固定不变。因此要对生命的复杂活动有全面和深入的认识,必然要在整体、动态、网络的水平上对蛋白质进行研究。因此在上世纪90年代中期,国际上产生了一门新兴学科-蛋白质组学(Proteomics),它是以细胞内全部蛋白质的存在及其活动方式为研究对象。可以说蛋白质组研究的开展不仅是生命科学研究进入后基因组时代的里程碑,也是后基因组时代生命科学研究的核心内容之一。虽然第一次提出蛋白质组概念是在1994年,但相关研究可以追溯到上世纪90年代中期甚至更早,尤其是80年代初,在基因组计划提出之前,就有人提出过类似的蛋白质组计划,当时称为Human Protein Index计划,旨在分析细胞内的所有蛋白质。但由于种种原因,这一计划被搁浅。90年代初期,各种技术已比较成熟,在这样的背景下,经过各国科学家的讨论,才提出蛋白质组这一概念。国际上蛋白质组研究进展十分迅速,不论基础理论还是技术方法,都在不断进步和完善。相当多种细胞的蛋白质组数据库已经建立,相应的国际互联网站也层出不穷。1996年,澳大利亚建立了世界上第一个蛋白质组研究中心:Australia Proteome Analysis Facility ( APAF )。丹麦、加拿大、日本也先后成立了蛋白质组研究中心。在美国,各大药厂和公司在巨大财力的支持下,也纷纷加入蛋白质组的研究阵容。去年在瑞士成立的GeneProt公司,是由以蛋白质组数据库“SWISSPROT” 著称的蛋白质组研究人员成立的,以应用蛋白质组技术开发新药物靶标为目的,建立了配备有上百台质谱仪的高通量技术平台。而当年提出Human Protein Index 的美国科学家Normsn G. Anderson也成立了类似的蛋白质组学公司,继续其多年未实现的梦想。2001年4月,在美国成立了国际人类蛋白质组研究组织(Human Proteome Organization, HUPO),随后欧洲、亚太地区都成立了区域性蛋白质组研究组织,试图通过合作的方式,融合各方面的力量,完成人类蛋白质组计划(Human Proteome Project)。snow_white (2007-7-20 16:37:49)2.蛋白质组学研究的策略和范围蛋白质组学一经出现,就有两种研究策略。一种可称为“竭泽法”,即采用高通量的蛋白质组研究技术分析生物体内尽可能多乃至接近所有的蛋白质,这种观点从大规模、系统性的角度来看待蛋白质组学,也更符合蛋白质组学的本质。但是,由于蛋白质表达随空间和时间不断变化,要分析生物体内所有的蛋白质是一个难以实现的目标。另一种策略可称为“功能法”,即研究不同时期细胞蛋白质组成的变化,如蛋白质在不同环境下的差异表达,以发现有差异的蛋白质种类为主要目标。这种观点更倾向于把蛋白质组学作为研究生命现象的手段和方法。早期蛋白质组学的研究范围主要是指蛋白质的表达模式(Expression profile), 随着学科的发展,蛋白质组学的研究范围也在不断完善和扩充。蛋白质翻译后修饰研究已成为蛋白质组研究中的重要部分和巨大挑战。蛋白质-蛋白质相互作用的研究也已被纳入蛋白质组学的研究范畴。而蛋白质高级结构的解析即传统的结构生物学,虽也有人试图将其纳入蛋白质组学研究范围,但目前仍独树一帜。

  • 索引序列
  • 胶原蛋白酶研究论文
  • 胶原蛋白研究论文
  • 鱼肉胶原蛋白研究现状论文
  • 胶原蛋白海绵制作工艺研究论文
  • 研究蛋白质的论文
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