膠原蛋白肽應用于醫藥領域中的研究進展

姚天華

(貴州醫科大學，貴州 貴陽 550025)

膠原蛋白是人體內含量最豐富的蛋白質，約占全身總蛋白質的25%-30%，主要存在于人體皮膚、軟骨、肌腱、內臟(包括心、胃、腸、血管)等部位[1]，因此是機體內一種重要的結構蛋白質，有著改善皮膚狀態、保持組織器官結構穩定的功能，同時也是各種組織結構中的重要原料物質及穩定成分。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，肽是一種精準的蛋白質片段，它是蛋白質發揮生理學功能所需的基本物質。因此，如果其氨基酸排列次序和結構發生了改變，那么肽的作用就會隨之改變。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吸收。膠原蛋白肽是將膠原或明膠經蛋白酶、酸或堿等降解后而得到的一種物質[2-4]。膠原蛋白肽的結構特征大多為三螺旋結構，其結構由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個氨基酸殘基組成的左手螺旋構型，3條膠原鏈相互纏繞成典型的右手螺旋結構，其分子結構因此也具有很高的穩定性[5]。此外，膠原蛋白肽有著獨特的生物活性，所以有著降壓、抑菌、保濕、護膚、提高免疫力、防治骨質疏松等作用。正因為膠原蛋白肽有著良好的性能，對機體的健康有一定的促進作用，且來源較為豐富，所以被廣泛應用于食品和飲料、化妝品和個人護理、醫學等領域。目前，膠原蛋白肽已成為當下營養產品的熱點話題，隨著時代發展也必將愈發對食品、醫藥等領域產生很大的影響，本文立足膠原蛋白肽的功能，梳理和總結了膠原蛋白肽的在醫藥領域中可應用的功能，為醫藥領域的未來研究提供引導價值。

1 膠原蛋白肽在醫藥領域中的研究進展

1.1 降血壓 隨著我國經濟的不斷發展，人們的生活條件的改善，高血壓的發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量，給人類的健康生活造成嚴重威脅。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]以患有原發性高血壓的大鼠作為實驗對象，依次觀察膠原蛋白肽對ACE、AngⅡ、ATG 和 ALD 四個指標的影響，實驗結果表明了鰈魚膠原蛋白肽具有降血壓的作用。蔡麗華等[7]通過實驗制備出了分子量小于5 000道爾頓的牛骨膠原蛋白肽，研究結果證明它可作為競爭性抑制劑與ACE競爭性結合，減少ACE-I被血管緊張素轉換酶所催化，使ACE-II的生成削減，血管擴張從而起到降壓的效果。MIGUEL等[8]的研究結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。表明膠原蛋白肽對抗高血壓有著一定的效果，可能是因為膠原蛋白肽對血管緊張素轉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，通過食療來達到一定的降壓作用，但其安全性和有效性還需進一步的研究。

1.2 保護胃黏膜及抗胃潰瘍作用 劉春雨等[9]的研究結果表明在小鼠糞便菌群體外厭氧發酵過程中，牦牛膠原蛋白肽會使發酵液中短鏈脂肪酸的含量升高(如乙酸和丙酸)，也會使雙歧桿菌與放線菌門的相對豐度分別有所提升，說明了也許牦牛膠原蛋白肽對小鼠的腸道健康有著一定的調控作用。王志聰等[10]研究了不同劑量的鱈魚膠原蛋白肽對酒精所誘導的大鼠急性胃潰瘍的治療效果，結果表明低劑量與高劑量的鱈魚膠原蛋白肽對胃黏膜都有一定的保護作用，并且對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營養支持與被動訓練相配合對重型顱腦損傷的影響，結果顯示其對胃腸道有著有效的調節作用，減少一些胃腸道的不良反應。所以，膠原蛋白肽能保護胃粘膜細胞，對胃潰瘍的防治也有著較好的效果，可被應用于有關胃潰瘍與胃黏膜損傷的疾病中，也可應用于健脾養胃的保健食品中。

1.3 免疫調節 免疫調節是機體中一種特殊的保護性生理功能，可維持內環境的平衡和穩定，有著識別與清除體內出現的衰老、破損或異常細胞，抵抗外來病原體入侵，防止疾病發生等作用。免疫能力低會使機體出現抵抗力下降，患病可能性變大。許多提高免疫力的治療措施中，營養調控最受青睞，近年來小肽免疫調節活性的研究也有了較大的進展。司少艷等[12]以模擬失重小鼠作為實驗對象，觀察膠原蛋白肽對T細胞、白細胞、B細胞、淋巴細胞、CD8+和CD4+T細胞等指標的影響，結果表明膠原蛋白肽對模擬失重小鼠的免疫功能有著一定的改善作用，但其機制還需進一步的研究來明確。Pei等[13]研究了膠原蛋白肽對小鼠免疫功能的影響，觀察對象為由輻照所誘導的免疫力低下的小鼠模型，結果顯示膠原蛋白肽可減少輻射對小鼠免疫功能的損傷，對增強小鼠免疫力有著一定的作用。石舉然等[14]的研究結果表明低、中、高不同劑量組下的鱈魚膠原蛋白肽對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、當歸的提取物按照一定的配比復配成魚皮膠原蛋白肽的復方制品對提高小鼠的免疫力有著更佳的效果。目前，膠原蛋白肽已經被證明有一定的免疫調節作用，可提高或改善人體免疫力，但對其復方制品提高免疫力的研究還相對較少。

1.4 促進傷口愈合 Wang等[15]探究膠原蛋白肽對大鼠剖宮產之后傷口的愈合影響情況，結果顯示大鼠通過口服1.125 g/kg的膠原蛋白肽，可使傷口進一步緊縮，加快大鼠的傷口愈合。Zhang等[16]的研究結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作用。Hu等[17]研究了羅非魚膠原蛋白肽對大鼠傷口愈合的影響，其結果表明該膠原蛋白肽對剖腹產大鼠的傷口處、兔的皮膚燙傷創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，研究結果表明此傷口敷料對大鼠有促進傷口愈合的作用。

1.5 緩解肝功能損傷 膠原蛋白肽具有促進肝功能健康和緩解肝功能損傷的作用。Matsuda等[19]用乙醇誘導模擬了大鼠早期肝損傷模型，研究表明了對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，發現膠原蛋白肽可緩解肝功能損傷，對肝功能有一定的保護作用，但其保護機制還需進一步的研究來明確。田許等[20]研究了魚膠原蛋白肽對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，促進其肝臟的脂代謝，調節小鼠的代謝紊亂，進而減少一些肝功能的不良反應。Li等[21]人的研究表明，當羅非魚膠原蛋白肽的分子量小于3000道爾頓時，該膠原蛋白肽可加強小鼠的抗氧化酶活性，體內的氧化應激狀態得到相應的改善，降低了D-半乳糖對肝腎組織的刺激，進一步減少肝功能的損傷。 為膠原蛋白肽產品應用于改善肝功能方面提供了進一步的研究。

1.6 防治骨質疏松、改善關節 骨質疏松癥是導致骨強度下降，是一種全身性的骨骼疾病，會使發生骨折的危險性變大，患病者腰背或四肢疼痛，活動受損甚至無法負重。趙尚軍等[22]研究了膠原蛋白肽對防治骨質疏松和治療關節炎的影響，研究證明膠原蛋白肽對骨質疏松癥有著一定的防治作用，口服膠原蛋白肽對膝骨性關節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]研究證明運動員們通過口服膠原蛋白肽可降低關節在休息、行走、站立、負重及舉重時的疼痛感，進一步的表明了運動員們可通過口服膠原蛋白肽來緩解關節由于運動過度或拉傷產生的疼痛感從而改善關節。Zdzieblik等[24]經過研究證明了膠原蛋白肽經口服可減少因運動而產生的疼痛，緩解運動員的關節疼痛感，緩解率可達到88%，所以膠原蛋白肽在關節健康方面發揮著一定的有利作用。膠原蛋白肽可加快成骨細胞的增值速度，使成骨細胞的活力升高，加速成骨細胞的分化，增加骨礦物質的含量，提高骨質疏松癥患者的骨密度，減輕因骨質疏松而產生的疼痛感，防止骨質流失，抑制破骨細胞的形成[25]。

1.7 膠原蛋白肽在醫藥領域方面的其他應用 有研究表明膠原蛋白肽的抗氧化性對心 血管疾病的發生有著一定的抑制作用，且長期服用膠原蛋白肽可讓腫瘤的自發率與多發性有所下降。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，糖尿病將可能會伴隨其終身，飲食和醫學營養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養治療方案提供了進一步的研究[26-27]。LGASE等[28]的研究結果表示，每天連續攝食一定數量的豬肉膠原蛋白肽可減少老年人患動脈硬化的可能性，有利于動脈硬化的預防。

2 展望

膠原蛋白肽在醫藥領域方面的研究起步不是很早，但由于具有良好的營養特性和理化性質，膠原蛋白肽有著很好的應用前景和研究價值。膠原蛋白肽有著降壓、抗胃潰瘍、防治骨質疏松等作用，對于醫療領域發展有著一定的指導意義，有望研究出安全又有效的降血壓、降血糖、健肝養胃、提高免疫力、抗潰瘍、促進傷口愈合、預防骨質疏松類的新型藥物。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、微生物發酵法、酸堿提取法等，它們各有優缺點，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的關鍵。其次，現有的膠原蛋白肽提取方法成本較高，價值的轉化率不高，生產難以達到進行產業化、規模化，所以還需進一步探尋膠原蛋白肽提取的新工藝、新技術。此外，膠原蛋白肽不僅在醫藥領域有著良好的發展前景，在食品、化妝品、保健食品同樣也有著良好的發展前景，顯示膠原蛋白肽有著巨大的市場需求且需求量在日益增大，開發膠原蛋白肽的原料市場也是未來研究者們所要面對的問題之一。因此，研究者們需選擇適當的提取方法來提高生產效率，研究提取的新技術或通過各方法間的協同作用來優化提取工藝。如今，我國豐富的魚產品產業產生了大量魚鱗、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，開發魚類膠原蛋白肽，滿足膠原蛋白肽的產業發展需求。