Page 45 - 《精细化工》2022年第9期

第 9 期 黄可承，等: 水产品副产物胶原蛋白制备方法及应用 ·1763·

[35]
。目前，水产蛋白肽在烘焙产品中显现出良好的 中所提取到的胶原蛋白毒性低，加上其生物相容性
保水性 [37] 以及品质改善性 [71] ，抗冻性研究却较为匮 强，在骨组织工程、皮肤组织工程和再生、软骨组
乏，未来研究需要朝向水产品以及多肽分子量对冷 织工程、伤口敷料中大范围使用 [54] 。
冻面团的影响上。 高强度运动带来的肌腱、软骨、半月板、韧带
近年来，生鲜食品频繁出现保鲜性能下降，有 机械性损伤是运动医学领域重大的研究课题。这类
害物质残留等问题，可食用性薄膜技术能有效防止 损伤无法自行愈合，当前最佳治疗手段是通过手术
食品表面有害物质累积和内部氧化等问题，目前已 更换组织结构，重新构建结缔网络。胶原蛋白在修
成为食品包装的重点研究领域。壳聚糖作为涂层、 复人体肩部肌腱组织的过程中，在植入支架 6 个月
薄膜包装的主要成分，壳聚糖的质子化胺与微生物 后，支架中的蛋白成分被天然肌腱组织完全替代 [78] 。
表面上的阴离子电荷之间的静电相互作用，使细胞 虽然目前胶原支架在组织工程中广泛应用，但面对
成分泄漏，导致细胞坏死 [72] 。因此，壳聚糖能够防 软骨、韧带的大面积损伤，支架固定困难，软骨、
止食品的微生物变质，这是影响保质期和食品质量 韧带处存在较大剪切力与压缩力是此类支架的局限
的主要因素。胶原蛋白的延展性和抗菌性是涂层、 性。尽管如此，胶原蛋白分子在组织学中存在的功
薄膜技术极佳的辅助手段，工业上已经开始出现壳 能转变能力是其他原料所不具备的，以Ⅰ型胶原蛋
聚糖与胶原蛋白联用的可食用涂层，逐步应用在食 白支架为例，在软骨组织修复过程中能够浸润足够
品运输、储藏等环节，延长了产品货架期。 多的软骨细胞再转变为Ⅱ型胶原蛋白进行修复 [79] 。
除上述应用外，胶原蛋白以及小肽分子已作为 当前烧烫伤、痤疮以及其他疾病导致的皮肤创
原料或配料为食品、保健品提供特定功能。目前， 伤越发难以治愈，治疗涉及炎症的抑制、血管的形
市场将防衰老、抗炎、营养补充剂等产品作为研发、 成、细胞的分裂分化等方面。海洋胶原蛋白已被证
销售的重点。成纤维细胞含量是影响人体衰老的主 明是治疗皮肤伤口愈合的有效生物材料，蛋白肽中
要指标，经过紫外线照射后，皮肤胶原蛋白流失， 的羟基化物、纤维成分是起到修复作用的关键成
细胞线粒体活性下降，活性下降不仅导致机体衰老， 分 [80] 。ZHANG 等 [81] 采用体外划痕的方法探究海洋
还会引发许多疾病 [73] 。胶原蛋白肽复合饮品能显著 胶原蛋白肽（MCPs）对受伤兔子皮肤愈合速度的影
提高成纤维细胞活性，上调弹性蛋白的基因表达， 响（图 5），治疗 6 h，胶原蛋白肽质量浓度与愈合
紫外造成的 DNA 损伤可通过胶原蛋白肽饮品进行 程度无显著相关性，从 12 h 后，蛋白肽质量浓度与
修复，起到延缓衰老，防止病变的功效 [74] 。 创面愈合程度呈正相关，胶原蛋白肽质量浓度越高，
随着胶原蛋白功能的不断发掘，口服小剂量胶 创面愈合越快，治疗 24 h，12.5 mg/L 的胶原蛋白肽
原蛋白肽类营养补充剂对关节炎 [75] 、皮肤创口 [76] 具 就能使划痕愈合。
有治疗作用，同时，在海洋无脊椎动物的胶原蛋白
中提取到的抗氧化、抗高血压、抗病毒等生理活性
物质 [77] 推动了蛋白与食品、医疗产业的结合，为进
一步挖掘胶原蛋白功能性物质提供了理论支撑。

图 5 不同质量浓度胶原蛋白肽对兔子皮肤划痕闭合的影

响 [81]
Fig. 5 Effect of different mass concentrations of collagen
图 4 胶原蛋白及其降解产物在食品、医疗上的应用 peptides on closure of skin scratches in rabbits [81]
Fig. 4 Collagen and its degradation products in food and
medical applications
糖尿病神经性足底溃疡是糖尿病患者最为常见
4.2 胶原蛋白及其降解产物在医疗行业的应用 的并发症之一，越来越多的患者由于足底溃疡导致
胶原蛋白本质上是蛋白类大分子，从海洋生物 非外伤性截趾或截肢，截肢后的患者在 5 年内的死