膠原、明膠和膠原蛋白的區(qū)別-在教室里被一群男生Hメイリン モデルコレクション メイ_國產(chǎn)精品k最近上線6 

（成都新際生物活性膠原開發(fā)有限公司）

    膠原是動(dòng)物體內(nèi)含量Zui多、分布Zui廣的蛋白質(zhì)，廣泛存在于從低等脊椎動(dòng)物到哺乳動(dòng)物的一切組織中。膠原占據(jù)了脊椎動(dòng)物體內(nèi)所有蛋白質(zhì)總量的30%，是主要的結(jié)構(gòu)蛋白。膠原具有其他合成材料無法比擬的生物相容性、可生物降解性以及生物活性，比如在體內(nèi)易被人體吸收、能促進(jìn)細(xì)胞成活與生長、促進(jìn)血小板凝結(jié)等。

    膠原經(jīng)改性后，可用于制作生物醫(yī)學(xué)材料、美容化妝品、保健品等?，F(xiàn)已運(yùn)用于臨床中的有用于燒傷創(chuàng)傷治療的膠原膜，用于創(chuàng)傷止血的膠原止血海綿，用于美容矯形的膠原醫(yī)用注射劑等。

市場上冠以“膠原”名號的產(chǎn)品很，但大多是明膠或水解膠原蛋白。膠原、明膠和膠原蛋白這三種物質(zhì)雖然具有同源性，但在結(jié)構(gòu)和性能上卻有很大的區(qū)別。

膠原--保留有天然的三股螺旋結(jié)構(gòu)，具有生物活性；

明膠--是膠原在酸、堿、酶或高溫作用下的變性產(chǎn)物,已失去生物活性；

膠原蛋白--則是膠原的水解產(chǎn)物，膠原的三股螺旋結(jié)構(gòu)徹底松開，成為3條自由的肽鏈，且降解成多分散的肽段，因此沒有活性

1、（ⅰ型）膠原、明膠水解膠原蛋白相對分子質(zhì)量差異

    從圖1電泳分析圖譜可以看出：膠原的相對分子質(zhì)量Zui大，膠原的電泳圖有3條泳帶，在100kd附近出現(xiàn)的2條泳帶分別是膠原分子的a1鏈和a2鏈，在200kd附近出現(xiàn)的1條泳帶是膠原分子的β鏈。即膠原的每條多肽鏈相對分子質(zhì)量為10萬，3條多肽鏈構(gòu)成一個(gè)膠原分子，1個(gè)膠原分子相對分子質(zhì)量為30萬；明膠的電泳分離帶為一個(gè)連續(xù)帶，相對分子質(zhì)量主要分布在幾萬到10萬；水解膠原蛋白也是一個(gè)連續(xù)分離帶，但其相對分子質(zhì)量比明膠小，主要分布在幾千到3萬.

圖1 膠原、明膠和水解膠原蛋白的電泳分析。

 a：標(biāo)準(zhǔn)相對分子質(zhì)量；

     b：膠原；

     c：明膠；

     d：水解膠原蛋白 

2.蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)差別

    蛋白質(zhì)的二級及結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)功能前提，若被破壞則功能盡失。如何有效提取膠原并保持其結(jié)構(gòu)不被破壞是制備生物活性膠原關(guān)鍵問題。圓二色譜是表征蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的有效手段，已廣泛用于測定膠原的二級結(jié)構(gòu)和變性溫度。膠原、明膠和水解膠原蛋白的圓二色譜如圖2所示。

圖2 （ⅰ型）膠原、明膠和水解膠原蛋白的二級結(jié)構(gòu)

    典型的膠原螺旋圓二色譜是在220nm左右有個(gè)弱的正的吸收峰，在190nm左右有個(gè)大的負(fù)吸收峰。而變性膠原的產(chǎn)物?a?a明膠和水解膠原蛋白，在220nm左右沒有正的吸收峰，在190nm左右有個(gè)負(fù)的吸收峰。因此明膠和水解膠原蛋白是典型的無規(guī)卷曲構(gòu)像。

3．膠原的變性溫度測定

    變性溫度是膠原的穩(wěn)定性一個(gè)參數(shù)，它跟膠原來源有著很大的關(guān)系，一般與動(dòng)物的體溫和生活環(huán)境的溫度相關(guān)。變性的過程伴隨著膠原的螺旋結(jié)構(gòu)的解旋，粘度會(huì)逐漸降低，許多特有的性能也會(huì)喪失，Zui終變?yōu)槊髂z。粘度法也廣泛用于測定膠原變性溫度，膠原、明膠和水解膠原蛋白的比容增比粘度與溫度的關(guān)系如圖3所示。

                        圖3 膠原、明膠和水解膠原蛋白的變性溫度

     粘度變化50％時(shí)候的溫度即為膠原的變性溫度，從圖3可得膠原的變性溫度為37.5℃左右，而明膠和水解膠原比容增比粘度只有細(xì)微變化，無明顯的變性溫度。

4、再纖維性的對比

從圖4可以看出，在實(shí)驗(yàn)條件下膠原溶液吸光度在短時(shí)間內(nèi)即快速增大，然后到達(dá)一個(gè)相對穩(wěn)定的平臺(tái)。而明膠和水解膠原蛋白在實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程中吸光度都基本保持不變。這是由于膠原溶液在生理?xiàng)l件下，膠原分子之間能再度相互連接形成纖維，導(dǎo)致吸光度上升。

    由此說明：只有膠原溶液具有獨(dú)特的再纖維性質(zhì)，而它的變性產(chǎn)物明膠和降解產(chǎn)物水解膠原蛋白則不具有這樣的性質(zhì)。 

圖4  膠原、明膠和水解膠原蛋白的纖維形成性能

--′-- 膠原；-- -- 明膠；--d--水解膠原蛋白

圖5 膠原再纖維的掃描電子顯微鏡圖

    圖5表明，膠原的再纖維呈多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這是因?yàn)槟z原溶液中的膠原分子仍然保留其三股螺旋結(jié)構(gòu)，所以在適當(dāng)?shù)臈l件下，溶液中的膠原分子靠氫鍵或分子間作用力連接，再度以四分之一交錯(cuò)排列的方式形成纖維束。而明膠和水解膠原蛋白的三股螺旋結(jié)構(gòu)都被破壞，而且這種破壞是不可逆的，因而喪失了再纖維性。所以，膠原、明膠和水解膠原蛋白中，只有膠原才具有再纖維的生物活性。這也決定了它們在應(yīng)用上的不同。

5、生物學(xué)性能對比 

    膠原和明膠以及水解膠原蛋白對細(xì)胞生長的影響也存在很大的區(qū)別。采用角質(zhì)形成細(xì)胞分別在膠原、明膠和水解膠原蛋白底物上進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，培養(yǎng)10小時(shí)后用顯微鏡觀察到的細(xì)胞生長繁殖情況如圖6所示。

圖6 角質(zhì)形成細(xì)胞在膠原(a)、明膠(b)、水解膠原蛋白(c)和培養(yǎng)皿(d)上的培養(yǎng)圖片

   圖6的結(jié)果證明，膠原上培養(yǎng)的細(xì)胞的生長繁殖能力明顯優(yōu)于在明膠和水解膠原蛋白上的培養(yǎng)效果，實(shí)際上明膠和水解膠原蛋白對細(xì)胞的生長繁殖作用與空白樣相差不大。因此可以認(rèn)為明膠和膠原水解蛋白喪失了膠原的天然結(jié)構(gòu)，已不具有生物活性。

參考文獻(xiàn)

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