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膠原蛋白 是一種生物性高分子物質，英文 學名 Collagen。 在 動物細胞 中扮演結合組織的角色。 為生物科技產業最具關鍵性的原材料之一，也是需求量十分龐大的最佳生醫材料。 其應用領域包括生醫材料、化妝 品、食品工業、研究用途等。 膠原蛋白簡介. 膠原蛋白是一種 細胞 外 蛋白質 ，它是曲3條 肽 鏈擰成螺旋形的纖維狀蛋白質，膠原蛋白是人體內含量最豐富的蛋白質，佔全身 總蛋白 質的30%以上。 膠原蛋白富含人體需要的 甘氨酸 、 脯氨酸 、 羥脯氨酸 等 胺基酸 。 膠原蛋白是細胞外 基質 中最重要的組成部分。
膠原蛋白 (collagen)存在所有多細胞動物體內，是體內含量最多的一類 蛋白質 ，存在於幾乎所有組織中，是一種 細胞 外蛋白質，以不溶 纖維 形式存在，具高度抗張能力，是決定 結締組織 韌性的主要因素。 一、膠原蛋白的結構. 單個的Ⅰ型 膠原 分子 分子量 約285kD，寬14A，長約3000A。 由三條 多肽 鏈組成。 哺乳動物個體中有30種不同的多肽鏈構成16種不同的膠原，其中最常見的列於表13-3中。 表13-3 膠原的主要類型. 圖13-6 膠原的右手超螺旋結構. 膠原蛋白的 胺基酸 組成有如下特徵：① 甘氨酸 幾乎佔總 胺基酸殘基 的三分，即每隔兩個其他胺基酸殘基 (X，Y)即有一個甘氨酸，故其肽鏈可用 (甘－X－Y)n來表示。
膠原 是唯一含羥脯氨酸較多的 蛋白質 ，因此，測定羥脯氨酸的量能確定組織中膠原的含量。 膠原蛋白佔全身蛋白質的30％。 聚合成膠原的微原纖維的蛋白質 分子 稱為 原膠原 分子 。 膠原纖維是三種纖維中分布最廣泛，含量最多的一種纖維。 廣泛分布於各臟器內。 在 皮膚 、 鞏膜 和 肌腱 最為豐富。 膠原纖維染色主要用於和 肌纖維 的鑒別。 結構. Ⅰ型膠原的原纖維平行排列成較粗大的束，成為光鏡下可見的膠原纖維，抗張強度超過鋼筋。 其三股螺旋由二條α1（Ⅰ）鏈及一條α2（Ⅰ）鏈構成。 每條α鏈約含1050個 胺基酸殘基 ，由重複的Gly-X-Y序列構成。 X常為Pro（ 脯氨酸 ），Y常為羥脯氨酸或羥 賴氨酸 殘基 。 重複的Gly-X-Y序列使α鏈捲曲為左手螺旋，每圈含3個胺基酸殘基。
美國安利公司推出的膠原蛋白其主要成份也是水解膠原蛋白，其功效為：通過服用膠原蛋白，以內養外，增加肌膚彈性，減少 皺紋 。 實驗證明，連續服用2個月後，皮膚彈性增加45%，水份增加30%，透明光澤增加50%，皺紋減少30%，日本大學教授/藥學博士高橋周七研究表明：膠原蛋白是我們身體不可缺乏的物質，通過喝或吃含水解明膠的食品是可以有效防止肌膚老化，美膚效果比化妝品的外用效果更好。 水解明膠能使水份固定在皮膚和組織上，水解明膠攝入後能形成更多的膠原蛋白，膠原蛋白不足時，皮膚的水份會減少失去彈性和水份，肌膚就無法保持年輕。
膠原酶 的 化學 名為 膠原蛋白 水解酶 (Collagenase)，它能在 生理 PH和溫度條件下特異性地水解天然膠原蛋白的三維 螺旋結構 ，而不損傷其它 蛋白質 和組織。 膠原酶的化學本質是一種蛋白質，因此，這對溫度、PH和導致蛋白質變性的各種因素均非常敏感，極易受到外界條件的影響而改變其本身的 構象 和性質。 膠原酶按其存在的方式不同可分為人體內源性膠原酶和藥用膠原酶兩種。 人體內源性膠原酶是指人體內部本身所具有的膠原酶，如 牙齦 、觸膜等上皮組織和 關節 滑膜 、 椎間盤 內都不同程度的存在著這種膠原酶，它在體內膠原蛋白的分解過程中發揮著不可或缺的作用。
膠原蛋白（簡稱膠原，collagen）主要由 成纖維細胞 分泌。 分泌到 細胞 外的膠原再聚合成膠原原纖維，進而集合成膠原纖維。 圖3-12 人膠原纖維電鏡像×150000. （同濟醫科大學武忠弼教授供圖） 圖3-13膠原纖維與基質形成過程示意圖. 膠原纖維形成的基本過程如下（圖3-13）： （1）細胞內合成 前膠原 蛋白 分子 ：成纖維細胞攝取合成 蛋白質 所需的 胺基酸 ，包括 脯氨酸 、 賴氨酸 和 甘氨酸 ，在 粗面內質網 的 核糖體 上按照特定的膠原mRNA的 鹼基 序列，合成前α- 多肽 鏈。 後者邊合成邊進入粗面內質網腔內，並在 羥化酶 的作用下，將肽鏈中的脯氨酸和賴氨酸羥化。
在電鏡下，胞質內富於 粗面內質網 、 游離核 糖體和發達的 高爾基複合體 ，表明細胞合成 蛋白質 功能旺盛（圖3-3，3-4）。 成纖維細胞既合成和分泌 膠原蛋白 ， 彈性蛋白 ，生成 膠原纖維 、 網狀纖維 和 彈性纖維 ，也合成和分泌 糖胺 多糖 和 糖蛋白 等基質成分。 成纖維細胞處於功能靜止狀態時，稱為 纖維細胞 （fibrocyte）（圖3-3）。 細胞變小，呈長梭形，胞核小，著色深，胞質內粗面內質網少、高爾基複合體不發達。
