胶原蛋白肽
第29卷第4期2009年12月明 胶 科 学 与 技 术TheScienceandTechnologyofGelatinVol.29.No.4Dec.2009.
明胶论坛
胶 原 蛋 白 肽
郑 拯Ξ
广东广州510642
摘要:本文从胶原蛋白肽的基础知识出发,比但对它的较详细的情况就知之甚少。较详尽地介绍了胶原蛋白肽的生产工艺及主生物体系中的动物、微生物(菌类、酶类要质量指标、胶原蛋白肽的作用与功效、胶原等)都是由蛋白质为主体构成的。蛋白质是一蛋白肽的选购知识,并简要地解答若干常见的个大的聚合体,它有许多不同的类型,例如猪问题。皮就是由多种蛋白质组成的:、粘蛋
白。,
广大的消费者都知道,物的皮、骨:1 胶原蛋白肽的基础知识
第一步水解
明胶
第二步水解
第三步水解
氨基酸
本流程明确地显示了蛋白质到氨基酸的基本过程。笔者愿就这些不同阶段的成员作进一步的介绍:
(1)蛋白质:构成生物体系的基本物质。
重要的蛋白质,它的分子量一般在105Dalton
级范围内,大部分约为3×105Dalton。可以这样说:皮肤的健康与否(皱纹、色斑、弹性不足、干燥等)都与胶原蛋白的状态有关。
有动物蛋白和植物蛋白之分。动物蛋白与植需要着重指出的是“:胶原蛋白”是对动物物蛋白是两种在结构上和性质上截然不同的体内一类蛋白质的特定称谓,它并不存在于植两种物质。蛋白质是一种多聚体,它的分子量物中。当前,有的商家从商业利益出发,打出一般在106Dalton级。动物蛋白质是由碳、氢、“植物胶原蛋白”的牌子来误导消费者。为此,氧、氮等主要元素组成,另外还包括硫、磷、铁、应该甄别、对比、研究,以作出正确判断。锰、锌、碘等元素。植物蛋白质的组成虽然与(3)明胶:这是一种具有长期被人类利用动物蛋白质相似,但他们的氨基酸组成、伴生的生物产品。中药中的“阿胶”也是一种用动物和立体构象却有很大差别。物皮———驴皮制成的胶体物质,但它溶解后的
(2)胶原蛋白:是胶原蛋白肽的主要来源。液体几乎没有透明度,用现代动物胶分类来说它由三条一定长度的肽链按一定方式相互缠只能算作皮胶。动物皮胶的利用史可以追溯绕而形成的三元螺旋体的纤维状结构,化学性到公元前。明胶是在皮胶的基础上精制得到质比较稳定,不溶于冷水或有机溶剂,又被称的一种胶体物质。将动物体的胶原蛋白经一为胶原纤维。它是机体中起“骨架”作用的最次水解,使胶原纤维发生解体断链,形成单根
Ξe-mail:[email protected]
・196・
明 胶 科 学 与 技 术2009年12月
的多肽肽链,再经过精细加工后即得到明胶。
明胶的分子量在104~105Dalton级范围内。大部分约在5×104左右,也有的可达到(8~11)×104。
(4)胶原蛋白肽:它是胶原蛋白在一定的外部条件下发生“水解”反应后得到的产物。所谓外部条件就是“:胶原蛋白”这一稳定的三元螺旋体在化学作用或在细菌、酶的作用下,发生分子链解体、断裂,再经加工所得到的一种产物。
胶原蛋白肽的分子量因反应方式、时间、温度等条件不同而不同,一般在102~104Dalton级范围内。现在市场上推出的约在3000~5000Dalton。
(5)寡肽与小肽:由两个氨基酸脱去一个
度就越大,这是因为要尽量减少氨基酸的生成。
(6)氨基酸:氨基酸是胶原蛋白肽的基本构成单位,也是组成蛋白质的最小单元。这是我们在生产胶原蛋白肽时想避免的副产物,但不论胶原蛋白经过哪种方式水解,特别是在酸性和碱性介质中水解,不可避免地都会有氨基酸的生成,因为现在的技术水平还不能做到对肽链进行100%的“定位剪切”。氨基酸的分子量就比较小了,约在140Dalton左右。由于氨基酸的出现,鲜猪皮制备的胶原蛋白肽不可避免的会产生很淡的黄色和很轻的混合氨基酸特有的气味,只要颜色不深,,是正,。
,(“二肽”2.1主要生产工艺流程
(1)明胶生产工艺流程:,“小
肽”或““;寡肽”包含于“小肽”之中,这是动物皮→切碎、脱脂→酸或碱处理→熬胶我们要得到的最佳产品。它的分子量在1500→脱色、去离子→浓缩→干燥
(2)鱼皮鱼鳞制备胶原蛋白肽工艺流程:Dalton以下。小肽以下的胶原蛋白肽就是比
较好的产品,肽链越短分子量就越低,就越容鱼鳞等→清洗→酸碱处理→酶解→杀酶
脱色、脱味→浓缩→干燥易被人体有效吸收,这是现代科学界已经证实(酶失活)→
(3)鲜猪皮制备胶原蛋白肽工艺流程:了的。(一般教科书上都是这样说,但近来德、
英的生物学家、营养学家与胶原生产者的联合鲜猪皮→切碎、脱脂→酶解→杀酶(酶失研究表明,也有例外情况。这也与肠壁纤毛本活)→脱色、脱味→干燥性有关。———编者)当然,分子量越低技术难2.2 鲜猪皮制备的胶原蛋白肽的质量指标
表1 感官指标
项 目
色泽味觉、嗅味性状杂质溶解性
指 标白色或淡黄色。
微咸;带有轻微的多肽特有的气味。膨松的干燥粉末,无结块现象。不允许有肉眼可见的杂质或异物。
在搅拌下能在1min内全部溶解于热水或冷水中,成为淡黄色透明液体。
表2 理化指标
项 目
pH值
指 标
5.5~6.5(超过6.5一般是酸碱工艺的产品)
脂肪/%
透射比/%(测试波长,nm)
450620
≤0.5
9095
第29卷第4期 续表
项 目
郑 拯:胶原蛋白肽
・197・
指 标≥93.0
≥8.5≥6.5
500~2000Da
总蛋白含量/%
哺乳动物皮、骨为原料
羟脯氨酸含量/%
鱼类物为原料
分子量
分子量分布
1500Da以下级分/%
≥90≤10≤1.0≤2.0≤20≤5.0≤1.0≤0.1
过氧化物/mg・kg-1
砷(以As计)/mg・kg-1 铬/mg・kg 重金属(以Pb计)/mg・kg-1 水分(干燥失重)/% 灰分(灼烧残渣)/% 水不溶物/%
表3 微生物指标
项目
菌落总数/cfu・g-1
(100g)大肠菌群/MPN・
-1-1
指标≤≤/cfu-指标≤20不得检出
2.3 。
(2)有的生产厂家昧着良心在酶解后的液
(即“外观指标”,主要是颜色与气味)比鲜猪皮做的胶原蛋白肽要好一些,有几个方面原因:
(1)从原料对比上来看,猪皮中含有色蛋白,而鱼鳞中则不含这种蛋白质,因而后者在加工过程中就不会显现颜色。
(2)从加工过程来看,鱼类原料是先用酸碱化学品进行预处理,然后进行酶解生产。在酸碱处理中,钙离子被清除掉,同时也能把腥味清除掉;但最好的鲜猪皮胶原蛋白肽在整个生产过程中都不许使用任何无机化学品、有机化学品,所以它的颜色和气味比鱼鳞做的要稍重一点(不会重很多)。
过去,某些明胶厂生产“照相明胶”时对鲜猪皮进行30天以上的碱处理,以除去包括猪皮中“色蛋白”在内的一些杂蛋白,只保留胶原蛋白,从而保证胶卷的感光性能。现在有一些厂家也是用生产明胶的办法来处理猪皮,再用碱处理的皮料来生产胶原蛋白肽,结果是:
(1)分子量越小,颜色和气味较浓。分子量在3000~5000Dalton时与分子量在1500~500Dalton区域的产品颜色与气味有较大的差
体处理时加入强氧化剂(如双氧水等等),既漂白又除味,同时还具兼灭菌作用。然而产品虽好看了,却存在着潜在的危险,因为双氧水因其强致癌性而被国家明文禁止在食品中当防腐剂使用,也禁止在涉及食品、水产品加工等方面使用。在食品中添加后,不易清除,残留很明显。
3 胶原蛋白肽的作用与功效
现在市场上很多美容院、商店、网店等都在经销“胶原蛋白”;在了解胶原蛋白肽的作用之前,笔者提请读者注意“:胶原蛋白”和“胶原蛋白肽”是不同的产品。
从上面的“名词解释”中我们知道“,胶原蛋白”是由原料一次水解后得到的一种大分子物质,它的分子量还很大,人体必须对其进行消化后才能吸收,但吸收效率不一定很理想;而“胶原蛋白肽”的分子量很小,是很容易被人体吸收的。在选购时一定要注意是不是胶原蛋白肽,而千万别让什么“明胶特细粉”“、胶原蛋白”等等给搞糊涂了。
・198・
明 胶 科 学 与 技 术2009年12月
那么,胶原蛋白肽有哪些功效呢?4 胶原蛋白肽的选购
笔者根据的是从多种学术刊物上查到的在目前这种鱼龙混杂的不大规范的市场资料,在这里只做介绍,不代表笔者亲身体验中,在选择商品时需要保持冷静的头脑,不要的感受,仅供读者参考。轻信,建议读者多听多读多思考,作出自己的
胶原蛋白肽的效果因人而异:有的会有明判断,才能被人忽悠。显的感觉,有的则没有;有的显出效果的时间那么,应该怎样来选择胶原蛋白肽呢?笔短一些,有的显效时间可能长一些;有的可能者提出以下若干原则,供参考。对这一方面有效果而可能对另一些没效果。4.1 对商家或使用胶原蛋白肽企业的建议总之,不能全盘肯定,也不能一概否定。对胶原蛋白肽生产企业要作考察如下:
(1)生产现场(观察管理水平及员工状态,据科技刊物的介绍,胶原蛋白肽主要功效
有:判定是否能生产出放心的产品);
(1)它能对人体补充胶原蛋白,从而表现(2)生产设备(观察软件、硬件,判定是否出抗衰、紧肤、抗皱、增加皮肤弹性的作用。);
(2)胶原蛋白肽具有恢复、(3)、修复细胞的功能,能增进细胞活力、增加皮肤亮泽,起到显现人体年轻健康的作用。);
(3)(4)(观察“型式检验”的频率与的能力,委托单位,判定对质量指标的监控程度)
(5)原、减退,、、较多。在辅材料(观察原辅材料供应链,看这种情况下,急需补充胶原蛋白肽,以增加皮
肤保水能力、紧致肌肤、淡化干纹。
(4)预防骨质疏松,补充骨中的胶原蛋白,保住钙离子使尽可能少地流失。
(5)抗辐射作用。国外科学家在这方面早就做了大量的研究工作,得到的结论是0.01%(万分之一)的胶原蛋白纯溶液就能表现出抵抗辐射的作用。
此外,还有“淡斑、消除黑眼圈、美目、丰乳”等等方面功效的报道。
正因为有了科技的支持和商家的鼓噪,所以,才有了现在大量的化妆品中开始添加胶原蛋白肽。同时,胶原蛋白肽的口服也应运而生。
需要强调地指出,任何外来物品对身体的调整(营养补充、化妆品的掩示与修饰等等)都要以一个良好的生活工作习惯和平静“糊涂”的心态为基础,假如通宵达旦地放纵自己而不注意劳逸结合,必然会在自己英俊、漂亮的脸上和强壮、健康的身体上刻上永不消逝的印记,这是任何化妆品和保健品所无法挽救的。
产品源头的可追溯情况,判定产品的质量基础);
(6)售后服务及应急措施(观察体系与方案,判定终端服务保障力度)。4.2 对终端消费者的建议
(1)对干粉的判断a.先了解是否是“纯粉”:正规厂家一般都会把产品成分标明在外包装或标签上,可以很明白地看出。建议读者、消费者买胶原蛋白肽的纯粉,最好不要买“复配粉”;胶原蛋白肽中不能含抗生素、胆固醇、大豆异黄酮等添加物,更不能含防腐剂等对人体有直接危害的化学品。
b.有些产品质量不过关,厂家或商家就采取“瞒天过海”的办法,对产品进行“修饰”,如加一些香精、环糊精等物质以掩盖难闻的气味和颜色。如果一定要喝带调整了味道的产品,建议把胶原蛋白肽纯粉与牛奶或水果汁一起冲服,或者也可以加点白糖或红糖服用,这样配出来的才是符合本人口味的“复合型健康饮料”。
第29卷第4期郑 拯:胶原蛋白肽
・199・
c.从产品的外观进行选择
产品颜色:鲜猪皮制备的胶原蛋白肽外观
是白色或很淡的淡黄色粉末,无结块现象;而鱼鳞制备的胶原蛋白肽的颜色必须是白色。
产品手感:手捏摸装在塑料袋中的产品感觉应不是滑滑的,而是有点脆脆的带滞留感,还可感觉到有点沙沙的响声,就像摸在“脱脂奶粉”上的感觉一样。
嗅闻:打开包装,没有大的异味,特别是不能有令人作呕的腥臭味。
口尝干粉:取黄豆大小体积的干粉放在舌头上,无刺激性的滋味产生;特别是随口水咽下后不能有不愉快的回味。
(2)对液体的判断
溶解的方法与液体的浓度:取3~5g胶原蛋白肽纯粉(满勺),95mL(解,3%~5%左右;随后就可进行下列项目的验证。
a.应该是很浅浅淡黄色或接近无色的非常透明的液体,不能给人以朦胧的感觉;如果液体看起来不是清澈透亮,那可能是工艺操作不到位,或是添加了其它物质。
b.溶解后的液体表面不能有气泡层,产生气泡层的产品不是酶解没到位(分子量过大)就是添加了其它物。液体中绝对不能有不溶性颗粒物存在,更不能有黑点存在。
c.溶解后液体的颜色:如果是鲜猪皮制备的胶原蛋白肽,很淡的淡黄色或近无色;如果是鱼鳞(鱼皮)制备的胶原蛋白肽,必须是近无色的。品质越差的产品溶解后的液体颜色越深,有的呈黄红色。
d.溶解后液体的气味:鲜猪皮制备的产品有一种很淡的特殊气味,但绝对不能是猪身上的那种气味,而且也不是那种闻起来令人作呕的腥臭味。鱼鳞(鱼皮)制备的产品应该是接近无嗅、无味的。
e.溶解后液体的口感:分子量在3000左右的可以近无味,分子量在1500以下的有淡
淡的苦酸味,比可口可乐的苦味要轻多了。
另外,虽然可以从价格上来判断产品的档次,但性与价不一定成正比。因为某些厂家或商家会添加一些其它组分来夸大功效以抬高产品的售价。
胶原蛋白肽纯粉的吸潮性是非常强的,短时间(几分钟左右)暴露在空气中就会吸收空气中的水分而溶成饴糖膏样的浓稠体。
胶原蛋白肽纯粉在热水和冷水中都有很好的溶解性,一般在搅拌1min左右就应该全部溶解完毕。
最后需要指出的是,液体配出后一定要当时服用,不要长时间放置,,。32℃左右,只要两个小时左右配出的液体就会变浑浊。5 对消费者问题的解答
5.1 选择哪一种原料制备的胶原蛋白肽对自
己更好一些?
笔者认为,在鱼和猪之间对比的话,还是选择鲜猪皮制备的胶原蛋白肽要好一些,这是因为猪与人的同源性较高。生物同源性就预示着猪的胶原蛋白与人的胶原蛋白之间有更多的相似性。正因为这样,才有了在猪身上进行人体需移植器官培养的实验。这种实验是不可能在鱼身上去做的。现在医院做手术后的免拆缝合线(又叫免拆手术线)就是从猪皮中提取的胶原蛋白制成的;手术完成后,不需要拆线,由人体自行吸收。鱼皮胶原蛋白就达不到这种要求。这就是生物同源性最好的例证。而有的厂家说“从鱼中提取的胶原蛋白肽是最易被人体吸收的”,这是难以令人信服的。胶原蛋白肽不分鱼还是猪,都是小肽成分,分子量都差不多,能说在同等分子量基础上,鱼的就一定比猪的容易吸收吗?关键是哪种胶原的氨基酸组成更能被人体利用。
再有一点,如果可能的话,选用胶原蛋白
・200・
明 胶 科 学 与 技 术2009年12月
肽生产过程中尽量不使用或少使用化学品的
厂家的产品,这是非常理想的。据笔者所知,国内目前真正用鲜猪皮来制备胶原蛋白肽的厂家就只有3家。而真正在生产全过程中不使用任何化学品的只有一家。这说明不使用化学品进行胶原蛋白肽生产的技术难度是比较高的。5.2 什么样的人需要服用胶原蛋白肽?
笔者认为有以下几种情况的人可以享用胶原蛋白肽:
a.带动市场消费的先驱者;b.围着市场转的爱美者;
c.28岁以上的女性,(不分靓丑);
d.自己感到皮肤有问题者(老弱病残者、包括男性都是可以服用的);
e.对“胶原蛋白肽的功效”(,的保健治需要服用胶原蛋白肽。———编者注)
样,到目前为止,尚未听说“某地某人吃猪皮吃
出了什么病”的传闻。5.6 胶原蛋白肽的气味是从哪里来的?
纯的胶原蛋白肽粉(简称:纯粉)在开水冲泡时会发出一种很淡很淡的特殊气味,口尝时会有一种淡淡的苦酸味(与可口可乐的苦味相似)。这种气味可能来源于:
a.与生产中使用的生物酶有关:生产中是靠生物酶的定位剪切性质来制备胶原蛋白肽的;
b.分子量变小,不可避免的会产生颜色与异味;
c.加工过程中质量控制失误,导致加工中,。
,甚至出验。———编者注)5.7 低温生产的质量好吗?
在50℃以下的温度才有可能被称为低温
5.3 作为修正皮肤的目的,应如何服用?环境。据笔者所了解的,现在的企业中没有一
服用数量为每天两次,每次3~5克,一般家能做到这一点,只能说是某一个工序是低温连续服用3~6个月,您靓丽的皮肤就会展现生产,而灭菌、干燥等工序的温度都在90℃以在大家的面前。但是,千万不要指望38岁吃上,远远超过了50℃。也可能会有厂家说,了胶原蛋白肽后会变成18岁的皮肤。“我们是用50℃酶解,真空冷冻干燥的,5.4 服用“胶原蛋白肽”会引发“小叶增生”……。”但用真空冷冻干燥方法所生产的产品
吗?价格就不可能是“1元/1克”,而是每克要30这个问题本来最好由妇科大夫来回答,遗元以上了。憾的是笔者没能联系到一位妇科专家、大夫来5.8 不要轻易相信“国内最先进的生产线”、解答这个问题。笔者认为,要回答这个问题,“国际上最先进的生产工艺”“、全球唯一应先了解“小叶增生”的发生机理:据N种资的产品质量”等等商家常用的促销词句。料介绍,小叶增生的诱发因素主要有:内分泌所谓的“先进设备”:现在胶原蛋白肽生产系统失调;雌激素过盛;精神抑郁等等因素。企业使用的都是一些通用设备与材料,如:反乳腺小叶增生是女性常见的一种乳腺疾病,好应釜、反渗透纯水发生器、板框压滤机、单效或像还无法从大量的资料查到“小叶增生”与胶多效浓缩器、高速离心式(或注射式)喷雾干燥原蛋白肽有相关性。机、离子交换树脂柱、膜过滤机等等,这些设备5.5 服用“胶原蛋白肽”安全性问题和管道、阀门等都是304#或316#不锈钢材
这个问题应该比较简单:只要是在生产过质的,而这些配置在10~15年前就已经广泛程中没有添加任何别的物质的胶原蛋白肽纯地应用于制药、食品、保健品行业。如果一定粉,服用是安全的。这就像我们吃猪皮冻一要说先进,也只能是与过去落后的、半机械化、
第29卷第4期郑 拯:胶原蛋白肽
・201・
半自动化的设备相比而言。
所谓“先进的制备工艺”:在1994年笔者就参与到“明胶酶解制备水解蛋白”项目之中,当时的产品是供应给杭州的“娃哈哈”、北京的“大宝”、江苏的“中华鳖精”等品牌产品使用的。那时用的是酶解工艺,现在用的还是酶解工艺,分子量都是3000~5000Dalton。因此很难说先进到什么程度。也许只是原材料变了一下,由明胶变为鲜猪皮、鱼皮、鱼鳞等等。
再来看看产品质量“:全球唯一”就更不可相信。据笔者所知,目前国内外生产“胶原蛋白肽”的企业还没有一家能做到平均分子量在1000Dalton,分子量主要分布区域为800~1200Dalton(占85~90%);现在只有华南农业大学的中试产品做到了平均分子量在约1300Dalton,分子量主要分布区域~Dalton(占85,~1400(,日本某研究所研制成功“胶原三肽”,具有很高的生物活性。———编者注)
5.9 不要迷恋进口的外国货
不可否认,国外许多产品目前还处于领先地位,但就我所知道的几种产品而言,我认为中国的产品不会比别人(特别是与日本相比)差多少。就拿胶原蛋白肽这个产品来说,如果外国人的加工条件与我们一样(条件是:在整个生产过程中不许添加任何化学品、不能用任何化学手段对产品进行修饰等加工),我相信在同等的价格上,他们加工的技术水平不一定会比我们高。
在一些国人的头脑中,仍然是“外国的月亮比中国的圆”,可他们不知道:山东、江苏每年出口多少臭味相当重、液体颜色很深的胶原蛋白粉到日本、西欧去,而这些国家拿去后有的重新脱色、脱味一下(这种所谓的“纯化提炼技术”不外乎就是化学纯化法),有的甚至不加
工就直接灌装在胶囊中返销给中国大陆。国
内有一家研究所把日本等大品牌的胶原蛋白粉进行了全面检测,得出的结论是“:国内品质好的产品不会比他们的差,有的指标还高于进口产品。”所以说没必要迷醉于外国的产品,要相信民族产品。5.10 植物蛋白可以取代动物蛋白吗?
我个人认为不行:
从生物化学的角度来看,动物蛋白与植物蛋白的一级结构是有区别的;
从分子生物学的角度来看,动物蛋白与植物蛋白的立体构型,如螺距会是不同的;
从营养学的角度来看,动物蛋白与植物蛋?
就目前的资料上看,没有证据显示服用胶原蛋白肽会导致肥胖症。5.12 关于胶原蛋白肽的质量好坏
一是工艺决定的;二是由分子量决定的;三是与原料有关系。
工艺选择不当,产品质量是会有大问题的。
分子量5000Dalton左右的与1500Dalton左右的产品,颜色与气味也有差异。分子量越低,游离氨基酸的含量就越多,所以就会有一点很淡的黄色和很轻的腥味,这是原汁原味的东西。当然,也可以做到无色,像制作鱼皮鱼鳞一样,在原料预处理时用石灰水浸泡3天左右,再用盐酸处理一下,经过酶解、脱色、干燥等工序的制作,就可以得到所谓的无色无味的产品了;还可以在液体里加一点强氧化剂,更使颜色洁白,这样的制作方法是好?还是不好?由大家来评判。
原料是基础,如果原料质量差,不用化学方法处理原料,那是生产不出好的产品的。