人體中無所無不在的膠原蛋白
文／蕭千祐（長庚技術學院營養學講師）
結締組織中約有六至七成的水分，而膠原蛋白約佔二至三成。由於結締組織在人體內無所不在，因此膠原蛋白也就遍布所有組織，因此與人體的健康也就息息相關。
膠原蛋白是近來火紅的物質，不論是擦的、吃的都會含上一些膠原蛋白，到底膠原蛋白是什麼東西呢？其實膠原蛋白是一種動物結締組織的蛋白質， 為骨骼、軟骨、肌腱、韌帶、血管、皮膚的構成材料。
直接攝取膠原蛋白，效率會較高
結締組織中約有六至七成的水分，而膠原蛋白約佔二至三成。由於結締組織在人體內無所不在，因此膠原蛋白也就遍布所有組織，因此與人體的健康也就息息相關。目前已知膠原蛋白種類將近二十種，成年人體內約有 三公斤 的膠原蛋白。
膠原蛋白主要來自於動物性食物，如豬皮、 牛筋、豬腳、雞皮、魚皮及軟骨 。製作方式是將原料磨碎後，加酸溶解以除去雜質，最後用酵素分解纖維，讓膠原蛋白懸浮，然後再萃取純的膠原蛋白。
膠原蛋白經由人體攝取後，必須透過消化成胺基酸才能吸收，胺基酸吸收後會再合成膠原蛋白的原料。身體中的膠原蛋白會也可以透過其他食物中所攝取的胺基酸來合成，由於 膠原蛋白含有甘胺酸（ glycine ）、脯胺酸（ proline ）、羥脯胺酸（ hydroxyproline ）， 所以攝取其他食物中的胺基酸，同樣也可以 合成這些胺基酸，只不過直接攝取膠原蛋白，效率會較高。
由於膠原蛋白是一種蛋白質，攝取過多對腎臟是一種負擔，尤其本身有腎臟疾病的人，更應控制攝取量。一般建議膠原蛋白的攝取為 2~ 8 克 ， 且最好 搭配能夠 幫助 膠原蛋白合成的維生素C 一起食用，如此就能發揮較好的功效。由於身體的膠原蛋白每天會不停的代謝，因此要隨時補充。
表一、膠原蛋白在體內的分布
1 |
皮膚、結締組織 |
2 |
血管 |
3 |
硬骨、軟骨 |
4 |
胎盤 |
5 |
表皮細胞基底膜 |
目前製造膠原蛋白是從動物體中萃取出來，主要來源是豬和牛，而近來也有科學家利用生物技術，以基因工程合成膠原蛋白。膠原蛋白的用途非常廣泛，幾乎遍及美容保養品、生醫材料、醫藥品、化妝品、食品工業、化工原料等領域。
由於過去有狂牛症的問題產生，因此從動物中萃取的組織，包括膠原蛋白的來源，就格外受到重視，不過膠原蛋白如從牛筋中抽取，通常品質控制得宜，應不會有太大的問題。雖然目前並沒有因使用膠原蛋白而感染狂牛症的病例，不過站在消費者的角度，仍須注意廠商的原料來源，以確保使用上的安全。
表二、膠原蛋白在產業上的利用
1. 美容保養品 |
保濕、保持彈性、除皺 |
2. 醫學治療 |
修補傷口、止血、治療關節痛、改善骨質疏鬆 |
3. 食品科技 |
健康食品、飲料 |
4. 生醫材料 |
假牙、人工骨骼、隱形眼鏡、燒傷保護膜 |
5. 化工材料 |
塗料、塑膠 |
美容保養功能上格外重要
皮膚可分為表皮、真皮、皮下組織，而真皮層的結構中，主要為纖維狀的蛋白質負責支撐，而這些纖維狀蛋白質是由膠原蛋白和彈力蛋白所組成。 皮膚有七成是膠原蛋白，所以膠原蛋白在美容保養的功能上，顯得格外重要。隨著年齡的增長，膠原蛋白纖維會變得細小，而彈性也隨之下降，於是皺紋就開始增加。一般來說，六十 歲以上老人的真皮層厚度平均較年輕時減少二至三成，主要是因為膠原蛋白含量減少，而女性的減少程度比男性更為顯著。
膠原蛋白可促進細胞之新陳代謝，並有提高皮膚之保濕性，可讓皮膚回春。膠原蛋白在美容整型上，更是讓人驚艷，尤其是皺紋、面皰所產生的疤痕，都可以透過注射膠原蛋白填補皮膚組織，使受損的皮膚得以改善，對於怕老的現代人來說，膠原蛋白可說是恢復青春的極佳聖品。
雖然膠原蛋白在美容上有極特殊的功效，不過效果卻有時間性，不能維持長久，因為 打入身體的膠原蛋白會慢慢代謝掉，所以通常只能維持半年到一年，就需要再注射補充。由於少數人注射膠原蛋白會產生過敏，因此醫師通常會建議本身有過敏體質的人要先做過敏測試，以確保不會產生過敏反應。
膠原蛋白的醫療作用
除了美容方面，膠原蛋白也用來輔助治療慢性病、提昇免疫力、預防筋骨退化、減少腰酸背痛的機率。許多研究發現，膠原蛋白在手術後可幫助細胞增殖，使傷口儘速癒合，並可增強血管彈性。
膠原蛋白可使鈣質與骨細胞結合，因此補充膠原蛋白可預防骨質疏鬆症。關節間的軟骨含有膠原蛋白，許多老年人因關節退化，運動時容易有關節疼痛的問題，因此補充膠原蛋白可以增強關節的潤滑度，讓關節活動更為順暢，減少關節發炎的機會。
由於膠原蛋白也構成骨骼中骨質中的成分，在缺乏膠原蛋白的情況下，會使鈣質流失的情況更為嚴重，而容易造成骨質疏鬆，因此未來預防骨質疏鬆症，除了要補充鈣質外，也要一併考量膠原蛋白的攝取是否足夠。
膠原蛋白生物相容性很好，在保健營養食品、化妝品、醫藥、外科手術都有很大的發展空間。 膠原蛋白經適當處理後，可控制其在體內分解的速率並可加工製成不同的應用型態，尤其特別適合作為可引導組織修復之高級醫用敷傷基材，用於皮膚潰瘍、燒燙傷及其他各式慢性傷口，可加速傷口癒合。
膠原蛋白的產業開發
目前工研院生醫中心已完成膠原蛋白及其複合基材的薄膜、多孔海綿體、水膠等雛形產品的研製，並委託學術界和教學醫院針對相容性作更進一步的研究，而 經濟部也通過多項有關膠原蛋白的產業開發計畫。
目前膠原蛋白的原料部分來自於國外，多數使用於化妝品，其次為食品和美容等相關行業。目前日本膠原蛋白飲料很受到市場上的歡迎，所以未來膠原蛋白的運用會以化妝品和食品為主，而作為生醫材料的空間，則無限寬廣。
膠原蛋白未來發展，應該多朝國際需求作考量，因為醫療級膠原蛋白光是在各類型組織填補材料，全球一年產值可達四十億美元，而國內預估在 2010 年的膠原蛋白市場應可達 8~10 億。由於目前全球投入研發膠原蛋白醫療產品的公司還算少數，所以國內廠商如能急起直追，還是有相當大發展和獲利的空間 。
膠原蛋白作為生醫材料的優點：
• 來源為天然的動物
• 有較低的抗原性
• 無毒性
• 相容性佳
• 可塑性高
• 可利用不同的官能基修飾膠原蛋白以產生新的材料
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