膠原蛋白的來源

一、天然膠原

膠原蛋白來源廣泛，主要存在于動物的肌腱、骨、皮膚、韌帶等組織中。目前應用較廣的還是以天然獲取的膠原為主，一般從牛、豬、鼠、魚類等動物的肌腱、真皮和尾巴中提取。膠原蛋白的提取方法有酸法、堿法、鹽法、酶法等。堿法提取易導致膠原蛋白變性且會發生消旋反應，一般醫用膠原蛋白不采用此法。因組織材料中可溶性膠原蛋白含量較少，提取率不高，鹽法提取也較少使用。有研究發現堿法和鹽法提取的膠原蛋白三級結構被破壞，沒有完整的三螺旋結構。目前，采用酸法和酶法結合提取膠原蛋白的應用較多。酸性溶劑如乙酸等，可使組織溶脹，打開其交聯鍵，利于膠原蛋白的提取；同時，酶制劑如胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶等具有專一性，可切斷膠原分子N及C端的非膠原性肽，而不改變三螺旋結構。受動物疾病如瘋牛病、口蹄疫等影響，魚類等水產類膠原蛋白的研究應用越來越受到關注。黃雯選取淡水魚斑點叉尾鮰和海水魚鲅魚皮作為原料，在pH值為6、提取溫度為100 ℃、料水比為1∶10條件下得到最佳膠原蛋白得率17.59%。目前，天然膠原仍是膠原蛋白原料的主要來源。

二、人工合成膠原

雖然天然來源的膠原蛋白應用廣泛，但其難以修飾，并可能產生致病和免疫不良反應及其批次間的差異性問題，人工重組合成膠原蛋白成為一種新的途徑。重組類人膠原蛋白是采用生物基因工程技術將膠原蛋白的基因片段，借助工具酶拼接到適合的載體然后轉移到宿主細胞中誘導表達得到，具有質量可控、加工性強、水溶性好、周期性短、較低排斥反應等優點，常見的宿主表達系統有大腸桿菌、酵母菌等。He等將羥基化Ⅲ 型膠原蛋白通過基因重組技術以pPIC9K質粒為載體，成功地在畢赤酵母GS115表達；通過優化菌體培養條件，在22 L發酵罐中進行大規模誘導表達，發酵培養60 h，膠原蛋白表達量最高可達4.71 g/L。此外，人工化學合成膠原蛋白也是一種來源。Kumar等采用36個氨基酸殘基膠原模擬多肽自組裝設計，形成具有三螺旋結構的納米膠原纖維，研究發現這種人工合成仿生膠原纖維可以黏附和激活血小板，形成凝塊，促進愈合，不引起炎癥反應，具有作為止血劑的潛力。