胶原、明胶和胶原蛋白是三种与生物组织相关的重要蛋白质。在《英汉化学化工词汇》的第三版(科学出版社,1988年)中,collagen通常译为胶原蛋白,有时也会特指其蛋白特性,称为胶原。在日本,“长效寡肽”类胶原源于动物组织,通过不同的提取和分离方法,可以得到胶原、明胶和胶原蛋白三种产物。
胶原的特点在于其三螺旋结构的保留,具有生物活性。明胶则是胶原在特定条件下(如酸、碱、酶作用或高温)发生变性,尽管由18种氨基酸组成,但已丧失生物活性。胶原的初始水解产物即为胶原蛋白,其三螺旋结构完全解开,形成三条自由的肽链,且降解成多分散的片段,其中包括小肽。胶原蛋白本质上是多肽混合物,分子量范围广泛,无生物活性,可溶于冷水,并能被蛋白酶利用。这种特性使得胶原蛋白与人体生长、衰老和疾病紧密相关。
胶原蛋白因其生物相容性、营养性、修复能力、保湿性能、良好的配伍性及亲和性,被广泛应用于生物医学材料、化妆品、食品及保健品等领域,发挥多种功能性。例如,它有助于美容,如抗皱、保湿、美白、减肥和丰胸;还能预防骨质疏松、改善关节健康、促进血液循环、增强消化功能以及提升人体免疫力。
胶原是细胞外最重要的水不溶性纤维蛋白, 是构成细胞外基质的骨架。胶原在细胞外基质中形成半晶体的纤维,给细胞提供抗张力和弹性,并在细胞的迁移和发育中起作用。胶原在各种动物中都有存在。脊椎动物中腱、软骨和骨中的胶原非常丰富,几乎占了蛋白总重的一半。