隨著全民健身和健康中國戰(zhàn)略的深入推進(jìn)，體育運動已經(jīng)從專業(yè)競技體育轉(zhuǎn)變?yōu)楣搀w育。對于職業(yè)運動員來說，運動是一種職業(yè)選擇，個人收入的主要來源；對于中老年人來講，“健康中國2030”規(guī)劃綱要鼓勵60歲以上的中老年人定期進(jìn)行體育鍛煉；而對于普通運動人群來說，運動可以提升身體協(xié)調(diào)、平衡、靈活，保持肌肉和組織強度，預(yù)防跌倒，降低疾病發(fā)病率。

普通體育運動人群以及職業(yè)體育運動人群均會面臨軟組織損傷，而攝入充足的營養(yǎng)是康復(fù)進(jìn)程的關(guān)鍵。健康成年人你推薦蛋白質(zhì)攝入量為每日0.8g/kg，而高強度訓(xùn)練的運動員則需要攝入約RDA兩倍的蛋白質(zhì)量，即每日1.4-1.8g/kg，目前以改善運動表現(xiàn)和緩解運動損傷為目標(biāo)的各種運動營養(yǎng)食品的開發(fā)日益增多。運動營養(yǎng)食品的營養(yǎng)成分一般可分為兩大類：基礎(chǔ)營養(yǎng)成分和功能因子?；緺I養(yǎng)素包括人體所需的營養(yǎng)素或其代謝產(chǎn)物，包括碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等；功能因子包括動植物的活性或功能性成分，如葡萄糖胺、硫酸軟骨素、多肽等等。

膠原蛋白是人體結(jié)構(gòu)基石與日常營養(yǎng)來源，人體肌肉、關(guān)節(jié)、韌帶和肌腱的特殊類型的致密規(guī)則的結(jié)締組織以膠原蛋白為主。膠原蛋白在日常的飲食中經(jīng)常出現(xiàn)，比如豬皮凍、骨湯、阿膠、龜板膠、鹿角膠、鱉甲膠、雞爪、豬蹄等。

膠原蛋白概述

膠原蛋白約占人體蛋白質(zhì)總量的四分之一，皮膚干重的四分之三，肌腱和角膜組織的90%以上，骨骼中有機物的近80%。目前已經(jīng)鑒定出29種膠原蛋白類型及其各自的結(jié)構(gòu)構(gòu)象，由至少45個基因編碼。Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型膠原蛋白占絕大部分，約占全身膠原蛋白的80-90%。

表1 經(jīng)典定義的膠原蛋白亞型組

膠原蛋白分子由一個三螺旋區(qū)域和兩端的非螺旋區(qū)域組成，膠原三螺旋（三級結(jié)構(gòu)）由三個平行的α多肽鏈（二級結(jié)構(gòu)）相互纏繞，形成約300000 g mole-1的繩狀結(jié)構(gòu)，長度為280nm，直徑為1.4nm。

膠原蛋白原料豐富，我國作為世界第一畜產(chǎn)品生產(chǎn)和消費大國，畜禽屠宰加工過程中，產(chǎn)生大量的皮、毛、骨、血等副產(chǎn)物，統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，中國豬肉年產(chǎn)量超過4900萬噸，其中內(nèi)臟近500萬噸，皮700萬噸，骨800萬噸。這些副產(chǎn)品，最豐富的成分是膠原蛋白。目前膠原蛋白主要來源是動物源，動物源提取膠原蛋白的工藝較為成熟，門檻和成本較低，提取生物活性較高，但會有提取物帶有免疫性及病毒性等問題。

圖1 膠原蛋白不同提取方式

膠原蛋白有許多的的衍生物，比如可溶性膠原蛋白、明膠、水解膠原蛋白（蛋白胨）、膠原蛋白肽。不同衍生物的結(jié)構(gòu)、相對分子量、水溶性以及生物活性均不同。

目前膠原蛋白在食品領(lǐng)域、皮膚健康領(lǐng)域、專業(yè)美容領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域均有應(yīng)用。在食品領(lǐng)域，膠原蛋白可以作為食品包裝腸衣、作為食品配料添加在乳化劑和膠凝劑、作為配料加入糖果、飲料、餅干、薯片等、作為功能原料加入膠原蛋白飲品；在皮膚健康領(lǐng)域，膠原蛋白主要應(yīng)用在功效護(hù)膚品以及面膜里；在專業(yè)美容領(lǐng)域，膠原蛋白可以作為應(yīng)用在膠原蛋白注射劑、膠原蛋白再生劑、膠原蛋白水光針；在醫(yī)療領(lǐng)域，膠原蛋白可以作為創(chuàng)傷輔料和骨修復(fù)材料。

膠原蛋白與關(guān)節(jié)健康

膠原蛋白肽是軟骨基質(zhì)的主要成分，軟骨基質(zhì)由膠原蛋白和蛋白多糖組成。Ⅱ型膠原蛋白（90-95%）與蛋白聚糖聚集交織形成原纖維，Ⅰ型、Ⅳ型、Ⅴ型、Ⅵ型以及Ⅶ型膠原蛋白利于Ⅱ型膠原纖維網(wǎng)絡(luò)的形成和穩(wěn)定，蛋白聚糖填充在纖維空間，為軟骨提供滲透性。關(guān)節(jié)損傷是最常見的運動損傷類型，及時補充關(guān)節(jié)營養(yǎng)相當(dāng)必要。關(guān)于骨關(guān)節(jié)損傷的綜合性治療策略為緩解疼痛、控制炎癥以及改善關(guān)節(jié)功能。藥物治療的話就是服用一些止痛類以及抗炎類藥物；食源性膳食補充劑主要是服用非變性Ⅱ型膠原蛋白、具有抗炎和抗氧化活性的多肽、硫酸軟骨素單獨或與氨糖聯(lián)合使用。

非變性Ⅱ型膠原蛋白作為一種營養(yǎng)補充劑已經(jīng)在全世界獲得廣泛應(yīng)用，上世紀(jì)70年代初，從雞軟骨組織分離得到了非變性Ⅱ型膠原蛋白肽。在日本，非變性Ⅱ型膠原蛋白肽作為關(guān)節(jié)改善的功能性食品宣稱已經(jīng)得到了批準(zhǔn)。在我國，非變性Ⅱ型膠原蛋白（更名為含Ⅱ型膠原蛋白軟骨粉）于2016年經(jīng)國家衛(wèi)健委批準(zhǔn)可作為普通食品生產(chǎn)經(jīng)營。

膠原蛋白肽在促進(jìn)軟骨修復(fù)方面也具有一定積極的作用，主要是通過刺激蛋白聚糖和Ⅱ型膠原的合成；抑制基質(zhì)金屬蛋白酶-13（MMP13）表達(dá)和Ⅱ型膠原變性；較少軟骨炎癥，這與軟骨寡聚基質(zhì)蛋白（COMP）、白細(xì)胞素-1（1L-1）和腫瘤壞死因子-α（TNF-α）水平的降低有關(guān)。

膠原蛋白肽與食品組分之間的相互作用

膠原蛋白肽不僅對人體有著重要的作用，當(dāng)它與其它食品組分同時使用時可能具有一定的交互作用，但具體機理尚未明確。比如水解膠原蛋白和綠茶提取物一起使用，可以降低疼痛指標(biāo)；魚膠原肽聯(lián)合葡萄糖胺可以防止軟骨退化，有助于維持軟骨結(jié)構(gòu)和完整性；水解膠原蛋白、姜黃提取物、綠茶提取物混和，可以顯著降低炎癥相關(guān)因子；菠蘿蜜汁與膠原蛋白肽共同發(fā)酵，具有保護(hù)免疫器官的作用，刺激細(xì)胞因子的分泌和轉(zhuǎn)錄因子的產(chǎn)生；多酚（如白藜蘆醇）與膠原蛋白肽，具有一定抗氧化，可以調(diào)節(jié)膠原蛋白和彈性蛋白合成，防止光老化；膠原蛋白肽與輔酶Q10結(jié)合，可以防止脂質(zhì)過氧化，減少維生素E的氧化。

作者簡介：Yanci，江南大學(xué)食品工程專業(yè)碩士，現(xiàn)從事食品研發(fā)工作。

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