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淺談妝食同源高吸收重組人小分子膠原蛋白
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2022-10-14 13:59
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“起初,神創造天地。地是空虛混沌,淵面黑暗;神的靈運行在水面上。神說:要有光,就有了光......神說:我們要照著我們的形像、按著我們的樣式造人,使他們管理海裏的魚、空中的鳥、地上的牲畜,和全地,並地上所爬的一切昆蟲。神就照著自己的形像造人,乃是照著他的形像造男造女...”(創世紀1:1-27)於是人類就此誕生。而微妙的人體到底有什麼可愛之處,在我們踏入膠原蛋白的世界之前,就先來瞭解一下膠原蛋白到底存在於我們身體的那一部位,讓我們照著藏寶圖一步步挖掘我們想要的寶藏。


構成人體最基本的結構和功能的單位,其實就是細胞,存在於細胞與細胞之間的就是細胞外間質。細胞外間質是由細胞本身所產生的,是一種不具有任何細胞形態和結構的物質,而經由細胞外間質組合成的群體就叫做組織。依照其中細胞種類的不同而分為不同的組織,一般來說大致上將之歸納為四類基本組織,即上皮組織、結締組織、肌組織和神經組織。而與我們肌膚密切相關的組織就是上皮組織和結締組織:
表皮層:表皮是由皮膚最外層組織所組成,是身體表面的保護層,可以維持體內的水份,並且避免致病原進入體內。
真皮層及皮下組織:由結締組織和脂肪組成結締組織恰與上皮組織構成的機構相反,結締組織是由大量的細胞外間質與散落在其中的細胞所組成,細胞外間質包含基質、纖維和組織液等,而膠原蛋白正是動物結締組織中最主要的蛋白質,同時亦為細胞外間質裏最重要的成分,在動物的結締組織中,一般除了含有大約60~70%的水分之外,還包含了約20~30%的膠原蛋白,換言之,膠原蛋白就占了蛋白質的四分之一,主要皆分佈在人體內的結締組織中,它又被稱爲「生命之架」,能保護並連結各種組織,以支持人體的結構。

膠原蛋白和重組人小分子膠原蛋白的來源和製備對比
當前動物源提取法以技術成熟廣泛應用於主流製備法,但存在病毒感染風險與免疫原性隱患;冀百康生物重組人小分子膠原蛋白來源安全可靠的酵母發酵及生物酶解技術,無病毒隱患和無/低免疫原性,解決了小分子量生物活性的難題下,提高菌株、菌種的高密度表達,保證生物活性的同時進行分離純化,安全性更高、生產週期更短、純度更高。


真核畢赤酵母高表達系統,規模化生產,無毒副作用
冀百康生物重組人小分子膠原蛋白採用真核畢赤酵母高表達系統。畢赤酵母屬於真核生物,其具有遺傳背景清楚、分子遺傳學操作容易、應用廣泛等特點,並且擁有與人最接近的微生物表達系統,同時具備發酵培養成本低,不會產生毒副作用,純化簡便容易,可高密度發酵培養,適合大規模工業化生產。


重組人小分子膠原蛋白和大、中分子及膠原蛋白肽的分子量及吸收區別
一是分子量不同,市面常見的“重組人膠原蛋白”多爲分子量在10-300KDa之間的大、中分子,“膠原蛋白肽”分子量在1000Da以下,稱爲“小肽”“寡肽”或“低聚肽”。而“重組人小分子膠原蛋白”是分子量500~5000Da之間。

二是吸收上的差別,大、中分子膠原蛋白、小分子膠原蛋白和膠原蛋白肽雖然只一字之差,吸收和實際效果差之千裏。分子量越小越容易被吸收,而單純以膠原蛋白的分子量大小衡量其吸收率也是不科學的。根據《實驗皮膚科學》經典文獻《The 500 Dalton rule for the skin penetration of chemical compounds and drugs》指出:正常皮膚(NS)通過角質層吸收的化合物分子量分界線是500Da。特徵性炎症皮膚(AD)、粘膜受損皮膚(M)能吸收800Da、1000Da以上的化合物。


因此,冀百康生物科研人員經過利用一系列高表達專利技術對菌株進行調整,再結合高通量篩選技術,選育得到高產高活性酵母菌株;成功重組膠原蛋白的表達水準到20g/L,最終得到了500-5000Da分子量的重組人小分子膠原蛋白,氨基酸數量5-50個之間,處於這個範圍的重組人小分子膠原蛋白,該專案研發歷時近2年,投入數千萬元。該產品屬於食品級、化妝品級雙重品質標準,並在GMP標準生產環境下進行生產。目前該產品專利審批中,具有完全的知識產權。


重組人小分子膠原蛋白與中分子重組人膠原蛋白的應用和吸收對比

1.更好地補充人體及皮膚所需膠原蛋白
膠原蛋白常被添加到功能食品和保健品中,但因爲分子量高,人服用後消化吸收率低,解決辦法就是將其製備成小分子膠原蛋白,小分子膠原蛋白具有低分子量和優異的水溶性,更容易被腸壁吸收,發揮生物功能。且小分子膠原蛋白獨特的吸收特性,不需要經過消化過程,直接在小腸中通過運轉將5-50個氨基酸組成的小分子膠原蛋白快速吸收。服用含有重組人小分子膠原蛋白製成的食品、飲品、保健品,可以增強人體免疫力,幫助頭髮和骨骼發育。


2.能夠補充皮膚所需營養,提高皮膚彈性,修復受損肌膚,延緩肌膚衰老
小分子膠原蛋白具有較高的滲透性,能夠很好地被人體皮膚組織所吸收和利用,補充皮膚所需的營養成分,讓皮膚變得更加滋潤光滑,同時也能夠增加皮膚的彈性和張力。 冀百康在研發重組人小分子膠原蛋白時,不僅保證了小分子“經皮吸收率高”的優勢,也兼顧“生物活性”,讓二者達到最佳平衡,即兼具經皮吸收率高和生物活性高的特點。

3.功效原料是否有效,吸收是關鍵。
針對經皮吸收率這一關鍵因素,冀百康生物通過垂直Franz擴散系統、高效液相色譜儀器,利用小乳豬皮(皮膚厚度定量至0.6~0.8mm,含表皮層和真皮層)對重組人中分子膠原蛋白和重組人小分子膠原蛋白進行歷時24小時的平行對比測試,發現重組人小分子膠原蛋經皮吸收率明顯高於重組人中分子膠原蛋白,吸收比率最高可達244.5%。與此同時,重組小分子膠原蛋白被真皮層和皮下組織吸收的膠原蛋白可作為儲存庫,具有持續24小時釋放和補充遊離膠原蛋白的潛力.

與此同時,經過招募年齡29~50歲的誌願者30人,分為三組,每天早晚各一次在炎症、痘坑部位塗抹含有0.1%重組人小分子膠原蛋白的精華液,並分別於0天、14天、28天、42天檢測。使用DJM Medical Instrument GmbH皮膚檢測儀,採用RBX圖像技術分析並拍照,其敏感圖、程度圖可以看出,重組人小分子膠原蛋白在對痘痘肌、敏感肌及肌膚屏障修復方面有優秀表現。

結論:
“弱水三千,只取一瓢飲”,膠原蛋白在妝食同源領域中正處於增速高、盈利強的發展階段,經過科學配比和數據對比,冀百康生物重組人小分子膠原蛋白可以在補充人體所需膠原蛋白和祛除皮膚皺紋,修復受損肌膚的功效和吸收方面,發揮出遠超於重組人大分子、小分子膠原蛋白,可很好的被人體和皮膚組織所吸收利用,精準作用於皮膚的角質層、表皮層以及真皮層,補充膠原蛋白的同時促進自身膠原蛋白合成,24h超長作用,直達肌底修復,可以增強人體免疫力,並使肌膚恢復Q彈細膩,補充+促合成雙管齊下修復更佳。


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參考文獻:
1.S Oesser, M Adam, W Babel, J Seifert. Oral administration of C labeled gelatin hydrolysate leads to an accumulation of radioactivity in cartilage of mice (C57/BL)JNutr.1999 Oct;129.10.1891-5
2.Bos JD, Meinardi MMHM. The 500 Dalton rule for the skin penetration of chemical compounds and drugs.Exp Dermatol 2000: 9: 165–169. C Munksgaard, 2000
3.《科學發展》2003年2月,362期,44 ~ 47頁
4.《國內高質量膠原蛋白行業發展白皮書》商務部國際貿易經濟合作研究院. 2022年10月


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