膠原蛋白在生醫產業中的價值

作者:ein   |   2015 / 06 / 30

文章來源:股感知識庫   |   圖片來源:Beryl


談到膠原蛋白,大多數的民眾都想到它在美容上的經典角色,不過,誰說膠原蛋白只能用來美容呢?

膠原蛋白與近幾年蓬勃發展的生技產業已撞出火花,共同創作出能與人體內的組織、體液及血液持續接觸,甚至可被植入或結合入人體中而成為身體的一部分的醫療器材,與食品與化妝品級膠原蛋白做出區隔,晉升為『生醫級膠原蛋白』!究竟膠原蛋白是甚麼?能應用在哪些領域?未來又能有甚麼樣的期待呢?

除了水,人體裡最多的就是膠原蛋白

膠原蛋白是人體內含量最豐富的蛋白質,舉凡骨骼、軟骨、韌帶、皮膚、角膜等處處都有它的存在,它有獨特的三股螺旋體多胜肽鏈結構,在人體內展現了多樣性的生物功能,有鋼筋骨架般的支撐保護力、如彈簧般的強韌性與伸展性、可促進傷口癒合的組織修護力、能控制分子通過與調控細胞組織的生理能力,膠原蛋白神奇又多元,令人嘖嘖稱奇。

目前被發現的膠原蛋白共有29種類型之多,除了基本胺基酸組成皆相同以外,各型膠原蛋白都有自己的結構、自己的基因密碼、以及各自不同的功能角色。不過光是第一型的膠原蛋白就占了全部的90%,因此在商品的應用上也以此為主。

現有膠原蛋白產品都是從動物體內萃取而得,來源不虞匱乏,所得到的膠原蛋白與人體內的膠原蛋白具有高度的生物相容性,使用於人體時發生免疫反應的機率較低,又可依照產品需求做成溶液、粉狀、膜狀、管狀、片狀、海綿狀等等樣式,無毒、耐用度佳、又便宜經濟!總總特性構成了膠原蛋白在市場上的優勢,因此膠原蛋白產品已廣為醫療與美容市場上所應用:

(內文圖)膠原蛋白在生醫產業中的價值-01

原料等級不同,差異很大

市場上對膠原蛋白的需求有三種:食品、化妝品,以及醫療產品,在製造時也使用了不同的標準來達到不一樣的產品需求目的。

食品與化妝品用途的膠原蛋白產品是從腸胃道或是皮膚所吸收,若是以天然的膠原蛋白結構 (屬於大分子結構,有238,000道爾頓) 則完全無法從皮膚或腸胃道直接吸收,所以食品與化妝品用途的膠原蛋白產品都必需將分子切得很小以符合人體需求,如此一來反而失去了膠原蛋白本身的天然生物功能 (詳細討論請看:看好膠原蛋白商機前,先了解有效性?

生醫級的膠原蛋白產品為醫療需求所使用,需要完整的膠原蛋白三股螺旋結構才能展現膠原蛋白本身獨特的鋼架與彈簧的生物活性。製造標準最為嚴苛,且純度必須達到百分之九十五以上才行。不同等級的膠原蛋白產品也造成了原物料價格上的差異,下表幫大家整理出目前不同等級的原料所展現出的原料特性:

(內文圖)膠原蛋白在生醫產業中的價值-04

膠原蛋白不只人類有,只要是哺乳動物都有:原料品質來源成關鍵

膠原蛋白品質的好壞決定於一個很重要的關鍵:原料的萃取。市面上各家膠原蛋白廠商最強調的就是本身商品的原料來源,牛、豬、魚這三種都常見到,差別在哪裡?

第一個要注意的是『蛋白質變性溫度』。蛋白質變性的觀念沒有很難,你在煎荷包蛋的過程就可以看到,原本呈現液態的蛋白在烹調加熱過程中,達到60~70℃時會變為固態,成為可口好吃的荷包蛋白,煎好後即使冷卻也不會還原成液體的狀態,這就是『蛋白質變性』最常見的例子。

蛋白質變性的結果造成多胜肽鍊的特殊結構瓦解,幾乎失去本身的生物活性,變得容易為人體消化吸收而不影響胺基酸的數量和比例。豬隻及牛隻的體內分解吸收溫度需要達到35~43度c,而魚類只需要20度c即會產生蛋白質變性。

利用這樣的特性,魚類膠原蛋白原料較適合作為口服或是保養品等級的商品,服用進37度c的人體後即可順利消化吸收;而牛、豬來源的膠原蛋白原料則適用於生物醫療材料等級,當植入人體或與人體結合時可保持分子結構的完整性,達到生物醫療功效。

再來要考量的就是每種動物來源可能有不同的安全疑慮。豬隻有口蹄疫的問題、牛則有狂牛症的風險、使用魚類則要擔心重金屬殘留的疑慮,消費者在選擇產品時要特別注意廠商是否有提出食品安全的檢驗,以證明產品安全無虞。

(內文圖)膠原蛋白在生醫產業中的價值-03

膠原蛋白不只能美容,它還是我們的希望

雖然我們都從普通的化妝品或是食品開始認識膠原蛋白,但其實它最被醫學所期待的未來是『人體組織工程』,這是研究如何修復、重建損傷的組織與器官的一門重要學問。利用膠原蛋白活化細胞、促進修復的生物能力,若創造出能和人體完全結合在一起、提供人體受傷部位永久有效治療的醫療產品,那麼對燒燙傷的病人,或是等待移植器官手術的病人而言將會是莫大的福音,未來,人們再也不用為疾病所苦。

膠原蛋白產品是近代生物科技下的產物,它結合了高分子科學、生化科技以及現代醫學等多重領域,以達到臨床和市場導向的需求產品為主,在國際上以美國Collagen Corporation為此材料應用處於領先地位的公司,在台灣則有雙美科技、和康生技柏登生醫等致力於生醫級膠原蛋白的研發製造,並積極布局海外市場,以擠身國際為經營職志,未來發展令人期待。

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一位投入家庭的藥師,在服務病人與寫文章時都力求『真理』,會查閱各方觀點後綜合出最佳意見,所以呈現出的內容多為平實簡單但實用
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