膠原蛋白

2002.12.01 by
數位時代
膠原蛋白
膠原蛋白到底是什麼?從美容化妝的效果來看膠原蛋白,保濕除皺的功能令人愛不釋手;若從生物科技的角度來看膠原蛋白,卻看到人體組織工程未來的希望無...

膠原蛋白到底是什麼?從美容化妝的效果來看膠原蛋白,保濕除皺的功能令人愛不釋手;若從生物科技的角度來看膠原蛋白,卻看到人體組織工程未來的希望無窮。究竟什麼是膠原蛋白?能應用在哪些領域?未來的發展如何?
台灣現在掀起膠原蛋白熱其實是好事,雖然多數還停留在研究室階段,但是,從不同應用面去研究膠原蛋白,以後能夠整合的話,就能產生突破性的成長。國外的研究發展雖然領先很多,但台灣人連彩券密碼都可以破解,這真是世界第一!台灣人或許真的比較聰明,能找出捷徑。
膠原蛋白其實是生活裡常見的東西,平常吃的豬腳、豬筋裡的膠質,就是一種膠原蛋白。不過,豬腳的膠質只能當高蛋白營養品吃,並沒有化妝品、醫藥使用上強調的膠原蛋白功效,為什麼?因為膠原蛋白經過加熱之後,原本的三股螺旋立體結構就被破壞了。換句話說,加熱使膠原蛋白失去原本的生物活性,當然也就失去效果。所以,膠原蛋白並非稀有物,但是要保持它的生物活性,有技術上的難度。

**活化細胞、修復皮膚的生物活性

**
生物科技領域研究膠原蛋白已經有20到30年基礎,一般來講,膠原蛋白最大的功效是具有活化細胞、促進皮膚修復的能力。舉例來說,傷口都是從外向內逐漸癒合,因為細胞不是跳躍式修復,緩慢的癒合速度會留下疤痕,如果利用膠原蛋白充滿孔隙的立體結構特性,在傷口癒合過程中將細胞吸引進孔隙中,而且膠原蛋白本身豐富的蛋白,可以供給細胞豐富的營養及優良的成長環境。
這種原理的專業的說法是「模版效果」(template),就像蓋房子時,先以模版搭出結構性架構,再灌進水泥,能夠加快建築的速度;膠原蛋白充滿孔隙的立體結構,就像先用模版蓋好一個個結構,讓修復細胞進去,傷口修復速度就會比較快,也比較不容易產生疤痕。

**保濕除皺的美容聖品

**
不過,控制膠原蛋白孔隙大小的技術會影響效果,若孔隙過大,將無法留住細胞,孔隙過小,細胞又根本無法進入。這就是膠原蛋白的技術難度,也就是如何保持它的生物活性。這些還是針對膠原蛋白在醫藥上使用而言,如果要談論膠原蛋白在化妝品的應用,則又有另一番學問。
膠原蛋白會應用在化妝品,除了皮膚修復功能之外,最主要是看上膠原蛋白的保濕特性,因為它的氫鍵(分子間的作用力)會捉住水分子,保濕效果很明顯。人的皮膚通常30歲之後會逐漸乾燥,因為皮膚內原有的膠原蛋白(正常約佔皮膚組成的23%至30%)逐漸減少,皮膚外表就會乾燥、出現皺紋。
這並不是說人體內的膠原蛋白失去功能,而是耗損的量超過補充的量。就像剛蒸出的饅頭很飽滿、圓滑,但放久了,水氣跑掉,就變成乾癟皺巴巴的樣子,如果再拿去蒸、補充水氣,又會恢復飽滿圓滑。
化妝品級的膠原蛋白要做到能溶於水、容易被吸收,就必須使分子結構變得更小。醫藥級膠原蛋白大約是300奈米(nm,10-9m)的大分子,化妝品級要小10倍,約3-30奈米小分子。要切的小,但又不能破壞原來的立體結構,否則會失去生物活性,有些化妝品級膠原蛋白只考量切得更細,卻忽略原有結構立體孔隙的重要,結果破壞了生物活性結構,效果當然也大打折扣。
另一個關鍵是膠原蛋白的萃取過程。因為要從牛、豬、鳥類的皮、筋等組織萃取出膠原蛋白,常需要加入其他物質幫助萃取,醫藥級使用會再進行純化手續,但是有些在化妝品級的應用,卻沒有去除雜質就直接使用,造成使用者過敏和安全性顧慮。市面上化妝品膠原蛋白原料,有1公升幾千塊到幾萬塊的價格落差,就知道品質層次差很多,購買時必須注意化妝品級膠原蛋白的效果、持久性和安全性。

**人體組織工程應用是未來金雞

**
講到膠原蛋白的發展,目前大家比較瞭解、熟悉的是應用在保養品及化妝品上,但對生物科技發展來說,看重的卻是未來在人體組織工程的應用。
例如,用膠原蛋白培養軟骨組織、人工血管、瓣膜、關節等,以人體的排斥性來說,相較於其他材質,膠原蛋白最相容、也最不易發生後遺症,國內已有許多單位正在進行這部份的研究與發展。
若談到實際量產,目前僅有台鹽引進國外技術,正式生產醫藥級敷料,可用在燒燙傷、糖尿病、褥瘡病患的皮膚修復,是目前唯一有量產技術的公司。這個市場目前估計有10億元,雖然還不大,但後續成長空間很多。只是要進入量產階段,除了對膠原蛋白本身有良好的研究基礎,更需要量產設備、掌握製程技術,這些會是關鍵。
我認為,台灣現在掀起膠原蛋白熱其實是好事,雖然多數還停留在研究室階段,但是,從不同應用面去研究膠原蛋白,以後能夠整合的話,就能產生突破性的成長。國外的研究發展雖然領先很多,但台灣人連彩券密碼都可以破解,這真是世界第一!台灣人或許真的比較聰明,能找出捷徑。

每日精選科技圈重要消息