Коллагендин, желатиндин жана гидролизденген коллагендин аныктамасы жана колдонулушу. Реферат.

коллаген,желатин, жана гидролизденген коллаген - бул өзгөчө структуралык мүнөздөмөлөрү жана функционалдык касиеттери бар тыгыз байланышкан белок туундулары, тамак-аш, фармацевтика, косметика жана нутрицевтикада кеңири колдонулат.Бул макалада алардын молекулярдык түзүлүштөрү, өндүрүш процесстери жана негизги функциялары системалуу түрдө салыштырылат, ден соолукту чыңдоодо колдонулушу талданат, Тамак-аш өндүрүшүжана териге кам көрүү боюнча маалымат берет жана белгилүү бир колдонуу учурларына негизделген рационалдуу тандоо боюнча түшүнүктөрдү берет. Жалпы туура эмес түшүнүктөрдү тактоо жана илимий далилдерди баса белгилөө менен, бул эмгек бул ар тараптуу белокторду түшүнүүгө умтулган изилдөөчүлөр, тармактык адистер жана керектөөчүлөр үчүн ар тараптуу колдонмо катары кызмат кылат.

1. Киришүү

Коллаген жаныбарлардын клеткадан тышкаркы матрицасындагы эң көп кездешүүчү булалуу белок болуп саналат, ал сүт эмүүчүлөрдүн денесиндеги жалпы белоктун 25–30% түзөт. Ал теринин, сөөктөрдүн, муундардын, тарамыштардын жана тутумдаштыргыч ткандардын структуралык бүтүндүгүн сактоодо маанилүү ролду ойнойт (Рикард-Блум, 2011). желатин жанагидролизденген коллаген коллагенден көзөмөлдөнгөн иштетүү аркылуу алынат, өзгөртүлгөн физикалык жана химиялык касиеттерин көрсөтүү менен негизги аминокислота профилдерин (мисалы, глицин, пролин, гидроксипролин) сактап калат. Жалпы келип чыгышына карабастан, бул үч зат молекулярдык салмагы, эригичтиги жана функционалдуулугу боюнча бир топ айырмаланат, бул тармактарда ар кандай колдонулушка алып келет. Керектөөчүлөрдүн табигый ингредиенттерге, картаюуга каршы каражаттарга жана функционалдык азыктарга болгон кызыгуусунун өсүшү менен, коллаген, желатин жана гидролизденген коллагендин айырмачылыктарын түшүнүү продуктуну иштеп чыгуу жана маалыматтуу керектөө үчүн барган сайын маанилүү болуп баратат.

2. Структуралык мүнөздөмөлөр жана өндүрүш процесстери

2.1 Коллаген

• Молекулярдык түзүлүш: Нативдүү коллаген суутек байланыштары аркылуу чырмалышкан үч полипептиддик чынжырлардан (α-чынжырлардан) турган үч спиральдуу түзүлүштөн турат. Ар бир чынжырда кайталануучу Gly-XY тизмектери бар (X көбүнчө пролин, Y гидроксипролин), алар спиралды турукташтырып, коллагендин созулууга туруктуулугун жогорулатат (Бродский жана Шах, 2016). Нативдүү коллагендин молекулярдык салмагы 300 кДадан 400 кДага чейин, бул аны сууда жана көпчүлүк органикалык эриткичтерде эрибейт.
• Булактар ​​жана казып алууКоллаген негизинен бодо малдын териси, чочконун териси, балык кабырчыктары жана тооктун буттары сыяктуу жаныбарлардын кошумча азыктарынан алынат. Экстракциялоо процесси коллаген эмес белокторду алып салуу үчүн майсыздандыруу, деминерализациялоо жана кислота/щелочтуу иштетүүнү, андан кийин коллагенди порошок же гель түрүндө алуу үчүн чөктүрүү жана тазалоону камтыйт (Ли жана башкалар, 2020).

2.2 Желатин

• Молекулярдык түзүлүшЖелатин коллагендин жарым-жартылай гидролизи аркылуу өндүрүлөт, ал үч спираль түзүлүшүн кокустук спираль түрүндөгү полипептиддик чынжырларга бөлөт. Анын молекулярдык салмагы 10 кДадан 100 кДага чейин, ал эми табигый коллагенге салыштырмалуу кеңири таралат. Желатин Gly-XY ырааттуулугун сактап калат, бирок иреттелген үч спиральга ээ эмес, бул муздаганда термокайтарылуучу гель тармагын түзүүгө мүмкүндүк берет (Zhang et al., 2018).
• Өндүрүш процессиЖелатин өндүрүү эки негизги ыкманы камтыйт: кислота гидролизи (А тибиндеги желатин) жана щелочтуу гидролиз (В тибиндеги желатин). Кислота гидролизи чочконун терисинен алынган коллаген үчүн колдонулат, ал эми щелочтуу гидролиз бодо малдын териси жана сөөктөрү үчүн ылайыктуу. Гидролизден кийин, эритме чыпкаланып, концентрацияланып, желатин порошогун алуу үчүн чачыратма менен кургатылып, желатин порошогун алуу керек. Гидролиздин даражасы гельдөө күчүн, илешкектүүлүгүн жана эригичтигин тең салмактоо үчүн көзөмөлдөнөт (Regenstein & Regenstein, 2012).
  
  

  2.3 Гидролизденген коллаген

  • Молекулярдык түзүлүшГидролизденген коллаген (коллаген пептиддери же коллаген гидролизаты деп да аталат) андан ары ферменттик же кислоталык гидролизге дуушар болот желатин, натыйжада молекулярдык салмагы 1 кДадан 10 кДага чейинки кичирээк пептиддик чынжырларды пайда кылат. Бул кыска пептиддер бардык температурада сууда эрийт жана гельдерди пайда кылбайт, анткени алардын молекулярдык өлчөмү туруктуу тармак түзүү үчүн өтө кичинекей (Пей жана башкалар, 2019).
  • Өндүрүш процесси: Гидролизденген коллаген адатта желатинди протеолитикалык ферменттер (мисалы, трипсин, пепсин) же күчтүү кислоталар менен иштетүү, андан кийин пептиддерди молекулярдык салмагы боюнча бөлүү үчүн ультрафильтрациялоо жолу менен өндүрүлөт. Бул процесс жогорку биожеткиликтүүлүктү камсыз кылат, анткени кичинекей пептиддер андан ары сиңирбестен ашказан-ичеги жолунда тез сиңип кетиши мүмкүн (Jongjareonrak et al., 2014).
  3. Негизги функционалдык айырмачылыктар

  Мүлк	Коллаген	Желатин	Гидролизденген коллаген
  Эригичтиги	Сууда эрибейт (бөлмө температурасында)	Ысык сууда эрийт; муздаганда гель пайда кылат	Сууда эрийт (ысык/муздак)
  Молекулярдык салмак	300–400 кДа	10–100 кДа	1–10 кДа
  Түзүлүш	Үч эселенген спираль	Кокустук катушка	Кыска пептиддер (спиральсыз)
  Гелдөөчү касиет	Жок	Ооба (термикалык жактан кайтарылгыс)	Жок
  Биожеткиликтүүлүгү	Төмөн (тамак сиңирүүнү талап кылат)	Орточо	Жогорку (тез сиңүү)
  Термикалык туруктуулук	60–70°C температурада денатурацияланат	30–40°C температурада денатурацияланат (эритме)	Көпчүлүк температураларда туруктуу

   

  4. Колдонмолор

  4.1 Ден соолук жана нутрицевтика

  • КоллагенЭригичтиги жана биожеткиликтүүлүгү төмөн болгондуктан, табигый коллаген тамак-аш кошулмасы катары сейрек колдонулат. Анын ордуна, ал медициналык шаймандарда, мисалы, жараат таңгычтарында, ткандарды инженердик жактан иштетүүчү каркастарда жана дары-дармек жеткирүү системаларында колдонулат, бул анын биошайкештигин жана структуралык колдоосун колдонот (Ли жана башкалар, 2021).
  • Желатин: Тамак-аш кошулмасы катары, желатин ичеги-карындын ден соолугун, уйкунун сапатын (глицин аркылуу) жана сөөктөрдүн метаболизмин колдогон аминокислоталарды камсыз кылат. Ал ошондой эле фармацевтикалык формулаларда (мисалы, капсулалар, таблеткалар) байланыштыруучу жана майдалоочу зат катары колдонулат (Khan et al., 2016).
  • Гидролизденген коллагенКошумча азыктарда эң кеңири колдонулган түрү болгон гидролизденген коллаген ооруну басаңдатуу жана кыймылдуулукту жакшыртуу менен муундардын ден соолугун колдой турганы далилденген (Veronese et al., 2019). Ошондой эле ал теринин нымдануусун, ийкемдүүлүгүн жана коллаген синтезин күчөтөт, бул аны картаюуга каршы кошулмалардын негизги ингредиентине айлантат. Мындан тышкары, ал спорттук тамактанууда булчуңдардын калыбына келишин тездетүү жана көнүгүүдөн улам пайда болгон сезгенүүнү азайтуу үчүн колдонулат (Zdzieblik et al., 2015).

   

  4.2 Тамак-аш өнөр жайы

  • Коллаген: Кайра иштетилген эттерде (мисалы, колбаса, хот-дог) текстурасын жакшыртуу жана сууну кармап туруу үчүн колдонулат. Ошондой эле, катуулугун жогорулатуу үчүн деңиз азыктарына кошулат (Liu et al., 2018).
  • ЖелатинКөп функциялуу тамак-аш кошулмасы болгон желатин желе, зефир, кумшекер жана йогурт жасоодо колдонулат, ал гелдөөчү, коюулантуучу жана турукташтыруучу касиеттерди камсыз кылат. Ал ошондой эле камырдын ийкемдүүлүгүн жана сактоо мөөнөтүн жакшыртуу үчүн нан азыктарында колдонулат (Regenstein & Regenstein, 2012).
  • Гидролизденген коллаген: Белоктун жогорку курамы жана эригичтиги үчүн белок батончиктери, смузилер жана байытылган суусундуктар сыяктуу функционалдык тамак-аштарга кошулат. Ал тамак-аштын даамын же текстурасын өзгөртпөйт, бул аны байытуу үчүн идеалдуу кылат (Пей жана башкалар, 2019).

  4.3 Косметика жана териге кам көрүү

  • КоллагенТеринин бекемдигин жакшыртуу жана бырыштарды азайтуу үчүн кремдерде, сывороткаларда жана маскаларда колдонулат. Бирок, анын чоң молекулярдык өлчөмү теринин терең катмарларына сиңүүсүн чектейт, ошондуктан ал негизинен үстүнкү нымдандыруучу каражат катары кызмат кылат (Schmidt & Schumann, 2017).
  • Желатин: Нымдандыруучу жана пленка пайда кылуучу касиеттери үчүн бет маскаларына жана денеге оромолорго кошулат. Ал нымдуулукту кармап турууга жана теринин текстурасын убактылуу жакшыртууга жардам берет (Чжан жана башкалар, 2018).
  • Гидролизденген коллагенКартаюуга каршы териге кам көрүү каражаттарынын популярдуу ингредиенти, анткени анын кичинекей пептиддик чынжырлары мүйүздүү катмарга кирип, теринин фибробласттарында коллаген синтезин стимулдай алат. Ал бырыштарды азайтат, теринин ийкемдүүлүгүн жакшыртат жана тосмо функциясын күчөтөт (Jongjareonrak et al., 2014).
  5. Коопсуздук жана эске алынуучу жагдайлар

  Үч белок тең FDA жана EFSA тарабынан жалпысынан коопсуз (GRAS) деп таанылат. Бирок, жаныбарлардан алынган азыктарга (мисалы, уй эти, чочко эти, балык) аллергиясы бар керектөөчүлөр алардан алыс болушу керек. Адал жана кошер керектөөчүлөрү үчүн уруксат берилген булактардан алынган желатин (мисалы, халал үчүн балык желатини) бар. Мындан тышкары, коллаген продукцияларынын сапаты булагына, экстракция ыкмасына жана молекулярдык салмактын бөлүштүрүлүшүнө жараша болот — керектөөчүлөр үчүнчү тараптын сыноо сертификаттары бар кадыр-барктуу өндүрүүчүлөрдүн продукцияларын тандашы керек.

  6. Жыйынтык

  Коллаген, желатин жана гидролизденген коллаген – бул уникалдуу түзүлүштөргө жана функцияларга ээ болгон өзгөчө туундулар. Табигый коллаген структуралык колдонууда эң сонун, желатин тамак-аш жана фармацевтикада гелдөөчү касиеттери үчүн бааланат жана гидролизденген коллаген кошумчаларда жана териге кам көрүү каражаттарында жогорку биожеткиликтүүлүгү жана ден соолукка пайдасы менен айырмаланат. Алардын айырмачылыктарын түшүнүү ар кандай тармактарда максаттуу колдонууга жана керектөөчүлөрдүн маалыматтуу тандоосуна мүмкүндүк берет. Келечектеги изилдөөлөр өсүмдүк негизиндеги альтернативаларды иштеп чыгууга, экстракциянын натыйжалуулугун жогорулатууга жана жекелештирилген тамактанууда жана регенеративдик медицинада жаңы колдонмолорду изилдөөгө багытталышы мүмкүн.