Kollagen, jelatin va gidrolizlangan kollagenning ta'rifi va qo'llanilishi. Abstrakt.

kollagen,jelatinva gidrolizlangan kollagen oziq-ovqat, farmatsevtika, kosmetika va nutraseutikada keng qo'llaniladigan, o'ziga xos strukturaviy xususiyatlarga va funktsional xususiyatlarga ega bo'lgan chambarchas bog'liq protein hosilalari.l sanoat tarmoqlari. Ushbu maqola ularning molekulyar tuzilmalari, ishlab chiqarish jarayonlari va asosiy funksiyalarini tizimli ravishda taqqoslaydi, sog'liqni saqlashni rivojlantirishda qo'llanilishini tahlil qiladi, Oziq-ovqat ishlab chiqarishva terini parvarish qilish bo'yicha qo'llanma bo'lib, muayyan foydalanish holatlariga asoslangan holda oqilona tanlov uchun tushunchalar beradi. Keng tarqalgan noto'g'ri tushunchalarni aniqlashtirish va ilmiy dalillarni ta'kidlash orqali ushbu ish ushbu ko'p qirrali oqsillarni tushunishga intilayotgan tadqiqotchilar, sanoat mutaxassislari va iste'molchilar uchun keng qamrovli qo'llanma bo'lib xizmat qiladi.

1. Kirish

Kollagen hayvonlarning hujayradan tashqari matritsasida eng ko'p uchraydigan tolali oqsil bo'lib, sutemizuvchilarda umumiy tana oqsilining 25-30% ni tashkil qiladi. U teri, suyaklar, bo'g'inlar, paylar va biriktiruvchi to'qimalarning strukturaviy yaxlitligini saqlashda muhim rol o'ynaydi (Ricard-Blum, 2011). jelatin vagidrolizlangan kollagen nazorat ostida qayta ishlash orqali kollagendan olinadi, asosiy aminokislotalar profillarini (masalan, glitsin, prolin, gidroksiprolin) saqlab qoladi, shu bilan birga o'zgartirilgan fizik va kimyoviy xususiyatlarni namoyish etadi. Umumiy kelib chiqishiga qaramay, bu uch modda molekulyar og'irlik, eruvchanlik va funksionallik jihatidan sezilarli darajada farq qiladi, bu esa sanoat tarmoqlarida turli xil qo'llanilishlarga olib keladi. Iste'molchilarning tabiiy ingredientlar, qarishga qarshi mahsulotlar va funktsional oziq-ovqatlarga qiziqishi ortib borishi bilan kollagen, jelatin va gidrolizlangan kollagen o'rtasidagi farqlarni tushunish mahsulotni ishlab chiqish va xabardor iste'mol qilish uchun tobora muhim ahamiyat kasb etmoqda.

2. Strukturaviy xususiyatlar va ishlab chiqarish jarayonlari

2.1 Kollagen

• Molekulyar tuzilish: Mahalliy kollagen vodorod bog'lanishlari orqali o'zaro bog'langan uchta polipeptid zanjiri (α-zanjirlar) tomonidan hosil qilingan uch spiralli tuzilishdan iborat. Har bir zanjirda takrorlanuvchi Gly-XY ketma-ketliklari mavjud (X ko'pincha prolin, Y gidroksiprolin), ular spiralni barqarorlashtiradi va kollagenning cho'zilish kuchiga hissa qo'shadi (Brodsky & Shah, 2016). Mahalliy kollagenning molekulyar og'irligi 300 kDa dan 400 kDa gacha, bu uni suvda va ko'pgina organik erituvchilarda erimaydi.
• Manbalar va qazib olishKollagen asosan sigir terisi, cho'chqa terisi, baliq tangachalari va tovuq oyoqlari kabi hayvonlarning qo'shimcha mahsulotlaridan olinadi. Ekstraksiya jarayoni kollagen bo'lmagan oqsillarni olib tashlash uchun yog'sizlantirish, demineralizatsiya qilish va kislota/ishqoriy ishlov berishni, so'ngra kukun yoki gel shaklida kollagen olish uchun cho'ktirish va tozalashni o'z ichiga oladi (Li va boshqalar, 2020).

2.2 Jelatin

• Molekulyar tuzilishJelatin kollagenning qisman gidrolizi natijasida hosil bo'ladi, bu uch tomonlama spiral tuzilishini tasodifiy o'ralgan polipeptid zanjirlariga parchalaydi. Uning molekulyar og'irligi 10 kDa dan 100 kDa gacha, tabiiy kollagenga nisbatan kengroq taqsimotga ega. Jelatin Gly-XY ketma-ketligini saqlab qoladi, ammo tartiblangan uch tomonlama spiralga ega emas, bu esa sovutilganda termoqaytariladigan gel tarmog'ini hosil qilish imkonini beradi (Zhang va boshqalar, 2018).
• Ishlab chiqarish jarayoniJelatin ishlab chiqarish ikkita asosiy usulni o'z ichiga oladi: kislotali gidroliz (A turdagi jelatin) va ishqoriy gidroliz (B turdagi jelatin). Kislota gidrolizi cho'chqa terisidan kollagen olish uchun ishlatiladi, ishqoriy gidroliz esa sigir terisi va suyaklari uchun mos keladi. Gidrolizdan so'ng, eritma filtrlanadi, konsentrlanadi va jelatin kukuni ishlab chiqarish uchun purkagich bilan quritiladi. Gidroliz darajasi jellanish kuchi, yopishqoqlik va eruvchanlikni muvozanatlash uchun boshqariladi (Regenstein & Regenstein, 2012).
  
  

  2.3 Gidrolizlangan kollagen

  • Molekulyar tuzilishGidrolizlangan kollagen (shuningdek, kollagen peptidlari yoki kollagen gidrolizati deb ham ataladi) qo'shimcha fermentativ yoki kislotali gidrolizga uchraydi jelatin, natijada molekulyar og'irligi 1 kDa dan 10 kDa gacha bo'lgan kichikroq peptid zanjirlari hosil bo'ladi. Bu qisqa peptidlar har qanday haroratda suvda eriydi va gel hosil qilmaydi, chunki ularning molekulyar hajmi barqaror tarmoq hosil qilish uchun juda kichik (Pei va boshqalar, 2019).
  • Ishlab chiqarish jarayoni: Gidrolizlangan kollagen odatda jelatinni proteolitik fermentlar (masalan, tripsin, pepsin) yoki kuchli kislotalar bilan ishlov berish, so'ngra peptidlarni molekulyar og'irlik bo'yicha ajratish uchun ultrafiltratsiya orqali ishlab chiqariladi. Jarayon yuqori biokiraolishni ta'minlaydi, chunki kichik peptidlar oshqozon-ichak traktida qo'shimcha hazm bo'lmasdan tez so'rilishi mumkin (Jongjareonrak va boshqalar, 2014).
  3. Asosiy funktsional farqlar

  Mulk	Kollagen	Jelatin	Gidrolizlangan kollagen
  Eruvchanlik	Suvda erimaydi (xona haroratida)	Issiq suvda eriydi; soviganida gel hosil qiladi	Suvda eriydi (issiq/sovuq)
  Molekulyar og'irlik	300–400 kDa	10–100 kDa	1–10 kDa
  Tuzilma	Uch tomonlama spiral	Tasodifiy bobin	Qisqa peptidlar (spiralsiz)
  Gellash mulki	Yo'q	Ha (termos ravishda qaytarib bo'lmaydigan)	Yo'q
  Biomavjudligi	Kam (hazm qilishni talab qiladi)	O'rtacha	Yuqori (tez so'rilish)
  Termal barqarorlik	60–70°C da denaturatsiyaga uchraydi	30–40°C da denaturatsiyalanadi (eriydi)	Ko'p haroratlarda barqaror

   

  4. Ilovalar

  4.1 Sog'liqni saqlash va ozuqaviy moddalar

  • KollagenPast eruvchanligi va biomavjudligi tufayli, mahalliy kollagen kamdan-kam hollarda parhez qo'shimchasi sifatida ishlatiladi. Buning o'rniga, u tibbiy asboblarda, masalan, yara bog'lash materiallarida, to'qima muhandisligi iskalalarida va dori vositalarini yetkazib berish tizimlarida qo'llaniladi, bunda uning biomosligi va strukturaviy qo'llab-quvvatlashi qo'llaniladi (Lee va boshqalar, 2021).
  • Jelatin: Oziqlantiruvchi qo'shimcha sifatida, jelatin ichak salomatligini, uyqu sifatini (glitsin orqali) va suyak metabolizmini qo'llab-quvvatlovchi aminokislotalarni ta'minlaydi. Shuningdek, u farmatsevtik formulalarda (masalan, kapsulalar, tabletkalar) bog'lovchi va parchalovchi sifatida ishlatiladi (Khan va boshqalar, 2016).
  • Gidrolizlangan kollagenQo'shimchalarda eng ko'p ishlatiladigan shakl bo'lgan gidrolizlangan kollagen og'riqni kamaytirish va harakatchanlikni yaxshilash orqali bo'g'imlar salomatligini qo'llab-quvvatlashi isbotlangan (Veronese va boshqalar, 2019). Shuningdek, u terining namlanishini, elastikligini va kollagen sintezini kuchaytiradi, bu esa uni qarishga qarshi qo'shimchalarning asosiy tarkibiy qismiga aylantiradi. Bundan tashqari, u sport ovqatlanishida mushaklarning tiklanishini rag'batlantirish va mashqlar natijasida kelib chiqadigan yallig'lanishni kamaytirish uchun ishlatiladi (Zdzieblik va boshqalar, 2015).

   

  4.2 Oziq-ovqat sanoati

  • KollagenQayta ishlangan go'sht mahsulotlarida (masalan, kolbasa, hot-dog) teksturani va suvni ushlab turishni yaxshilash uchun ishlatiladi. Shuningdek, u dengiz mahsulotlariga qattiqlikni oshirish uchun qo'shiladi (Liu va boshqalar, 2018).
  • JelatinKo'p qirrali oziq-ovqat qo'shimchasi bo'lgan jelatin jele, zefir, konfet va yogurt ishlab chiqarishda ishlatiladi, bu esa jele hosil qilish, quyuqlashtirish va barqarorlashtirish xususiyatlarini beradi. Shuningdek, u xamirning elastikligini va saqlash muddatini yaxshilash uchun non mahsulotlarida ham qo'llaniladi (Regenstein & Regenstein, 2012).
  • Gidrolizlangan kollagen: Yuqori protein miqdori va eruvchanligi uchun oqsil batonlari, smuzilar va boyitilgan ichimliklar kabi funktsional oziq-ovqatlarga qo'shiladi. U oziq-ovqatlarning ta'mi yoki tuzilishini o'zgartirmaydi, bu esa uni boyitish uchun ideal qiladi (Pei va boshqalar, 2019).

  4.3 Kosmetika va terini parvarish qilish

  • KollagenTeri qattiqligini oshirish va ajinlarni kamaytirish uchun kremlar, zardoblar va niqoblarda qo'llaniladi. Biroq, uning katta molekulyar hajmi terining chuqur qatlamlariga kirishini cheklaydi, shuning uchun u asosan sirt namlovchi vazifasini bajaradi (Schmidt & Schumann, 2017).
  • JelatinNamlovchi va plyonka hosil qiluvchi xususiyatlari uchun yuz niqoblari va tana o'ramlariga qo'shiladi. Namlikni ushlab turishga va teri tuzilishini vaqtincha yaxshilashga yordam beradi (Zhang va boshqalar, 2018).
  • Gidrolizlangan kollagenQarishga qarshi terini parvarish qilish mahsulotlarida mashhur tarkibiy qism, chunki uning kichik peptid zanjirlari stratum corneumga kirib, teri fibroblastlarida kollagen sintezini rag'batlantirishi mumkin. U ajinlarni kamaytiradi, terining elastikligini yaxshilaydi va to'siq funktsiyasini kuchaytiradi (Jongjareonrak va boshqalar, 2014).
  5. Xavfsizlik va e'tiborga olish kerak bo'lgan jihatlar

  Uchala oqsil ham FDA va EFSA tomonidan odatda xavfsiz (GRAS) deb tan olingan. Biroq, hayvonot mahsulotlariga (masalan, mol go'shti, cho'chqa go'shti, baliq) allergiyasi bo'lgan iste'molchilar ulardan saqlanishlari kerak. Halol va kosher iste'molchilari uchun ruxsat etilgan manbalardan olingan jelatin (masalan, halol uchun baliq jelatini) mavjud. Bundan tashqari, kollagen mahsulotlarining sifati manbaga, ekstraksiya usuliga va molekulyar og'irlik taqsimotiga bog'liq - iste'molchilar uchinchi tomon sinov sertifikatlariga ega nufuzli ishlab chiqaruvchilarning mahsulotlarini tanlashlari kerak.

  6. Xulosa

  Kollagen, jelatin va gidrolizlangan kollagen noyob tuzilish va funksiyalarga ega bo'lgan alohida hosilalardir. Tabiiy kollagen strukturaviy qo'llanilishda ustunlik qiladi, jelatin oziq-ovqat va farmatsevtika mahsulotlarida jel hosil qilish xususiyatlari uchun qadrlanadi va gidrolizlangan kollagen Qo'shimchalar va terini parvarish qilishda yuqori bio-mavjudligi va sog'liq uchun foydalari bilan ajralib turadi. Ularning farqlarini tushunish turli sohalarda maqsadli foydalanish va iste'molchilarning xabardor tanlovini ta'minlash imkonini beradi. Kelajakdagi tadqiqotlar o'simliklarga asoslangan alternativalarni ishlab chiqish, ekstraktsiya samaradorligini oshirish va shaxsiylashtirilgan ovqatlanish va regenerativ tibbiyotda yangi qo'llanmalarni o'rganishga qaratilishi mumkin.