胶原蛋白发展史

提起胶原蛋白大部分人都知道,我们的生活中多多少少也都会接触到。胶原蛋白是人体中含量最多的蛋白质,一个成年人的身体内约有 3 公斤胶原蛋白,约占人体蛋白总量的 30%-40%,具有结构支撑、止血、 刺激细胞再生等功能,对人体健康和美容有着非常重要的作用。随着研究的不断深入,胶原蛋白被越来越广泛的应用于食品、医药、组织工程、化妆品等领域,那么它是怎样进入人类视野的呢?从第一次被发现至今,又经历了怎样的发展历程?经历了哪些阶段?下面随小编一起来看一看吧!

 

 

历史上的胶原蛋白

胶原蛋白现在已经得到了很广泛的应用,人类制备胶原蛋白的历史可以追溯到公元前4000年,早在公元前4000年,古埃及一带的人们就从动物皮中提取出胶原蛋白,埃及壁画中就有展示皮胶制造技术及其应用的场景,甚至在金字塔中也找到过皮胶的样品!

 

在中国,自古以来就有食用肉皮冻、鱼鳞膏,补充胶原蛋白历习惯,我国关于胶原蛋白入药的最早记载是在2200多年前的西汉。在现存最古老的医学方书《五十二病方》中,提到“以皮制胶,涂之以创,愈之”,这表示当时的人们就已经认识到水解胶原蛋白有利于人体健康。东汉(公元25年~公元220年)时,医圣张仲景《伤寒论》中记载的“猪肤汤方”,记载猪皮有“和血脉,润肌肤”作用,这就有点类似于现代的胶原蛋白的护肤美容作用了。我们的祖先早早的就认识到了这种蛋白质的价值。

 

 

胶原蛋白发展史

人类接触和使用胶原蛋白由来已久,但从传统营养学角度来看,胶原蛋白的营养价值是很低的,因此它并没有在一开始就引起足够的重视,经历了长久时间的沉寂。随着近代医学、近代细胞生物学和分子生物学的发展,人们对于胶原蛋白的功能性和营养价值有了全新的认识,胶原蛋白才正式进入发展期,因此相对来说,胶原蛋白是一个比较年轻的学科。

 

 

1940年,人类开始对胶原蛋白结构进行探究;

1950年,Ⅰ型胶原蛋白被科学界发现;

1958年,人类第一次从牛小皮中提取出”胶原蛋白“正式拉开胶原蛋白研究与应用序幕;

1962年,UnitedShoe Machinary 公司成功开发出商业化提取胶原的工艺;

20世纪60年代,胶原蛋白得以实现更大规模的提取,主要来源仍然为动物组织。

 

1976年,美国正式将胶原制品列入医疗器械进行管理;

1980 年,美国科学家成功在人体皮肤细胞体外培育出了 I 型和 III 型前胶原,但处于试验阶段,不能大规模生产;

1981年,医诺美的一款牛胶原蛋白植入物 Zyderm 获FDA批准,揭开胶原蛋白填充序幕;

20 世 纪 90 年代欧洲疯牛病爆发,牛胶原产品遭到重创,市场严重萎缩。

 

1997年,芬兰奥卢大学胶原蛋白研究中心在毕赤酵母中表达出Ⅲ型胶原蛋白。

2000 年中国科学家范代娣博士成功突破技术桎梏,通过高密度发酵培养生产出了重组人源化胶原蛋白,将重组胶原蛋白研究成果进行产业转化,开启了重组胶原蛋白的新纪元。

21 世纪胶原蛋白在美容护肤,保健食品领域应用逐渐加深,同时在医学领域中的烧伤、止血、眼科疾病等方面有着较好的发展。

 

中国重组胶原蛋白研发后来居上,走在学术研究与商业应用的前列。

2023 年 1 月,我过国家药监局发布了《重组人源化胶原蛋白》医疗器械行业标准,重组胶原蛋白进入规范化发展时期。

 

 

胶原蛋白发展阶段

胶原蛋白的发展史几经波折,最初从动物源提取,并开始被应用于皮肤注射和填充,结果因为致敏风险及疯牛病,导致整个行业受到重创,后面随着基因工程技术的发展,胶原蛋白定制化成为现实,以重组胶原蛋白的形式进入人们视野。人们获取胶原蛋白的方法从最开始的食补,发展到动物胶原的工业化提取,再随着生物工程学和基因技术的发展,进入到基因重组阶段:

 

 

第一阶段:动物源胶原蛋白

传统的胶原蛋白主要是从动物组织中提炼,常见的主要是从猪皮、牛跟腱和鱼皮等动物组织中化工提炼。

与人体胶原蛋白序列是有差异的,补充进人的身体时容易出现排异反应的,水溶性差,不易与人体结合,皮肤涂抹容易出现排异过敏反应。

 

 

第二阶段:类人源胶原蛋白

类人胶原蛋白(Human-like Collagen)是将人体胶原蛋白的mRNA逆转录成cDNA,经酶切后的一段基因重组于E.coli(大肠杆菌)内,经过高密度发酵、分离、复性、纯化工艺生产的一种高分子生物蛋白。主要的生产原料为葡萄糖和无机盐。由葡萄糖和无机盐仿制的胶原蛋白。

类人源和人体胶原蛋白较为接近,但易致人体免疫反应,生物活性也较低些,遗传稳定性低,有化学物质保留,存在排异风险。

 

 

第三阶段:人源化胶原蛋白

是基于人体皮肤Ⅲ型胶原蛋白的原始基因序列,优化选择其中水溶性强、生物活性高的部分进行密码子优化和拼接重组,得到了全新的重组人源化Ⅲ型胶原蛋白序列,利用生物发酵技术实现规模化生产。

 

与人胶原基因序列100%一致,无免疫排斥和过敏反应,具有人胶原蛋白的功能,易被人体吸收。

 

 

​​​​三代胶原蛋白对比

 

1.0动物源胶原蛋白

2.0类人源胶原蛋白

3.0重组人源化胶原蛋白

提取来源

鱼、牛、猪

基因重组+大肠杆菌原核发酵

基因重组+酵母菌发酵提取

活性

病毒安全风险

致敏性

免疫排异反应

与人体自身胶原相似度

80%+

90%+

100%+

 

 

由以上发展及对比我们知道重组III型人源化胶原蛋白对比动物源及类人源胶原蛋白,优势明显,是市场的必然选择。

 

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