膠原蛋白在化妝品中的應用

　　膠原是蛋白質中的一種，英文名“collagen”，由希臘文演化而來。膠原是一種白色、不透明、無支鏈的纖維蛋白質，它主要存在于動物的皮、骨、軟骨、牙齒、肌腱、韌帶和血管中，是結締組織極重要的結構蛋白質，起著支撐器官、保護機體的功能。膠原是哺乳動物體內含量最多的蛋白質，占體內蛋白質總量的25%-30%，相當于體重的6%。

　　膠原蛋白是細胞外基質(EMC)的主要化合物，隨著生物化學、分子生物化學和細胞生物化學的進展，人們對膠原蛋白的認識逐漸提高，現在已經肯定膠原蛋白并不是一個蛋白質的名稱，而是和免疫球蛋白一樣，富有多樣性和組織分布的特異性，是與各組織、器官機能有關的功能性蛋白。根據它們在體內的分布和功能特點，可將膠原分成間質膠原、基膜膠原和細胞外周膠原。

　　膠原是一個蛋白質家族，現在已發現18個或19個成員，從皮膚和骨骼中分離出了Ⅰ型膠原，從軟骨組織中分離出了Ⅱ型膠原，從胚胎皮膚中分離出了Ⅲ型膠原，從細胞基底膜中分離出了Ⅳ型膠原，這些都是通過蛋白質水平上的一級結構分析發現的，而其它是通過在核酸水平上膠原域的相似性分析發現的。

　　膠原蛋白的分子量為30萬道爾頓，它是由3條肽鏈結合而成的三螺旋結構，并互相盤繞成螺旋結構。膠原的一級結構是其化學結構，揭示了蛋白質中有多少種氨基酸，每種氨基酸有多少個，這些氨基酸是怎樣構成多肽鏈的。膠原的二級結構是直接關系到它在體內執行的功能。它是指多肽鏈主鏈骨架中的若干肽段所形成的有規則的空間排布。膠原的三級結構是描述整個肽鏈(主、側鏈)空間排布，主要揭示肽鏈之間次級鍵(極性基團產生離子鍵、氫鍵和范德華力，非極性基團產生的疏水鍵、范德華力等)的作用。除次級鍵外，膠原分子內和分子間存在醇醛縮合交聯、醛胺縮合交聯、醛醇組氨酸交聯，這些交聯使得2-3條肽鏈牢固地連接起來，使得膠原具有很高的抗張強度。膠原的四級結構對它的分子大小、形狀、生物功能等起著決定性作用。

　　膠原蛋白質結構和功能特點的多樣性和復雜性，決定了其在許多領域的重要地位，以及良好的應用前景。

　　蛋白質是生物體中最主要的組成物質，包括覆蓋人體的皮膚、毛發都是由蛋白質組成。此外，蛋白質幾乎主導著生物界全部的生命活動，如:細胞分裂、新陳代謝、傳遞信息，以及對疾病的抵抗能力，都是依賴蛋白質來完成的。 

　　因此，在化妝品中，以蛋白質作為活性物質十分自然。美國CTFA化妝品原料手冊錄用的天然物質和《功能性化妝品原料》中，選用的天然物質中都有膠原蛋白或其水解產物(羥脯氨酸、脯氨酸、絲氨酸)。膠原蛋白作為一類十分有效的化妝品原料，近幾年來發展很快。

　　由于膠原及其水解物與人皮膚膠原的結構相似，相容性好，存在著離子鍵、氫鍵等相互作用;由其制備的材料，可以擴散到皮膚的深層，對人的皮膚有很好的營養作用;同時由于其分子中含有大量的羥基，因此它有著相當好的保濕作用;其分子中的氨基和羧基又賦予它一定的表面活性，這使它與其它材料的相容性很好，且對皮膚無刺激性;隨著年齡的增長，成纖維細胞的合成能力下降，若皮膚中缺乏膠原蛋白，膠原纖維就會發生聯固化，使細胞間粘多糖減少，皮膚便會失去柔軟、彈性和光澤，發生老化，同時真皮的纖維斷裂、脂肪萎縮、汗腺及皮脂腺分泌減少，使皮膚出現色斑、皺紋等一系列老化現象。膠原蛋白作為一種有效的化妝品原料，可以滋潤肌膚，賦予其平滑感覺，對頭發也有很好的調理作用。在美國、德國、日本等國家，許多高檔化妝品中添加有膠原蛋白，甚至在人面部注射膠原以保持皮膚青春，減少皺紋。

　　在國外，對膠原蛋白在美容方面的作用已進行深入的研究。試驗證明:0.01%的膠原蛋白純溶液就有良好的抗各種輻射的作用，且能形成很好的保水層，能供給皮膚所需要的全部水分。膠原蛋白應用于化妝品中的功效總結起來有如下幾點:

　　(1)營養性

　　可以給予含有膠原蛋白的皮膚層所必需的養分，補充17種對人體有益的氨基酸，使皮膚中的膠原蛋白活性加強，保持角質層水分以及纖維結構的完整性，改善皮膚細胞生存環境和促進皮膚組織的新陳代謝，增強循環，達到滋潤皮膚、延緩衰老、美容、消皺、養發的功效。

　　(2)修復性

　　膠原蛋白和周圍組織的親和性很好，從而具有修復組織的作用。

　　(3)保濕性

　　由于膠原蛋白分子中含有大量的親水基，使之具有良好的保濕功效，能夠達到保持皮膚潤澤的目的。

　　(4)配伍性

　　膠原蛋白具有調節和穩定pH值、穩定泡沫、乳化膠體的作用。同時，作為一種功能性成分，在化妝品中可以減輕各種表面活性劑、酸、堿等刺激性物質對皮膚、毛發的損害。

　　(5)親和性

　　膠原蛋白對皮膚和頭發表面的蛋白質分子有較大的親和力，膠原蛋白主要通過物理吸附與皮膚和頭發結合，能耐漂洗處理。親和作用隨相對分子質量的增大而增強。相對分子質量小的分子可以滲入皮膚和頭發的表皮，有時還可以透過皮質層，達到營養皮膚的作用。相對分子質量較大的分子，每個分子結合位置較多，結合力增強，親和力增大。

　　膠原蛋白類產品性能溫和、功能多、使用安全，符合當代化妝品的潮流，是高檔化妝品的重要原料。國際市場銷售的化妝品用的蛋白質類原料近50種，我國只有N-?；z原水解蛋白縮合物、肌氨酸、粗絲氨酸和透明質酸等少數幾種產品出售。

　　目前，穆暢道等人已經建立了從動物皮膠原中，提取符合國家食品衛生級的膠原蛋白系列產品的方法，正開發膠原蛋白類系列化妝品。

　　隨著生物化學和分子生物學的發展，生物原料越來越多地應用于化妝品中。膠原蛋白必將作為一種功能性的生物原料而成為化妝品原料系列中的重要一員，為人類保持青春發揮越來越大的作用。