你/妳也需要的膠原蛋白

    每個人都有聽過,補充『膠原蛋白』能讓自己看起來更為年輕,因此坊間數不清的醫美、保健及營養補充劑的產品業者,主打著產品成分內含『膠原蛋白』,藉以鼓勵消費者購買使用,來抓住自己青春的尾巴。

    膠原蛋白如此引人注目,是因為他能幫助皮膚重新恢復力量與彈性,並能促進死亡的皮膚細胞進行替換與代謝。舉凡人體肌肉、骨骼、皮膚、血管、消化系統和肌腱中都能找到膠原蛋白的蹤跡。

    但隨著年齡的增長,我們身體膠原蛋白的生產效率會開始放緩,進而導致產生皺紋、皮膚下垂與關節疼痛等生理現象。然而,我們可以透過攝取富含膠原蛋白的營養品來補充人體產量不足的部分(1),延緩因缺乏膠原蛋白而造成人體的外觀與健康問題。

    下述的文章篇幅,我們整理了國內外關於『膠原蛋白』的文獻資料,希望能夠讓想要了解什麼是『膠原蛋白』的妳,得到最完整的知識與訊息。

 

膠原蛋白是甚麼樣的蛋白質?

    膠原蛋白(collagen) 佔哺乳類動物總蛋白質約20% ,也是人體的一種非常重要的蛋白質,主要存在於結締組織中。由19種不同的胺基酸,以三條鏈結方式組合並以緊密的三螺旋方式纏繞在一起,而每條鏈結的長度超過1400個胺基酸(2)。其中,脯胺酸和甘胺酸是膠原蛋白鏈中的主要胺基酸類型。

    然而,當妳生病、承受很大的身體、情緒壓力、年齡或者其他不健康的情況下,妳的身體也可能無法自行產生足夠的胺基酸,因此需要身體從外部獲得填充。有關膠原蛋白內含量最高的胺基酸成分,以及對人體主要的益處說明如下:

  •     脯胺酸(Proline):脯胺酸幾乎占了膠原蛋白的15%(3)。特別是脯胺酸和甘胺酸,能維持正常人體生理機能的運行。尤以脯胺酸有助於保護血管的完整性,改善關節健康,對心血管健康功能的維持有非常大的助益(4)
     
  •     甘胺酸(Glycine):膠原蛋白中大約三分之一的蛋白質是甘胺酸所組成(5)。雖然以分子結構來說,它是最小的胺基酸,但甘胺酸的作用很大,能確保我們的細胞正常運作,以及有助於建立健康的DNA鏈結。它也是形成肌酸的三種胺基酸之一,肌酸能促進肌肉的健康生長,並在鍛煉時促進能量的產生。
     
  •     穀氨醯胺(Glutamine):穀胺醯胺被認為是人體中最重要和最豐富的胺基酸之一, 穀氨醯胺既可以在我們的肌肉中產生,也可以從食物中獲得(6)。研究指出,穀氨醯胺對預防焦慮、緊張、睡眠障礙/失眠、注意力不集中、消化不良、免疫系統減弱和低能量有好處。根據《美國臨床營養學雜誌》所刊登的報告指出,它被證明對生長激素的產生有積極的作用,可以改善心理健康的各個方面,比如幫助GABA的釋放,增強 "內心平靜和安寧 "的感覺。穀氨醯胺大量產生的氮氣,還有助於傷口癒合,防止肌肉萎縮和關節疼痛(7)
     
  •     精胺酸(Arginine):精胺酸,通常也叫L-精胺酸(8),能在體內分解成一氧化氮,這是動脈和心臟健康的重要化合物(9);另外,精胺酸還被證明可以改善人體血液迴循環及強化人體免疫系統,並對男性的性方面表現,有積極正面的影響。
     

來補充有效的膠原蛋白

    目前已發現至少有30種不同類型的膠原蛋白(10),其中人體內最常見的膠原蛋白類型為1~5型和10型膠原蛋白。並有文獻指出,大多數膠原蛋白的主要成分是由1、2和3型的膠原蛋白所組成(11),並且可以在不同的食物或營養補充品中,攝取到不同類型的膠原蛋白(12)

若要評估什麼類型的膠原蛋白是最佳選擇,可以由以下幾點進行判斷說明如下:
膠原蛋白(1型)
型膠原蛋白約佔人體90%的含量,它是由嗜酸性纖維組成,除了可存活於消化道內,並可形成身體的各項部分,包括肌腱、韌帶、器官和皮膚(真皮)。1型膠原蛋白還有助於形成骨骼、傷口癒合,提升皮膚其伸展性和彈性,並附著於肌肉組織,不易斷裂等特性。

膠原蛋白(2型):2型膠原蛋白主要是協助建立軟骨結締組織,因此我們關節的健康與2型膠原蛋白所構成的軟骨息息相關,可以有效預防與各年齡相關的關節疼痛或各種關節炎症狀。

膠原蛋白(3型):3型膠原蛋白主要是由網狀纖維和細胞外基質組成,它構成了人體的器官和皮膚,並發現常與1型膠原蛋白同時存在,並有助於提升皮膚彈性和緊致感;此外3型膠原蛋白還與血管和心臟內的組織形成關(13)。因此,有動物研究指出,3型膠原蛋白的缺乏與血管破裂,甚至與其早期死亡的風險有高度相關(14)

膠原蛋白(4型):4型膠原蛋白是形成『基底層』重要的關鍵成分,它存在於內皮細胞中,形成包圍器官、肌肉和脂肪的組織。以及分佈在人體大部分的消化器官和呼吸道表面,並可以在皮膚/組織的頂層和最深層之間的間隙中找到。由於基底層是一層薄薄的凝膠狀液體,因此可以替附著的組織提供緩衝摩擦的作用空間。

膠原蛋白(5型):5型膠原蛋白是製造細胞表面物質、頭髮和女性胎盤(懷孕期間在子宮內發育的器官,提供成長中的嬰兒氧氣和營養,並清除代謝的廢物)等組織結構的關鍵成分(15)

膠原蛋白(10型):10型膠原蛋白能促進人體新增的骨骼和關節軟骨的形成。它參與了內軟骨骨骼化的過程,並有研究發現,10型膠原蛋白有利於骨折後骨骼癒合和修復滑液關節(16)

 

補充膠原蛋白不只能美肌!?
由上述可知,要攝取膠原蛋白其原理主要是要讓人體各組織,充分取得所必要的胺基酸,藉以發揮其最佳化的組織功能。另外,攝取足量膠原蛋白粉對於人體的其他益處說明如下:

1. 恢復皮膚的彈性

    增加膠原蛋白的攝取可以幫助你的皮膚看起來更緊致,增加光滑度,並幫助你的皮膚細胞保持正常更新和修復。在一篇雙盲、安慰劑對照調查膠原蛋白抗衰老特性的研究發現,在35-55歲的女性中使用2.5-5克膠原蛋白水解物,每天一次,持續8周,可顯著改善皮膚彈性、皮膚水分、經表皮失水(乾燥)和皮膚粗糙度,且幾乎沒有副作用(17),這也說明膠原蛋白是最好的天然護膚成分。

    另外,膠原蛋白的好處還包括減少橘皮組織(18)和妊娠紋(19)的產生,尤以當皮膚因膠原蛋白減少而失去彈性時,因為皮膚變薄了,橘皮組織變得更加明顯,因此補充膠原蛋白,有助於皮膚維持其彈性,而讓我們看起來更青春有活力。

2. 減少關節疼痛和退化

    若您在行走或移動時,感覺膝蓋或腳部疼痛,這可能是我們的肌腱和韌帶缺乏膠原蛋白所致。膠原蛋白以其凝膠狀的光滑結構覆蓋在我們的骨骼肌上,使我們能夠在沒有痛苦的情況下滑步和移動,因此攝取足量的膠原蛋白就像給卡吱作響的腳踏車鏈上油般,可以幫助妳的關節更容易移動(13),甚至減少疼痛、老化與關節惡化的風險(21)

    最近的一項研究更指出,膠原蛋白是治療骨關節炎和其他關節疼痛及疾病的有效療法(22)。另外Harvard’s Beth Israel Deaconess醫學中心的研究人員調查了膠原蛋白的好處,發現補充2型膠原蛋白可以幫助類風濕性關節炎患者,緩解關節的腫脹所帶來疼痛症狀(23)

    另一項發表在《國際醫學科學雜誌》上的研究發現,用2型膠原蛋白治療骨關節炎及關節疼痛的人,可以顯著改善其日常活動中的動作表現,如爬樓梯、爬山、及睡眠品質(24)

3. 有助於緩解腸漏症狀

    如果妳的身體出現腸漏的症狀,建議可多攝取膠原蛋白,它可以幫助妳分解蛋白質、治癒受損的細胞壁,並補充體內治療性胺基酸,修復腸道內的結締組織(25)

    另外,有研究指出,在炎症性腸病患者中,血清中的膠原蛋白濃度會降低。因為膠原蛋白中的氨基酸可以構建結腸和消化道的組織,所以補充膠原蛋白可以幫助治療腸胃症狀和疾病,包括腸漏綜合症、腸胃炎、胃食道逆流、克隆氏症和潰瘍性結腸炎(26)

    除了幫助治療腸漏症,膠原蛋白還能幫助腸道內水分的吸收,讓身體所代謝的廢物可以順利的排出體外。

4. 提升人體新陳代謝效率,肌力與肌肉能量的輸出。

    文獻指出,攝取膠原蛋白,有助於提升人體新陳代謝(27),其中甘胺酸成分能促進葡萄糖轉換,讓肌肉細胞充分得到所需能量,以維持足夠的肌肉力量來支持人體運動,延緩骨骼老化的速度(28)。此外,有研究指出,甘胺酸還能夠促進消化系統及中樞神經系統發揮其正常功能,這對身體健康的維持與延緩身體器官的老化有相當大的助益(29)

另外,膠原蛋白的其他主要胺基酸成分-精胺酸,能促進蛋白質製造效率,協助傷口癒合及幫助人體生長發育;而其他胺基酸成分-穀氨醯胺,能促進許多人體化學物質的合成,能為我們的細胞提供充足的 "燃料",併發揮最大的更能效用(30)

5. 強化指甲、頭髮和牙齒的健康。

    蛋白質是組成指甲、頭髮與牙齒的主要成分。若攝取足夠膠原蛋白,可以幫助維持指甲的強壯,並可能扭轉脫髮的狀況(31)

    根據國外期刊《調查皮膚病學雜誌》上的一項研究發現,"細胞外基質(ECM)和毛囊再生之間存在著必不可少的關係,這表明攝取足量的膠原蛋白,可能成為治療脫髮和其他皮膚相關疾病的有效方式(32)

6. 維持肝臟健康功能

    組成膠原蛋白的胺基酸成分-甘氨酸,能減少肝臟代謝外來物質、毒素及酒精時,所受到的傷害;甚至有研究發現,甘氨酸可以減少酒精所引起的肝損傷和其他形式的急性或慢性肝功能異常的狀況(33)

7. 保護心血管健康

    組成膠原蛋白的胺基酸成分-脯胺酸,能促進動脈壁釋放血液中所堆積的脂肪,並大幅減少動脈中可能的脂肪堆積狀況,並且有助於修復人體關節和動脈內組織,以及有助於控制血壓。

    由於膠原蛋白能附著在人體的關節及軟骨組織,它能緩衝身體所受到的外界振動或衝擊的影響(34),並能幫助我們遠離動脈硬化的威脅(35)

    此外,組成膠原蛋白的胺基酸成分-精胺酸,能協助一氧化氮的生成,從而改善血管的擴張,而讓血管通道更為順暢,從而改善人體的血液循環。

 

如何挑選所需補充膠原蛋白?

    若想從飲食中獲取膠原蛋白,建議可以攝取以下高蛋白質含量的食物,包括牛肉、雞肉、魚肉、豬肉(36)以及蛋殼膜(37)的萃取物。下面我們就來介紹這些不同類型食材所含的膠原蛋白類型以及對我們產生的益處。

  •  牛(牛或牛肉)膠原蛋白:主要由1型和3型膠原蛋白組成,1,3型膠原蛋白是人體中創造和發現的最豐富的類型,它提供了豐富的甘氨酸和脯氨酸(38),因此對肌酸的產生、肌肉的形成很有幫助(39)
  •  雞膠原蛋白:主要由2型膠原蛋白組成,它最適合製造軟骨,因此對關節健康特別有益。此外,2型膠原蛋白還能提供硫酸軟骨素和硫酸葡萄糖胺–這兩種物質都有抗衰老的作用(40)
  • 魚膠原蛋白:主要由1型膠原蛋白組成,富含甘胺酸、脯胺酸和羥脯胺酸等胺基酸成分,因此對關節、皮膚、重要器官、血管、消化系統和骨骼的保養與修護都有實質益處(41)。另外,羥脯胺酸是膠原蛋白組成三螺旋結構的重要關鍵,若膠原蛋白攝取不足,可能與關節退化等衰老症狀相關(42)
  • 豬膠原蛋白:主要由1型膠原蛋白組成,此來源與人類膠原蛋白型態非常相似(36),並已被廣泛使用在強化肌腱功能(43)、腸道組織修復(44)以及皮膚傷口癒合等整形外科材料上的使用(45)
  •  蛋殼膜膠原蛋白:主要由1型膠原蛋白所組成(46)(47),並含有3型、4型和10型膠原蛋白 (48),提供人體所需吸收的硫酸葡萄糖胺、硫酸軟骨素(49)、玻尿酸(50)和各種胺基酸元素,對於建立結締組織、傷口癒合、提升肌力和減輕肌肉疼痛與僵硬症狀有所助益。

    就以上所述,我們可以依據所需膠原蛋白類型,選擇適當的食物或營養劑進行補充。

豬隻是最有效的膠原蛋白來源!
    補充膠原蛋白不僅僅是「補充流失」而已,膠原蛋白的基本組成為三個胺基酸: 甘胺酸,脯胺酸和羥脯胺酸所組成的大分子序列。需要要透過酵素水解,切成二肽分子(二個胺基酸)與三肽分子(三個胺基酸)的型態才能被身體吸收 ,根據臨床研究,二肽分子中proline-hydroxyproline(Pro-Hyp,PO)(脯氨酸+羥脯氨酸) 是人體主要能吸收的膠原蛋白-特殊二肽成分的形式,也最能夠達到增加彈性和支撐力的美容效果,其具有「生理訊息傳遞者」的功用,在吸收後可能促進人體皮膚細胞增生、合成膠原蛋白和刺激玻尿酸酵素的活性,增加人體皮膚玻尿酸的含量(51)。因此膠原蛋白來源中 "二肽分子Pro-Hyp " 含量越高越好 

    並有日本學者的研究指出,實驗參與者在食用豬皮、魚皮及魚鱗所萃取的膠原蛋白後,測量其血液中能讓皮膚真皮生成更多的纖維母細胞,並用以促進提升膠原蛋白生成的 Pro-Hyp(PO)濃度,結果發現以食用『豬皮』成分所製成的膠原蛋白產品,所偵測到的濃度為最高達95%,魚皮其次為42%,最低濃度為魚鱗僅達39%(52)

    因此考慮購買豬隻來源的膠原蛋白產品來補足每日所流失的膠原蛋白,解決身體關節老化及皮膚潤澤問題。

 

為了健康,補充膠原蛋白吧!

    若是看完上述內容,相信妳一定能夠了解,為何每日需要補充人體所生產不足的膠原蛋白,因為除了能夠協助改善皮膚、頭髮、緩解關節疼痛及優化腸胃健康外,還能夠提升肝功能代謝效率,以及維持血管壁的暢通,降低心血管疾病對我們造成的影響。

    一般來說,在使用膠原蛋白方面,通常不會有副作用產生,然而若是自身體質對上述的膠原蛋白萃取來源有過敏徵狀,請特別留意避免誤食而產生過敏反應。另外常見有人詢問『膠原蛋白』與『明膠』有何不同?簡單來說就是兩者蛋白質的分子量有所差異,分子量較小,則越容易讓人體吸收利用。因此,我們可以搭配個人飲食習慣,多食用所熬煮的排骨高湯來提供人體合成膠原蛋白所需胺基酸成分,或者膠原蛋白補充劑,如膠原蛋白粉可以混入冰沙、湯或甚至是烘焙食品中,藉以滿足每日生成足量膠原蛋白的需求。

    最後的小叮嚀,在選擇所需膠原蛋白產品的同時,要考量到人體最易吸收的蛋白質分子量,有研究指出3000 Dalton的膠原蛋白分子量,其生物利用率約是其他分子量的15倍,且溶解在水中並無特殊的味道;然而,若膠原蛋白的分子量低於2000 Dalton,則會有太多的游離胺基酸,讓膠原蛋白產生刺鼻的味道(53)

    因此,在挑選符合自己膠原蛋白的同時,建議能以膠原蛋白分子量作為產品評估的主軸,因為食用後能被人體快速吸收才能達成身體保健的最大預期效果;由於3000 Dalton分子量大小範圍的產品,是最易被人體高度吸收且水解時狀態較為穩定,而不會產生過量的游離胺基酸,產生特殊異味而造成食用上的困擾。

    若能根據以上的挑選原則,相信一定能找到適合自己補充膠原蛋白補充的方式,進而維持青春健康的愜意生活。

 

 

參考文獻:

 

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53.Does anyone know of a way to regenerate the hip joint once it is bone on bone. 分子量