Гідролізований колаген - джерела та застосування

Арелі Леон-Лопес

1 Instituto de Ciencias Agropecuarias, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Av. Університет км 1. Ex Hacienda de Aquetzalpa. Тулансінго, Ідальго 43600, Мексика; moc.liamtoh@ylelra (A.L.-L.); xm.ude.heau@jmrotciv (V.M.M.-J.); moc.liamtoh@tvolopa (А.В.Т.)

Алехандро Моралес-Пеньялоза

2 Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Escuela Superior de Apan, Carretera Apan-Calpulalpan s/n, Colonia, Chimalpa Tlalayote, Apan, Hidalgo 43920 Мексика; xm.moc.oohay@17merical

Віктор Мануель Мартінес-Хуарес

Аполоніо Варгас-Торрес

Димитріос І. Зевголіс

4 Науковий фонд Ірландії (SFI) Центр досліджень медичних приладів (CÚRAM) Національний університет Ірландії Голуей (NUI Голуей), H91 TK33 Голуей, Ірландія

Габріель Агірре-Альварес

Анотація

Гідролізований колаген (HC) - це група пептидів з низькою молекулярною масою (3–6 KDa), які можна отримати ферментативною дією в кислотному або лужному середовищі при певній температурі інкубації. HC можна видобувати з різних джерел, таких як бичачий або свинячий. Ці джерела вказували на обмеження здоров'я протягом останніх років. Нещодавно дослідження показали хороші властивості HC, що містяться в шкірі, накипі та кістках з морських джерел. Тип та джерело екстракції - основні фактори, що впливають на властивості HC, такі як молекулярна маса пептидного ланцюга, розчинність та функціональна активність. HC широко використовується в декількох галузях промисловості, включаючи харчову, фармацевтичну, косметичну, біомедичну та шкіряну промисловість. У цьому огляді представлені різні типи HC, джерела видобутку та їх застосування як біоматеріалу.

1. Вступ

Колаген є найважливішим білком, що виробляється людським організмом, він в основному утворюється амінокислотою гліцином (33%), проліном та гідроксипроліном (22%) (первинна структура) у спіралі триплекса, яка утворена трьома ланцюгами α. Кожен альфа-ланцюг складається з 1014 амінокислот приблизно з молекулярною масою близько 100 кДа. Ці ланцюги згорнуті в ліву спіраль з трьома амінокислотами на поворот (вторинна структура). Ланцюги скручуються навколо один одного у потрійну спіраль, утворюючи жорстку структуру (третинну структуру). Суперспіраль представляє основну структуру колагену (четвертинна структура). Ця структура колагену є дуже стабільною через внутрішньомолекулярні водневі зв’язки між гліцином у сусідніх ланцюгах. Молекула колагену утворена для потрійної спіральної області та двох негелікових областей на кожному кінці спіральної структури з молекулярною масою ≈ 300 кДа, довжиною 280 нм та діаметром 1,4 нм [1,2,3].

Визначено майже 28 типів колагену, але колаген I типу є найпоширенішим у шкірі, кістках, зубах, сухожиллях, зв'язках, судинній лігатурі та органах. У хрящах присутній колаген II типу. Для колагену III типу шкіра, м’язи та судини є найпоширенішими джерелами цього білка. Повідомлялося про тип IV у виділеному епітелієм шарі базальної мембрани та базальної пластинки. Колаген типу V є одним з основних компонентів клітинних поверхонь і плаценти [4,5,6,7,8,9]. Коллагени різні за своїм α-ланцюговим складом, залежно від повторення та довжини повторення амінокислот Gly – X – Y, з перервами та без перерви, а також зайняття X та Y позицій проліном та його гідроксильованою формою, гідроксипроліном, відповідно [1,10].