弹性蛋白是一种构成弹性纤维的蛋白质,其广泛分布在生物体内的各个组织和脏器中,主要存在于颈韧带、血管、肺、皮肤等有弹性的组织中。而这类组织不仅需要弹性,同时拉伸强度也是必不可少的,而且弹性蛋白对形态的构成和维持发挥重要的作用。弹性蛋白富含甘胺酸、丙氨酸、缬氨酸等疏水性氨基酸,而且在弹性蛋白生物合成过程中,其前驱物质弹性蛋白原通过赖氨酰氧化酶形成了氨基酸、锁链素、异锁链素(图1),并对由四个赖氨酸残基构成的交联结构进行干预,所以弹性蛋白对保持组织结构的稳定性和弹性有所帮助。
很早以前弹性蛋白就作为美容目的使用,不过是将牛的颈韧带为原料作为化妆品素材使用。近年来,随着bse和家禽传染病等的发现,其安全性遭到了质疑,所以亟待寻求可代替的原料。
在这样的背景之下,我们探讨将鱼类作为原料制造弹性蛋白的方法,开发了海洋性弹性蛋白肽“鲣鱼弹性蛋白”。在本文中主要介绍鲣鱼弹性蛋白的质量、invitro以及在人体试验中通过功能性验证所得的观察结果。
1.“鲣鱼弹性蛋白”的定义
鲣鱼弹性蛋白是一种以鲣鱼动脉球为原料的海洋性弹性蛋白肽。动脉球(图2)是部分动脉干较发达的硬骨鱼类特有的组织,其富含弹性纤维。
鲣鱼弹性蛋白从动脉球上去除胶原蛋白等蛋白质后,利用酶进行分解所得分子量1000以下的低分子缩氨酸约占80%。并且,通过动脉球调制的“鲣鱼弹性蛋白”的氨基酸组成和学术报告中提及的鱼类弹性蛋白3)相同。其特点是甘胺酸、丙氨酸等疏水性氨基酸含量高,与胶原蛋白不同的是它几乎不含羟(基)脯氨酸等(表1)。
现在市面上除了鲣鱼弹性蛋白,也有其他几种鱼类的弹性蛋白产品热销,但是这其中也有一些产品其氨基酸组成和鱼类的弹性蛋白不同、甚至完全不含只在鱼类弹性蛋白中才有的氨基酸锁链素、异锁链素。本公司所生成的鲣鱼弹性蛋白,其锁链素、异锁链素的含量完全按照规定标准心脏动脉球设置,并已经通过相关机构检测分析得以确认。
关于鲣鱼弹性蛋白的安全性,作为原料的鲣鱼动脉球在日本很早以前就有食用的先例,并且,通过进行的急性口服毒性试验以及变异原性试验已经证实其口服的安全性。另外,经过人体8个月的大量口服观察,也并未见任何异常。
由此,我们将鲣鱼弹性蛋白作为功能性食品代替提取自牛颈韧带的弹性蛋白。
2.鲣鱼弹性蛋白对皮肤的作用
皮肤是含有弹性蛋白的代表性组织,由表皮、真皮和皮下组织构成。弹性蛋白和胶原蛋白分布于真皮层,真皮成分的70%以上是胶原蛋白,与此相反,弹性蛋白的含量仅占了2%左右。这些微量的弹性蛋白存在于胶原蛋白纤维之间,从基底膜开始到皮下组织形成了连续的网状结构,所以皮肤能够富有弹性和柔软性。并且,有报告显示,皮肤弹性下降、产生皱纹、皮肤松弛等老化现象和弹性蛋白的减少和变性有关。
2-1对纤维芽细胞的作用
分布于皮肤真皮层的纤维芽细胞通过胶原蛋白和弹性蛋白的产生调节真皮层的环境。
为了确认鲣鱼弹性蛋白对皮肤的作用,将鲣鱼弹性蛋白添加到皮肤真皮纤维芽细胞中,如上图3所示,明确了其细胞活化作用和促进胶原蛋白产生的作用、促进弹性蛋白产生的作用。以上结果显示,鲣鱼弹性蛋白可能对活化真皮细胞外基质的生成有所帮助。
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