Collagen và những ứng dụng trong cuộc sống

Collagen và những ứng dụng trong cuộc sống

Bạn đã từng bắt gặp quảng cáo hay nghe bạn bè bàn tán về một loại mỹ phẩm  hoặc thực phẩm chức năng nào đó có chứa thành phần collagen với những tác dụng tuyệt vời? Bạn biết đến collagen như 1 vị cứu tinh cho phái đẹp? Và bạn băn khoăn tự hỏi không biết Collagen là gì? Liệu vai trò của nó có chỉ dừng lại trong lĩnh vực làm đẹp? Bài viết dưới đây sẽ giúp các bạn có được cái nhìn khái quát nhất về Collagen và những ứng dụng quan trọng của nó.

 

Vài nét về Collagen

  •  
  • Collagen có ở đâu? Collagen là một loại protein, có ở trong cơ thể người và động vật. Collagen được phân bố ở hầu hết các bộ phận như: Da (70% cấu trúc trong da người), cơ, gân, sụn, răng, giác mạc, trong hệ thống thành mạch máu của động vật, xuất hiện trong lớp màng liên kết bao quanh các cơ, là thành phần chính của dây chằng, gân...
  •  
  • Cấu trúc Collagen: Collagen có cấu trúc bậc 4, dạng hình trụ, tương tự cấu trúc hình xoắn ốc, được cấu tạo bởi các đơn vị Tropocollagen có cấu trúc bậc 3. Mỗi Tropocollagen có cấu trúc dạng sợi hình ống,  gồm 3 chuỗi polypeptide cuộn lại với nhau. Các Tropocolagen này tổ hợp với nhau theo các hướng ngang dọc, tạo nên các mức cấu trúc khác nhau của phân tử Collagen.

       

  • Acid amin: Collagen chứa gần đầy đủ 20  loại acid amin. Trong đó không chứa cystein và trytophan, nhưng chứa một lượng lớn glycine (Gly), chiếm khoảng 33%, proline (Pro), khoảng 12% và hydroxyproline (Hyp), chiếm tỉ lệ 22% (Theo Balian và Bowes 1977).  Hydroxyproline là một amino acid đặc trưng của Collagen mà hấu hết tất cả các protein khác không có. Acid amin này có vai trò quan trọng trong sự ổn định cấu trúc của Collagen, cùng với Proline tạo nên sự bền vững cho cấu trúc bậc 3.
Một đặc trưng khác của Collagen chính là sự sắp xếp đều đặn các acid amin trên trong mỗi mắt xích của từng chuỗi xoắn ốc collagen . Trật tự các acid amin thông thường trong một chuỗi polypeptid là Gly – Pro –Y hoặc Gly – X – Hyp với X, Y là những đơn vị amino acid khác.

Carbohydrat: Collagen có chứa monosaccharide galactose hoặc disaccharide glucosylgalactose, tỷ lệ 2 đường này phụ thuộc vào loại collagen và tình trạng sinh học của cơ thể.

Chất khoáng: Trong thành phần Collagen chứ khoảng 1% chất khoáng.

 

Phân loại Collagen:

  • Type I: Collagen có nhiều nhất trong cơ thể. Có ở gân, xương, da và các mô khác. Đặc biệt phong phú trong các mô sẹo.
  • Type II, IX, X, XI: Có ở sụn
  • Type III: thường gặp trong các mô đang phát triển, đặc biệt là ở giai đoạn đầu quá trình chữa lành vết thương. Sau đó hầu hết chúng sẽ được thay thế bởi loại collagen “mạnh” hơn là Collagen type I
  • Type IV: Có ở màng mao mạch
  • Type V, VI : Hay gặp cùng Collagen type I
  • Type VII:  biểu mô
  • Type VIII : Lớp lót thành mạch máu
  • Type XII: Hay gặp cùng Collagen type I và type III

 

Ứng dụng của Collagen

 

Collagen dùng để thủy phân tạo thành Gelatin, một loại protein dễ tan trong nước, được sử dụng nhiều trong thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm và công nghệ nhiếp ảnh.

 

Trong công nghiệp thực phẩm: 
  • Dùng làm vỏ bao xúc xích, màng bọc bánh kẹo, nguyên liệu sản xuất thực phẩm chức năng, sản xuất một số loại kẹo dẻo.
  • Collagen hydrolysate được sử dụng như một phụ gia tạo cấu trúc trong công nghiệp sữa và các sản phẩm từ sữa.
  • Ngoài ra, Collagen cũng được dùng phổ biến trong quá trình làm sạch rượu vang, bia, nước trái cây do nó có khả năng làm keo tụ các chất vẩn đục trong dung dịch, đồng thời rất an toàn.....

Ứng dụng trong mỹ phẩm:

  • Collagen được bổ sung vào các loại mỹ phẩm, đặc biệt là các loại mỹ phẩm chăm sóc da.
  • Collagen có tác dụng chống lão hóa, ngăn ngừa và cải thiện nếp nhăn. Chúng tạo ra một hệ thông nâng đỡ, hỗ trợ các đặc tính cơ học của da như sức căng, độ đàn hồi, đồng thời giúp duy trì độ ẩm tối ưu cho da, đảm bảo sắc tố da, làm cho da mịn màng, tươi tắn và trẻ trung.
  • Collagen có tác dụng cao trong quá trình phục hồi và tái tạo da. Trường hợp da bị tổn thương hay trong giai đoạn tái tạo sau khi điều trị các vấn đề về da như nám, mụn, sẹo, tiêu da thừa sau khi giảm béo, có thể điều trị Collagen phục hồi.
  • Ngoài ra Collagen còn sử dụng làm nguyên liệu sản xuất mặt nạ dưỡng da, dầu gội...

Ứng dụng trong Y học và Dược phẩm.

  • Trong sản xuất thuốc:
    Gelatin là thành phần chính của vỏ thuốc nang mềm và thuốc nang cứng. Nó đóng vai trò là polyme tạo nên màng vỏ
    Gelatin khi hòa tan trong nước tạo độ nhớt, vì vậy nó còn được sử dụng làm chất ổn định trong dạng bào chế nhũ tương.
  • Cầm máu và hàn gắn vết thương:
    Bọt Collagen được sử dụng rộng rãi trong nha khoa và phẫu thuật để cầm máu và tăng khả năng hàn găn vết thương.
    Sợi Collagen có thể xử lý tạo cấu trúc thẳng dài, dùng làm sản phẩm gân, dây chằng Y học.
    Ống Collagen được dùng thay thế cho các cấu trúc thực quản, dây thần kinh ngoại biên, niệu quản...
  • Tác nhân thay thế máu:
    Collagen chiếm khoảng 3,5 -5,5% trong Plasma expander – một giải pháp thay thế trong trường hợp mất máu nghiêm trọng mà chưa có sẵn máu để truyền bổ sung. Plasma expander giúp thay thế lượng máu đã mất, phục hồi thể tích và áp suất máu.
  • Nuôi cấy mô và tế bào:
    Collagen được sử dụng làm chất nền hỗ trợ cho việc nuôi cấy tế bào. Tế bào nuôi cấy trên Collagen kích thích, làm vết thương mau lành.
  • Trong nội soi và phẫu thuật thẩm mỹ:
    Collagen hydrolysate được dùng để bôi trơn các ống nội soi, giúp các ống này dễ dàng đưa vào cơ thể, không gây đau cho bệnh nhân.
    Trong phẫu thuật thẩm mỹ, vì collagen là 1 polymer tự nhiên, nên được sử dụng để tạo hình như bơm môi, làm căng da mặt.
    Ngoài ra, collagen còn dùng làm nguyên liệu sản xuất thực phẩm chức năng cải thiện tính linh hoạt của khớp, sự chắc khỏe của xương do vai trò giúp tích tụ calci trong xương.

Trong công nghệ nhiếp ảnh.

  • Collagen là thành phần thiết yếu cho quá trình đông tụ và phát triển bạc halogen – một chất nhũ tương ảnh.