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深度 | 3种典型氨基酸高效促进胶原蛋白生成
2019-09-17 10:41 TOM   

胶原蛋白基本上主要由几种特定氨基酸组成,其中甘氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸(Hyp)占胶原蛋白总氨基酸的57%,胶原蛋白作为体内最丰富的蛋白质,对于维持结缔组织的正常结构和强度至关重要。

甘氨酸、脯氨酸和赖氨酸在胶原蛋白结构中起着特殊的作用,它们在体内可用性的不足,是使胶原蛋白合成和再生变得困难的原因。这3种氨基酸对于合成原胶原至关重要!

1、甘氨酸

大多数蛋白质只含少量甘氨酸,胶原蛋白是一个重要的例外,甘氨酸这种特殊的氨基酸占胶原蛋白整个组成的1/3。法国化学家亨利·布拉康诺(Henri Braconnot)于1820年发现了甘氨酸。

甘氨酸在形成胶原蛋白中的作用

甘氨酸是胶原蛋白氨基酸组成中分子量最小的一个,是具有单个氢原子作为其侧链的氨基酸,由于甘氨酸的侧键非常小,它可以胶原蛋白合成中占据其它氨基酸无法占据的空间,比如作为胶原螺旋内的氨基酸,它可以在胶原蛋白α-链中氨基酸序列的第三个位置找到。

这一特性注定了甘氨酸成为胶原蛋白合成中的一个重要关键,因此甘氨酸是胶原蛋白合成中最重要的氨基酸,且是非常必需的,甘氨酸的基本作用之一是它将胶原蛋白的水溶性降低了一百倍。

除此之外,甘氨酸还具有其它重要的作用:

通过将葡萄糖转化为能量并提供给肌肉细胞,进而帮助形成肌肉组织。研究表明,甘氨酸在消化和中枢神经系统的功能上也起着重要的作用,它们在保持健康,年轻的身体中发挥重要作用。甘氨酸可以通过改进身体使用抗氧化剂的效率进而有助于减缓身体组织老化,并且甘氨酸也在DNA和RNA构建健康细胞的过程中起到重要作用。

2、脯氨酸

在形成胶原蛋白的所有氨基酸中,脯氨酸对促进皮肤健康的影响可能是最受关注的。随着年龄增长或者但遇到某些健康问题,人体对脯氨酸等氨基酸的需求会增加。皮肤健康状况差、愈合缓慢、关节疼痛、胃肠道问题以及心脏病高风险的人都可能从获得更多这种氨基酸中获得健康益处。

脯氨酸是一种亚氨基酸 - 与氨基酸非常相似,通常被称为"蛋白质的基本组成部分"。脯氨酸的结构是独特的,因为它是具有仲胺的唯一蛋白原氨基酸(生物合成形成蛋白质的一种类型)。它有助于"构建"胶原蛋白,而且还在许多有机反应中起到催化剂的作用。

脯氨酸在形成胶原蛋白中的作用

脯氨酸如此重要的原因之一是因为与甘氨酸一起,均是参与胶原合成的主要氨基酸。脯氨酸占胶原蛋白氨基酸组成的约15%,脯氨酸在体内可被转化为羟基赖氨酸和羟脯氨酸,以帮助形成胶原蛋白。脯氨酸特别适用于皮肤健康和伤口愈合。它刺激细胞迁移并有助于新的组织发育。研究发现,在伤口愈合的早期阶段,伤口液体脯氨酸水平比血浆水平高至少50%,表明脯氨酸主动进入伤口部位。另外,某些研究发现,含有脯氨酸的胶原蛋白补充剂可以改善皮肤屏障功能,诱导透明质酸的合成,促进成纤维细胞的生长和迁移。

另外,已有研究表明胶原中缺乏脯氨酸羟基化可影响胶原三螺旋的结构的稳定性,从而直接影响整体胶原蛋白的合成。

脯氨酸除了具有抗衰老作用和修复受损皮肤的能力外,脯氨酸的其他功能还包括:

支持免疫系统、改善抗氧化状态、改善肠道健康和营养吸收、支持新陈代谢、保护心血管系统。

3、羟脯氨酸

羟脯氨酸也是胶原蛋白的主要成分,占胶原蛋白总氨基和亚氨酸含量的约14%。羟脯氨酸(Hyp)对于正确形成胶原纤维至关重要。它是通过「酶4-脯氨酰羟化酶」对脯氨酸进行翻译后修饰而产生的。而且羟脯氨酸只在年轻肌肤中独一无二的存在。

羟脯氨酸在形成胶原蛋白中的作用

羟脯氨酸和脯氨酸对胶原蛋白的稳定性起着关键作用。羟脯氨酸上的额外OH参与与三螺旋中的其他链的氢键合,从而稳定胶原蛋白结构。另外,脯氨酸和羟脯氨酸通过允许胶原螺旋的急剧扭曲赋予胶原分子刚性。

羟脯氨酸重要性的一个实例是在我们的饮食中需要抗坏血酸(维生素C),其缺乏导致坏血病(一种以结缔组织的一般退化为特征的疾病)。实际上,维生素C充当脯氨酰羟化酶的辅助因子,其是脯氨酸羟基化所必需的。这种辅因子的缺乏会影响产生足够的羟脯氨酸,导致胶原蛋白的合成受损。

另外,脯氨酸-羟脯氨酸(Pro-Hyp)二肽形式的胶原蛋白样肽是一种胶原蛋白片段,仅由两个氨基酸组成,即:脯氨酰-羟脯氨酸,这种二肽研究证明可以200nmol / mL的剂量增加细胞增殖(1.5倍)和透明质酸合成(3.8倍),透明质酸一种对提高皮肤水分含量很重要的成分。

胶原蛋白重复的典型氨基酸序列

甘氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸为胶原蛋白氨基酸序列的主要组成,皮肤细胞每月更新一次,就像体内其他细胞一样,它们是由蛋白质制成的。皮肤需要这些必需氨基酸以正确的比例产生这些皮肤细胞。这些必需氨基酸刺激胶原蛋白的积累。如果有缺乏这些氨基酸,皮肤会变薄、起皱,甚至不能保留水分。

原胶原氨基肽

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责任编辑: WY-BD

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