你應該要知道的食事
作為美容聖品的膠原蛋白,是人體本來就存在的蛋白質,除了可以補充肌膚的膨潤與彈性,還可以保護關節。
膠原蛋白長久以來被女性當作美容聖品,用來補充肌膚的膨潤與彈性,連頭髮據說都可以維持光澤與韌度。其實膠原蛋白不僅僅與美顏有關,近年來有許多動物或臨床的研究,相當肯定膠原蛋白對退化性關節炎(尤其是膝關節)的效果,現在市場上對於關節保健關注的重點,已經由過去的葡萄糖胺成分轉向為膠原蛋白的產品,尤其是第二型膠原蛋白、非變性第二型膠原蛋白UC2,國外研究的文獻越來越多,因此膠原蛋白是一個新興而重要的保護關節的功效成分。
膠原蛋白只是一個統稱,而不同的膠原蛋白其實型態、組成都不太一樣,所以功效與建議的劑量大不相同,這邊為大家分析:
膠原蛋白是人體本來就存在的蛋白質
膠原蛋白是動物體內含量最多的蛋白質,對人體非常重要,它約占人體蛋白質的25∼35%,相當於人體重量的6%, 分布遍及全身各個組織器官,如骨骼、軟骨、韌帶、皮膚、角膜、各種內膜、筋膜 等,尤其在人體的皮膚和結締組織中,含有大量的膠原蛋白。膠原蛋白是一種很大型的蛋白質,分子量高達數10萬,以三股螺旋的型態形成很長的纖維,膠原蛋白的特性是有很好的彈性,可以提供人體裡面彈力的結構,可以說是人體裡的張力網。
根據研究,一條細細的膠原蛋白纖維,直徑不過0.15公厘,僅僅等於一根比較粗的頭髮這麼細而已,但是竟然可以拉住它2000倍的重量,然後長度最多可以延長為兩倍之長。可見膠原蛋白驚人的拉力與彈性。
世界上沒有素的膠原蛋白
所以有此一說,撐起高大植物的纖維是纖維素,但是纖維素沒彈性,所以植物無法行動;而撐起動物的纖維的是膠原蛋白,但是膠原蛋白有彈性,所以動物能自由活動,就是靠膠原蛋白。所以世界上沒有素的膠原蛋白,不要被誤導了,請參考植物沒有膠原蛋白。
膠原蛋白分成27型
膠原蛋白依照其立體結構可以分成27型,分別位於身體的不同地方,總之,人體需要彈性的地方就需要有膠原蛋白的存在,尤其是結締組織。
所以皮膚需要彈性,就有很豐富的膠原蛋白存在真皮中,肌膚才會豐潤有彈性;關節也需要彈性,所以有大量膠原蛋白存在於關節軟骨中,關節才能延展、轉動;我們的骨骼也需要彈性,否則很容易脆裂,所以也有大量的膠原蛋白存在硬骨裡,與鈣質形成複合結構,讓骨頭既堅強又有韌性。
目前作為營養補充的膠原蛋白可以分為三類。(圖片來源:韋恩的食農生活提供)
一、水解(第二型)膠原蛋白
水解膠原蛋白是作為營養補充品歷史最長的膠原蛋白,來源現在主要可以分成牛、豬、魚等等,牛豬主要是取其皮或硬骨、軟骨(很多人不知道,其實人體裡膠原蛋白的儲量最高地方之一是骨骼,占了30%左右)、魚主要是取魚皮。
韋恩提醒,在膠原蛋白的選擇上,牛要注意有沒有狂牛病的問題;豬要注意有沒有非洲豬瘟等問題;魚就要注意有沒有來自水體汙染如重金屬、戴奧辛的汙染問題。
基本上,這種水解膠原蛋白宣稱第二型其實沒太大意義,因為膠原蛋白原本的分子量高達數十萬,而依照其立體結構可以分成數十型,但是在水解過程中已經被切成數千分子量的小分子,失去原來的面貌,所以標榜其第幾型已經失去本意。
從1980年代,就有很多科學家研究水解膠原蛋白對關節的功效,到目前為止,已經有很多研究肯定口服水解膠原蛋白5~10克對關節的活動力,或是對減緩關節疼痛有正面的幫助,所以對退化性關節炎有預防的效果。
比如說這份發表於食品與農業科學期刊(Journal of the Science of Food and Agriculture) 由日本新田公司與印度學者合作的雙盲對照的臨床研究 A double-blind, placebo-controlled, randomised, clinical study on the effectiveness of collagen peptide on osteoarthritis 顯示,針對關節炎患者,每日服用10克的水解膠原蛋白,可以有效改善WOMAC(關節炎)指數,以及降低疼痛指數。
另一篇更早期的研究,發表於國際運動醫學期刊(Int. J. Sport Med) 由學者Beuker, F. and Rosenfeld, J. 的研究以雙盲的方式,研究 100 位老年病患 (平均年齡 62 歲),持續觀察1到6個月。其中給團體中一半老人每天10公克的水解膠原蛋白,團體另外一半給予安慰劑,並記錄慢性關節功能退化之程度。
結果顯示吃水解膠原蛋白的那一組,其體內有明顯很高的羥基脯胺酸 (hydroxyproline) 含量 (膠原蛋白的主要成份)。在與對照組相比較後,可清楚發現吃水解膠原蛋白的那一組,其關節機能 (如彎曲度、伸展度、旋轉度) 都有很明顯的改善。
上面提到的羥基脯胺酸 (hydroxyproline,Hyp)就是膠原蛋白與其他蛋白質不同之處,蛋白質都是多種胺基酸所組成的,但是唯有膠原蛋白含有特別高的羥基脯胺酸這種特殊胺基酸,所以羥基脯胺酸常作為膠原蛋白存在的指標。檢驗膠原蛋白含量,也常用羥基脯胺酸的含量再倒推算計算得到膠原蛋白含量。
二、膠原蛋白胜肽
這裡膠原蛋白胜肽指的是具機能性的二胜肽或是三胜肽,就是前面所提的Pro-Hyp(脯胺酸-羥基脯胺酸,俗稱PO)與Hyp-Gly(羥基脯胺酸-甘胺酸,俗稱OG)或是三肽Gly-Pro-Hyp(甘胺酸-脯胺酸-羥基脯胺酸)等等短胜肽。
既然他們才是有功效的部分,所以也有人透過生技工程無論是經由膠原蛋白酵素處理後,將他們純化濃縮出來,或是經過胺基酸合成的方法,生產這些短胜肽,但是因為處理成本很高,所以難以商業化,還是不如吃水解膠原蛋白,讓身體自己靠消化分離出這些短胜肽比較經濟。
三、非變性第二型膠原蛋白(UC2)
近年來,有哈佛學者對膠原蛋白做了更深一層的研究,發明出非變性的第二型膠原蛋白最為保健營養使用。目前由哈佛團隊研究最透徹,也最早成功量產的叫做UCII (UC2)。
非變性的膠原蛋白就是維持了膠原蛋白的原來的立體結構,所以保留了膠原蛋白的大分子型態,這樣的分子仍具有膠原蛋白三股螺旋的特性,所以與眾不同。而經過研究,這樣的非變性第二型膠原蛋白與上面講的水解膠原蛋白的功效也很不一樣,每天只要40毫克,就可以發揮預防關節退化的效果。而這非變性的第二型膠原蛋白還有一個特色,就是只能萃取自雞胸軟骨。
根據學者發表在期刊的研究結果顯示,每天服用40毫克的非變性第二型膠原蛋白(原料名為UC-II)可以在WOMAC (退化性關節炎指數)獲得降低,同時疼痛指數也可以明顯降低,而對比葡萄糖胺與軟骨素的對照組,改善程度可以達到2~3倍。
學者依據細胞實驗的成果推論,這是因為非變性第二型膠原蛋白會刺激小腸的培氏斑塊(Peyer’s patch),培氏斑塊屬於淋巴系統之一,負責人體的免疫反應,受非變性第二型膠原蛋白刺激會引發調節T細胞的反應,這個調節T細胞會抑制關節軟骨的發炎,減少人體關節軟骨因為發炎而被自體酵素分解的情形,讓軟骨組織得以有增生復原的機會,所以可以有效預防關節軟骨的退化。
但是,這下子同樣的問題又來了,這麼大的非變性第二型膠原蛋白分子,如何通過胃酸?
學者在另一項研究特別探討此事,發現在模擬胃酸以及胰蛋白酵素的環境下,這個非變性第二型膠原蛋白在90分鐘後還可以保留47%,這樣的時間早就足以讓食物從胃部排空進入小腸了。
膠原蛋白會被胃酸分解,所以一定沒效?膠原蛋白是蛋白質 會不會被胃酸分解?
膠原蛋白最常被人質疑的是,膠原蛋白既然是種蛋白質,那不是被胃酸分解後就沒了嗎?我認為可以從科學的角度反思這個想像中的迷思:
1、人的胃酸沒那麼強,消化力沒那麼好,所以蛋白質不會100%在胃裡分解。大家思考看看,如果胃像個黑洞,分解力那麼好,那麼我們應該不會因為病菌而拉肚子了(事實上只有禿鷹才算是動物界的鐵胃,胃酸連腐屍都不怕,人還差很遠)。
或是,人應該不會再擔心食物過敏了,因為過敏原絕大部分都是蛋白質啊,事實上,還是許多過敏原會接觸到小腸的淋巴細胞,造成過敏反應,甚至造成腸漏症。也因此,其實人的糞便裡還是有2~3%的蛋白質,通過消化而殘留。
所以,蛋白質會在胃裡完全分解為胺基酸是過度的想像。應該說,蛋白質在胃裡會進行程度不同的分解,產物會有胺基酸、但是也會有胜肽、與少量的蛋白質。
2、需要完整膠原蛋白才能發揮功效,只不過是以形補形的迷思。事實上,水解膠原蛋白對關節發揮功能,不是靠膠原蛋白的結構,而是靠膠原蛋白裡特有的羥基脯胺酸形成的特殊二胜肽或是三胜肽。
膠原蛋白中的機能性二胜肽 正是功效的來源
學者研究膠原蛋白中的機能性二胜肽:Pro-Hyp(脯胺酸-羥基脯胺酸,俗稱PO)與Hyp-Gly(羥基脯胺酸-甘胺酸,俗稱OG)或是三肽Gly-Pro-Hyp(甘胺酸-脯胺酸-羥基脯胺酸),才是功效的來源。這些胜肽都要用到膠原蛋白裡特有的羥基脯胺酸,但是占膠原蛋白的整體量很低,大約只有 0.01%到0.2%左右,但是卻只有補充並消化膠原蛋白後才能得到。
根據學者進一步的研究,這些胜肽發揮預防關節軟骨退化的原因是,從細胞實驗及動物實驗的結果顯示,這些胜肽可能可以保護軟骨細胞,讓軟骨細胞免於過度分化與鈣化,進而預防關節軟骨的退化。
預防關節退化 要從飲食與生活型態一起著手
以上介紹了膠原蛋白對於預防關節退化的功效,希望對大家有所幫助。當然預防關節退化絕對不是只靠補充膠原蛋白就能達到,而是應該配合整體的健康生活型態,包括:
保持規律的運動習慣
軟骨需要運動刺激以及維持體液循環,才能有良好的新陳代謝,怕關節磨損而不運動是錯誤的,但是也不能從事過度劇烈的運動,以免關節有過度的負擔。
良好的熱身很重要
運動前一定要熱身,尤其是天氣冷時。因為軟骨處沒有血管,新陳代謝很慢,所以要充分熱身才能讓關節液對軟骨組織有很好的潤滑效果。
補充抗氧化劑
運動會產生很多自由基,平日多補充新鮮蔬果,吸收天然的抗氧化劑如花青素,或是魚油的DHA都對預防氧化很好。
補充益生菌
近來很多研究發現,腸道好菌可以抑制發炎,對預防關節退化也有直接的效果。
活動力絕對是人體保持健康的關鍵,關節不好活力就會下降,越不活動,身體機能的退化就會越快,這是一個惡性循環。所以常保活動力,就是常保年輕活力之道。
玻尿酸維持關節潤滑 如同引擎需要機油潤滑
關節液是關節之間的潤滑劑,與膠原蛋白補充關節軟骨的效果不同,就像引擎也需要機油潤滑,關節液具有保濕性與黏彈性,可以減少關節骨骼間的摩擦,維持關節的安全距離。
而玻尿酸就是關節液的主要成分,而自然老化、過度磨損、或是意外造成的關節炎都會破壞玻尿酸,讓關節液失去功能、甚至讓關節液減少,這時候就需要額外的補充玻尿酸。更多玻尿酸資訊,參考前文 玻尿酸的功效是人體天然保水劑,既潤滑關節也是乾眼的救星! 玻尿酸有3種天然來源怎麼分辨?
膠原蛋白常見Q&A
1、什麼是膠原蛋白?
膠原蛋白是動物體內提供彈力的蛋白質, 在人體的皮膚和結締組織中,含有大量的膠原蛋白。膠原蛋白是一種很大型的蛋白質,分子量高達數10萬,以三股螺旋的型態形成很長的纖維,可以說是人體裡的張力網。
2、膠原蛋白分成幾型?
膠原蛋白依照立體結構的細微不同,可以分成27型。分布於人體的不同地方。第一型主要分布於硬骨、真皮;第二型主要分布在軟骨;第三型分布於真皮與大動脈中。
3、有植物的或是素的膠原蛋白嗎?
沒有,膠原蛋白只有動物才有,植物的膠質是一些多醣類,與膠原蛋白屬於蛋白質不同。
4、市面上買到的膠原蛋白有分哪幾類?
市面上作為營養補充品的膠原蛋白主要有三類: 水解(第二型)膠原蛋白、膠原蛋白胜肽、非變性第二型膠原蛋白(UC2)
【本文獲韋恩的食農生活授權刊登,原文標題:膠原蛋白除了維持肌膚彈性,還能保護關節,該怎麼挑選UC2、水解膠原胜肽、或是PO-OG?】
【本文為作者意見,不代表本媒體立場】
審稿編輯:林玉婷
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