کلاژن یا کالژن مادهاي پروتئيني است كه اهميت خاصي در صنايع دارويي و پزشكي دارد. هدف از اين تحقيق، استفاده بهينه از مواد اوليه سهل الوصول و ارزان يعني مقادير پیله ابریشم ايران براي استخراج كلاژن نوع اول ميباشد.
کلاژن چیست؟
كلاژن در پزشكي براي تهيه انواع كرم ها، گاز و باندهاي ويژه پانسمان و ترميم زخم و در داروسازي براي تهيه كپسول هايدارويي و قرصها مصرف مي شود.
كلاژن در صنايع عكاسي نيزنقش مهمي به عهده داشته و امولسيوني از نمكهاي نقره مي سازد كه در مقابل نور بسيار حساس مي باشد.
كلاژن در صنايع ديگر مانند نساجي، تهيه چسب، كبريت سازي، ساخت كاغذپليكپي و كارتن سازي كاربرد فراوان دارد.
ا قبل از سال1950 ، اكثر مطالعات درباره كلاژن و ژلاتين بر روي چرم بوده وموارد استفاده صنعتي كلاژن و سيستم كلوئيدي آن مورد توجه محققان قرار گرفته است. اطلاعات اين محققان اگرچه مربوطبه اولين نمونه كلاژن ميباشد، ولي در تحقيقات مربوط به ژلاتين نيز به كار گرفته مي شود.
با استفاده از روش هاي قديمي و ياجديد، كلاژن به ژلاتين تبديل ميگردد. موارد كاربرد كلاژن زيادبوده و با تشخيص واكنشهاي شيميايي مربوطه، موارد استفاده آن افزايش يافته است.
ماده كلاژني بافت پيوندي (پوست، استخوان، تاندون ) به ماده محلول تشكيل دهنده ژل، تبديل شده كه به عنوان ماده غذايييا به عنوان چسب، كاربرد داشته است.
تصفيه ژله هاي شفاف بااستفاده از سفيده تخم مرغ به عنوان هنر خانم هاي خانه دار پذيرفته شده بود تا اينكه توليد صنعتي كلاژن ارائه گرديد.كلاژن نقش اصلي را در توسعه شيمي كلوئيد بازي ميكند.
در امريكاي شمالي پوست خوك، منبع عمده ماده اوليه براي توليد كلاژن نوع اول ميباشد. پوست خوك به شكل منجمد دربسته هاي بزرگ به كارخانه هاي توليد كلاژن برده مي شود.
دراروپا نيز مقادير زيادي پوست خوك براي توليد كلاژن نوع اول بكار ميرود، زيرا كه بازده توليد كلاژن نوع اول از آن بالا بوده ونياز به مدت زمان كمتري براي آماده كردن مواد اوليه براي استخراج و مشكلات كمتر درارتباط با فاضلاب كارخانه ميباشد .
هم اكنون ماده اوليه عمده مورد استفاده براي توليد كلاژن هاي صنعتي و خوراكي نوع اول، استخوان و پوست گاو، خوك و ماهي ميباشد.
کلاژن فراوان ترين پروتئين در بافت جانوران مي باشد.
مولکول کلاژن از سه پلي پپتيد مجزا به نام زنجيرههاي آلفا تشکیل می شود که هرکدام حاوی بیش از 1000 آمینو اسید هستند. فیبریل های کالژن چارچوب عمده بیومکانیکی برای اتصال سلول و لنگر اندازی ماکرومولکول ها فراهم می کنند و موجب تعیین شکل بافت و حفظ و نگهداری آن می شوند.
فیبریل هایبالغ کالژن از فیبریل های اولیه 10 میکرومتریتشکیل شده اند که می توانند به طول صدها میکرومتر رشدکنند. پپتيدهاي کالژن داراي ظرفيت بالاي نگه داري آب،فعاليت زياد آنتي اکسیدانی و پتانسيل بالاي کاهش فشارخون مي باشندپپتيدهاي کالژن غنی از آمینو اسید هایآبگریز هستند.
این آمینو اسیدها که در هنگام هیدرولیز با آنزیمو یا طی فرآیند تهیه غذا آزاد می شوند، دارای خاصیت آنتیاکسیدانی قوی می باشند. آمینو اسید پرولین که در کالژن بهوفور وجو دارد در مقابل اکسیداسیون بسیار مقاوم می باشد خصوصا درموقعیت های که اتم هیدروژن به گروه عاملی OH و یا گروه های عاملی دارای اتم نیتروژن متصل باشد.
کالژن کاربرد هاي فراواني در زمينه داروسازي و پزشکي،تهيه محصوالت بهداشتي، آرايشي و صنايع غذایي دارد.
کالژن همچنین کاربردهاي فراواني در مهندسيبافت از جمله ساخت دريچه هاي قلبي و پوست مصنوعي رادارد.
کالژن در داروسازی می تواند به اشکال ورقه ای،لوله ای، اسفنجی، پودر و محلول های قابل تزریق ساخته شود.
رشته هاي کالژن پستانداران، استوانه اي شکلبوده، اما در خارپوستان دوکي شکل می باشد.
رشته هاي کالژنخارپوستان دو قطبي با سرآميدي و سرکوبوکسيلي هستند وليرشته های کالژن در پستانداران به شکل تک قطبي می باشد.
کلاژن در پیله ابریشم:
Matsumura در سال 1973 و 1974 با انتشار اولين مقاالت درزمينه مطالعه مورفولوژيکي و تهيه و خالص سازي فيبرل کالژناز پیله ابریشم در اين زمينه پيشرو بوده است.
در سال 1982 Bailey با انتشار مقاله اي تحت عنوانتناقض اتصالات متقاطع وسیع و مقاومت مکانیکی پایین درکالژن استخراج شده از پیله ابریشم ،در اثر تحریک مکانیکیتحقیق در زمینه مطالعه کالژن استخراج شده از پیله ابریشم را ادامه داد.
با اين وجود هنوز دانش بسيار مختصري از کالژناستخراج شده از پیله ابریشم و خواص ترکيبات شيميايي آنوجود داشت تا اين که در سال 2002 Saito با انتشار مقالهاي در ارتباط با شناخت کالژن پیله ابریشمبه اين سواالت پاسخ داد.
جديدترين فعاليت تحقيقاتيدر سال 2010 توسط Liu در ارتباط با خالص سازي کالژناز پیله ابریشم و مطالعه ساختاری آنانجام شده است.
نتایج آزمون PAGE-SDS:
کالژن حل شده با پپسین استخراج شده از پیله ابریشم با کمک PAGE-SDSشناسایی شد. وزنمولکولی جزء غالب آن در حدود kDa 130مشاهده شد. وجود باند پهن در وزن ملکولی مذکور نشان دهندهحضور رشته های α( سه زنجیره α )می باشد. همچنین واحد های زیرساختاری β وγ( اجزاء غیر غالب) مشاهده شده است.
نتایج آزمون DSC:
در منحنی ترموگرام DSC مشاهده می شود با افزایشدرجه حرارت، منحنی از ناحیه گرما زا به ناحیه گرماگیر منتقلشده تا اینکه از دمای 94/46 درجه سانتی گراد یعنی دمایانتقالی کالژن محلول در پپسین این روند معکوس شده و باافزایش درجه حرارت منحنی دوباره به ناحیه گرما زا نزدیکمی شود.
نتایج آزمون طیف بینی IR-FT:
طیفIR-FT کالژن حل شده با پپسین دارای یک باند پهن cm 3420 است که نشان دهنده ارتعاشات کششیپیوند های آزاد H-N آمینو اسیدها در ساختار پلی پپتیدی کالژن می باشد.
باند تیز در ناحیه 1 -cm 1638 نشان دهنده ارتعاشات کششی پیوند O=C آمینو اسیدها موجود در ساختارکالژن می باشد. گروه عاملی H-N به عنوان یک گروه الکتروندهنده موجب شیفت گروه O=C در ناحیه مذکور شده استبطوری که باند ارتعاشی این گروه عاملی در عدد موج پایینتریدر طیف IR-FT ظاهر شده است .
تاثیر کلاژن بر پوست انسان:
زیبایی پوست و حفظ شادابی پوست همواره یکی از دغدغه های انسان ها بوده است و روش های مختلفی برای جوان ماندن و زیبایی پوست در حال حاضر توسط متخصصین پیشنهاد می شود. کلاژن ساختاری پروتئینی است که علاوه بر پوست در مفاصل استخوان و ماهیچه ها نیز یافت میشود.
کلاژن در پوست نوعی پروتئین است که با افزایش سن از میزان آن کاسته میشود و کاهش تدریجی آن عوارضی مانند شلی و چین و چروک های پوستی به دنبال دارد. نکته مهم این است که الکل ، قهوه و سیگار از فرآیند کلاژن سازی میکاهند و این اتفاق سبب تحلیل رفتن پوست و افزایش چین و چروک در سنین پایین تر می شود .
کرم های حاوی کلاژن تاثیرزیادی روی کلاژنسازی ندارند چون کلاژن ، پروتئین بافت درشت است و کرمهای حاوی کلاژن خیلی از سطح پوست جذب نمیشوند.
از پیله ابریشم برای کلاژن سازی پوست استقاده کنید
پیله ابریشم با دارا بودن پروتئین هایی مانند سریسین ، فیبروئین ، کربوهیدرات و همچنین ویتامین هایی از جمله ویتامین A و همچنین ویتامین E باعث این نوع از لطافت و نرمی در پوست میشود.
در صنعت پزشکی میتوان از پیله ابریشم برای درمان و التیام زخمها و همچنین برای پایداری استخانها و در بخش دیگر در جایگزین تاندومها استفاده کرد.
و در صنعت آرایشی بهداشتی استفاده از پیله ابریشم که امروزه به عنوان یکی از پرطرفدارترین محصول ارگانیک برای پوست شناخته میشود را میتوان به موارد زیر دسته بندی کرد:
- رطوبت رسان پوست
- سفید کننده پوست
- لایه بردار پوست
- رفع چروک پوست در مدت زمان کمتر از سه هفته
- سفت کننده پوست
- از بین برنده جوش سرسیاه
- پاکسازی پوست و منافذ آن
- از بین برنده پف زیر چشم
- و همچنین به دلیل وجود سریسین یک کلاژن ساز عالی برای پوست است.
جهت خرید محصول و مشاوره رایگان با ما تماس بگیرید.