近日，我院徐宝才教授团队在食品领域国际学术期刊《Food Hydrocolloids》在线发表了题为“Collagen and its derivatives: From structure and properties to their applications in food industry”的综述文章。
图1在线论文图
由于全球人口快速增加带来的能源和食物挑战，减少浪费和对从产食物动物例如牲畜、家禽和鱼等屠宰和加工中产生副产物高值化利用已经成为重要挑战。据统计，中国每年有超过4900万吨猪肉输出，同时产生接近500万吨内脏、700万吨猪皮和800万吨骨头。这些副产物含有大量蛋白质，其中最多的就是胶原蛋白。因此，利用这些副产物中的胶原蛋白将为从屠宰动物中潜在生产高值副产物提供机遇。
在该综述中，作者首先介绍了胶原蛋白分子结构及其体内生物合成过程，描述了明胶和胶原蛋白肽的生产方法和结构；然后综述了胶原蛋白固有的自组装性、胶原蛋白和明胶凝胶力学性质、胶原蛋白和明胶功能特性以及胶原蛋白肽生物活性。最后，作者总结了胶原蛋白及其衍生物在食品工业中的应用。
图2图形摘要
胶原蛋白及其衍生物具有优异的力学性质、功能特性和生物活性。这些特性以及其生物可用度、可食性和生物可降解性使其能够被广泛应用于食品工业不同领域中。然而，胶原蛋白及其衍生物物种来源仍然有限，缺乏标准化的制备步骤。胶原蛋白及其衍生物作为食品添加剂被加入到不同形式食品中的方法以及在食品加工和储存期间与其他食品成分之间的可能反应需要进一步研究。另外，胶原蛋白基食品包装材料还不能够适应连续食品加工过程中机械操作，明胶基膜或涂层的抗水性仍然较差。胶原蛋白和明胶侧链上丰富的氨基酸残基为物理、化学或酶修饰提供了可能，这可能有助于克服胶原蛋白/明胶基食品包装材料目前的应用局限性。胶原蛋白基活性食品包装材料功能特性、理化性质和力学性质平衡以及这些活性物质的可控释放需要被进一步探究。而且，生物活性胶原蛋白肽分子机制和结构-活性关系不是完全清楚。开发胶原蛋白肽来作为功能食品也面临两个问题：1）临床生物有效性证据不足；2）工业规模化生产成本高。因此，我们需要付出更多的努力来应对上述挑战，从而促进胶原蛋白及其衍生物在食品工业的更好应用。
相关工作得到了国家重点研发计划（2021YFD2100804）、中央高校基本科研业务费项目（No. PA2019GDZC0099 and JZ2020HGQA0152）、安徽省科技重大专项（202003b06020023）和合肥市关键共性技术研发项目（2021GJ079）等项目的支持。