胶原蛋白肽（英文：Collagen 多肽 ）是一类以富含胶原蛋白的新鲜动物组织（包括皮、骨、筋、腱、鳞等）为原料，经过提取、水解、精制生产的，相对分子质量低于10000Da的产品。其具有分子质量小、生物相容性好、吸收性好等特性，在保健品、化妆品、食品等多领域应用广泛，生产与应用需符合国家标准GB 31645-2018。
胶原蛋白肽分为寡肽和多肽两种，其中由3~20个氨基酸组成的寡肽占较大比例。它具有大部分活性肽所共有的特征。胶原蛋白肽的分子质量<3ku，因此其易消化且易为人体吸收。胶原蛋白肽特有的Gly-Pro-Hyp序列也赋予了其独特的理化性质和生物活性。 胶原蛋白 肽的获取方式主要有3种：从天然生物体中提取；化学合成及重组 脱氧核糖核酸 技术；体外胶原蛋白 水解 。 胶原蛋白肽可通过促进胶原蛋白合成、提高 抗氧化 酶活性修复自然老化皮肤。
一些研究表明，胶原蛋白肽可以通过肠道吸收，胶原蛋白肽是由胶原水解得到的小肽，具有小肽的一些生理功能如降血压、抗氧化、有明显改善骨骼和关节的健康效应、可以促进软骨细胞再生。
来源
陆生动物来源
畜牧业大量制造出陆生动物 食品加工 的副产物，包括猪、牛、羊、鸡等动物的皮肤和骨骼。这些都可以作为提取 胶原蛋白 肽的大宗原料来源，需确保原料经检疫合格。截至2014年，全球动物胶原蛋白的产量超过24×10 4 吨，其中大部分都是猪和牛的皮骨。
水生动物来源
长期以来，生产胶原蛋白肽都是使用猪牛的皮骨为原料。但截至2014年，因为 牛海绵状脑病 、口蹄疫、 禽流感病毒 等牲畜疾病的爆发以及穆斯林信仰者的述求，人们转而从水产食品加工副产物中寻找替代原料，其中鱼皮和鱼骨、可食水生动物鱼鳔、可食棘皮动物、水母等就是理想的提取胶原蛋白的水产原料。
发现历史
胶原蛋白肽制备技术从20世纪中叶开始就已有研究。长期以来，人们一直通过酸法或者碱法从动物皮骨等原料中提取并 水解 胶原蛋白 。但是此类酸碱法水解胶原蛋白的制备工艺，存在污染大，能耗高，水解专一性差等问题，而且大部分都降解成了 游离氨基酸 。随着胶原蛋白肽的产业不断升级，胶原蛋白肽的制备工艺也经过了较大的改进并逐渐成熟。
20世纪90年代，研究人员 克隆 出兔 小肠 肽转运体，可以转运 二肽 、三肽甚至四肽。之后，研究人员克隆出人的肽转运体，可以转运二肽和三肽。至此， 小肽 直接吸收的理论已经基本形成，并被大部分研究者接受。胶原肽是胶原的水解物，在人体内降解至合适的分子量同样可以被直接吸收。
结构与组成
胶原蛋白 肽是由氨基酸经过不同的组合和排列所组成的线性或环状化合物，分为寡肽和 多肽 两种，其中由3~20个氨基酸组成的寡肽占较大比例。它具有大部分活性肽所共有的特征。与其前体原生胶原蛋白（285~300ku）相比，胶原蛋白肽的分子质量更低（<3ku），因此其易消化且易为人体吸收。胶原蛋白肽特有的Gly-Pro-Hyp序列也赋予了其独特的理化性质和生物活性。
胶原蛋白肽成分组成与胶原蛋白一致，胶原蛋白肽是小分子。胶原蛋白及胶原蛋白肽中含有甘氨酸-X-Y 重复序列，甘氨酸（Gly）是三肽中的固定组成，X、Y 位可以是任意氨基酸，以 L-脯氨酸 （Pro）和 L-羟脯氨酸 （Hyp）居多，所以胶原蛋白中甘氨酸占比最高，且含有丰富的脯氨酸和羟脯氨酸，含有少量的 半胱氨酸 （Cys）和 色氨酸 （Trp）及特有的 羟赖氨酸 （Hyl）。利用这一特性可对胶原及胶原肽进行定性和定量分析检测，相对分子质量小于10 000Da的胶原蛋白肽所占比例的检测方法，采用高效体积排阻色谱法。 胶原蛋白及其 水解 产物之间的关系和结构变化如下图所示。
制备
胶原蛋白 肽的获取方式主要有以下3种：从天然生物体中提取；化学合成及重组 脱氧核糖核酸 技术；体外胶原蛋白 水解 。
从天然生物体中提取
科学研究中往往需要特定结构或功能的胶原肽，若该胶原肽难以采用人工合成或人工合成复杂费力时，就会选择从天然生物体中提取的方法。研究人员为获得成骨潜能更优异的胶原肽，选择直接从马哈鱼骨中提取天然胶原蛋白肽。然而天然生物体含有的活性肽含量很少，主要应用于实验研究，很难进行大批量工业生产。
化学合成及重组DNA技术
胶原蛋白肽可通过化学合成获得，但是化学合成法及重组 脱氧核糖核酸 技术大多用于合成 药理学 级肽或长肽且成本较高。
体外胶原蛋白水解
胶原蛋白水解的方法分为酶解法、 化学 法、亚临界水水解法。化学法利用酸或碱断开 肽键 ，反应偏剧烈，易影响肽的活性，且用碱性试剂在 水解 过程中易发生消旋作用，产生有毒物质。亚临界水水解法利用亚临界状态下的水做 催化剂 水解 蛋白质 生成肽，不引入其他 化学物质 ，反应时间短，但需要先进的设备。
酶解法利用 酶水解 蛋白质生成肽，反应条件温和、得率高、环境污染小，因此酶解法是工业上最常用的水解 胶原蛋白 的方法。酶解法又分为3种：单酶酶解法、分步酶解法、混合酶解法。实验室中研究胶原肽特性时常会用到酶解法制备胶原肽，MEI等以 三文鱼 和 罗非鱼 皮为原料，用碱性 Caspase-3 将其酶解得到的胶原肽可促进创面愈合；JEEVITHAN等用 芽孢杆菌 耐热蛋白酶将 鲸鲨 软骨 胶原蛋白酶解得到低分子质量胶原蛋白肽，并用 电泳 分离出来3种不同分子质量的胶原肽。
体外 胶原蛋白 水解 法是将胶原蛋白水解成分子质量较低的 多肽 ，是当前主流的制备胶原蛋白肽的方式。体外 胶原蛋白 水解法通常有3个步骤：原料预处理、胶原蛋白提取、胶原蛋白水解。原料预处理的目的是去除非胶原物质，破坏三螺旋结构以便提取胶原蛋白，其中用 氢氧化钠 预处理最为常见。胶原蛋白提取的目的是提高水解敏感性和胶原蛋白纯度，提取方式有酶提法、酸提法、碱提取法、热水提取法和盐提法。
吸收与代谢
肠道吸收
传统 蛋白质 代谢理论认为，外源蛋白质进入体内，总是先经过 水解 作用变为 游离氨基酸 才能被机体吸收并利用。因而，口服的胶原肽经过消化后完全变成游离氨基酸，而后才经 消化道 吸收。即胶原肽不能以肽的形式吸收，只能以游离氨基酸的形式吸收，所以胶原肽的功能性没有任何意义。
血液吸收
有很多学者认为没有任何证据证明，三肽经过消化、进入血液以后，还继续保持三肽本身的状态，也不能证明 胶原 肽到底能不能从血液进入纤维母细胞进而合成胶原。
因为成本问题，在工业生产中一般不会直接制取 二肽 和三肽。二肽和三肽的吸收实际是指胶原肽进入人体后，经过消化分解成二肽和三肽后再经过肠道直接吸收入血液。对于胶原肽的吸收过程， 日本 研究者做了大量研究工作。 东北大学 的研究人员用C14标记鸡爪 胶原蛋白 水解物中的 L-脯氨酸 ，然后喂食给大鼠。结果表明，大鼠 血浆 中的短肽的浓度迅速增加，而且在血浆和肾脏中都发现了Gly—Pro—Hyp，而且在14d后，放射性在皮肤内仍有较高残留。 胶原肽可以以 二肽 形式被人体直接吸收并进入血液，并存在实验依据。
细胞吸收
没有确切研究表明 小肽 可以进入细胞内部，但已知分子量小于600U的 小分子 物质可以直接穿过细胞膜，进入细胞内部。而 胶原 二肽 和三肽的分子量通常小于600u。研究认为二肽和三肽，甚至更高分子量的肽可以通过转运因子穿过细胞膜，进入细胞内部。Laskin等研究表明，胶原肽对人体外周血液中性粒细胞有类似药物的作用。有研究表明在人体外周血内发现的胶原2肽Pro—Hyp可以促进 小鼠 皮肤成纤细胞的迁移和生长。发现浓度为200nmol/mL的Pro—Hyp能显著促进成纤 细胞 的迁移，浓度为0～1000nmol/mL的Pro—Hyp与鼠皮成纤细胞的增值率有显著的剂量效应关系。日本明治制果公司的研究人员发现2肽Pro～Hyp可以刺激人体成纤细胞的增值，并刺激 透明质酸 的合成。浓度为200nmol/mL的Pro—Hyp促进成 纤维细胞 增殖1.5倍，增强透明质酸的合成3.8倍。而中性粒细胞、成纤细胞等在伤口愈合与消除炎症的过程中有重要作用，对于延缓皮肤的衰老有益。
生理功能
降血压
血管紧张素转化酶（ACE）抑制剂是治疗 高血压 、 心力衰竭 等疾病的理想药物，但是其会使人体产生不良反应，而许多经过生物酶 水解 制备的胶原肽都具有ACE抑制剂作用。从海 鲷鱼 的鱼骨和 鱼鳞 中制备了具有降压作用的胶原肽；研究人员从 乌贼 胶原蛋白 和明胶水解物中分离出降压肽；利用猪骨明胶 水解 制备了降压肽；利用牛跟腱的胶原酶解制备ACE(血管紧张素转化酶)抑制肽。
抗氧化
自由基 的氧化作用是人体衰老和诸多疾病产生的主要原因，而 抗氧化剂 可以捕获或者 灭自由基，进而延缓机体的衰老。研究证明，以胶原、明胶为原料，通过水解可制备具有抗氧化功能的胶原肽，如制备鱼明胶抗氧化肽；通过酶解大马哈 鱼皮 制取的抗氧化胶原肽，可以缓解 小鼠 的 氧化应激 反应；研究人员发现，酶解后的鸡蛋壳膜胶原肽可以缓解Caco-2 细胞 的氧化损伤；研究人员还从 草鱼 皮酶解物中分离出3条具有抗氧化活性的胶原肽。
有益关节功能
胶原蛋白 肽本身具有独特的生理功能。动物实验和临床研究显示胶原肽具有明显改善骨骼和关节的健康效应：刺激增加成 骨细胞 数量，减少破骨细胞活性减少；维持 骨密度 ，增加骨骼的坚固性，避免骨吸收；改善 骨关节炎 患者或高危人群关节疼痛和关节功能等。 胶原 的水解物对关节炎症具有一定治疗作用。以上研究都表明，摄入胶原肽对机体皮肤的衰老具有一定缓解作用。
促进软骨再生
关节软骨是覆盖在关节表面的复杂组织，能起到降低关节的机械磨损的作用。研究人员发现 猪皮 、骨来源的胶原肽，经志愿者口服后，有助于修复软骨组织，缓解其膝骨关节炎的症状。用 透明质酸 和 硫酸软骨素 修饰胶原肽，摄入其可以促进 软骨细胞 再生。
抑制肿瘤
研究人员发现鱿鱼皮胶原蛋白肽对 小鼠 B16 恶性黑素瘤 细胞 黑素含量及 酪氨酸酶 基因表达的影响。进一步研究表明，鱿鱼皮胶原肽具有抑制B16黑素瘤细胞黑素合成的作用。
营养作用
根据传统理论分析， 胶原 中缺乏人体代谢必需的 色氨酸 ，它在营养上为不完全 蛋白质 ，所以其营养价值不高。因此，很多学者认为口服原本营养构成就不太理想的胶原肽对身体没有益处。而实际上，胶原肽来源于胶原，因此可以直接食用。胶原肽 混合物 一般由18种 氨基酸组成 ，氨基酸组成比较丰富。虽然由于胶原肽混合物不含色氨酸，而常被认为没有营养，但不能否认胶原肽混合物含有其他蛋白鲜有的大量 L-脯氨酸 、 L-羟脯氨酸 和 羟赖氨酸 ，而这些氨基酸都是组成胶原的原料，定期食用胶原肽对人体有一定补益作用。
对皮肤的作用
动物实验证明， 胶原蛋白 肽可通过促进胶原蛋白合成、抑制胶原蛋白降解和提高 抗氧化 酶活性修复自然老化皮肤。 细胞 实验证明，胶原蛋白肽可通过刺激核因子kB信号通路和转化 生长因子 β/Smad信号通路促进成 纤维细胞 增殖和胶原蛋白、弹性蛋白合成。临床研究表明，长期口服补充 胶原蛋白 蛋白肽或胶原蛋白肽联合其他具有抗氧化活性物质可改善皮肤含水量并降低皮肤经皮水分散失，改善皮肤皱纹和弹性，还可改善皮肤胶原纤维结构、真皮和表皮质量及面部皮肤的整体状况。
相关应用
在保健品中的应用
胶原蛋白 肽因其良好的生物相容性和低 免疫原性 在生物医药领域上应用广泛。一些研究表明，胶原蛋白能够 活化细胞 功能，可以加速 血红蛋白 和红细胞生成，常被应用于术后恢复和创伤愈合，可用作严重烧伤治疗中的 人造皮肤 替代物。临床研究表明， 胶原蛋白 肽可能具有降血压、保护胃黏膜、有助于术后恢复等功效。血管紧张素转换酶是一种外肽酶，在血管紧张素Ⅰ转化为血管紧张素Ⅱ的过程中起到 催化 的作用，并能使 缓激肽 失活，与 高血压 的发病密切相关。补充胶原肽可能作为骨骼、肌肉、血管损伤修复或疾病预防的辅助治疗剂。
在食品中的应用
胶原蛋白 肽含有大量的 甘氨酸 和 L-脯氨酸 ，摄入人体后可促进 软骨 细胞中生成大量的Ⅱ型胶原蛋白和 蛋白聚糖 ，二者对刺激软骨再生及受损软骨修复具有重要作用。在食品工业中胶原蛋白肽可作为肉类、糖果和 乳制品 等的 食品添加剂 ，用于改善食品的口感，延长 保质期 和保持颜色。研究人员用 亲和吸附 法从猪皮肤 胶原蛋白 水解物中分离出一种独特的胶原肽，只需添加3g/L的该猪皮胶原肽就能显著改善被冷冻4周后面团的 烘焙 和质地特性，结果表明该猪皮胶原肽具较强的抗冻和低温保护活性，在食品保鲜等方面有潜在应用价值。
在化妆品中的应用
不少文献中都有对动物来源的 胶原蛋白 和 多肽 的 抗氧化 及延缓衰老的功效进行了研究。胶原蛋白及胶原蛋白肽有抗氧化、保湿、美白等功效，是 化妆品原料 研究的热点。水产动物中提取的胶原蛋白肽与人皮肤胶原蛋白的结构相似，与皮肤有很好的相容性，且其有 甘氨酸 等天然保湿因子，可渗透进表皮层滋养皮肤，位于胶原分子外侧的大量亲水 基团 可与角质层中的水结合锁住水分，使之具有良好的保湿功效。研究人员发现，利用鳕鱼皮制备不同分子质量的 胶原蛋白 水解物均能有效抑制水分和 透明质酸 流失，且能消除 自由基 ，有效缓解皮肤粗糙、胶原纤维减少、松弛等问题，同时水解物的分子质量越小效果越明显。口服 胶原蛋白 肽可缓解 紫外线 照射引起的皮肤水分流失和产生皱纹等皮肤问题。
研究表明，胶原蛋白肽具有一定的美白作用：其 酪氨酸 残基 可同皮肤中的酪氨酸共同竞争与 酪氨酸酶 活性中心结合的机会，以此抑制酪氨酸酶对皮肤中酪氨酸的 催化 作用，阻止皮肤中 黑色素 形成，达到美白的目的。同时胶原蛋白肽可以增加皮肤弹性，从而减少光散射形成的阴影现象，提高皮肤的亮度，达到美白效果。