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骨膠原蛋白[编辑]

骨骼是活的成長的組織,主要成分為有機質和無機質兩個部分。有機質主要為骨基質(bone matrix),骨基質中有 95% 是骨膠原蛋白(bone collagen)。無機質主要為骨礦物質(bone minerals),包含鈣、碳酸鹽、鈉、鎂、鉀、氟化物和氯化物等。 骨膠原蛋白佔人體骨骼50%以上的體積,為骨骼的主要結構。膠原蛋白這個名詞源自於希臘字「kolla」,意即黏膠。骨膠原蛋白在骨骼中具備類似黏膠的作用,提供鈣的結合位點,是骨骼儲存鈣質的地方。骨膠原蛋白能提供骨骼柔軟的基礎結構;鈣質與其他骨礦物質可以增加骨骼的強度與硬度。[1][2][3]


骨膠原蛋白的主要作用[编辑]

長高[编辑]

生長板」是影響身高的關鍵。生長板位於全身骨頭上下兩端,因受到腦下垂體分泌的生長激素刺激,會不斷增生軟骨組織,新生的軟骨經鈣化後形成硬骨,骨頭因而變長、變寬,這也是兒童能夠不斷成長、增高的原因。生長板的主成份為由骨膠原蛋白形成的軟骨組織。[4] 骨膠原蛋白(Type II Collagen)負責生長板的增殖(proliferation)[5],骨膠原蛋白也決定生長板拉長的速率,也就是長高的速率[6]。 一般的膠原蛋白,主要作用在皮膚,是I型(Type I Collagen),與生長板的II型膠原蛋白不同。補充一般的膠原蛋白並無法增加生長板的發育。

維持骨的密度與強度[编辑]

骨膠原蛋白在骨骼中有類似黏膠的作用,將骨礦物質維持在骨骼當中,可以避免骨鈣的流失。[7]

提供骨骼柔軟的基礎結構[编辑]

骨是由有機物和無機物組成的,有機物主要是骨膠原蛋白質,使骨具有一定的韌度,而無機物主要是骨礦物質,例如:鈣質和磷質使骨具有一定的硬度。人體的骨就是這樣由若干比例的骨膠原蛋白及骨礦物質組成,所以人骨既有韌度又有硬度,只是所佔的比例有所不同;人在不同年齡,骨的骨膠原蛋白與骨礦物質的比例也不同,以兒童及少年的骨為例,骨膠原蛋白的含量比較多,因此兒童及青少年的骨,柔韌度及可塑性比較高,而老年人的骨,骨膠原蛋白的含量比較少,故此他們的骨,硬度比較高,所以容易折斷。

促進骨膠原蛋白生成的營養素[编辑]

矽酸[编辑]

矽酸是水合型態的矽,身體利用率非常高,與一般低吸收率的二氧化矽不同。補充矽酸可以增加造骨細胞合成骨膠原蛋白之活性(PINP)19%。[8] 2011年,歐盟認定矽酸為安全食品,並通過允許矽酸的保健功效[9],包含:

  • 幫助維持骨骼的品質,刺激骨膠原蛋白的增生
  • 幫助維持骨骼強度
  • 幫助維持骨礦物質的密度

活性的維他命K2:MK-7[编辑]

MK-7是一種活性的K2,MK-7可以利用造骨細胞(osteoblasts)刺激骨膠原蛋白的生成。 骨膠原蛋白佔骨骼一半以上的體積,對於骨骼的柔軟度與彈性非常重要,負責骨基質(bone matrix)的生成與骨礦物質的累積。[10]

維他命C[编辑]

維他命C為合成骨膠原蛋白的關鍵輔因子(cofactor)。在骨骼,維他命C刺激造骨細胞(osteoblasts)形成骨膠原蛋白與骨基質(bone matrix)。[11]

參考文獻[编辑]

  1. ^ NIH Osteoporosis and Related Bone Diseases National Resource Center.. 
  2. ^ Compositional analysis of the collagenous bone matrix. A study on adult normal and osteopenic bone tissue, European. 
  3. ^ B. Batge, J. Diebold, H. Stein, M. Bodo, P.K. Muller, “Compositional analysis of the collagenous bone matrix. A study on adult normal and osteopenic bone tissue”. Eur. J. Clin. Invest., 22 (1992), pp. 805-812. 
  4. ^ Mackie EJ, Ahmed YA, Tatarczuch L, Chen KS, Mirams M. Endochondral ossification: how cartilage is converted into bone in the developing skeleton. Int J Biochem Cell Biol. 2008;40(1):46-62. doi: 10.1016/j.biocel.2007.06.009. Epub 2007 Jun 29. PMID: 17659995.. 
  5. ^ Yucel Agirdil The growth plate: a physiologic overview. Paediatrics. EFORT Open Rev 2020;5:498-507. DOI: 10.1302/2058-5241.5.190088. 
  6. ^ Coghlan RF, Oberdorf JA, Sienko S, Aiona MD, Boston BA, Connelly KJ, Bahney C, LaRouche J, Almubarak SM, Coleman DT, Girkontaite I, von der Mark K, Lunstrum GP, Horton WA. A degradation fragment of type X collagen is a real-time marker for bone growth velocity. Sci Transl Med. 2017 Dec 6;9(419):eaan4669. doi: 10.1126/scitranslmed.aan4669. PMID: 29212713; PMCID: PMC6516194.. 
  7. ^ Viguet-Carrin S, Garnero P, Delmas PD. The role of collagen in bone strength. Osteoporos Int. 2006;17(3):319-36. doi: 10.1007/s00198-005-2035-9. Epub 2005 Dec 9. PMID: 16341622.. 
  8. ^ T. Spector et al. Effect on bone turnover and BMD of low dose oral silicon as an adjunct to calcium/vitamin D3 in a randomized, placebo-controlled trial. J. Bone Miner. Res. ( 2005 ) 20 ( Suppl 1 ) : S172. 
  9. ^ Scientific Opinion on the substantiation of health claims related to silicon, EFSA Journal 2011;9(6):2259. 
  10. ^ Sato T, Inaba N, Yamashita T. MK-7 and Its Effects on Bone Quality and Strength. Nutrients. 2020 Mar 31;12(4):965. doi: 10.3390/nu12040965. PMID: 32244313; PMCID: PMC7230802. 
  11. ^ Aghajanian P, Hall S, Wongworawat MD, Mohan S. The Roles and Mechanisms of Actions of Vitamin C in Bone: New Developments. J Bone Miner Res. 2015 Nov;30(11):1945-55. doi: 10.1002/jbmr.2709. Epub 2015 Oct 7. PMID: 26358868; PMCID: PMC4833003..