Tinh chế collagen từ da cá basa bằng phương pháp ly tâm

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ COLLAGEN
1.1 Giới thiệu sơ lược về Collagen
Collagen là loại protein cấu trúc chính yếu, chiếm khoảng 30% tổng lượng protein
trong cơ thể ở các động vật có xương sống. Collagen có nhiều trong gân, da, xương, hệ
thống mạch máu của động vật và có mặt trong các lớp màng liên kết bao quanh các cơ.
Khoảng 10% protein trong cơ ở động vật có vú là collagen; các protein ngoại bào (hơn
90% trong gân, xương và khoảng 50% trong da) có chứa collagen [1]. Nó có tác dụng
giống như một chất keo liên kết các tế bào lại với nhau để hình thành các mô và cơ quan
nền tảng trong cơ thể.
Collagen cung cấp cho các mô liên kết những đặc tính nổi trội nhờ vào sự hiện diện
rộng khắp và sự sắp xếp mang tính cấu trúc của nó. Nó phân bố khắp nơi trong cơ thể, từ
chỗ gân nối bắp chân với gót chân cho tới giác mạc [1]. Trong gân và dây chằng,
collagen có tác dụng truyền lực từ cơ sang xương và tích trữ năng lượng đàn hồi. Sự di
chuyển nhịp nhàng, uyển chuyển sẽ không thể thực hiện được nếu thiếu những tính chất
này. Collagen còn là chất nền hữu cơ có trong xương và men răng giúp chúng chống lại
sự rạn nứt. Nó là thành phần chính trong da, mạch máu, các cơ. Collagen không chỉ có
chức năng cơ học, chẳng hạn như ở giác mạc, trật tự cấu trúc của các sợi collagen tạo
nên sự trong suốt [2].
Collagen được xem như một vật liệu mang tính xây dựng. Sự linh hoạt của nó là
nhờ vào cấu trúc cấp bậc phức tạp, tạo nên sự đa dạng trong tính chất nhằm phục vụ
những chức năng nhất định.
1.2 Cấu trúc của collagen
1.2.1 Cấu trúc phân tử của collagen [1]
Phân tử collagen (hay còn gọi là tropocollagen) là một protein hình trụ, dài khoảng
300 nm, đường kính khoảng 1,5 nm.
Luận văn tốt nghiệp Trang 1
Hình 1.1 Cấu trúc của phân tử collagen (triple helix)
Nó bao gồm 3 chuỗi polypeptide (gọi là chuỗi α) cuộn lại với nhau. Mỗi chuỗi α
cuộn thành đường xoắn ốc theo hướng từ phải sang trái với 3 gốc trên một vòng xoắn.
Ba chuỗi này xoắn lại với nhau theo hướng từ trái sang phải tạo thành đường bộ ba xoắn
ốc (triple helix).

Hình 1.2 Sự hình thành chuỗi xoắn ốc nội phân tử và giữa các chuỗi polypeptide
Luận văn tốt nghiệp Trang 2
1.5 nm
300 nm
Mỗi chuỗi polypeptide có khối lượng phân tử khoảng 100 kDa, tạo nên tổng khối
lượng phân tử của collagen khoảng 300 kDa. Chuỗi α được cấu tạo bởi khoảng 1000
amino acid. Các chuỗi α khác nhau (α
1
, α
2
và α
3
) ở thành phần amino acid. Sự phân bố
của các chuỗi α
1
, α
2
và α
3
trong các phân tử collagen khác nhau tùy thuộc vào sự khác
nhau về gene.
Collagen không có chứa tryptophan, giàu thành phần glycine, proline và
hydroxyproline, là một trong số ít những protein có chứa hydroxylysine. Nó chứa
khoảng 33% glycine, 12% proline và 11% hydroxyproline. Các amino acid sắp xếp trong
chuỗi xoắn ốc theo các dãy với sự phân bố như sau:
Bảng 1.1 Sự phân bố các amino acid trong chuỗi polypeptide
Triplet Tỉ lệ
Gly – X – X
Gly – X – I
Gly – I – X

Gly – I – I
0,44
0,2
0,27
0,09
Trong đó, I là imino acid (proline và hydroxyproline), X là các amino acid khác.
Glycine chiếm gần 1/3 trong tổng số các amino acid và nó được phân bố một cách đều
đặn tại vị trí mỗi 1/3 xuyên suốt trong phân tử collagen. Do glycine có các nhánh phụ
nhỏ nhất nên sự lặp lại của nó cho phép các chuỗi polypeptide kết hợp chặt chẽ với nhau
hình thành nên một đường xoắn ốc với khoảng trống nhỏ ở phần lõi.
Ngoài ra, trong phân tử collagen có những vùng gồm khoảng 9 ÷ 26 amino acid tại
các điểm đầu mút amino hay carboxyl của chuỗi. Các vùng này không sáp nhập với cấu
trúc xoắn ốc và được gọi là telopeptide.
Luận văn tốt nghiệp Trang 3
Hình 1.3 Cấu trúc của procollagen và sự chuyển từ procollagen sang tropocollagen
1.2.2 Cấu trúc sợi của collagen [3]
Phần lớn collagen trong mạng lưới ngoại bào được tìm thấy ở dạng sợi, bao gồm
những sợi mảnh, nhỏ. Thông qua quá trình tạo sợi, các phân tử collagen tổ hợp với nhau
hình thành nên các vi sợi (microfibril) bao gồm từ 4 ÷ 8 phân tử collagen hoặc với số
lượng nhiều hơn sẽ tạo thành các sợi (fibril). Những sợi này có đường kính từ 10 ÷ 500
nm tùy thuộc vào loại mô và giai đoạn phát triển. Các sợi collagen sẽ thiết lập nên các
sợi lớn hơn (fiber) và cao hơn nữa là các bó sợi (fiber bundle).
Hình 1.4 Cấu trúc sợi của collagen
Luận văn tốt nghiệp Trang 4
Hình 1.3 Cấu trúc của procollagen và sự chuyển từ procollagen sang tropocollagen
Chuỗi
polypeptide
Phân tử
collagen
Vi sợi

Sợi
Bó sợi
Hình 1.5 Quá trình tổ hợp tạo sợi của các phân tử collagen
Luận văn tốt nghiệp Trang 5
Phân tử collagen, dài 300 nm, đường kính vòng xoắn 1,5 nm
Chuỗi polypeptide
Tổ hợp thành
vi sợi
Tổ hợp thành
sợi
Tổ hợp thành
bó sợi
Các chuỗi collagen sắp xếp song song theo chiều dọc tạo thành các sợi với tính chu
kỳ nhất định. Chúng được sắp xếp so le nhau một khoảng 67 nm và có một khoảng trống
khoảng 40 nm giữa những phân tử liền kề nhau.
Hình 1.6 Sự sắp xếp của phân tử collagen trong một sợi
Nhờ vào cấu trúc có thứ bậc, độ bền vốn có của các chuỗi xoắn ốc được chuyển
sang các sợi collagen, cung cấp cho các mô độ cứng, độ đàn hồi và những đặc tính cơ
học riêng biệt.
Có vài liên kết bên trong mỗi chuỗi triple helix và một số lượng biến thiên các liên
kết ngang giữa các chuỗi để hình thành nên những tổ hợp có trật tự (như sợi collagen).
Các bó sợi lớn hơn được tạo nên nhờ vào sự trợ giúp của một vài loại protein (bao gồm
những loại collagen khác nhau), glycoprotein và proteolycan để hình thành các loại mô
khác nhau từ sự sắp xếp luân phiên của những thành phần trên. Sự không hòa tan của
Luận văn tốt nghiệp Trang 6
collagen là một trở ngại cho việc nghiên cứu nó cho tới khi người ta phát hiện
tropocollagen có thể được trích ly từ những động vật còn non do chưa xảy ra liên kết
ngang hoàn toàn. Tuy nhiên, sự phát triển của kỹ thuật hiển vi (Electron Microscopy
(EM) và Atomic Force Microscopy (AFM)) và sự nhiễu xạ tia X đã cho phép các nhà
nghiên cứu thu được những hình ảnh chi tiết về cấu trúc của collagen. Những tiến bộ này

có ý nghĩa quan trọng trong việc hiểu được cách thức mà collagen tác động lên mạng
lưới tế bào; sự xây dựng, phát triển, phục hồi, thay đổi của mô trong quá trình phát triển.

Hình 1.7 Hình ảnh của bó sợi (a) và sợi (b) collagen
Sợi collagen là các tổ hợp có cấu trúc bán kết tinh của các phân tử collagen. Các vi
sợi kết hợp tạo nên sợi lớn hơn. Các sợi collagen được sắp xếp với những cách thức kết
hợp và mức độ tập trung khác nhau trong các mô khác nhau để cung cấp các đặc tính
khác nhau của mô.
1.3 Phân loại collagen
Tính đến thời điểm hiện tại, có 42 loại chuỗi polypeptide được nhận dạng. Chúng
được mã hóa bởi 41 loại gene khác nhau, tạo thành 27 loại collagen. Họ collagen được
phân loại thành những phân họ khác nhau dựa vào sự tổ hợp của các siêu phân tử [4]. Sự
phân bố trong các mô của những loại protein khác nhau thể hiện tính đa dạng và phạm vi
Luận văn tốt nghiệp Trang 7
a
b
đáng chú ý, từ những loại collagen riêng biệt như collagen II, X có trong sụn đến những
loại collagen dạng sợi phân bố rộng khắp như collagen I và V. Những loại collagen khác
nhau thực hiện những chức năng chuyên dụng trong các mô và có phương thức sắp xếp
riêng biệt của các siêu phân tử. Một số loại được cấu tạo từ một tam phân (homotrimer),
trong khi đó những loại khác được cấu tạo từ nhiều tam phân. Loại collagen phong phú
nhất là những collagen dạng sợi hình thành những nền tảng cấu trúc của da, gân, xương,
sụn và những loại mô khác.
Hình 1.8 Một vài dạng sinh học của collagen
Luận văn tốt nghiệp Trang 8
Hiện tại, có ít nhất khoảng 13 loại collagen đã được trích chiết. Chúng khác nhau về
chiều dài của chuỗi xoắn ốc cũng như bản chất và kích cỡ của những phần không xoắn
ốc [1].
Bảng 1.2 Kết cấu chuỗi và sự phân bố của các loại collagen trong cơ thể người [1]
Loại collagen Kết cấu chuỗi Phân bố

I
(α1(I))
2
α2(I), trimer (α1(I))
3
Da, gân, xương, giác mạc, men răng,
sụn, mạch máu
II
(α1(II))
3
III
(α1(III))
3
Mạch máu, van tim, hạ bì, ruột, nướu
răng, thành tử cung
IV
(α1(IV))
2
α2(IV)
Màng nhầy
V
α1(V) α2(V) α3(V) hoặc
(α1(V))
2
α2(V) hoặc (α1(V))
3
Giác mạc, xương, mạch máu, sụn, nướu
răng
VI
α1(VI) α2(VI) α3(VI)

Da, cơ tim
VII
(α1(VII))
3
Da, phổi, sụn, giác mạc, nhau
VIII Chưa biết Tạo ra từ tế bào màng trong
IX
α1(IX) α2(IX) α3(IX)
Sụn
X
(α1(X))
3
Sụn
XI
α1(XI) α2(XI) α3(XI)
Sụn, đĩa đệm cột sống, dịch thủy tinh
XII
(α1(XII))
3
Gân, dây chằng
XIII Chưa biết Da, xương
Hơn 90% collagen trong cơ thể là các collagen loại I, II, III và IV. Những bệnh tật
liên quan đến collagen là do sự khuyết tật về gene ảnh hưởng đến sự sinh tổng hợp, sự
sắp xếp cũng như các quá trình khác trong sự sản sinh collagen một cách bình thường.
1.4 Ứng dụng của collagen
1.4.1 Ứng dụng trong công nghiệp
Nếu collagen bị thủy phân thì các chuỗi polypeptide sẽ tách nhau một phần hoặc
hoàn toàn, hình thành nên Gelatin. Gelatin được ứng dụng trong thực phẩm, dược phẩm,
mỹ phẩm và nền công nghiệp phim ảnh. Các nhà sản xuất các chất bổ sung dựa trên nền
Luận văn tốt nghiệp Trang 9

là collagen cho chế độ ăn kiêng khẳng định rằng sản phẩm của họ có thể cải thiện chất
lượng làn da, móng tay và sức khỏe xương khớp.
Theo tiếng Hy Lạp, collagen có nghĩa là “người
sản xuất keo hồ”, nói đến quá trình nấu da và gân
của ngựa cùng những loài động vật khác để thu được
hồ. Keo dán collagen đã được người Ai Cập sử dụng
cách đây 4000 năm và người Mỹ sử dụng nó cách
đây khoảng 1500 năm.
Hình 1.9 Keo dán collagen
Nó không những được dùng để giữ các dụng cụ trong gia đình mà còn rất hữu dụng
trong việc sản xuất các loại nhạc cụ như violin hay guitar; những loại này thường được
tháo ra để sửa chữa nên không thích hợp dùng các chất dính lâu bền, trong khi đó
collagen khi đun nóng thì có thể được làm mềm một cách dễ dàng.
1.4.2 Ứng dụng trong y học
Collagen là một vật liệu có khả năng phân hủy sinh học, có tính tương thích sinh
học cũng như khả năng cầm máu nên có thể được chế tạo thành những dạng khác nhau,
là một loại vật liệu sinh học lý tưởng cho việc sản xuất các sản phẩm y học. Màng
collagen được sử dụng cho hàng loạt những ứng dụng như làm chất bịt kín sinh học và
cải thiện tính đáp ứng sinh học đối với những mô cấy. Collagen được sử dụng như một
hệ thống phân hủy sinh học cho ra các loại thuốc bao gồm thuốc tránh thai, kháng sinh,
insulin, hormone tăng trưởng, [5]… Collagen được sử dụng rộng rãi trong phẫu thuật
thẩm mỹ, chữa lành vết thương cho các bệnh nhân bị phỏng, tái tạo xương và nhiều mục
đích khác thuộc nha khoa, phẫu thuật, chỉnh hình. Collagen còn được dùng trong việc
xây dựng cấu trúc da nhân tạo để chữa trị cho các vết bỏng nghiêm trọng. Đôi khi chúng
được sử dụng kết hợp với silicone, glycosaminoglycan, nguyên bào sợi, các tác nhân
tăng trưởng và các hợp chất khác. Collagen cũng được bán trên thị trường như một chất
Luận văn tốt nghiệp Trang 10
bổ sung, cải thiện tính linh hoạt của khớp. Ngoài ra, collagen còn là phần nền giúp tích
tụ calcium trong xương. Nếu hàm lượng collagen giảm đáng kể, calcium không thể tích
tụ làm cho xương giòn và dễ gãy, sụn dễ bị hao mòn tạo nên các cơn đau ở khớp gối và

hông. Như vậy, để xương cứng cáp hơn, ngoài calcium cần bổ sung một lượng lớn
collagen.
Collagen là một polymer tự nhiên, nó
được dùng trong phẫu thuật tạo hình như
bơm môi, căng da mặt,…
Mặc dù không thể hấp thụ qua da nhưng
hiện nay collagen đang được dùng làm thành
phần chính trong các sản phẩm mỹ phẩm.
Hình 1.10 Collagen dùng trong phẫu
thuật thẩm mỹ

Hình 1.11 Collagen áp dụng trong việc điều trị vết bỏng
Luận văn tốt nghiệp Trang 11
10 ngày sau khi sử dụng collagen
Vết bỏng mới, trước khi sử
dụng collagen
3 ngày sau khi sử dụng
collagen
1.4.2.1 Collagen dạng sợi
Collagen ở dạng sợi được dùng trong việc làm lành các vết thương, vết rạch trong
phẫu thuật. Sợi collagen có thể được xử lý để tạo cấu trúc sợi thẳng, dài dùng làm những
sản phẩm y học cho gân và dây chằng. Những ống collagen (collagen tube) được sử
dụng thay thế cho các cấu trúc như thực quản, dây thần kinh ngoại biên, niệu quản. Nó
cũng được sử dụng trong việc nuôi cấy tế bào.
1.4.2.2 Màng mỏng collagen
Collagen dạng màng và lớp mỏng được sử dụng để giữ cố định các vật chất sinh
học chẳng hạn như nhân tố XI 11 trong máu, dùng trong sự tái tạo các mô, nối kết lại
võng mạc, làm màng thẩm tích máu, làm vật thay thế lớp màng cứng của não. Nó còn
được dùng cho việc tái tạo dây thần kinh, khôi phục màng nhĩ, sụn và xương, kiểm soát
sự chảy máu cục bộ, khôi phục tổn thương của gan, là lớp màng chắn bảo vệ não, có tác

dụng phục hồi các vết thương.
1.4.2.3 Những loại collagen có thể tiêm được
Dung dịch và huyền phù collagen được dùng dưới dạng có thể tiêm được làm thông
sự tắc nghẽn động mạch, chữa gãy xương, tái tạo tủy sống, trị đái dầm, phục hồi chức
năng trượt của gân.
1.4.2.4 Sự nuôi cấy tế bào trên collagen
Sự phát triển của tế bào với sự hỗ trợ của collagen trong sự nuôi cấy tế bào vừa
được xem xét gần đây. Việc sử dụng chất nền collagen cho sự phát triển của tế bào da đã
được công bố một cách rộng rãi. Những tế bào nuôi cấy trên collagen kích thích, làm vết
Luận văn tốt nghiệp Trang 12
thương mau lành. Những nghiên cứu rộng rãi về sự phát triển của các tế bào da tự sinh
và khác loại trên nền collagen chứng minh tính khả thi để tạo ra nhiều chủng loại mô và
các cơ quan trong quá trình nuôi cấy. Sử dụng nguồn nguyên liệu tế bào nuôi cấy thuộc
nhiều chủng loại khác nhau có tác động to lớn đến việc điều trị cho các bệnh nhân có
những tổn thương về mô hoặc các cơ quan.
1.4.3 Ứng dụng trong mỹ phẩm
1.4.3.1 Tác dụng chống lão hóa, ngăn ngừa và cải thiện nếp nhăn
Khoảng 70% cấu trúc của da là collagen, phân bố chủ yếu ở lớp hạ bì của da.
Collagen tạo ra một hệ thống nâng đỡ, hỗ trợ các đặc tính cơ học của da như sức căng,
độ đàn hồi, duy trì độ ẩm, làm cho da được mịn màng, tươi tắn và trẻ trung. Collagen
giúp duy trì độ ẩm tối ưu cho tế bào. Ngoài ra, collagen còn đảm bảo sắc tố da, làm sáng
màu da. Sự suy giảm về chất lượng, số lượng collagen sẽ dẫn đến da trở nên khô, mất độ
căng, đàn hồi và thúc đẩy quá trình lão hóa của cơ thể. Chính vì vậy mà collagen đóng
vai trò quan trọng giúp cải thiện cấu trúc da, kích thích quá trình tái tạo của làn da, phục
hồi tế bào da bị tổn thương.
 Sự biến đổi collagen khi cơ thể lão hóa
Khi cơ thể lão hóa, protein của tế bào kết dính với nhau hoặc thay đổi hình dáng
làm cho chúng không còn đảm nhận được chức năng bình thường. Collagen bị mỏng đi
và tính đàn hồi giảm đi rõ rệt. Hậu quả là các nếp nhăn da xuất hiện. Để hạn chế sự hình
thành của nếp nhăn da, phương pháp chống lão hóa bảo vệ collagen và tăng cường tổng

hợp collagen được xem là hữu hiệu.
Khi cơ thể bước qua tuổi 30, tốc độ tổng hợp collagen bị chậm lại, tốc độ phân hủy
gia tăng. Trung bình mỗi năm, cấu trúc collagen bị mất đi khoảng 1,5% về khối lượng;
vì thế càng lớn tuổi, làn da càng bị lão hóa nhanh. Trước độ tuổi 45, 1/3 trong số tổng
lượng collagen của cơ thể có thể bị mất đi. Các nếp nhăn, nếp gấp xuất hiện ngày càng
Luận văn tốt nghiệp Trang 13
nhiều trên trán, quanh miệng và khóe mắt. Collagen mất đi cũng ảnh hưởng đáng kể đến
sự định hình các đường nét trên khuôn mặt, làn da bị chùng nhão, bị chảy, điều này đặc
biệt thấy rõ khi phụ nữ bước qua tuổi 40. Ngoài ra, có rất nhiều nhân tố góp phần vào sự
suy giảm của collagen. Các chất ô nhiễm có chứa độc tố toxin sẽ kích thích quá trình oxy
hóa, tạo ra các gốc tự do. Các gốc tự do này phá hủy tế bào bằng cách lấy đi một
electron của mỗi tế bào. Chúng còn là nguyên nhân gây ra các bệnh nghiêm trọng như
ung thư. Hút thuốc, chế độ dinh dưỡng không cân bằng, thiếu các nguyên tố vi lượng,
các loại thực phẩm đóng gói chứa nhiều chất hóa học có hại và không tập thể dục thường
xuyên là một số nguyên nhân đẩy mạnh sự mất mát collagen.
Hình 1.12 Sự lão hóa da
Sự lão hóa tế bào được trì hoãn nhờ collagen và hyaluronic acid. Các chất này làm
phẳng và lắp đầy các nếp nhăn của biểu bì, xúc tiến quá trình tái tạo tế bào da. Những
nếp nhăn ở cổ và quanh vùng mắt sẽ giảm xuống nhờ vào sự cải thiện của biểu bì.
Có 2 lý do để chính để các bác sĩ và chuyên gia thẩm mỹ sử dụng collagen trong
phương pháp chống lão hóa da hiện đại.
 Collagen có hiệu quả cao trong quá trình hồi phục và tái tạo da
− Điều trị collagen phục hồi: thường được sử dụng trong trường hợp da bị
tổn thương hay trong giai đoạn tái tạo sau khi điều trị nám, mụn trứng cá, sẹo, rạn da và
tiêu da thừa sau khi giảm béo. Sản phẩm Phials of Collagen and Elastin với các thành
phần chính là collagen, elastin và vitamin F, trong đó collagen được chiết xuất từ da heo
Luận văn tốt nghiệp Trang 14
giúp kích thích tế bào và sửa chữa các khiếm khuyết của mô nhờ đó phục hồi khả năng
đàn hồi của da. Ngoài ra, sản phẩm còn có thể điều trị các vết rạn do tăng cân hay mang
thai.

− Điều trị trẻ hóa bằng collagen 25% được sử dụng cho những phụ nữ từ 35
tuổi bắt đầu có dấu hiệu lão hóa với sự xuất hiện của các nếp nhăn, da bị mất nước,
chùng nhão, chảy xệ không còn căng mịn như trước nữa, màu sắc của da cũng trở nên
sạm lại. Sản phẩm Beautee Collagen Cell Pure với hàm lượng collagen nguyên chất lên
tới 25%, có khả năng bổ sung và duy trì độ ẩm cho da, cung cấp dinh dưỡng và bảo vệ
da chống lại môi trường ô nhiễm bên ngoài. Ngoài ra, sản phẩm còn có khả năng xóa bỏ
các nếp nhăn nông, cải thiện và làm mờ các nếp nhăn sâu do tuổi tác, phục hồi lại khả
năng đàn hồi tự nhiên cho da, ngăn chặn sự hình thành nếp nhăn trên da, thúc đẩy trẻ hóa
tế bào theo cơ chế tự nhiên.
 Điều trị bằng collagen có độ an toàn tuyệt đối
− Phần lớn các sản phẩm collagen nguyên chất đều được chiết xuất trực tiếp
từ da động vật là lợn, bò, cừu và cá da trơn; đặc biệt hơn, có một số loại collagen được
chiết xuất trực tiếp từ cơ thể người. chính vì vậy chúng hoàn toàn không có các chất hóa
học hay độc tố, khả năng tương thích với cơ thể người có thể lên tới 100% mà không hề
có phản ứng đào thải hay loại bỏ. Tất cả mọi người ở mọi lứa tuổi đều có thể sử dụng vì
sự lành tính của chúng. Ngoài ra, collagen còn được đưa vào da bằng ba phương pháp
chính:
• Thoa lên da và nhờ tác động của các công nghệ xung điện hay ánh sáng để
dẫn chúng vào sâu tới vùng da cần điều trị.
• Tiêm trực tiếp vào da.
• Ăn uống.
Ba phương pháp trên đều là những biện pháp rất an toàn không hề ảnh hưởng tới da
và cơ thể.
Luận văn tốt nghiệp Trang 15
(a) Trước khi điều trị (b) Sau khi điều trị

Hình 1.13 Tác dụng chống lão hóa của collagen
1.4.3.2 Giảm thiểu sẹo mụn

Collagen thúc đẩy quá trình tái

tạo mô tại những vùng da bị sẹo và
mụn. Một trong những chức năng
của collagen là tạo ra một mạng
lưới giữ cho tế bào da được nguyên
vẹn và giúp chúng di
Hình 1.14 Tác dụng trị sẹo mụn của collagen
chuyển ra bề mặt của da. Khi các tế bào mới này di chuyển ra bên ngoài, chúng sẽ điền
đầy các lỗ sâu của mô da, làm giảm sự xuất hiện của sẹo. Collagen cũng giúp củng cố
tính nguyên vẹn của tế bào da bằng cách kết hợp với các mô liên kết trong da để cải
thiện cấu trúc và tính đàn hồi.
1.5 Các nguồn cung cấp collagen
Chúng ta có thể bổ sung, làm tăng lượng collagen cho cơ thể bằng cách tiêm
collagen hoặc uống các loại thuốc có bổ sung collagen. Tuy nhiên, cách tốt nhất để gia
tăng lượng collagen cho da là lấy collagen từ các nguồn thiên nhiên như những phần
trích từ động và thực vật.
Luận văn tốt nghiệp Trang 16
(a) Trước khi điều trị (b) Sau khi điều trị
Bạn có thể tìm được collagen trong những loại thực phẩm nào? Dưới đây là một số
nguồn mà bạn có thể tìm thấy collagen để duy trì và bổ sung cho cơ thể
− Trái cây thuộc họ cam quít: các loại trái cây và rau củ có chứa vitamin C chính là
các nguồn tự nhiên sản xuất ra collagen. Bạn nên thêm vào chế độ ăn hàng ngày các loại
trái cây như cam, chanh và dâu. Bông cải xanh cũng là một trong những nguồn đáng tin
cậy tham gia vào việc tổng hợp collagen cho da.
− Nguồn collagen từ những sinh vật biển: collagen từ các loài cá mập là một nguồn
cung cấp collagen cho nhu cầu của bạn. Với những người Trung Hoa thích ăn vi cá thì
đây là một cách hiệu quả để bổ sung collagen.
− Bên cạnh đó, da và xương của các loài gia súc như lợn là những nguồn chính
cung cấp collagen và gelatin dùng trong thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm và công
nghiệp thuộc da. Hiện nay, những phần thừa từ cá như xương, vảy và da là những nguồn
thay thế cung cấp collagen.

1.6 Các dạng collagen nguyên liệu thu được từ da cá
1.6.1. Collagen dạng bột
Luận văn tốt nghiệp Trang 17
Hình 1.15 Bột collagen sản xuất từ da và vảy cá
Bột collagen từ da và vảy cá biển (marine fish collagen powder): là loại bột trắng,
không mùi, tan hoàn toàn trong nước ở nhiệt độ phòng, tạo thành dung dịch trong suốt;
được hấp thụ một cách dễ dàng, thành phần protein cao với hơn 90%, hàm lượng tro và
kim loại nặng thấp.
1.6.2. Collagen dạng gel
Collagen dạng gel được sản
xuất qua một quy trình phức tạp,
trích ly từ da của loài cá chép bạc
(silver carp). Loài cá này chỉ ăn tảo
biển nên nó rất thích hợp để làm
nguyên liệu thô trong sản xuất các
sản phẩm mỹ phẩm.
Hình 1.16 Collagen dạng gel
1.7 Một số sản phẩm collagen
1.7.1 Collagen EX
Công dụng:
Collagen EX là một chất bổ sung chứa
collagen cao cấp từ cá và hyaluronic acid,
cùng với những thành phần làm đẹp khác
như nhân sâm, mầm sen, quả lý gai Ấn Độ,
tất cả hòa trộn lại tạo thành một hỗn hợp
mang đến cho bạn làn da tươi trẻ và săn
chắc.
Xuất xứ: Shiseido, Nhật Bản.
Luận văn tốt nghiệp Trang 18
Hình 1.17 Collagen EX

1.7.2 Collagen update (nước uống bổ dưỡng)
Công dụng:
Giúp cơ thể khỏe mạnh, tinh thần minh mẫn, bổ
sung dinh dưỡng, duy trì các chức năng và độ
dẻo dai của khớp, giúp ngăn ngừa mụn và tái sinh
làn da mịn màng.
Xuất xứ: Shiseido, Nhật Bản
Hình 1.18 Collagen Update
1.7.3 Ediva collagen, hộp 30 gói
×
2,2g (bột)
Công dụng:
Ediva collagen bổ sung collagen, giúp làm
chậm quá trình lão hóa của da, cải thiện và làm mờ
nếp nhăn trên da đặc biệt là vùng quanh mắt, ngăn
chặn sự hình thành nếp nhăn trên da, tăng tính đàn
hồi giúp da săn chắc, duy trì sự trẻ trung, rạng rỡ
cho làn da. Ediva collagen giúp da duy trì độ ẩm
và chống lại các tác nhân gây ô nhiễm của môi
Luận văn tốt nghiệp Trang 19
trường như tia UV, khói, bụi,… Ediva collagen cải thiện sự linh hoạt của khớp, cải thiện
sự Hình 1.19 Ediva collagen
dung nạp calcium, giúp xương cứng cáp, gân và sụn khỏe mạnh, dẻo dai.
Xuất xứ: CTCP Dược Hậu Giang, Cần Thơ, Việt Nam.
1.7.4 Viospring collagen active essence
Công dụng:
Viospring được làm từ collagen nguyên chất từ cá sẽ
mang đến cho bạn một làn da đẹp, tươi trẻ. Những
phân tử collagen nhỏ trích ly từ vảy cá bằng công
nghệ cao cùng những chiết xuất từ cây cỏ và hương

thơm, có tác dụng xóa đi nếp nhăn, phục hồi nét thanh
xuân, sự săn chắc cho da.
Thành phần chính: collagen từ cá, elastin, silk
peptide, chiết xuất từ cây lô hội, cây chamomile,…
Xuất xứ: Trung Quốc
Hình 1.20 Viospring collagen active essence
1.7.5 Collagen essential mask sheet
Công dụng:
Nồng độ collagen trong tấm collagen cho hiệu
quả hấp thụ cao, đem đến làn da săn cắc, mịn
màng.
Xuất xứ: Hàn Quốc
Luận văn tốt nghiệp Trang 20
Hình 1.21 Collagen essential mask sheet
CHƯƠNG 2 MỘT SỐ QUY TRÌNH TRÍCH CHIẾT
COLLAGEN ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ
Luận văn tốt nghiệp Trang 21
2.1 Quy trình trích ly collagen từ da heo [6]
Hình 2.1 Quy trình trích ly collagen từ da heo
2.2 Quy trình trích ly collagen từ gân chân gà [7]
Luận văn tốt nghiệp Trang 22
Da heo
Da heo
Ngâm
Ngâm
Cạo lông
Cạo lông
Rửa
Rửa
Loại béo

Loại béo
Trích ly
Trích ly
Kết tủa
Kết tủa
Ly tâm
Ly tâm
Kết tủa lại
Kết tủa lại
Ly tâm
Ly tâm
Collagen
thành phẩm
Collagen
thành phẩm
Na
2
SO
4
H
2
O
H
2
O:da = 6:1 (w/w)
30 phút 1 lần
20 phút 2 lần
30
0
C

0,5% CHĐBM không ion
isopropyl
6h 2 lần (CHĐBM)
10h (isopropyl)
3% NaOH (w/v)
+ 1,9% monomethylamine (v/v)
20
0
C, 1 tuần
HCl 5M
pH = 4,6 ÷ 4,7
10.000 vòng/ phút
30 phút
CH
3
COOH 0,1M
4
0
C
72h
Cắt nhỏ
Cắt nhỏ
Loại protein hòa tan
và carbohydrate
Loại protein hòa tan
và carbohydrate
Trích ly
Trích ly
Gân gà
Gân gà

CH
3
COONa 0,5M
Dung dịch đệm citrate 0,15M
Na
2
HPO
4
0,02M
Lọc
Lọc
Thẩm tích
Thẩm tích
Kết tinh lại
Kết tinh lại
Rửa
Rửa
Collage
n
Collage
n
`
Hình 2.2 Quy trình trích ly collagen từ gân chân gà
2.3 Quy trình trích ly collagen từ da mực [8]
Luận văn tốt nghiệp Trang 23
Rửa sạch
Rửa sạch
Làm khô lạnh
Làm khô lạnh
Loại noncollagenous

protein và màu
Loại noncollagenous
protein và màu
Da mực
Da mực
Rửa
Rửa
Trích ly
Trích ly
Ly tâm
Ly tâm
Kết tủa
Kết tủa
Bột collagen
Bột collagen
Sấy lạnh
Sấy lạnh
NaOH 0,1M, 3 ngày
CH
3
COOH 0,5M, 3 ngày
Ly tâm
Ly tâm
NaCl 0,8M
50.000 vòng/phút, 1h
50.000 vòng/phút, 1h
Hình 2.3 Quy trình trích ly collagen từ da mực
2.4 Quy trình trích ly collagen từ da cá tuyết (Baltic cod) [9]
Luận văn tốt nghiệp Trang 24
Hình 2.4 Quy trình trích ly collagen từ da cá tuyết

2.5 Tình hình sản xuất collagen hiện nay
Luận văn tốt nghiệp Trang 25
Nguyên liệu
không tan
Collagen hòa tan
Cắt nhỏ
Cắt nhỏ
Dùng máy nghiền
φ = 3 mm
CH
3
COOH, 0,1 ÷ 0,5M
Tỉ lệ 1:6 ÷ 1:40
Khuấy
Khuấy
2h
0
0
C
Đồng nhất hóa

Đồng nhất hóa

4 phút
0
0
C
6.000 vòng/phút
Khuấy
Khuấy

24h
4
0
C
Đồng nhất hóa

Đồng nhất hóa

2 phút
0
0
C
6.000 vòng/phút
Ly tâm
Ly tâm
20 phút
10
0
C
10.000 vòng/phút
Da cá