胶原是细胞外基质中的一种结构蛋白质，主要存在于动物的骨、软骨、皮肤、腱、韧等结缔组织中，对机体和脏器起着支持、保护、结合以及形成界隔等作用。胶原占哺乳动物体内蛋白质的1/3左右，许多海洋生物中胶原含量非常丰富，一些鱼皮含有高达80%以上的胶原。研究表明，在日本鲈鱼中，干基鱼皮、鱼骨、鱼鳍中的胶原含量分别为51.4%、49.8%和41.6%。
我国是一个海洋大国，渔业资源极其丰富，鱼品在加工过程中产生大量的皮、骨、鳞、鳍等下脚料，其重量占原料鱼的40%～55%，其中含有丰富的胶原蛋白。目前我国对渔业副产品的利用还处于初级阶段，主要以磨成鱼粉的形式作为饲料，产品附加值低。利用先进技术将海产鱼类的骨、皮等下脚料提取胶原蛋白和各种具有生理功能的活性肽，既能满足各行业对胶原蛋白和活性胶原肽的需求，又能提升水产品附加值并使废弃物再利用，对海洋水产行业的发展有积极作用。
图4-13为细胞外胶原的微观结构。生物体中的胶原蛋白通常由三条多肽链构成三股螺旋结构，即三条多肽链的每条都左旋形成左手螺旋结构，再以氢键相互咬合形成牢固的右手超螺旋结构，这一区段称为螺旋区段，其最大特征是氨基酸呈现（Gly—X—Y）n周期性排列，其中Gly为甘氨酸，X和Y为脯氨酸、丙氨酸、羟脯氨酸等氨基酸。胶原蛋白的化学结构由遗传决定，其含量及组成随生物种类有显著不同，目前脊椎动物中发现的胶原蛋白的类型有27种。
图4-13 细胞外胶原的微观结构
海产品加工废弃物中的皮、骨、鳞和鳍等生物质中含量最多的是I型胶原蛋白，是一种纤维性胶原。鱼肌肉中存在的主要是I型和V型胶原蛋白，它们被认为是主要胶原蛋白和次要胶原蛋白。与猪、牛等陆生哺乳动物皮肤中的胶原蛋白相比，鱼皮胶原蛋白的热变性温度较低，这与鱼皮胶原蛋白中脯氨酸和羟脯氨酸含量较陆生哺乳动物低有关，因为胶原蛋白的热稳定性与羟脯氨酸含量呈正相关。脯氨酸和羟脯氨酸起着连接多肽和稳定胶原的三螺旋结构的作用，其含量越低，螺旋结构被破坏的温度就越低。应该指出的是，海洋胶原中蛋氨酸的含量比陆生动物高很多。
表4-4为哺乳动物皮肤和鱼皮中含有的胶原蛋白每1000个氨基酸残基中的各种氨基酸含量。图4-14为几种典型氨基酸的化学结构。(www.xing528.com)
表4-4 哺乳动物皮肤和鱼皮中胶原蛋白的氨基酸组成
续表
图4-14 几种典型氨基酸的化学结构
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