膠原蛋白(COLLAGEN PEPTIDE)

長期以來，膠原蛋白因具有抵抗大部分蛋白分解酵素之分解作用，及其自然結構得以提供分子間產生交聯作用(cross linking)的特性，而廣泛的應用於食品與醫學美容工業。事實上，膠原蛋白與玻尿酸是維持肌膚平滑與豐潤的兩項重要成分，膠原蛋白是提供皮膚支撐的蛋白質，玻尿酸則是吸附水分、保濕及提供軟組織的多醣類。這兩項成分都會隨著年齡漸漸流失，比如說二十五歲之前，玻尿酸的含量很高，肌膚會維持在含水量最佳狀態，三十歲的肌膚，玻尿酸含量只有嬰兒期的65%，到了六十歲更掉到只有25%，失去支撐與水分的肌膚，也是老化的象徵。
皮膚可以分為表皮、真皮、皮下組織三個部份。表皮決定了肌膚是否健康美麗，真皮組織則提供皮膚的營養與彈性。真皮層結構呈網狀，主要組成為多醣體及蛋白質，可以將水分保留在真皮層中；在真皮層的網狀結構中，還有膠原蛋白(提供張力)和彈力蛋白(提供彈性)等纖維狀的蛋白質，其中膠原蛋白約佔75%。膠原蛋白主要分布在人體的結締組織中，作為骨骼、軟骨、肌腱、韌帶、血管、皮膚的構成材料。膠原蛋白主要的生理機能是作為結締組織的黏合物質、以提供相關結構一個安定、有力的支撐架構。當結締組織與肌肉或其他器官一起負責新陳代謝的機能時，膠原蛋白會發揮相關的生理機能，如吸附及運輸水分或離子。
電子顯微鏡下看到的膠原蛋白，是由互相平行、互不糾纏的膠原蛋白纖維所構成。透明無色的膠原蛋白纖維是由三條螺旋狀多肽鏈所組成的。根據多聚肽鏈的組成及排列，可以發現不同部位的膠原蛋白其主要差異在於胺基酸的結構。膠原蛋白富含甘胺酸(glycine)、脯胺酸(proline)、及羥脯胺酸(hydroxyproline)。目前人體中已知的膠原蛋白至少有19種，實際應用時應針對不同用途，使用正確種類。生物醫學材料目前最常用的膠原蛋白是屬於第I型膠原蛋白，此型膠原蛋白在皮膚含量最多，所以膠原的來源都取自牛皮或豬皮；此外，目前熱門的膠原蛋白商品也強調第I型，因為此類產品可促使第I型膠原蛋白增生，淡化眼紋、眼袋及陰影，並具保濕功能；作用在第IV型膠原蛋白者，則能使基底膜維持養分與水分的正常傳送。
膠原蛋白是一個使用較為普遍的保養品，可萃取自豬、牛、雞及魚等動物的皮膚，但不同來源的分子量會影響作用深度，大的停在皮膚表面保濕，小的可深入底層當養分。與胎盤素一樣，早期膠原蛋白大部分萃取自牛皮或牛筋，但受到狂牛症的侵襲，現在主要原料則以豬及深海魚類為主。台糖的「畜產研究所」研究團隊，自1998年開始以豬皮為原料，進行膠原蛋白萃取的研發工作，因此在屠宰過程中被視為廢棄物的豬皮也提煉成為化妝品原料。並於2000年推出「彈性因子」，也就是膠原蛋白原液上市，與胎盤素一起開啟了國內使用原液作為基礎保養的先河；其後台鹽公司自美國進口從牛皮萃取的膠原蛋白原液，製造成複方保養品出售，掀起膠原蛋白的另一波風潮。
植物性的膠原蛋白來源則為大豆等植物，因為大豆中含有高素質的蛋白質與豐富的維他命E，蛋白質可讓體內合成足夠的膠原蛋白，維持肌膚的正常結構與彈性；膠原蛋白在動物中無處不在，但植物萃取的膠原蛋白則不具與人類膠原蛋白相似的結構。目前國內已有數家公司有萃取膠原蛋白的技術，大部分皆為畜牧產業工作者轉型後的成果，例如台糖及數家生技公司萃取自豬皮、另有生技公司萃取自深海魚皮、一家生技公司萃取自雞，及一家生技公司萃取自牛筋。

玻尿酸(HYALURONIC ACID)

玻尿酸又稱透明質酸或醣醛酸，是一種天然多醣類，外觀透明、具黏性的膠狀物質，在人體填充在細胞與膠原纖維的空間中，且覆蓋在某些結締組織上。玻尿酸不僅有保持皮膚彈性功能，還能鎖住大量水分子，一公克的玻尿酸可以吸收500 ml的水分，相當於500倍吸水能力，對組織具有保濕潤滑作用，也是作眼球水晶體、關節潤滑液等物質的構成成分。是當今文獻中公認的最佳保濕產品，也是目前國際生化保養界之主流產品。
美國哥倫比亞大學眼科教授Meyer等在1934年，首先從牛眼玻璃體中分離出玻尿酸。由於是從Hyaloid (玻璃體、希臘文)萃取的uronic acid(糖醛酸)所以命名為Hyaluronic acid(玻尿酸)。透明質酸的結構主要由雙醣體（disaccharide），乙醯氨基葡糖N-acetyl-D-glucosamine以及葡糖醛酸D-glucuronic acid，藉由β-1-3鍵結所鏈結而成，平均分子量介於100萬到1000萬Dalton之間，對組織結構上整體的保養、和細胞間的輸送都具有很重要的功能。其分子結構式如下：
玻尿酸在自然界中廣泛地存在於脊椎動物之結締組織、黏液組織、眼球之晶狀体及某些細菌的莢膜中。多年來玻尿酸都是萃取自公雞雞冠，許多臨床應用的研究報告也都已經發表，證實其流體的特性，可做為軟組織的填充物，修護皮膚外型缺失，尤其是老化、凹陷的疤痕、皺紋及不夠豐滿的唇部或鼻部等；近幾年來，利用細菌發酵遺傳工程方法生產的玻尿酸技術也已發展，此種方法式將玻尿酸的分子轉殖在鏈球菌(streptococci)，藉由細菌繁殖迅速的特性，大量繁殖再自鏈球菌的莢膜萃取而得。目前此兩種方法生產的玻尿酸都已經由美國食品藥物管理局(FDA)核准上市，包括由公雞雞冠萃取之Hylaform®；與由細菌發酵的Restylane®。義大利的研究人員在1999年以皮下填充注射此兩種玻尿酸至試驗者的唇部，比較二者的特性，發現Hylaform®比較像是強的膠體，流體的特性較佳，組織填充的能力也較強；在相同的1 ml玻尿酸，Restylane®所含的蛋白質量則是Hylaform®的四倍，他們的結論指出，公雞雞冠萃取之Hylaform®使用的安全性較Restylane®高，也較穩定可靠。有些報告指出原料來源與製程技術不同，對吸水效果有明顯的影響，並認為分子量愈大、網狀結構完整有最大的保濕效果。以公雞雞冠為原料萃取的玻尿酸，分子量呈現常態分布，因此大分子在皮膚表面保濕，小分子除可保濕外，可為皮膚吸收，增強皮膚的含水性；另一方面，細菌發酵的玻尿酸，則可自行設計分子量，因此分子量較為一致，也較大，可能只具皮膚表面保濕的作用。
國內已有兩家生技公司研發出自公雞雞冠萃取玻尿酸原液之技術，目前已經上市，做為肌膚保養的素材，由於突破技術瓶頸，也將玻尿酸價格降低；因此國內生產大量公雞的雞冠，也有了更新的姿態，原來價格甚低的雞冠，如今也成了畜牧的金母雞。此外，國內新成立的的一家生技公司，這幾年也投入玻尿酸的研發工作，以發酵技術生產玻尿酸，最近也將上市。

胎盤素(PLACENTA EXTRACT)

翻開歷史，胎盤最早使用在西方，那是在紀元前400年時，由古希臘的『醫學之父』希波克拉堤斯用於醫療上；紀元前埃及豔后用胎盤美容；十八世紀，法國的瑪莉安娜王妃也利用胎盤美容。在東方，紀元前三世紀，中國將胎盤當成傷藥，而秦始皇更將胎盤當成長生不老藥；唐朝『本草拾遺』，即以人胞、胞衣之名，將胎盤當成傷藥，而明朝的『本草綱目』則將胎盤稱做『紫河車』；蘇聯的醫師菲拉特夫以胎盤對抗衰老；1945~1960年日本開發胎盤漿並進行組織療法；1970年代胎盤廣泛的應用於化妝品、美容等方面；1988年則開始應用於健康食品。
胚胎初期固定於子宮黏膜時，經由子宮腺所分泌之子宮乳獲得胚胎性營養，待胚胎發育到胚泡期時，才建立胎盤，作為獲取血液性營養之機構。胎盤之型式與大小隨動物種類而不同，比如說豬的胎盤是屬於上皮絨毛膜型(epitheliochorial type)、綿羊、山羊及牛的胎盤屬於韌帶絨毛膜型(syndesmochorial type)，但其構造原則及功能則相同，此兩類胎盤屬無蜕膜胎盤，亦即母體與胎兒胎盤間無密切連合，當分娩時，胎兒胎盤易自子宮內膜剝離，不會出血及損傷。胎盤為胚胎之絨毛膜及子宮黏膜組成，絨毛膜為包於胚胎最外表之一層細胞性膜，表面有許多樹枝狀凸出之絨毛，嵌於子宮黏膜組織內，成為胎盤。胎盤形成後，母子即可藉上皮細胞輸送氣體及養分。胎盤內亦分泌動情素、助孕素及類LH之生殖促進素；許多免疫的調節作用亦在此進行。
傳統中醫上的「紫河車」，是由健康產婦的胎盤製成。現今應用的胎盤素則為健康動物體的胎盤萃取物。在牧場當管理人員不注意時，有些哺乳類動物會於產後將排出當成胞衣的胎盤吃掉，而一般在牧場這些分娩後的產物，也都被當成廢棄物焚燒處理。經濟部所屬的台糖公司，為了因應台灣加入WTO，開放農畜產品進口的危機，台糖的「畜產研究所」研究團隊，在副所長黃錦源的領導下，自1996年開始即積極進行豬胎盤素萃取的研發工作，要將這些為數可觀以廢棄物方式處理的胎衣，提煉成為化妝品原料。並於2000年前推出「生長因子」，也就是胎盤素原液上市，平實的價格與功效，也開啟了國內使用原液作為基礎保養的風潮。也許從事養豬生產的我們萬萬不會想到，豬身上最有價值的部分，不是豬肉、不是豬肝、不是豬腦，竟然是母豬生產後的胎盤廢棄物。生物科技點石成金，在此也得到驗證。
胎盤中含有胎盤球蛋白、干擾素、巨球蛋白、尿激酶、動情素、助孕素、催乳素、催產素及糖蛋白等成分，這些物質對於免疫能力、抗過敏、促進乳腺及性徵發育皆有作用。由於這些成分都與生長發育有關，加上部份動物實驗發現，在短期使用後有使細胞活化的現象，遂令許多人對它產生特殊期待，認為具有防止老化的作用。事實上，關於『胎盤素』的傳奇有很多，傳說中的豪華旅遊團，專門接待台灣的貴婦人，赴瑞士、日本施打胎盤素，利用皮下注射或植入的方式，將新鮮的牛、羊胚胎組織置入皮膚。據說藥效神奇，除了肌膚細嫩，細胞活化之美容功效外，尚使人感覺年輕健康，讓台灣的貴婦們趨之若鶩。而今隨著歐美國家狂牛症的侵襲，牛、羊製的化妝保養品全部下架；以及台糖公司號稱以健康豬之胎盤萃取之平價胎盤素活躍在消費市場，胎盤素的神秘面紗已經揭開，這些傳奇也漸漸消失。
近年由於狂牛症與口蹄疫的侵襲，所謂的『植物胎盤素』也在皮膚保養市場興起，吸引了部分的消費者。事實上，植物並沒有胎盤，只有胎座(placentation)，是胚珠(ovule)著生的地方，胚珠在胎座上受精後發育成種子。一般所謂的植物胎盤素，多半是指黄豆内的植物性雌激素，雖然植物性雌激素被發現似乎也具有部分動物性雌激素的抗老功能，但稱之為胎盤素，顯然對消費者是一種明顯的誤導。此外，由動物胎盤萃取之胎盤素，與人體組織成分較為類似，因此其效果也較為顯著。目前由植物性合成的人工生長激素保養品，比如說由蘆薈抽出液、細球藻抽出液與葛根抽出液組合而成者，亦標榜具有活化細胞、延緩老化的作用，但與動物萃取胎盤素之功效則有一段距離。
目前國內除了台糖公司外，尚有兩家公司有萃取胎盤素的技術，都是萃取自豬的胎盤，目前都以原液方式做為肌膚保養品上市。由於缺乏相關的GMP工廠，尚無法製造成醫療級產品，但可以知道的是國內600億產值的肌膚保養品市場，已經是畜產人另一種工作生涯。

畜牧傳奇

生化萃取是一門古老的生物科技，在21世紀的今天，應用在經濟動物體，生產了這一代專屬的『生技保養品』，在人類對抗老化、肌膚重建工程的領域裡，扮演了重要的角色。常說畜牧是土地、生物科技是花，沒有土地那裡會有花，在此時得到了驗證。因為目前盛行的美容醫學與肌膚保養的基礎素材--胎盤素、玻尿酸與膠原蛋白，均可分別萃取自不同的動物，因此原本價格甚低或丟棄的動物生產副產品，現在分別以不同的姿態，出現在醫學美容的市場，在若干生物科技的關鍵技術突破之後，原本價格高不可攀的抗老與美容聖品，都轉化成市井小民皆可使用的產品，也成為這個世紀的畜牧傳奇。