膠原蛋白有助緩解關節疼痛和促進運動後恢復的研究

李淑玲/國家運動科學中心副研究員

膠原蛋白 (Collagen) 是體內最豐富的結構蛋白，佔全身蛋白質25-30%，為構成人體皮膚、骨骼、肌肉、軟骨和血管成分，也是肌腱和韌帶的主要成分；膠原蛋白種類約有28種，其中，第一型膠原蛋白 (Type I Collagen) 為最豐富的類型，身體內約 90%的膠原蛋白屬於第一型膠原蛋白，主要功能為支撐身體器官，存在皮膚、骨骼、牙齒、肌腱、韌帶等組織中；第二型膠原蛋白 (Type II Collagen) 是構成軟骨組織結構，第三型膠原蛋白 (Type III Collagen)，主要存在於血管及內臟，與第一型膠原蛋白的結構非常相似 (Ricard et al., 2011)。

膠原蛋白會隨著年齡的增長而不成比例地降解，40歲後每年減少約1%，過去膠原蛋白的研究多著力於皮膚、老化等主題 (Figueres, 2015)，而近期研究陸續探討膠原蛋白補充對關節、軟組織的影響。學者Khatri等人在 (2021) 的研究中，共篩選 566 篇與膠原蛋白相關研究進行系統性的彙整，探討膠原蛋白補充對老年人、菁英運動員和休閒運動員的運動表現、恢復和復原的影響，學者將研究分為 (1)關節疼痛和關節損傷的恢復、(2)膠原蛋白對身體組成的影響、(3)肌肉酸痛和運動恢復、(4)肌肉蛋白合成 (muscle protein synthesis, MPS) 和膠原蛋白合成等研究進行統合分析，結論與建議指出：

(1) 膠原蛋白佔肌腱乾重達65-80%的比例，膠原蛋白交聯結構有助於肌腱結構承受高衝擊應力和剪切力，因此，膠原蛋白在維持肌腱健康、組織的強度和再生及減輕運動中潛在損傷風險方面，顯著相當重要 (Goes et al., 2020)。

(2)  膠原蛋白可能減少組織損傷、並減輕關節疼痛，主要與其有助於細胞外基質 (extracellular matrix, ECM, ECM) 的形成，增加結締組織的硬度，並能抑制促發炎因子的釋放，改善運動後發炎情形 (Hartog et al., 2013; Schunck, 2013)。

(3) 膠原蛋白補充配合阻力訓練，可適度改善身體組成成分。研究指出其主要改變肌肉周圍結締組織，而並非肌纖維，此部分仍需進行研究探討。

(4) 源自雞胸骨軟骨的膠原蛋白胜肽，似乎可以減緩卧推運動表現的下降，促進恢復及減少運動後延遲性肌肉痠痛情形。

(5) 膠原蛋白進行長時間補充，被認為是安全的。在運動前 (60分鐘) 攝取5-15公克的膠原蛋白，補充持續3個月以上，可能有助於減輕功能性關節疼痛和改善肌肉恢復，不過運動員間存在個體差異，補充期程仍需持續觀察修復情形。

(6) 學者提出膠原蛋白只存在於動物組織中，市面上的膠原蛋白補充品多由豬皮與魚鱗萃取來源，再經由酵素水解成小分子膠原蛋白產品；對素食運動員而言，則需要透過富含胺基酸原料的食物 (蛋白質類的食物、全榖雜糧、蔬果等)，達到提升體內合成膠原蛋白的含量 (Khatri et al., 2021)。

(7) 針對肌肉蛋白合成的影響，研究目前指出膠原蛋白補充對肌肉合成並沒有顯著影響，未來仍需更大的受試者樣本量、及不同的運動員參與者，進行更精確的結果進行驗證。

參考文獻

1. Figueres Juher T E Basés Pérez. (2015). [An overview of the beneficial effects of hydrolysed collagen intake on joint and bone health and on skin ageing]. Nutr Hosp 32 Suppl 1: 62-6.10.3305/nh.2015.32.sup1.9482.
2. Goes RA, LR Lopes, VRA Cossich et al (2020). Musculoskeletal injuries in athletes from five modalities: a cross-sectional study. BMC Musculoskelet Disord 21(1): 122.10.1186/s12891-020-3141-8.
3. Hartog A, M Cozijnsen, G de Vrij et al (2013). Collagen hydrolysate inhibits zymosan-induced inflammation. Experimental Biology and Medicine 238(7): 798-802.10.1177/1535370213480740.
4. Khatri M, RJ Naughton, T Clifford et al (2021). The effects of collagen peptide supplementation on body composition, collagen synthesis, and recovery from joint injury and exercise: a systematic review. Amino Acids 53(10): 1493-1506.10.1007/s00726-021-03072-x.
5. Ricard-Blum S. (2011). The collagen family. Cold Spring Harb Perspect Biol 3(1): a004978.10.1101/cshperspect.a004978.
6. Schunck M S Oesser. (2013). Specific collagen peptides benefit the biosynthesis of matrix molecules of tendons and ligaments. Journal of the International Society of Sports Nutrition 10(sup1): P23.10.1186/1550-2783-10-S1-P23.