Kolagen – co to jest?
Kolagen to najbardziej rozpowszechnione białko – a raczej grupa białek – w ludzkim organizmie. Jak dotąd wyróżniono aż 29 różnych typów kolagenu. Nie bez powodu jest więc nazywany najważniejszym białkiem strukturalnym. Powszechność występowania kolagenu sprawia, że jest ekstremalnie ważny dla właściwego funkcjonowania całego organizmu.
Budowa kolagenu
Kolagen, jak każde białko, składa się z aminokwasów, które wiążą się ze sobą w długi łańcuch. Należą do nich m.in.:
- glicyna,
- prolina,
- hydroksyprolina,
- alanina,
- arginina,
- metionina.
Budowa kolagenu jest nietypowa na tle innych białek. Jego cechą charakterystyczną jest powtarzalność sekwencji aminokwasów w łańcuchu. Układają się w trójki, w których zawsze pierwsze miejsce zajmuje glicyna. Drugie i trzecie najczęściej należy do proliny i hydroksyproliny. Ta ostatnia jest czasem podmieniana przez alaninę. Pozostałe aminokwasy występują sporadycznie, ale ich obecność również jest ważna.
Struktura kolagenu i jej efekty
Struktura kolagenu przypomina linę. Wyobraź sobie, że bierzesz do ręki 3 nitki, trzymasz je za końce i zaczynasz skręcać. Właśnie w taki sposób układają się łańcuchy aminokwasów w kolagenie. Ta struktura w języku naukowców to superhelisa. Jest ona bardzo skomplikowana, a przez to trudna do zniszczenia. Skąd wynika jej wytrzymałość?
Kluczowa jest właśnie powtarzalność trójek aminokwasów. Tworzą one pomiędzy sobą dużą ilość wiązań wodorowych, które utrzymują kształt superhelisy. Na każdą cząsteczkę kolagenu przypada kilkaset takich wiązań!
Równie ważne, co główna trójka aminokwasów, są także te występujące sporadycznie. Tworzą one zaburzenia w podstawowej sekwencji, które przełamują sztywność superhelisy. W tych miejscach może się ona zginać w dowolnym kierunku, co nadaje kolagenowi elastyczność.
Kolejnym ważnym składnikiem kolagenu jest woda. Ona również uczestniczy w stabilizacji struktury superhelisy i odpowiada za jej elastyczność. Obecność wody ma kluczowe znaczenie w kontekście działania kolagenu na skórę, ale o tym przeczytasz za chwilę.
Struktura superhelisy jest wyjątkowa wśród białek. Nadaje kolagenowi niezwykłą wytrzymałość. Dzięki niej jest odporny na działanie większości enzymów rozkładających białka (czyli proteaz). Jedyna rodzina enzymów, która potrafi rozłożyć cząsteczkę kolagenu, to kolagenazy.
A co, jeśli powiem Ci, że kolagen może budować jeszcze bardziej skomplikowane układy?
Superhelisa to nie wszystko. We wspomnianej wyżej substancji międzykomórkowej pojedyncze cząstki kolagenu grupują się we włókienka, a te z kolei w grube włókna kolagenowe.
Ta złożona budowa kolagenu sprawia, że do jej zniszczenia potrzeba zaskakująco dużo energii. Dlatego jest odporny na rozciąganie i urazy mechanicznie. To trochę jak z włosami. Pojedynczy włos rozerwiesz z łatwością. Ale pomyśl, co się stanie, jeśli zapleciesz je w warkocz.
Kolagen, hydrolizat kolagenu, peptyd kolagenowy… Jaka jest między nimi różnica?
Jak już wiesz, cząsteczka kolagenu jest tak duża i skomplikowana, że nawet enzymy mają problem z jej rozłożeniem. Dlatego stosowanie kolagenu do picia w takiej postaci nie ma sensu. Nie rozłożyłby się w przewodzie pokarmowym, nie wchłonął, a przez to nie zadziałał. W związku z tym kolagen w proszku czy innych formach doustnych jest poddawany specjalnej obróbce.
Żeby rozbić wiązania pomiędzy łańcuchami peptydowymi, kolagen poddaje się hydrolizie. To proces, który pozwala wyciągnąć z masywnej cząsteczki krótkie łańcuchy aminokwasów, czyli peptydy kolagenowe. To właśnie one są kluczowym składnikiem aktywnym kolagenu. Organizm rozcina je na pojedyncze aminokwasy, które potem zostają wykorzystane do odtworzenia cząstki kolagenu tam, gdzie jest on potrzebny.
Badania pokazały, że aminokwasy pochodzące z hydrolizatu kolagenu rybiego z powodzeniem przedostawały się z przewodu pokarmowego do różnych tkanek. Co ważne, ich obecność w dużej ilości wykryto w skórze i tam utrzymywały się dłużej. Efekty kolagenu przygotowanego w ten sposób są więc udowodnione naukowo.
Podsumowując – kolagen to cała, duża cząstka. Hydrolizat kolagenu oznacza to samo, co peptydy kolagenowe – krótkie łańcuchy aminokwasów, lepiej przyswajalne i aktywne biologicznie.
Typy kolagenu
Jak już wiesz, pod nazwą kolagen kryje się aż 29 różnych typów białek. Są one nazwane kolejnymi cyframi rzymskimi. Różnią się od siebie:
- długością łańcuchów aminokwasów,
- kolejnością i proporcjami aminokwasów w łańcuchu,
- właściwościami,
- miejscem występowania w organizmie,
- zróżnicowaniem łańcuchów w superhelisie – niektóre typy kolagenu składają się z 3 identycznych łańcuchów,
a w innych są one różne.
Każdy typ pełni nieco inną funkcję i do niej jest dostosowana jego budowa. Cechą wspólną wszystkich typów jest układ superhelisy. W niektórych całe białko jest skręcone w ten sposób, a w innych tylko jego część.
Poszczególne typy kolagenu można podzielić na 2 grupy:
- kolageny włókniste (fibrylarne) – stanowią ok. 90% całego kolagenu. Tworzą włókna, które stanowią szkielet dla wielu tkanek. To one nadają organom kształt, odpowiadają za ich stabilność i ochronę. Należą do nich kolageny typu: I, II, III, V, XI, XXIV, XXVII.
- kolageny niewłókniste (niefibrylarne) – chociaż stanowią zaledwie pozostałe 10% kolagenu, ich obecność jest równie ważna. Superhelisa jest w nich przerywana nieskręconymi fragmentami. Pełnią zróżnicowane funkcje, w zależności od umiejscowienia. Budują m.in. oczy, wątrobę czy mózg. Należą do nich pozostałe typy kolagenów.
Kolagen – które typy występują najczęściej w organizmie?
- Typ I – najbardziej powszechny kolagen w organizmie. Występuje w kościach, ścięgnach, więzadłach czy rogówce oka, ale przede wszystkim dominuje w skórze. To swoiste rusztowanie, które odpowiada za jej wytrzymałość, napięcie i jędrność. Stanowi aż 85 – 90% kolagenu budującego skórę. Cechuje się gęstym upakowaniem włókien, które zapewnia mu elastyczność i odporność na rozciąganie.
- Typ II – to tzw. kolagen na stawy, ponieważ występuje głównie w chrząstkach stawowych. Buduje też tkankę szklistą, która wypełnia oko i chroni siatkówkę.
- Typ III – to drugi typ kolagenu w skórze, który wspomaga prawidłowe ułożenie włókien typu I. Jest obecny także w tkankach wątroby, płuc, śledziony i w ścianach naczyń krwionośnych.
- Typ IV – to główny element budujący błonę podstawną. To struktura bardzo rozpowszechniona w organizmie, która jest łącznikiem pomiędzy różnymi rodzajami tkanek – przytwierdza je do siebie i uczestniczy w wymianie różnych substancji.
- Typ V – razem z typem I buduje kości i rogówkę oka.
Jakie funkcje pełni w organizmie kolagen?
Mówiąc bardzo ogólnie, kolagen to taki klej, który trzyma cały organizm we właściwym ułożeniu. Działa na różnych poziomach – od sklejania komórek w tkance łącznej, przez zlepianie tkanek o różnej budowie, po mocowanie narządów w odpowiednich miejscach.
Włókna kolagenowe są głównym składnikiem tkanki łącznej, jednej z podstawowych tkanek człowieka. Dzięki nim jest elastyczna i wytrzymała. Jej zadaniem jest chronić narządy i łączyć je ze sobą.
Kolagen wpływa także na pracę receptorów, które uczestniczą w procesach wzrostu i przeżywalności komórek. Dzięki temu jest niezbędny do prawidłowego rozwoju narządów i naprawy tkanek.
Jakie jeszcze funkcje pełni kolagen?
- Zapobiega przedostawaniu się toksyn i drobnoustrojów do organizmu.
- Zwiększa gęstość kości.
- Poprawia wchłanianie składników mineralnych w przewodzie pokarmowym.
- Kolagen na stawy działa poprzez stymulowanie aktywności komórek chrzęstnych.
A jaki wpływ ma kolagen na skórę?
Duża ilość włókien w typie I kolagenu działa jak trampolina. Tworzą one sieć, która odkształca się w wyniku działania siły, a potem wraca na swoje miejsce. W związku z tym kolagen zabezpiecza skórę przed urazami mechanicznymi.
Jak pamiętasz, strukturę superhelisy kolagenu stabilizuje woda. A odpowiednie nawodnienie skóry jest niezbędne, aby była sprężysta, a cera wyglądała świeżo i promiennie. Dlatego kolagen na zmarszczki działa na wielu płaszczyznach. Nie tylko zapewnia jędrność skórze, ale także jej nawilżenie. A to nie koniec!
Jak jeszcze działa kolagen na skórę? Bierze udział w procesach regeneracji, gojenia ran i tworzenia blizn.
Niedobór kolagenu – objawy i skutki
Ryzyko niedoboru kolagenu rośnie z wiekiem. Jego synteza zaczyna się zmniejszać już po 25 roku życia. Na dodatek u kobiet w okresie menopauzy proces ten mocno przyspiesza, ze względu na zmiany hormonalne. Po sześćdziesiątce organizm już praktycznie nie wytwarza kolagenu.
Na syntezę kolagenu negatywny wpływ mają także czynniki środowiskowe, np. promieniowanie słoneczne, stres czy wolne rodniki. Także palenie papierosów jest zabójcze dla kolagenu. Nie tylko zaburza jego syntezę, ale także przyspiesza rozkład.
Co oznacza niedobór kolagenu? Na skórze pojawiają się zmarszczki, robi się obwisła i zmęczona. Ze względu na jego wszechobecność w organizmie, skutki widać także w wielu innych narządach.
Pogarsza się kondycja stawów – pojawia się ból, sztywność, zmniejsza się ruchomość. Pojawiają się problemy z krążeniem, a w efekcie obrzęki, bóle łydek i żylaki. Zwiększa się kruchość kości, co może skutkować częstszymi złamaniami. Pogarsza się też kondycja wątroby, oczu i włosów.
Nadmiar kolagenu – objawy i skutki
Kolagen w tabletkach czy proszku ciężko przedawkować. W organizmie bez przerwy trwają procesy jego degradacji i produkcji. Również kolagen do picia jest przetwarzany w taki sposób.
Nadmiar kolagenu może wystąpić jedynie w wyniku zaburzeń jego metabolizmu. Zazwyczaj objawia się to w procesie powstawania blizn, gdzie mogą pojawić się przerosty – bliznowce (inaczej keloidy). Są one zbudowane z grubych włókien kolagenowych, w których dominuje kolagen III typu. Tymczasem prawidłowa tkanka bliznowata jest zbudowana głównie z kolagenu typu I.
Bliznowce są niegroźne, stanowią głównie problem wizualny. Jednak nadmierna, patologiczna synteza kolagenu może doprowadzić także do poważniejszych skutków. Towarzyszy ona schorzeniom przebiegającym z włóknieniem tkanek, takim jak marskość wątroby.
Dowiedz się więcej: www.doranyprzyloz.pl
Zastosowanie kolagenu
Kolagen znajduje szerokie zastosowanie w medycynie i kosmetologii. Jego popularność wynika z wysokiej biozgodności z ludzkimi tkankami, a także niskiej toksyczności. Wykorzystywana jest głównie pochodna kolagenu typu I.
W medycynie kolagen jest stosowany m.in. w specjalistycznych gąbkach do opatrywania ran i oparzeń, a także w implantach kości, skóry czy naczyń krwionośnych.
Medycyna estetyczna również często sięga po kolagen. Na zmarszczki stosuje się bazujące na nim wypełniacze. Wykorzystywany jest też do redukcji blizn i modelowania kształtu twarzy.
Kolagen na skórę znajdziesz także w wielu kosmetykach – maskach, kremach, żelach.
Kolagen na stawy, skórę i włosy – nutraceutyki
Kolagen w proszku czy tabletkach najczęściej jest pochodzenia zwierzęcego. Jego źródłem mogą być:
- skóry, kości i ścięgna bydlęce i wieprzowe,
- organizmy morskie – rybie łuski, skóry, ości, meduzy czy kałamarnice.
W nutraceutykach chętnie wykorzystywany jest kolagen rybi. Jest on mniej usieciowany, przez co jego rozpuszczalność jest lepsza, a proces hydrolizy łatwiejszy. Poza tym kolagen rybi, w odróżnieniu od pozostałych, nie ma potencjału uczulającego. Jest więc bezpieczniejszy.
Hydrolizat kolagenu najczęściej kojarzy się z suplementami na stawy. Ma on na celu poprawę ich pracy, odbudowę chrząstki i zwiększenie ruchomości. Chętnie sięgają po niego nie tylko seniorzy, ale także sportowcy, których stawy są narażone na większe obciążenia.
Dowiedz się więcej: www.proflexin.pl
Jeśli chodzi o nutraceutyki z kolagenem na skórę, w Japonii od dawna cieszą się dużą popularnością. Także w Polsce wybór jest coraz większy. Jakie efekty kolagen ma wywołać w skórze?
Przede wszystkim chodzi o opóźnienie procesów starzenia, które naturalnie postępują z wiekiem. Hydrolizat kolagenu uzupełnia braki aminokwasów i stymuluje syntezę włókien kolagenowych. Pojawia się coraz więcej badań potwierdzających skuteczność kolagenu na skórę.
W 2018 roku naukowcy z Korei zbadali wpływ kolagenu rybiego na funkcje skóry. Uczestnicy badania przez 12 tygodni codziennie zażywali 1000 mg hydrolizatu kolagenu. Efekty zaczęły być widoczne już po 6 tygodniach. Skóra była lepiej nawilżona, poprawiła się jej elastyczność i zmniejszyła widoczność zmarszczek.
W jakiej dawce warto zatem przyjmować kolagen? Efekty najszybciej zobaczysz, jeśli wybierzesz nutraceutyki zawierające ok. 4000 mg hydrolizatu kolagenu. Jego ilość nie powinna być mniejsza niż 2500 mg. Takie dawki są bezpieczne i dostarczają Twojemu organizmowi odpowiednie ilości cennych aminokwasów.
Może zainteresować Cię także: Kolagen do picia – dlaczego warto go stosować?
