Kolagen niezbędny dla prawidłowego funkcjonowania całego organizmu!

Kolagen to cząstka niezwykle istotna dla prawidłowego funkcjonowania całego organizmu. Białko to warunkuje prawidłowe działanie kości i stawów, a także odpowiada za dobrą kondycję naszej skóry oraz włosów. Pełni także funkcję budulcową chrząstek, stawów, rogówki oka i naczyń krwionośnych. Z wiekiem niestety synteza kolagenu spada. Czy warto więc rozważyć suplementację hydrolizowanego kolagenu?

Czym jest kolagen?

Kolagen to podstawowy budulec naszego organizmu – jest białkiem strukturalnym stanowiącym niemal 1/3 całkowitej masy białkowej. Ten naturalny polimer o bardzo skomplikowanej budowie, to jeden z najważniejszych składników macierzy zewnątrzkomórkowej. Warto wiedzieć, że kolagen buduje właściwie każdą naszą tkankę – występuje w skórze, chrząstkach, kościach, ścięgnach i naczyniach krwionośnych.

Kolagen – budowa

Kolagen to białko o niezwykle skomplikowanej budowie. Podstawowa makrocząsteczka kolagenu składa się z trzech lewoskrętnych łańcuchów polipeptydowych alfa, a każdy z nich zawiera około 1050 aminokwasów. Łańcuchy te są splecione wokół wspólnej osi w prawą stronę i tworzą konformację tak zwanej super helisy. Należy zaznaczyć, że cechą wspólną wszystkich typów kolagenu jest właśnie występowanie struktury trójhelikalnej.

Dodatkowo kolejną cechą charakterystyczną w składzie aminokwasowego kolagenu jest zawartość aminokwasów polarnych takich jak: kwas asparaginowy, kwas glutaminowy, arginina i lizyna. Warto dodać, że cząsteczka kolagenu zawiera w podobnej ilości równomolowe aminokwasy zasadowe i kwaśne. Fragmenty niehelikalne (telopeptydy) również współtworzą kolagen, a dokładniej występują na końcach makrocząsteczek kolagenu lub są wbudowane w strukturę super helisy.

Typy kolagenu

Jak do tej pory naukowcom udało się wyodrębnić 28 genetycznie odmiennych typów kolagenu. Różnice między nimi wynikają z nieco innej budowy, a ich wielopostaciowość wyjaśniana jest ekspresją genów kodujących enzymy odpowiadających za syntezę tego białka.

Oznaczenie oraz podział różnych typów kolagenu nie zostały do końca jednolicie usystematyzowane. Najczęściej jednak używa się nazewnictwa z użyciem cyfr rzymskich. W tym artykule pokażemy podział kolagenu ze względu na właściwości strukturalne oraz funkcje jakie pełnią w organizmie:

• kolageny fibrylarne – typy: I, II, III, V, XI, XXIV i XXVII;
• kolagen błony podstawnej – typ IV;
• kolagen tworzący “włókna kotwiczące” – typ VII;
• multipleksyny – typy XV i XVIII;
• kolagen tworzący mikrowłókna – typ VI;
• kolageny tworzące heksagonalne układy sieciowe – typy VIII i X;
• kolagen FACITs (Fibril-Associated Collagens with Interrupted Triple helices) – typy : IX, XII, XIV, XVI, XIX, XX, XXI, XXII i XXVI;
• kolageny zawierające domeny transmembranowe – typy: XIII, XVII, XXIII i XXV.

Drugi podział przedstawia rodzaje kolagenu (typ od I-XII) ze względu na występowanie w organizmie:

• typu I – najbardziej rozpowszechniony w naszym organizmie typ kolagenu. Buduje ścięgna, tkankę łączną kości, skórę, tkankę podskórną i zęby oraz tworzy blizny;
• typu II – występuje głównie w chrząstkach stawowych;
• typu III – znajdziemy go w tkance tworzącej się z fibroblastów i włóknach tkanki łącznej właściwej siateczkowej. Pełni istotną rolę w procesie zabliźniania się ran;
• typu IV – buduje cienkie membrany między tkankami, występuje w błonie podstawnej;
• typu V – tak zwany kolagen śródmiąższowy, jest dopełnieniem kolagenu typu I.
• typu VI – pełni podobną funkcję co kolagen typu V;
• typu VII – tworzy tkankę nabłonkową, skórę oraz powierzchnię tętnic;
• typu VIII – znajduje się w śródbłonku, buduje wnętrze żył i tętnic;
• typu IX, X i XI – znajdują się głównie z chrząstkach;
• typu XII – razem z kolagenem typu I i III, występuje w wielu tkankach.

Funkcje i zakres działania

Bez wątpienia kolagen odgrywa istotną rolę w naszym organizmie. Stanowi ponad 30% wszystkich białek człowieka. Łączy ze sobą komórki i jest niezbędnym elementem budowy większości narządów – głównie skóry, zębów, kości, chrząstek i naczyń krwionośnych. Ponadto jest bardzo wytrzymały oraz elastyczny, a jego funkcje oraz działanie w dużej mierze zależą od miejsca jego występowania.

Przyjrzyjmy się więc najważniejszym funkcjom oraz zakresowi działania kolagenu.

Funkcja ochronna kolagenu

Kolagen tworzy elastyczne „rusztowanie”, które chroni nasze organy wewnętrzne, między innymi nerki, wątrobę i żołądek.

Funkcja odpornościowa kolagenu

Kolagen jest niezwykle istotny dla układu immunologicznego – ogranicza wnikanie i rozprzestrzenianie się różnego rodzaju drobnoustrojów czy toksyn do organizmu.

Wsparcie układu kostnego i stawowego

Kolagen jest także ważny dla zachowania prawidłowego układu kostnego. Aż 90% układu kostnego składa się właśnie z kolagenu. Wraz z wapniem, magnezem i fosforem zapobiega kruchości kości oraz chroni je przed złamaniami. Hydrolizaty kolagenu mogą wiązać jony wapnia, poprawiając jego biodostępność, dlatego mogą być stosowane w składnikach żywności funkcjonalnej w leczeniu niedoborów mineralnych.

Dodatkowo białko to odpowiada za produkcję mazi stawowej oraz ogólny stan chrząstki. Kolagen posiada także zdolności regeneracyjne i zmniejsza przy tym aktywność enzymów, które indukują stan zapalny i bóle reumatyczne. Uodparnia także chrząstki na rozciąganie i zapewnia im odpowiedni kształt.

Pozytywny wpływ na kondycję skóry

Kolagen zapewnia skórze jędrność i elastyczność. Utrzymuje także dobre nawodnienie poprzez zdolność wiązania wody. Kolagen jest istotny również w procesie regeneracji i odnowy skóry, przyśpiesza gojenie się ran, współtworzy blizny oraz odbudowuje tkankę łączną.

Wiele badań przeprowadzanych na kobietach, głównie w wieku od 40-60 lat pokazało, że stosowanie hydrolizatów kolagenowych (zarówno wołowych, wieprzowych, jak i rybich) poprawiało gęstość skóry oraz jej nawilżenie, jędrność i elastyczność.

Inne badanie, w którym pacjenci otrzymywali hydrolizat kolagenu pozyskiwanego ze skóry suma przez 12 tygodni w codziennej dawce 1000 mg potwierdziło także poprawę nawilżenia i elastyczności skóry oraz redukcję powstawania zmarszczek. Dodatkowo preparat charakteryzował się bardzo wysokim bezpieczeństwem stosowania, bez skutków ubocznych.

Kolagen dla zdrowych i mocnych włosów

Kolagen to przede wszystkim źródło substancji odżywczych (między innymi niezbędnych aminokwasów), które wpływają pozytywnie na cebulki włosów, zapewniając im prawidłowy wzrost oraz rewitalizację.

Hydrolizaty kolagenu jako suplement diety

Liczne badania potwierdziły, że hydrolizaty kolagenowe mają korzystne działanie biologiczne. Zacznijmy jednak od ich produkcji. Do uzyskania hydrolizatów najczęściej używa się skór bydlęcych, kości lub skór wieprzowych, chrząstek kurczaków lub rybich ości i skóry. Proces produkcji opiera się o kontrolowaną hydrolizę w celu uzyskania rozpuszczalnych peptydów.

Odpowiedni produkt jest dokładnie myty, homogenizowany oraz demineralizowany przy użyciu właściwie rozcieńczonego mineralnego kwasu lub zasady. Tak powstały surowy materiał ekstraktuje się w kilku etapach ciepłą wodą. Później następuje rozkład enzymatyczny żelatyny, a końcowym produktem jest właśnie hydrolizat kolagenu. Podsumowując, jest to grupa peptydów o niskiej masie cząsteczkowej (3-6 KDa).

Naturalnym źródłem kolagenu są głównie produkty pochodzenia zwierzęcego jak galarety, żelatyna, wywary na kościach czy chrząstkach, salceson, golonka lub podroby.

Bardzo ważne jest także, aby samemu zapewnić odpowiednią syntezę tego białka w organizmie. W tym celu zaleca się dobrze zbilansowaną dietę, która będzie bogata w aminokwasy egzogenne (niezbędne) i witaminy A, E oraz C, a także minerały, takie jak miedź, cynk czy krzem. W trakcie przyjmowania preparatów zawierających hydrolizaty kolagenu, powinniśmy pamiętać również o odpowiedniej dawce witaminy C. Badania naukowe potwierdzają bowiem, że bierze ona bezpośredni udział w powstawaniu włókien kolagenowych.

Na rynku dostępne są też różne gotowe preparaty, w postaci m.in. suplementów diety (płynny kolagen, tabletki).

To może Cię zainteresować: Witamina C i jej dobroczynny wpływ na skórę.

Skutki niedoborów kolagenu

Po 25. roku życia synteza kolagenu obniża się, a w fazie menopauzy znacznie spada – dzieje się to głównie na skutek zmian hormonalnych. Co ciekawe, po 60. roku życia organizm praktycznie nie wytwarza kolagenu endogennego.

Zdarzają się, że wytwarzanie endogennego kolagenu jest niskie także u młodych osób. Najczęściej taki stan uwarunkowany jest genetycznie lub hormonalnie. Do spadku stężenia kolagenu, może także przyczynić się: przewlekły stres, intensywny wysiłek fizyczny, niektóre choroby, wolne rodniki czy warunki atmosferyczne – wysoka temperatura i promieniowanie ultrafioletowe. Trzeba podkreślić, że nadmierna ekspozycja na promienie słoneczne może prowadzić do szybszego rozpadu włókien kolagenowych.

Niedobór kolagenu najczęściej objawia się w postaci problemów ze stawami oraz pogorszenia widzenia (zaburzona synteza rogówki). Pierwszymi objawami jego niedoboru mogą być także pogorszenie się jakości skóry, utrata jędrności, elastyczności oraz zmarszczki.

Co więcej, niewystarczająca synteza kolagenu osłabi nasze włosy, które staną się bardziej łamliwe i zaczną wypadać. Może to doprowadzić nawet do przedwczesnego łysienia! Najwięcej objawów wynikających z obniżenia stężenia kolagenu, można odczuć jednak w okresie menopauzy lub po 60. roku życia, kiedy włókna kolagenowe są cieńsze i mniej elastyczne. Prowadzi to do zmian w tkance kostnej, przez co zwiększa się podatność kości na złamania.

Kolagen w kosmetyce

Kolagen znajduje zastosowanie w przemyśle kosmetycznym i jest częstym składnikiem wielu produktów do codziennej pielęgnacji. Dzieje się to za sprawą jego właściwości biologicznych i wysokiego bezpieczeństwa stosowania.

Kolagen stosowany w celach kosmetycznych lub estetycznych można podzielić na dwie grupy:

• wypełniacze tkankowe – stanowiące najliczniejszą grupę, stosowane głównie w formie zastrzyków i zaliczane przez FDA do kategorii wyrobów medycznych
• preparaty do stosowania na skórę, czyli różnego rodzaju kremy, maści, żele lub maski

Co istotne, kolagen ze względu na swoją budowę (wysoka masa cząsteczkowa) nie przenika przez naskórek. Działa więc na powierzchni skóry, zatrzymując transepidermalną utratę wody poprzez tworzenie hydrofilowego filmu.

Kolagen – podsumowanie

Kolagen jest białkiem niezwykle ważnym dla prawidłowego działania naszego organizmu. Warunkuje prawidłowe działanie naszych kości i stawów, a także odpowiada za dobrą kondycję skóry oraz włosów. Pełni również funkcję budulcową chrząstek, stawów, rogówki oka i naczyń krwionośnych. Z wiekiem niestety synteza kolagenu spada, dlatego zwłaszcza po 60. roku życia warto rozważyćsuplementację hydrolizowanego kolagenu.

To może Cię zainteresować: Suplementacja i owszem, ale z głową!

Bibliografia

1. Gauza M, Kubisz L, Przybylski J, Właściwości preparatów kolagenowych ze skór ryb pozyskiwanych metodą kwaśnej hydratacji, Nowiny Lekarskie 2010, 79, 3, 157–162;
2. Dybka K, Walczak P, Collagen hydrolysates as a new diet supplement, Food Chemistry and Biotechnology, 2009, 73 (1058), s. 83-92;
3. Banaś M, Pietrucha K, Typy i struktury białka kolagenowego, Chemia spożywcza i biotechnologia, 2009, 73, s, 93-103;
4. Nowicka-Zuchowska A, Zuchowski A, Kolagen – rola w organizmie i skutki niedoboru, Lek w Polsce, Farmakoterapia, 2019, 29(11-12), s. 6-10;
5. Ricard-Blum S, The collagen family, Cold Spring Harb Perspect Biol. 2011 Jan; 3(1): a004978;
6. Shaw G i wsp. Vitamin C–enriched gelatin supplementation before intermittent activity augments collagen synthesis, Am J Clin Nutr. 2017 Jan; 105(1): 136–143.
7. Dressler P, Gehring D, Zdzieblik D, Oesser S, Gollhofer A, Konig D, Improvement of Functional Ankle Properties Following Supplementation with Specific Collagen Peptides in Athletes with Chronic Ankle Instability, J Sports Sci Med. 2018 Jun; 17(2): 298–304;
8. Do-Um K, Hee-Chul Ch, Jia Ch, Yasuo S, Boo-Yong L, Oral Intake of Low-Molecular-Weight Collagen Peptide Improves Hydration, Elasticity, and Wrinkling in Human Skin: A Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Study, Nutrients, 2018 Jul; 10(7): 826;
9. Lopez A i wsp. Hydrolyzed Collagen-Sources and Applications, Molecules, 2019 Nov; 24(22): 4031.

Sprawdź także, posłuchaj podcastu >> Jak prawidłowo nawodnić organizm?