Kolagen, co warto o nim wiedzieć?

SPIS TREŚĆI:

• Czym jest kolagen?

• Typy kolagenu

• Rola kolagenu w organizmie

• Skutki niedoboru kolagenu

• Co wpływa na syntezę i ilość kolagenu

• Źródła kolagenu

O kolagenie wiedzą chyba wszyscy, ale czy wiesz, jak jest zbudowany, i za co odpowiada? Określenie kolagen nie określa jednej „substancji”, a szereg typów złożonych struktur wykazujących nieco inne właściwości. Przeczytaj artykuł i dowiedz się więcej.

Czym jest kolagen?

Kolagen to kwasochłonne białko tworzące włókno kolagenowe/ klejonajne. Stanowi ok. 25-30% wszystkich białek organizmu. Sama nazwa pochodzi od dwóch greckich słów colla-klej oraz gennao- rodzić. Synteza kolagenu to złożony proces, w którym produktem pośrednim jest m.in. prokolagen powstający z komórek tkanki łącznej – fibroblastów. W skład kolagenu, oprócz aminokwasów, wchodzą sacharydy (ok. 0,5-10%), są to m.in. glukoza, galaktoz oraz w mniejszych ilościach mannoza, fruktoza, arabioza, ksyloza i ryboza. Obecnie opisano 29 genetycznie odmiennych rodzaju kolagenu. Charakterystyczną cechą dla wszystkich typów jest specyficzne tkankowo występowanie i unikalna struktura. Kolagen zbudowany jest z trzech lewoskrętnych łańcuchów polipeptydowych α, z których każdy zawiera ok. 1050 aminokwasów. Łańcuchy te skręcone są wokół swojej osi, w prawą stronę tworząc superhelisę. W równomolowych ilościach występują w nim aminokwasy kwasowe (kwasu glutaminowego – Glu, asparaginowego – Asp) oraz zasadowych (lizyny – Lys, argininy – Arg). Opisane wyżej cechy dotyczą kolagenów fibrylarnych, jednak możliwe jest wyróżnienie również kolagenów niefibrylrnych, którego struktura nie przypomina helisy, tworzy za to układy sieciowe. Do kolagenów niefibrylarnych można zaliczyć kolageny kotwiczące, transbłonowe, multipleksyny czy kolageny FACIT.  Jednak stanowią one jedynie 10% całej zawartości kolagenu w organizmie.

Typy kolagenu

Wyróżnia się 29 typów kolagenu, które to można podzielić pod względem właściwości strukturalnych i funkcji, jaką pełnią:

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

Wśród kolagenów fibrylnych odkrytych jako pierwsze i  kodowanych przez 11 genów wyróżnia się typ I, II, III, V, XI, XXIV oraz XXVII. U ssaków stanowią one 90% wszystkich białek kolagenowych. Najlepiej poznanym białkiem kolagenowym jest kolagen typu I. Najwięcej go znajduje się w kościach, więzadłach, ścięgnach, skórze oraz rogówce. Podwójna helisa tego kolagenu zazwyczaj zbudowana jest z dwóch identycznych łańcuchów α1[I] i jednego α2[I], tworząc heterotrimer. lub trzech łańcuchów α1[I]. Odpowiedzialny jest  głównie za wytrzymałość na rozciąganie tkanek, w których występuje oraz za sztywność kości.

Rozpatrując typy kolagenu pod względem lokalizacji, można je podzielić na m.in. 2 grupy:

• zlokalizowane w skórze:  I, III, V, VI, VII, VIII, XII, XIII, XIV, XVI, XVII, XIX, XXIX
• stawy (więzadła, chrząstki):  I, II, VI, VIII, IX, X, XI, XIV, XXVII,

Dokładna lokalizacja, każdego z typów kolagenu, oraz krótki opis funkcji jakie spełniają, znajdziesz w poniższej tabeli.

Legenda: pogrubioną czcionką znaczono kolageny fibrylne.

Rola kolagenu w organizmie

Kolagen jako najważniejsze białko tkanki łącznej stanowi budulec macierzy zewnątrz komórkowej. Właściwości kolagenu w zależności od typu nieco się różnią,  jednak patrząc całościowo, kolagen ma wpływ na funkcjonowanie całego organizmu, a w szczególności: skóry, włosów, układu kostno-stawowego oraz układu immunologiczny. Bierze udział w procesie regeneracji- przyspiesza gojenie się ran, tworzy blizny, wpływa na zmniejszenie aktywności enzymów odpowiedzialnych za wywołanie stanu zapalnego i bólów reumatycznych oraz sprzyja odbudowie tkanki łącznej. Dzięki zdolności do wiązania wody zapewnia odpowiednie nawodnienie, elastyczność i jędrność skóry. Dostarcza niezbędnych aminokwasów, które odżywiają cebulki włosów i zapewniają ich prawidłowy wzrost oraz rewitalizację. Stanowi 90% szkieletu kostnego, łącząc się z wapniem, magnezem i fosforem. Ponadto kolagen odpowiedzialny jest za produkcję mazi stawowej i stan chrząstki- odpowiada za rozciągliwe właściwości chrząstki oraz zapewnia jej kształt. Kolagen wspomaga funkcję odpornościową układu immunologicznego. Ogranicza włóknienie i rozprzestrzenianie się drobnoustrojów chorobotwórczych, komórek nowotworowych oraz toksyn. Ponadto włókna kolagenowe są nośnikami niektórych leków m.in. interferonu.

Kolagen Beauty Kolagen norweski 120 kapsułek MyVita Silver Pure Kup

Kolagen Arthro Kolagen norweski 120 kapsułek MyVita Silver Pure Kup

F-Collagen Flex Kolagen 5000mg + Witamina C 100mg 30 porcji 153g ForMeds Kup

Kolagen Arthro Kolagen norweski 60 kapsułek MyVita Silver Pure Kup

Skutki niedoboru kolagenu                                  

Po 25 roku życia fizjologicznie zmniejsza się ilość kolagenu. W okresie menopauzy w wyniku spadku poziomu estrogenów, wpływających na syntezę kolagenu, proces zmniejszenia syntezy, tego białka znacząco przyspiesza, by w wieku ok. 60 lat nie produkować już w ogóle endogennego kolagenu.  Proces ten oraz pojawiający się nierzadko niedobór kolagenu może mieć poważne konsekwencje dla zdrowia. Objawami niedoborów są: problemy z widzeniem, zmiana pracy narządów wewnętrznych, osłabienie włosów, pogorszenie kondycji, jędrności, elastyczności skóry oraz pojawienie się zmarszczek (jeden z pierwszych objawów), osłabienie i łamliwość włosów, w dłuższej perspektywie przedwczesne łysienie.

Co wpływa na syntezę i ilość kolagenu

Na stan kolagenu ma wpływ wiele czynników, wśród których wymienić można:

• wiek- wraz z wiekiem zmniejsza się synteza kolagenu, a tym samym pogarsza się stan skóry. Kolagen zmienia swoją strukturę i właściwości fizykochemiczne wraz z wiekiem. Doprowadza to m in. do nadmiernego odwodnienia skóry, utraty jędrności i elastyczności, co w efekcie powoduje powstawanie zmarszczek i bruzd. Wraz z wiekiem zmniejsza się także poziom witamin (A, C, E) i składników mineralnych (miedzi), które wspomagają naturalną odbudowę kolagenu.
• czynniki zewnętrzne: promieniowanie słoneczne, zbyt wysokie temperatury, wolne rodniki oraz toksyny,
• uwarunkowania genetyczne i hormonalne- powodem tego, mogą być spadki stężenia tego białka u młodych osób,
• stres,
• zbyt intensywny wysiłek fizyczny, negatywnie wpływa na syntezę kolagenu, jednak sam w sobie wysiłek fizyczny wspomaga zarówno stężenie, syntezę kolagenu, jak i całego kośćca,
• dieta, aby sprzyjać naturalnej syntezie kolagenu, czy też wspomagać suplementacje, ważne jest, by dieta obfitowała w witaminy i minerały, ze szczególnym uwzględnieniem witaminy A, C, E oraz miedzi.

Źródła kolagenu

Naturalnymi źródłami kolagenu są produkty pochodzenia zwierzęcego. Jak do tej pory główną rolę grały produkty wołowe, wieprzowe w mniejszym stopniu drobiowe, jednak pojawiają się sugestie. iż kolagen uzyskiwany z takich źródeł ma małą wchłanialność i rzeczywisty wpływ na wzrost kolagenu w organizmie. Na tą chwile wskazuje się, iż kolagen pochodzący z ryb będzie lepiej się wchłaniał. Jednak jeśli chodzi o strukturę tych kolagenów, jest ona dość podobna, dlatego ostateczne rozstrzygnięcie, pozostaje kwestią sporną.

Możliwe jest również stosowanie kolagenu w postaci preparatów. Największą rolę w tej grupie odgrywa kolagen uzyskiwany metoda hydrolizacji lub hydratacji. Duże znaczenie jednak dla samej suplementacji będzie miało jej regularne stosowanie, a więc nie ma co męczyć się, nad np. spożywaniem płynu, skoro wolimy kapsułki ważne, by zachować systematyczność. Suplementacja kolagenu z resztą, jak i większości suplementów „z doskoku” nie przynosi takich efektów jak regularne zażywanie preparatu. Dodatkowym wskaźnikiem efektywności stosowanej suplementacji będzie skład suplementu, a więc brak szkodliwych lub/i też zbędnych substancji dodatkowych. Dodatkowym atutem będzie obecność witaminy C w preparacie, która bezpośrednio wpływa na syntezę kolagenu. Dodatkowo należy zaznaczyć, iż galaretki i żelatyny nie są w stanie zastąpić suplementów, gdyż wchłaniają się jedynie w kilku procentach w porównaniu z suplementami, których wchłanialność jest znacznie większa.

Bibliografia

1. Rojczak E., Klimek M., Walemska-Kucharzewska K., Kucharzewska M: Rola kolagenu w procesie gojenia ran.; Lecznie ran 2016, 13(1):1-8
2. Krasowska G.: Charakterystyka i wykorzystanie białek kolagenowych; Medycyna Weterynaryjna 2005, 61(3): 271-274
3. Zelaszczyk D: Kolagen – struktura oraz zastosowanie w kosmetologii i medycynie estetycznej; Estetologia Medyczna i Kosmetologia l 2012; 2(1): 14-20
4. Czubak K. A., Żbikowska H.M.: Struktura, funkcja i znaczenie biomedyczne kolagenów: ANN. ACAD. MED. SILES. 2014, 68, 4: 245–25
5. Nowacka-Zuchowska A., Zuchowska A.: Kolagen – rola w organizmie i skutki niedoboru; Lek w Polsce VOL 29 NR 11/12’19 (342/343)
6. Mitek T., Nagraba Ł., Radzimowski J., Deszczyński J.: Mitek, Łukasz Nagraba, Jakub Radzimowski, Jarosław Deszczyński; Skuteczność dwóch terapii metodą iniekcji dostawowych u pacjentów leczonych z powodu choroby zwyrodnieniowej stawu kolanowego. Kolagen vs kwas hialuronowy.; Chir. Narzadow Ruchu Ortop. Pol., 2016; 81(1) 16-21
7. Banaś M: Typy i struktura białka kolagenowego; Chemia spozywcza i biotechnologia 2009, 1058(73): 93-103
8. Kaczyński K., Ignaciuk A.: Kolagen i jego rola w organizmie człowieka; Food Forum 2017, 4(20): 69-73
9. Guza M., Kubisz L., Przybylski J.: Właściwości preparatów kolagenowych ze skór pozyskiwanych metoda hydratacji; Nowiny Lekarskie 2010, 79, 3, 157–162
10. Pawlik M., Podgórski T.: Kolagen – fakty i oczekiwania; Foodforum 2019, 1
11. Huey-Jine Chai, Jing-Hua Li, Han-Ning Huang, Tsung-Lin Li, Yi-Lin Chan, Chyuan-Yuan Shiau, and Chang-Jer Wu: Wpływ rozmiarów i konformacji peptydów kolagenowych ze skór rybich na cechy skóry twarzy i efektywność ich przenikania do skóry.; Biomed Biotechnol. 2010;

Hydrolizat kolagenu 100% Natural Collagen 60g Intenson Kup

Kolagen Beauty Kolagen norweski 60 kapsułek MyVita Silver Pure Kup

KOLAGEN MORSKI Z DZIKĄ RÓŻĄ 400mg 60 KAPSUŁEK – SOUL FARM Kup

Kolagen Arthro + Beauty Dual Complex Kolagen norweski I + II Typ proszek 200g MyVita Silver Pure Kup