Що таке колаген і з чого зроблений кістковий брокс

Колаген (або колаген англійською мовою) може, здається, творити чудеса в нашому організмі. Це надає шкірі еластичність, робить волосся міцним, а наші кістки та хрящі стійкими до тиску. Коротше кажучи: колаген тримає нас еластичними. [12]

Але що саме таке колаген? Ми проведемо вас на невеличку екскурсію з хімії.

Що таке колаген (Визначення, історія та структура)
Чому колаген такий особливий?
Яка різниця між желатином та гідролізатом колагену, гіалуроновою кислотою та еластином?
Цікаві альтернативи: BCAA, біотин, ботокс, сироватка, МСМ та ретинол

Що таке колаген?

1. Визначення

Колаген міститься майже скрізь в організмі, оскільки це наш найважливіший структурний білок. Це найпоширеніший білок в людському організмі (до 35%) і навіть найпоширеніший білок у всьому царстві тварин. Завдяки своїй структурі колаген визначає еластичність і міцність тканини на розрив. В основному він міститься в сполучній тканині, але не менш важливий для здоров’я кісток, хрящів, суглобів і кишечника. Слово колаген походить від грецького слова кола від того, що означає "клей". Отже, колаген є природним «клеєм» нашого організму і, певною мірою, утримує нас разом. Це основна сировина для виготовлення желатину. Інтернаціоналізований правопис - це колажі [1].

2-а історія

Колаген вже міститься в губках, тобто з еволюційної точки зору це дуже старий білок. Губки вважаються найдавнішими багатоклітинними клітинами на землі. Ці первісні тварини були вдома в океанах сотні мільйонів років. [2]

У 19-20 століттях хіміки вперше дослідили желатин - речовину, яка, наприклад, викликає гель відвару і створюється при кип’ятінні колагену.

Перше промислове виробництво пептидів колагену розпочалося в Європі в 1940-х роках. У 70-х роках пептиди колагену почали використовуватись як замінник цукру та жиру в дієтичних продуктах. Наприкінці 1970-х років зросла популярність дієт з високим вмістом білка, а також попит на пептиди колагену. Водночас пептиди колагену дедалі більше використовувались у косметичних продуктах. Дедалі більше харчових продуктів збагачували колагеном, і було встановлено, що вміст солі в м’ясі та ковбасних виробах можна зменшити, додаючи пептиди колагену, не впливаючи на смак. У 1985 р. Були проведені перші наукові дослідження впливу колагену на суглоби.

Сьогодні цей білок часто використовується різними способами для пиття ампул, порошків, капсул або кремів. [3]

3. Будівництво

Як описано, колаген - це білок.

Білки складаються з амінокислот; в цьому випадку в основному гліцин (33%), пролін (12%) та гідроксипролін (10%). Але як саме утворюється колаген в організмі?

Колаген утворюється сполучнотканинними клітинами, які також називаються фібробластами. Ці фібробласти нанизують понад 1000 амінокислот, утворюючи так звані альфа-ланцюги. Це поліпептиди. Альфа-ланцюги скручуються у вигляді спіралі і стабілізуються водневими зв’язками. Завдяки спіральній структурі кожна третя амінокислота повинна бути особливо маленькою - саме тут гліцин ідеально підходить, оскільки він є найменшим з усіх амінокислот. Гліцин становить третину амінокислот у колагені. Пролін і гідроксипролін дозволяють альфа-ланцюгам бути щільними між собою, і тому їх також часто можна знайти в колагені.

Якщо три такі альфа-ланцюги звиваються навколо один одного, це називається одиницею тропоколагену. Якщо в позаклітинному просторі (поза клітиною) накопичується кілька одиниць тропоколагену, утворюються тонкі фібрили колагену. Якщо вони з’єднуються далі, створюються більш товсті колагенові волокна. Зв'язки всередині тропоколагену та між сусідніми тропоколагенами роблять колагенове волокно міцним, гнучким і розтягується. Ви можете собі уявити колаген, як сталеві троси: поза клітинами разом з іншими компонентами він утворює навколо комірок риштування. Ось чому колаген також відомий як структурний білок. Через низьку еластичність волокна є ідеальним будівельним матеріалом для зв’язок, сухожиль та м’язової фасції. [4]

4. Типи колагену

Існують різні типи колагену. Вони різняться залежно від їх складу. Зараз виявлено 28 типів. Однак їх функція досі частково незрозуміла. Яку функцію в організмі приймають окремі типи, визначали їх властивості. Тип I є особливо широким, і тому його можна виявити в кістках, сухожиллях, шкірі та дентині зубів. З іншого боку, тип II тонший і в основному знаходиться в хрящах, міжхребцевих дисках і склоподібному тілі ока. Тип III є найкращим колагеном цих типів і міститься в гладких м’язах, лімфоїдній тканині та кістковому мозку. Тип IV міститься в базальній мембрані та зовнішній пластині, капсулі кришталика, тоді як тип V - у базальній пластині гладких та поперечно-смугастих м’язових клітин. Найважливішими є колаген I, II, III та IV типів.

Ось ще раз з першого погляду:

Тип I: в шкірі, сухожиллях, кістках, дентині, фасціях, судинах, внутрішніх органах
Тип II: в хрящах, склоподібному гуморі ока
Тип III: в шкірі, матці, судинах
Тип IV: в клубочках нирок, кришталику ока, базальній пластині епітеліальних та ендотеліальних клітин
Тип V: у базальній пластині гладких та поперечно-смугастих м’язових клітин

Що робить колаген таким особливим?

Колаген - справжній універсал: він надає нашій шкірі стійкість, робить кістки стійкими, забезпечує густу голову волосся та змащує суглоби. Він відповідає за здорові органи, гнучкі зв’язки та зір - словом, за пружне тіло. У вигляді хрящової маси він дозволяє нашим вухам і кінчику носа стати гнучкими, тоді як хрящі на ребрах і хребті захищають нас від стиснення. Однак у зрілому віці організм утворює все менше і менше колагену. Це помітно: суглоби зношуються, кістки стають більш крихкими, м’язи слабшають і з’являються перші шкірні зморшки. Тоді настав час цілеспрямовано забезпечити свій організм цінним білком. Як описано, для цього ідеально підходять ампули, порошки та капсули. Ті, хто віддає перевагу цьому натуральному, можуть пригостити себе хорошим кістковим бульйоном, який також містить колаген. [12]

Ви можете дізнатись більше про функції колагену в наших статтях:

Яка різниця від желатину, гідролізату колагену, Гіалуронова кислота та еластин?

Тепло, кислоти та основи руйнують структуру (альфа-ланцюги) колагену. Якщо його зараз закип’ятити, спочатку їх з’єднання послаблюється. Альфа-ланцюжки тепер доступні окремо та у вигляді гелю. Отже, желатин - це не що інше, як кип’ячений колаген. Його також можна отримати з колагену за допомогою кислот або основ. Як результат, багато традиційні рецепти кісткового бульйону містять кислоту (зазвичай у формі яблучного оцту). Властивості желатину залежать від походження колагену - тобто типу тварини та тканини - а також від процесу екстракції - тобто температури, часу та значення рН.

Гідролізат колагену

Гідролізат колагену утворюється при подальшому ферментативному розщепленні желатину. Зрештою ви отримаєте білуватий порошок, розчинний у рідинах. Гідролізат колагену широко використовується в харчових добавках. Порошок в основному використовується для підтримки суглобів або шкіри здоровими. [11]

Гіалуронова кислота

Основною речовиною, в яку вбудовані наші клітини, є позаклітинний матрикс. Це як «клей», який утримує клітини разом. Він складається в основному з білків (включаючи колаген та еластин) та багатий водою гель, виготовлений з полісахаридів та протеогліканів. До складу полісахаридів входить гіалуронова кислота, нерозгалужений ланцюг з декількох тисяч молекул цукру. Гіалуронова кислота потрапляє в сполучну тканину шкіри і тут є важливим компонентом. Гіалуронова кислота пов'язує вологу в шкірі і тим самим забезпечує свіжий колір обличчя. Він також присутній в інших частинах вашого тіла: наприклад, в очах та суглобах він діє як мастило та зволожуючий засіб. [5] [10]

Коллагени складають найбільшу частку білків позаклітинного матриксу; у ссавців він становить щонайменше близько 25% від загального вмісту білка. Еластин, також структурний білок, визначає еластичність позаклітинного матриксу. Білок характеризується тим, що після розтягування він може стискатися, як гума.

Цікаві альтернативи

BCAA, біотин, ботокс, сироватка, МСМ та ретинол - альтернативи порошку колагену та іншим продуктам - наприклад, при захворюваннях суглобів та шкірних проблемах.

BCAA - це абревіатура амінокислот з розгалуженим ланцюгом, до складу яких входять лейцин, ізолейцин та валін. Ця комбінація особливо популярна серед спортсменів, оскільки має протеїногенну дію, тобто формує м’язи. Амінокислоти - це білкові будівельні блоки, які виконують різні завдання в організмі в обмінних процесах. Організм може виробляти деякі амінокислоти самостійно, це «незамінні» амінокислоти. Інші ж, навпаки, ми повинні додавати через нашу їжу, яка називається «необхідною». Спортсмени, що займаються силою та витривалістю, споживають BCAA, оскільки вони вважають, що це допоможе наростити м’язи та зменшить втому. Однак поки що немає значущих досліджень. [6]

Біотин - це водорозчинний вітамін і є частиною комплексу вітаміну В. Біотин діє як кофермент в організмі і необхідний для метаболізму жирних кислот, амінокислот та глюкози. Біотин відіграє важливу роль у диференціації клітин епідерми, а тому важливий для здорової шкіри, волосся та нігтів. Біотин в основному міститься в яєчних жовтках, печінці, дріжджах, вівсянці, бобових, горіхах та грибах.

Термін ботокс - загальна назва нейротоксину ботулотоксину, який продукується бактерією Clostridium botulinum секретується. Ботокс діє в організмі наступним чином: Для збудження м’яза відповідний нерв вивільняє передавальну речовину ацетилхолін. Це забезпечує скорочення, тобто м’яз скорочується. Ботокс пригнічує вивільнення ацетилхоліну. Як результат, м’язи не можуть скорочуватися, і виникає параліч. Як відомо, токсин в основному використовується в естетичній медицині для ін’єкцій від зморшок. Ботокс також застосовується в неврології, серед іншого, при рухових розладах, косоокості та головних болях від напруги. [8-й]

Багато білкових порошків засновані на сироватці, яку спортсмени та люди, які займаються здоров’ям, використовують як альтернативу білкам колагену. Сироватка - це залишкова рідина, яка утворюється в результаті виробництва сиру. Окрім молочного цукру, він також містить трохи молочних білків. Сироватка містить усі дев’ять незамінних амінокислот. З іншого боку, колаген містить лише вісім, але дуже багатий проліном та гліцином.

МСМ означає метилсульфонілметан - органічну сполуку сірки, яка міститься в багатьох рослинах і тваринах. Організм потребує сірки у вигляді сірковмісних амінокислот метіоніну та цистеїну. Як складова сульфату хондроїтину, сірка відіграє певну роль у хрящовій тканині, і тому МСМ як дієтична добавка повинна усунути нестачу сірки, яка нібито присутня у пацієнтів з остеоартритом. [9]

Ретинол є дуже ефективною формою вітаміну А. Він використовується в антивіковій косметиці роками. Ретинол допомагає зменшити зморшки, одночасно будуючи структуру шкіри, і вважається потужним антиоксидантом проти вільних радикалів. Ретинол не тільки сприяє виробленню здорових клітин шкіри, але також стимулює вироблення колагену в організмі. [10]

Отже, колаген підтримує гнучкість тканин нашого тіла. Це робить шкіру, хрящі та кістки еластичними та стійкими до тиску. І навіть якщо організм може виробляти білок сам, у нашому організмі зростає потреба через вплив навколишнього середовища, хвороби або старість. Навіть якщо колаген є природним компонентом їжі, сьогодні ми зазвичай вживаємо його занадто мало: такі продукти, як заливне м'ясо, жилисте м'ясо або хрящі, набагато рідше в меню, ніж у часи бабусі. Ви можете знайти смачні ідеї рецептів, які можна негайно змінити, у статті 5 рецептів з колагеном та желатином. В іншому випадку ви також можете приймати питні ампули, порошки та капсули з колагеном. Або кістковий бульйон.

Ви можете знайти більше інформації в нашій великій редакції колагену.