Ime kolagen izhaja iz grške besede kólla kar pomeni lepilo in – gen, kar označuje proizvajati (Wikipedia, 2021).
Kolagen je glavna strukturna beljakovina zunajceličnega matriksa. To vlakninasto strukturno beljakovino najdemo v različnih vezivnih tkivih. Ker je kolagen glavna sestavina vezivnega tkiva, je to najpogostejša beljakovina pri sesalcih (Di Lullo et al, 2002, Shoulders in Raines, 2009) in predstavlja 25-35% delež vseh beljakovin v celotnem telesu.
Kolagen je sestavljen iz povezanih aminokislin, ki tvorijo trojno vijačnico podolgovate fibrile, znane tudi kot kolagenska vijačnica. Največ kolagena najdemo v vezivnem tkivu, kot so hrustanec, kosti, kite, vezi in koža. Veliko ga najdemo tudi v roženicah, krvnih žilah, črevesju, medvretenčnih ploščicah in dentinu v zobeh (Britannica Concise Encyclopedia, 2007).
Koristi in učinek na telo
Ameriški znanstveniki pripisujejo kolagenu, vezivnemu tkivu, odločen pomen za mladostni videz. Če se na primer vezivno tkivo kože nenehno ne oskrbuje z nekaterimi snovmi, nastajajo iz proteinov in žaltavih maščob (npr. holesterola) bolj ali manj trde tvorbe in pojavljajo se starostne pege ter gube. Poleg tega se vezivno tkivo na telesu podnevi obremenjuje zaradi sedenja, hoje in stanja. Ponoči si spet opomore in zbudimo se z napetimi trebušnimi mišicami in manj nagubani (Oberbeil, K. in Rendla, 2002).
Kolagen ima široko rabo v medicini za:
- srčne aplikacije,
- kozmetično in
- rekonstruktivno kirurgijo,
- kostne presadke,
- obnovo tkiv ter
- celjenje ran in opeklin.
Uporablja se tudi v obliki kolagenskih ovojev za klobase. Uporablja se kot želatina pri številnih živilih, vključno z želatinskimi sladicami (Wikipedia, 2021).
Zaužitje hidroliziranega kolagena lahko vpliva na kožo. S povečanjem gostote kolagenskih fibril in fibroblastov spodbuja proizvodnjo kolagena. (Matsuda et al, 2006).
Nekatere klinične študije kažejo, da oralno zaužitje hidroliziranega kolagena zmanjša bolečine v sklepih. Pri tistih z najhujšimi simptomi se kažejo največje koristi. Blagodejno delovanje je verjetno posledica kopičenja hidroliziranega kolagena v hrustancu in spodbujanja proizvodnje kolagena s hondrociti, hrustančnimi celicami (Moskowitz, 2000, Benito-Ruiz et al, 2009, Oesser et al, 1999, Oesser in Seifert, 2003).
Kolagen in bolezni
Že nekaj desetletij ugotavljajo, da številne bolezni neposredno ali posredno vključujejo kolagen. Ta žilava vlaknata snov je v telesu najbolj razširjena beljakovina in glavna sestavina kože, kit, vezi, hrustanca in kosti ter večine krvnih žil. Prvi dokazi o vpletenosti kolagena v bolezni izhajajo iz študij o genetskih motnjah (Prockop in Kivirikko, 1984).
Ugotovljenih je bilo nekje 1000 mutacij pri 12 od več kot 20 vrst kolagena. Te mutacije lahko privedejo do različnih bolezni na ravni tkiva (Mahajan et al, 2010).
Osteogenesis imperfecta – Je posledica mutacije kolagena tipa 1, dominantne avtosome motnje, ki povzroča šibke kosti in nepravilno vezivno tkivo. Nekateri primeri so lahko blagi, ko se raven kolagena tipa 1 zniža. V hujših primerih pa povzroča strukturne napake v kolagenu in celo smrt (Gajko-Galicka, 2002).
Hondrodisplazija – je skeletna motnja, za katero menijo, da jo povzroča mutacija kolagena tipa 2. (Horton et al, 1989).
Ehlers-Danlosov sindrom – Znanih je 13 različnih vrst te motnje, ki vodijo do deformacij v vezivnem tkivu. Nekatere redkejše vrste lahko vodijo do pretrganja arterij in smrti. (Horton et al, 1989).
Alportov sindrom – Slednji se lahko genetsko prenaša kot X-vezna dominanta in avtonomno recesivna motnja. Bolniki imajo težave z ledvicami in očmi. Prav tako se lahko razvije izguba sluha v otroštvu ali mladostniških letih. (Kashtan, 2019).
Knoblochov sindrom – Povzročen je z mutacijo gena COL18A1, ki kodira proizvodnjo kolagena XVIII. Bolniki s protruzijo možganskega tkiva in degeneracijo mrežnice. Ker obstaja dedna povezava, je za posameznika, ki ima v sorodstvu to motnjo, tveganje večje. (Mahajan et al, 2010).
Najboljši naravni viri
Vezivno tkivo potrebuje za obnovo aminokisline prolin, lizin in glicin, ki jih vsebujejo predvsem mleko, sir, ribe, perutnina, govedina, jagnjetina in stročnice. V kolagenske molekule z več kot 16 000 atomi se presnovijo s pomočjo cinka v sledeh ter vitamina C. Še dodatno pa prepletajo vezivno tkivo vlakna elastina. Že en sam zdrav obrok lahko v nekaj urah izboljša sestavo vezivnega tkiva in s tem pripomore k mladostnejšemu videzu.
Vitamin C, ki ga najdemo v svežem sadju, pomaga znova zgraditi kožni kolagen. Za izdelavo kolagena pa potrebuje koža tudi cink, redek element v sledeh, ki ga najdemo v polnozrnatih izdelkih, pivskem kvasu in pšeničnih otrobih (Oberbeil in Rendla, 2002).
Za tvorbo kolagena je nujno potreben tudi baker. Več raziskovalcev je odkrilo, da k ohranjanju kolagena lahko pripomore glog. Glog je nekje 9 m visoka rastlina, katere zdravilni učinki so znani že iz zgodovine.
Grozdne pečke oz. izvleček iz njih naj bi zmanjševal razgradnjo kolagena v koži in ga krepil, zato ga pogosto uporabljajo v kozmetičnih kremah za izboljšanje elastičnosti kože. (Milić et al, 2008).
Prehranski dodatek kolagena in želatina
Kolagen se uporablja tudi kot prehransko dopolnilo.
Želatina je prosojna živilska sestavina brez barve in okusa, ki se pridobiva iz kolagena živali. Ko je suha, je krhka, in ko je važna, je gumijasta. Želatina je nepovratno hidrolizirana oblika kolagena, pri kateri hidroliza zmanjša beljakovinske fibrile v manjše peptide.
Poznamo jo tudi pod imenom hidrolizirani kolagen, kolagen hidrolizat, želatin hidrolizat, hidrolizirana želatina in kolageni peptidi po hidrolizi. Običajno se uporablja kot želirno sredstvo v hrani, pijači, zdravilih, kapsulah z zdravili in vitamini pa tudi v fotografskih filmih in papirjih ter kozmetiki.
Želatina je v želatinastih sladicah, kot so npr. gumijaste sladkarije, sladoledi, omake in jogurti. Želatina za kuhanje je v obliki prahu, zrnc ali listov (Wikipedia b, 2021)
NAJBOLJŠI KOLAGEN JE NARAVNI KOLAGEN.
Pomanjkanje
Bolezni, povezane s kolagenom, najpogosteje nastanejo zaradi genskih napak ali prehranskih pomanjkljivosti, ki vplivajo na biosintezo, sestavljanje, postranslacijsko spreminjanje, izločanje ali druge procese, ki sodelujejo pri normalni proizvodnji kolagena.
Razlogi, da posameznik izgubi sestavine kolagena v telesu, so:
- izpostavljenost ultravijolični svetlobi,
- tobak,
- prekomerno uživanje sladkorja in
- staranje.
Torej je pomanjkanje kolagena tesno povezano z:
- molekularnimi mehanizmi, ki delujejo na staranje kože,
- oksidativnim stresom (ROS),
- poškodbami DNA zaradi ultravijoličnega sevanja,
- skrajšanjem telomerov (nukleoidna zaporedja),
- vnetji, ki se pojavijo kot posledica staranja in izpostavitve UV žarkom (Wikipedia c, 2021).
Ta izguba kolagena lahko povzroči, da koža izgubi elastičnost, zmanjša se debelina povrhnjice, poveča se nastajanje gub in povešanje kože, koža postane ranljiva in se lahko poškoduje (Oliver et al, 1982).
Pripravila Lucija Avguštin, mag., osebna trenerka in prehranska svetovalka
Viri
Benito-Ruiz, P., Camacho-Zambrano, M. M., Carrillo-Arcentales, J. N., Mestanza-Peralta, M. A., Vallejo-Flores, C. A., Vargas-López, S. V., … in Zurita-Gavilanes, L. A. (2009). A randomized controlled trial on the efficacy and safety of a food ingredient, collagen hydrolysate, for improving joint comfort. International journal of food sciences and nutrition, 60(sup2), 99-113. Dostopano 14.3.2021 na https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/09637480802498820
Britannica Concise Encyclopedia, 2008. Encyclopaedia Britannica, Inc. Dostopano 14.3.2021 na https://books.google.si/books?id=ea-bAAAAQBAJ
Di Lullo, G. A., Sweeney, S. M., Körkkö, J., Ala-Kokko, L., in San Antonio, J. D. (2002). Mapping the ligand-binding sites and disease-associated mutations on the most abundant protein in the human, type I collagen. Journal of Biological Chemistry, 277(6), 4223-4231.
Gajko-Galicka, A. (2002). Mutations in type I collagen genes resulting in osteogenesis imperfecta in humans. Acta Biochimica Polonica, 49(2), 433-441.
Horton, W. A., Campbell, D., Machado, M. A. in Chou, J. (1989). Type II collagen screening in the human chondrodysplasias. American journal of medical genetics, 34(4), 579-583.
Kashtan, C. E. (2019). Alport syndrome. Dostopano 14.3.2021 https://europepmc.org/article/NBK/nbk1207
Mahajan, V. B., Olney, A. H., Garrett, P., Chary, A., Dragan, E., Lerner, G. in Bassuk, A. G. (2010). Collagen XVIII mutation in Knobloch syndrome with acute lymphoblastic leukemia. American Journal of Medical Genetics Part A, 152(11), 2875-2879.
Matsuda, N., Koyama, Y. I., Hosaka, Y., Ueda, H., Watanabe, T., Araya, T., … in Takehana, K. (2006). Effects of ingestion of collagen peptide on collagen fibrils and glycosaminoglycans in the dermis. Journal of nutritional science and vitaminology, 52(3), 211-215. Dostopano 14.3.2021 na https://www.jstage.jst.go.jp/article/jnsv/52/3/52_3_211/_article
Milić, K., Kuščer, S., Pirš, M., Koren, M. in Percl, M. (2008). Vitamini, minerali in druga prehranska dopolnila. Ljubljana: Mladinska knjiga.
Moskowitz, R. W. (2000, October). Role of collagen hydrolysate in bone and joint disease. In Seminars in arthritis and rheumatism (Vol. 30, No. 2, pp. 87-99). WB Saunders. Dostopano 14.3.2021 na https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0049017200568255?via%3Dihub
Oberbeil, K. in Rendla, S. (2002). Do zdravja z zdravo hrano: pravilna prehrana-srečnejše življenje. Mladinska knjiga.
Oesser, S., Adam, M., Babel, W., in Seifert, J. (1999). Oral administration of 14C labeled gelatin hydrolysate leads to an accumulation of radioactivity in cartilage of mice (C57/BL). The Journal of nutrition, 129(10), 1891-1895. Dostopano 14.3.2021 na https://academic.oup.com/jn/article/129/10/1891/4721835
Oesser, S., in Seifert, J. (2003). Stimulation of type II collagen biosynthesis and secretion in bovine chondrocytes cultured with degraded collagen. Cell and tissue research, 311(3), 393-399. Dostopano 14.3.2021 na https://link.springer.com/article/10.1007/s00441-003-0702-8
Oliver, R. F., Barker, H., Cooke, A., in Grant, R. A. (1982). Dermal collagen implants. Biomaterials, 3(1), 38-40. Dostopano 14.3.2021 na https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/014296128290059X?via%3Dihub
Prockop, D. J., in Kivirikko, K. I. (1984). Heritable diseases of collagen. New England Journal of Medicine, 311(6), 376-386.
Shoulders, M. D., in Raines, R. T. (2009). Collagen structure and stability. Annual review of biochemistry, 78, 929-958.
Wikipedia. (2021). Collagen. Dostopano 14.3.2021 na https://en.wikipedia.org/wiki/Collagen
Wikipedia b. (2021). Gelatin. Dostopano 14.3.2021 na https://en.wikipedia.org/wiki/Gelatin
Wikipedia c. (2021). Collagen loss. Dostopano 14.3.2021 na https://en.wikipedia.org/wiki/Collagen_loss
