Kolagen to białko budulcowe, które pełni funkcje strukturalne we wszystkich komórkach i tkankach organizmu. Stanowi ponad 30% białek organizmu ludzkiego. Jest bardzo ważnym budulcem skóry, zębów, kości, ścięgien, a także chrząstek oraz rogówki oka. Przez wielu nazywany jest też białkiem młodości. Z czego jest zbudowany kolagen i jakie są właściwości tego białka? W jaki sposób może objawiać się niedobór kolagenu w organizmie i jak wygląda suplementacja kolagenu? Informacje na ten temat znaleźć można poniżej.

Co to jest kolagen?

Kolagen jest najważniejszym i najbardziej rozpowszechnionym białkiem strukturalnym w organizmie człowieka. Stanowi istotny składnik różnych komórek i narządów. Znaleźć go można między innymi w skórze, kościach, zębach, ścięgnach, chrząstkach stawowych oraz w naczyniach krwionośnych. Występuje także w rogówce oka. Włókna kolagenowe w skórze stanowią liniowe struktury biochemiczne, które zbudowane są z aminokwasów. Wyróżnia je wysoka wytrzymałość oraz duża elastyczność. Białka kolagenowe stanowią ważny składnik wszystkich organizmów zwierzęcych. Udział tego białka w stosunku do pozostałych białek organizmu wynosi około 30%.

Kolagen charakteryzuje specyficzna budowa oraz niezwykle szerokie właściwości. Struktura kolagenu jest złożona – nie stanowi on pojedynczego białka o określonej strukturze. Spotkać można wiele typów kolagenów, które różnią się między sobą cechami strukturalnymi i funkcjonalnymi. Białko to tworzy zróżnicowane struktury wyższego rzędu, do których zalicza się między innymi włókna kolagenowe lub układy sieciowe. Struktura tego białka składa się z trzech różnych łańcuchów α. Każdy z nich zawiera sekwencję aminokwasu poliproliny, zwanej również helisą polipropoliny typu II. Jeśli chodzi o kolagen, skład ogólny tego białka przedstawia się następująco:

• glicyna, która stanowi 33% składu aminokwasowego;
• prolina stanowiąca 10% składu;
• inne aminokwasy, do których zalicza się: 4-hydroksyprolina stanowiąca 10% składu, 3-hydroksyprolina, która stanowi <0,5% składu aminokwasowego oraz 5-hydroksylizyna (1% składu).

W biosyntezie kolagenu wyróżnia się trzy główne etapy. Pierwszym etapem jest synteza na siateczce śródplazmatycznej szorstkiej (ER), następnie jest potranslacyjna obróbka w świetle ER, a na samym końcu – obróbka pozakomórkowa.

Kolagen w organizmie człowieka występuje w wielu formach. Jednym z rodzajów jest hydrolizat kolagenu. To białko kolagenowe, które zostało poddane hydrolizie, w wyniku której uległo rozłożeniu na mniejsze peptydy kolagenowe. Są one znacznie łatwiej wchłaniane w jelitach, poza tym charakteryzuje je mniejsza masa. Peptydy o wiele łatwiej się rozpuszczają i można je stosować w diecie. Hydrolizat posiada takie same właściwości jak kolagen.

Kolagen – właściwości białka

Właściwości kolagenu są szerokie. Jednym z najważniejszych zadań białek kolagenowych jest utrzymanie odpowiedniej struktury tkanek oraz narządów budujących organizm. Białka kolagenowe wypełniają przestrzenie znajdujące się między poszczególnymi komórkami, poza tym bardzo ważną funkcją kolagenu jest zapewnienie wytrzymałości mechanicznej tkankom. Kolagen nadaje im odpowiednią twardość, a także sztywność oraz elastyczność i sprężystość. Znane są również inne właściwości kolagenu, do których zalicza się między innymi uczestnictwo w procesie krzepnięcia krwi, co odgrywa szczególną rolę chociażby przy gojeniu się ran.

Czy kolagen poprawia skórę? Białko to uczestniczy między innymi w odnowie komórkowej skóry, zapewniając jej odpowiednią elastyczność, gładkość, dobre napięcie oraz nawilżenie. Stosowane preparaty kolagenowe pomagają w spowalnianiu procesów starzenia się skóry, opóźniając proces tworzenia się zmarszczek, poza tym zapobiegają suchości skóry. Kolejną ważną właściwością kolagenu jest poprawa wchłaniania składników mineralnych, co zwiększa gęstość kości. Kolagen uczestniczy również w procesach naprawczych zachodzących w tkance chrzęstnej, poza tym poprawia kondycję stawów. Białko to ułatwia ponadto transport niektórych leków przez ścianę komórkową.

Ze względu na swoje właściwości kolagen wykorzystywany jest również w kosmetyce oraz medycynie. Na rynku dostępne są różnego rodzaju preparaty przeznaczone na skórę w postaci maści, żeli, kremów oraz maseczek i płatków pod oczy. Często stosowane są również suplementy diety zawierające kolagen, a także wypełniacze tkankowe, które stosuje się w postaci iniekcji. Kolagen wykorzystywany jest także do produkcji implantów oraz do zamykania połączeń ustno-zatokowych po usunięciu zęba.

Kolagen – na co pomaga?

Jednym z ważnych zadań białka kolagenowego jest ochrona narządów wewnętrznych, do których zalicza się nerki, wątrobę oraz żołądek. Jeśli chodzi o kolagen, działanie tego białka ma też znaczenie dla układu immunologicznego. Wspiera procesy obronne organizmu przed patogenami chorobotwórczymi, a także ochronę przed niebezpiecznymi dla zdrowia toksynami. Kolagen ma również korzystny wpływ na układ krwionośny, poza tym poprawia funkcjonowanie układu trawiennego, a także przebieg procesów metabolicznych. Może też spowalniać rozwój komórek nowotworowych, poza tym pomaga w walce z trądzikiem, bliznami oraz cellulitem.

Jedną z funkcji kolagenu jest kontrola ciśnienia krwi, a także rozszerzania tętnic, co ma istotne znaczenie w procesie ich oczyszczania z odkładającego się na ściankach tłuszczu. Dzięki tym właściwościom białko kolagenowe przyczynia się do poprawy krążenia, a także ogranicza do minimum ryzyko rozwoju groźnych dla zdrowia schorzeń układu krwionośnego. Kolagen wspomagać może też leczenie refluksu oraz choroby Leśniowskiego-Crohna. Rolą tego białka w organizmie jest ponadto wspomaganie przemiany glukozy w energię, co ma ogromne znaczenie przy odchudzaniu. Inna funkcja kolagenu wiąże się z ograniczeniem ryzyka powstawania obrzęków poprzez nawilżanie stawów, które zapobiega sztywnieniu ścięgien.

Niedobór kolagenu – objawy

Poziom kolagenu w organizmie człowieka zaczyna zmniejszać się od 25. roku życia, natomiast po ukończeniu 50 lat synteza tego białka spada już gwałtownie. Procesy syntezy białka kolagenowego zakłócać może również klimakterium. Z kolei u osób po 60. roku życia zdolność do odtwarzania włókien kolagenowych całkowicie zanika. Niedobór kolagenu może dawać różne objawy. Do tych objawów zalicza się między innymi:

• nadmierne zmęczenie,
• zapadnięte policzki,
• sztywność i bolesność stawów,
• dłuższy czas gojenia się ran,
• ból odczuwany podczas chodzenia,
• trudności z poruszaniem się,
• pogorszenie kondycji paznokci oraz włosów, które stają się łamliwe i przesuszone,
• trudności z koncentracją i nauką,
• pogorszenie kondycji skóry, w tym suchość i obecność zmarszczek,
• rozwój chorób, do których zalicza się osteoporozę, zespół nieszczelnego jelita oraz problemy z krążeniem.

Warto nadmienić, że szkodliwy dla organizmu jest nie tylko niedobór, ale również nadmiar kolagenu, chociaż zdarza się on dość rzadko. W wyniku nadmiaru kolagenu pojawiać się mogą niekorzystne zmiany w tkance łącznej i chrzęstnej. Nadmiar tego białka może objawiać się też obecnością bliznowców.

Co jeść, aby uzupełnić kolagen?

Poziom białka kolagenowego w organizmie uzależniony jest przede wszystkim od wieku, jednak nie bez znaczenia pozostaje również dieta. Najwięcej kolagenu znaleźć można w galaretach warzywnych i owocowych, żelatynie spożywczej, a także podrobach oraz kurzych łapkach. Białko kolagenowe zawierają też ryby w galarecie, chrząstki rekina, a także golonki oraz salceson. Występuje też w jajach, a dodatkowo w kurczakach oraz wywarze z kości. Kolagen znajduje się też w roślinach strączkowych, a oprócz tego w kiełkach pszenicy – produkty te zawierają koenzym Q10. Przy produkcji kolagenu zużywana jest też arginina, która znajduje się przede wszystkim w mięsie drobiowym, orzechach, owsie, soi, rybach oraz słoneczniku.

W celu utrzymania kolagenu na odpowiednim poziomie warto także wprowadzić do codziennej diety produkty zawierające witaminę C, która przyczynia się do zwiększania wytwarzania kolagenu. Nie należy również zapominać o witaminie E, której głównym zadaniem jest zapobieganie sztywnieniu włókien kolagenowych. Dieta kolagenowa powinna być też bogata we flawonoidy, które zapobiegają rozpadowi kolagenu. Znaleźć je można między innymi w winogronie, brokułach, sałacie, zielonej herbacie, aronii oraz czerwonej papryce. Ważna jest także postać, w jakiej spożywane są produkty zawierające kolagen. Najlepiej spożywać produkty gotowane, a unikać należy ich smażenia.

Kolagen – suplementacja

W wielu przypadkach konieczna może okazać się dodatkowa suplementacja kolagenu. Polecana jest ona przede wszystkim osobom, które mają problemy ze stawami i kośćmi, poza tym kolagen powinni przyjmować również sportowcy, u których układ ruchu jest nieustannie poddawany dużym wysiłkom, a niekiedy również narażony na urazy mechaniczne. Na rynku znaleźć można różnego rodzaju suplementy diety z kolagenem. Największą popularnością cieszą się kolageny norweskie, a także kolageny pochodzenia wieprzowego, wołowego oraz rybie. Kolagen dostępny jest w różnych formach – w aptekach znaleźć można zarówno kolagen w kapsułkach i ampułkach, jak i kolagen do picia oraz w proszku, z którego następnie przygotowuje się żel.

W zależności od indywidualnych potrzeb lekarz zalecić może przyjmowanie preparatów zawierających czysty kolagen lub preparatów, które oprócz białka kolagenowego zawierają również inne substancje, do których zalicza się między innymi witaminę C, kwas hialuronowy czy też miedź. Jeśli pacjent ma problemy ze skórą, włosami lub paznokciami, powinien zacząć przyjmować suplementy kolagenowe z keratyną, biotyną lub koenzymem Q10. Jeśli chodzi o kolagen, opinie lekarzy są w większości pozytywne, zwłaszcza w przypadku osteoporozy. Ile kolagenu dziennie należy przyjmować? Zalecana dzienna dawka kolagenu ustalana jest indywidualnie dla każdego pacjenta i w zależności od potrzeb może wynosić od 2,5 do 15 gramów. Zalecane dzienne dawki kolagenu mogą różnić się także w zależności od rodzaju przyjmowanego suplementu, a także rodzaju diety, aktywności i indywidualnych predyspozycji.

Co niszczy kolagen w organizmie?

Do czynników, które mają najbardziej niszczący wpływ na włókna kolagenowe, zalicza się promieniowanie ultrafioletowe, które przyczynia się do niszczenia włókien elastyny i kolagenu. Co jeszcze niszczy kolagen w organizmie? Do innych czynników wpływających negatywnie na kolagen zalicza się temperaturę, a także zmieniające się pH. Pod wpływem wymienionych wcześniej czynników kolagen ulega denaturacji, co ma niekorzystny wpływ na jego strukturę. Negatywny wpływ na poziom kolagenu mogą mieć też inne czynniki zewnętrzne, do których zalicza się zanieczyszczenie środowiska. Palenie tytoniu to kolejny czynnik prowadzący pośrednio do utraty kolagenu w organizmie. Nie bez znaczenia pozostaje również to, ile lat ma pacjent. Wraz z wiekiem włókna kolagenowe stopniowo zaczynają tracić bowiem swoją elastyczność.

Niekiedy w celu uzupełnienia białka kolagenowego stosuje się kolagen w zastrzykach. Skutki uboczne takiego zabiegu mogą objawiać się w postaci blizn, opuchlizny, a także zaczerwienienia. U części pacjentów może pojawić się też tkliwość w miejscu wkłucia. Jeśli natomiast wziąć pod uwagę kolagen do picia, skutki uboczne to zazwyczaj reakcje alergiczne, osłabienie organizmu, problemy z defekacją czy też nadwrażliwość na niektóre składniki odżywcze. Pojawiać się mogą także bóle stawów i mięśni, poza tym pacjent może mieć kwaśny oddech.

Przeciwwskazania do stosowania kolagenu również istnieją, chociaż trzeba zaznaczyć, że jest ich stosunkowo niewiele. Kobiety w ciąży i karmiące piersią zazwyczaj powinny odpuścić sobie czasowo kolagen. Przeciwwskazania dotyczą również nadwrażliwości. Niektóre źródła kolagenu mogą zawierać alergeny, dlatego nie zaleca się przyjmowania ich przez osoby z alergiami. W przypadku pojawienia się jakichkolwiek wątpliwości pacjenta związanych ze stosowaniem kolagenu, jego dawkowaniem czy skutkami ubocznymi zaleca się konsultację z lekarzem lub z farmaceutą.

Literatura:

Kamila A. Czubak, Halina M. Żbikowska; Struktura, funkcja i znaczenie biomedyczne kolagenów; Annales Academiae Medicae Silesiensis; 68 (4), 2014, s. 245–254.

Nowicka-Zuchowska A, Zuchowski A.; Kolagen – rola w organizmie i skutki niedoboru. Lek w Polsce. VOL 29 NR 11/12’19 (342/343).

Axe J.; Dieta kolagenowa. Zdrowie, młodość i uroda w 28 dni.; Septem, Gliwice, 2020.

Banaś M., Pietrucha K.; Typy i struktura białka kolagenowego; Zeszyty Naukowe Politechniki Łódzkiej. Chemia spożywcza i biotechnologia; nr 73 (1058) 2009.

Sobolewski K. J.; Kolagen – podstawowe białko organizmu ludzkiego; Roczniki Naukowe Wyższej Szkoły Wychowania Fizycznego i Turystyki w Supraślu; nr 5 2006.

Zelaszczyk D., Waszkielewicz A., Marona H.; Kolagen – struktura oraz zastosowanie w kosmetologii i medycynie estetycznej; Estetologia Medyczna i Kosmetologia. 14-20. (2012).

Autor artykułu: tech. farm. Katarzyna Talpa