Jakie są rodzaje kolagenu? Typy kolagenu i ich funkcje

Kolagen to najważniejsze białko strukturalne w organizmie człowieka, odpowiedzialne za jędrność skóry, elastyczność stawów i wytrzymałość kości. Choć jego produkcja naturalnie spada wraz z wiekiem, odpowiednia suplementacja może pomóc utrzymać tkanki w dobrej kondycji. Dowiedz się, jak zbudowany jest kolagen, jakie są jego typy i źródła, oraz który rodzaj wybrać dla siebie.

Budowa kolagenu - jak wygląda jego struktura?

Kolagen to jedno z najpowszechniejszych białek występujących w organizmie człowieka. Jest głównym składnikiem tkanki łącznej, a ponadto znajduje się w takich strukturach jak skóra, chrząstka stawowa, kości, mięśnie oraz naczynia krwionośne. Podstawową funkcją kolagenu jest utrzymanie integralności tkanek i narządów.

Kolagen jest nie tylko istotnym elementem budulcowym tkanek aparatu ruchu, ale też uczestniczy w procesach naprawy i gojenia się ran - jest nieustannie syntetyzowany i rozkładany w przestrzeni zewnątrzkomórkowej. Dodatkowo umożliwia lepsze przyswajanie składników odżywczych, przez co zwiększa gęstość kości i zapewnia im odpowiednią wytrzymałość na urazy.

Jakie są rodzaje kolagenu?

Mianem kolagenu określa się grupę białek strukturalnych, które powszechnie występują w ludzkim organizmie. Białko kolagenowe składa się w około 30% z glicyny. Ponadto znajdują się w nim takie aminokwasy jak prolina, alanina i hydroksyprolina.

Nieco rzadziej występującymi związkami we włóknach kolagenowych są lizyna oraz jej pochodna - hydroksylizyna. Nieodłącznym składnikiem kolagenu jest też woda, która determinuje zarówno jego strukturę, jak i aktywność biologiczną.

Ze względu na pochodzenie kolagenu wyróżnia się:

• kolagen rybi,
• kolagen wołowy,
• kolagen wieprzowy,
• kolagen drobiowy.

Głównym źródłem kolagenu są produkty pochodzenia zwierzęcego, dlatego też do pozyskiwania tego cennego białka stosowanego między innymi przy produkcji suplementów wykorzystuje się głównie tkanki zwierzęce. Dobrym źródłem kolagenu są zarówno kości i ścięgna świń, jak i skóra ryb.

Czym jest typ kolagenu?

Aby wiedzieć, jak dokładnie działa kolagen, należy mieć świadomość, że wyróżnia się wiele jego typów. Istnieje przynajmniej 29 typów tego związku, a każdy z nich jest zbudowany z aminokwasów i pełni nieco inną funkcję w ustroju człowieka.

Jakie są typy kolagenuw ludzkim organizmie? Poniżej krótko scharakteryzujemy najważniejsze z nich.

Polecane suplementy diety

Kolageny fibrylarne i ich funkcje

Rodzinę białek strukturalnych można podzielić na dwie podstawowe grupy: kolageny fibrylarne oraz niefibrylarne. Świat nauki jest zainteresowany przede wszystkim kolagenami fibrylarnymi, które odkryto jako pierwsze (stąd też bardzo często określa się je mianem kolagenów klasycznych). Zalicza się do nich następujące typy kolagenu: I, II, III, V, XI, XXIV oraz XXVII.

Kolageny fibrylarne mają strukturę trzech spiralnie zwiniętych łańcuchów polipeptydowych zawierających fragmenty składające się z reszt aminokwasowych. Jako ciekawostkę można dodać, że większość włókien kolagenowych należących do tej rodziny wykazuje heterotypowość, co oznacza, że są one zbudowane z więcej niż tylko jednego typu kolagenu.

Kolagen typu I

Najlepiej poznanym typem kolagenu wchodzącego w skład rodziny kolagenów fibrylarnych jest kolagen typu I. W organizmach żywych najpowszechniej występuje w kościach, ścięgnach, włóknach mięśniowych, skórze oraz w rogówce oka. Ten typ kolagenu odpowiada przede wszystkim za wytrzymałość na rozciąganie tkanek, w których jest obecny.

Kolagen typu II

Kolagen typu II stanowi nawet 90% chrząstki stawowej. Jest też obecny w ciele szklistym, błonie nerwu wzrokowego oraz w innych tkankach własnych organizmu ludzkiego. Poza tym, że chroni kości przed urazami i amortyzuje wstrząsy, zapewnia tkankom odpowiednią elastyczność, wytrzymałość oraz odporność na tarcie.

Kolagen typu III

Kolagen typu III jest podstawowym składnikiem skóry właściwej, tkanek płuc, wątroby, śledziony, a także naczyń krwionośnych. Agregacja ich włókien zapewnia tkankom odpowiednią sprężystość i elastyczność. Kolagen typu III często stanowi dopełnienie kolagenu typu I, w szczególności w tkankach wymagających elastyczności.

Kolagen typu IV

Typ kolagenu IV jest uznawany za jeden z kluczowych składników błony podstawnej, czyli macierzy międzykomórkowej odpowiedzialnej za przytwierdzanie do siebie komórek. Kolagen typu IV można znaleźć we włóknach mięśniowych, nabłonku i śródbłonku, komórkach nerwowych, a także w tkance tłuszczowej.

Kolagen typu V i XI

Kolagen typu V i XI to przede wszystkim heterotrimery, które powstają z trzech różnych łańcuchów. Miejscem ich występowania są przede wszystkim skóra, kości rogówka, chrząstka oraz dyski międzykręgowe.

Kolagen typu X

Kolagen typu X, który jest zbudowany z krótkich łańcuchów aminokwasowych, odgrywa niezwykle istotną funkcję w mineralizacji macierzy chrząstki wzrostowej. Rolą kolagenu tego typu jest przekształcanie tkanki chrzęstnej w twardą tkankę kostną. Ponadto jego zadaniem jest wspieranie naturalnych procesów regeneracyjnych po urazach i kontuzjach w obrębie kości.

Czym są i jakie funkcje pełnią kolageny niefibrylarne?

Poza kolagenami fibrylarnymi wyróżnia się kolageny niefibrylarne. Są one znane z tego, że nie tworzą typowych fibryli. Pomimo dość dużej różnorodności stanowią zaledwie 10% masy kolagenu organizmu zwierzęcego. Na kolageny niefibrylarne składają się następujące typy: IX, X, XII, XIV, XVI, XIX, XX, XXI oraz XXII. Do tej pory wiadomo o nich stosunkowo niewiele, ponieważ badania nad tego rodzaju kolagenami wciąż są na wczesnym etapie.

W obrębie kolagenów niefibrylarnych można wyodrębnić kilka podstawowych grup. Zalicza się do nich:

• kolagen błony podstawnej (typ IV),
• kolagen kotwiczący (typ VII),
• kolagen tworzący mikrowłókna (typ VI, XXVIII, XXIX),
• kolagen tworzący heksagonalne układy sieciowe (typ VIII, X),
• kolagen zawierający domeny transbłonowe MACITs (typ XIII, XVII, XXIII, XXV),
• kolagen należący do rodziny FACITs (typ IX, XII, XIV, XVI, XIX, XX, XXI, XXII, XXVI),
• kolagen MULTIPLEXINs (typ XV, XVIII).

Kolageny niefibrylarnesą umiejscowione w różnych częściach ludzkiego ciała. Występują między innymi w komórkach nerwowych, tkance tłuszczowej, mózgu, sercu, nerkach, płucach, wątrobie, śledzionie. Mogą funkcjonować zarówno na powierzchni komórek jako receptory, jak i jako rozpuszczalne cząsteczki zewnątrzkomórkowe.

Najpowszechniejsze typy kolagenu w organizmie człowieka

Kolagen jest jednym z najważniejszych i zarazem najbardziej skomplikowanych białek strukturalnych występujących w ciele człowieka. Znajduje się głównie w skórze, stawach, kościach, mięśniach szkieletowych oraz w naczyniach krwionośnych.

Wraz z wiekiem na skutek postępujących procesów starzenia się organizmu dochodzi do obniżenia syntezy kolagenu.Po dwudziestym piątym roku życia fibroblasty wytwarzają go coraz mniej, a włókna kolagenowe stają się coraz krótsze i słabsze. Niedobór tego białka w organizmie może przejawiać się powstawaniem zmarszczek na powierzchni skóry, bólem i sztywnością stawów, łamliwością włosów i paznokci, a także dłuższym czasem regeneracji po treningu.

Z powodu obniżenia produkcji kolagenu w organizmie, wiele osób sięga po preparaty kolagenowe. By wybrać produkt dopasowany do potrzeb własnego organizmu, warto wiedzieć, jakie typy białka kolagenowego występują w ustroju człowieka.

Wielopostaciowość kolagenu sprawia, że w ludzkich tkankach wyodrębnia się 29 genetycznie odmiennych typów tego związku.

Jakie typy kolagenu znajdują się w stawach?

Podstawowym składnikiem budulcowym chrząstki stawowej jest kolagen typu II. Odpowiada on za utrzymanie tkanek aparatu ruchu w dobrej formie, a ponadto decyduje o ich elastyczności i wytrzymałości w czasie przemieszczania się.

Kolagen typu II znajduje się przede wszystkim w macierzy chrząstki stawowej, kostnej oraz międzykręgowej. Z wiekiem na skutek obniżenia produkcji kolagenu spada nawodnienie macierzy chrząstki, co w konsekwencji prowadzi do problemów ze stawami objawiających się bólem, sztywnością oraz ograniczeniem ruchomości.

Typy kolagenu w skórze

Dominującą formą kolagenu w skórze jest kolagen typu I. Jest on obecny zarówno w skórze właściwej, jak i w tkance podskórnej. Ponadto do 15% białka kolagenowego naszej skóry stanowi kolagen typu III, który jest odpowiedzialny za prawidłowe ułożenie włókien kolagenowych oraz za sprężystość naskórka. Typ III kolagenu przeważa w skórze nowo narodzonych dzieci oraz w tkankach tworzących blizny.

Dodatkowo w skórze człowieka znajdują się śladowe ilości kolagenu typu V, VI, VII, VIII, XII, XIII, XIV, XVI, XIX oraz XXIX.

Rodzaje kolagenu ze względu na źródło pozyskania

Ze względu na źródło pozyskania wyróżnia się cztery podstawowe rodzaje kolagenu: kolagen rybi (morski), kolagen wołowy (bydlęcy), kolagen wieprzowy oraz kolagen drobiowy. Rodzajów białka kolagenowego nie należy mylić z typami kolagenu.

Najważniejsze rodzaje kolagenu ze względu na źródło pozyskania:

Kolagen rybi

Jest pozyskiwany głównie z kości, skór i łusek takich ryb jak łosoś, mintaj, dorsz atlantycki, tuńczyk. W jego składzie znajdują się naturalne peptydy kolagenowe oraz aminokwasy, które są dobrze przyswajane w układzie pokarmowym człowieka. Kolagen rybi funkcjonujący także pod nazwą kolagen morski, jest bogaty głównie w kolagen typu I, który w ludzkim ustroju występuje w kościach, mięśniach, ścięgnach oraz chrząstce stawowej. Jego produkcja jest wydajniejsza i mniej kosztowna niż np. kolagenu wołowego.

Kolagen wołowy

Otrzymuje się go z bydlęcej tkanki łącznej takiej jak ścięgna, kości oraz skóra. W jego składzie jest obecny przede wszystkim kolagen typu I i III, który w organizmie człowieka występuje w kościach, mięśniach oraz naczyniach krwionośnych. Kolagen wołowy jest pozbawiony charakterystycznego rybiego smaku i zapachu. Suplementy diety na bazie tego rodzaju kolagenu stanowią dobrą alternatywę dla preparatów z kolagenem rybim i często są rekomendowane osobom zmagającym się z nadwrażliwością na białko pochodzenia morskiego.

Kolagen wieprzowy

Pozyskuje się go z kości, ścięgien oraz skóry świń. Białko wieprzowe jest bogate głównie w kolagen typu I, a w mniejszej ilości także kolagen typu III. Jego atutem jest bardzo dobra biokompatybilność, jednak jego przyjmowanie może wiązać się z większym ryzykiem wystąpienia reakcji alergicznych niż w przypadku kolagenu rybiego.

Kolagen drobiowy

Jest otrzymywany z chrząstki, skóry, łapek oraz kości drobiu. Zawiera głównie kolagen typu II, który stanowi znaczną część całych włókien kolagenu naszego ciała. Kolagen drobiowy jest często wybierany przez osoby, którym zależy na utrzymaniu zdrowia stawów i tkanki łącznej.

Dowiedz się więcej o źródłach kolagenu: Naturalny kolagen w jedzeniu - w czym jest go najwięcej?

Inne rodzaje kolagenu wykorzystywane w suplementach i kosmetyce

Jednym z najczęściej wykorzystywanych rodzajów kolagenu w suplementach diety jest hydrolizowany kolagen. To forma białka, którą uzyskuje się w procesie hydrolizy enzymatycznej polegającej na rozłożeniu dużych cząsteczek kolagenu na mniejsze fragmenty. Dzięki temu jest szybciej i efektywniej wchłaniana do krwiobiegu. Preparaty zawierające hydrolizaty kolagenowe to niezwykle wszechstronne produkty, które mogą stanowić wsparcie dla zdrowia skóry, stawów oraz wielu innych tkanek.

Pozostałe rodzaju kolagenu stosowane w suplementach diety i kosmetyce to:

• kolagen natywny - to białko wyróżniające się pierwotną, trójwymiarową strukturą zbliżoną do kolagenu ludzkiego; dzięki zachowaniu naturalnej budowy kolagen natywny jest bardziej biokompatybilny z naszą skórą niż inne rodzaje kolagenu - z tego względu ta forma białka często znajduje się w kremach i żelach do twarzy,
• mikrokolagen - to niewielkie fragmenty białkowe, które często są wykorzystywane w medycynie estetycznej w celu spowolnienia procesów starzenia skóry; kolagen w tej postaci oddziałuje na naskórek w sposób bardzo podobny do naturalnego kolagenu - z tego względu znajduje powszechne zastosowanie w medycynie estetycznej jako wypełniacz w celu wyrównania powierzchni skóry w miejscu zmarszczek oraz zanikowych blizn,
• tropokolagen - to najmniejsza podjednostka tworząca włókna kolagenowego, w której skład wchodzą cząsteczki glukozy i galaktozy, a także cztery aminokwasy (prolina, glicyna, lizyna oraz hydroksyprolina); ma postać potrójnej helisy, a w ustroju człowieka pełni funkcję prekursora dojrzałego kolagenu,
• atelokolagen - to wysoce oczyszczony kolagen pozbawiony części telopeptydów, który charakteryzuje się wysoką biodostępnością oraz minimalnym stopniem immunogenności; dzięki temu stosowanie atelokolagenu zapewnia bezpieczeństwo dla odpowiedzi immunologicznej.

Poza kolagenem w składzie suplementów diety i kosmetyków do pielęgnacji skóry z widocznymi oznakami starzenia często występują też dodatkowe składniki aktywne. Do tych najczęściej wykorzystywanych należy witamina C oraz kwas hialuronowy.

Związki te stymulują produkcję kolagenu, dlatego ich odpowiedni poziom w organizmie jest niezwykle istotny w kontekście zachowania elastyczności skóry czy prawidłowego funkcjonowania aparatu ruchu. Dodatkowo witamina C jest wyjątkowo silnym przeciwutleniaczem i neutralizuje wolne rodniki odpowiadające za przedwczesne starzenie się organizmu.

Do składników zwiększających biodostępność kolagenu zalicza się też siarczan chondroityny, siarczan glukozaminy oraz koenzym Q10.

Suplementacja kolagenem - wybierz najlepszy typ kolagenu dla siebie

Wraz z upływem czasu synteza kolagenu ulega obniżeniu, a organizm traci zdolność do odbudowy włókien kolagenowych. Zaburzenia produkcji tego białka rozpoczynają się już po dwudziestym piątym roku życia. W rezultacie dochodzi do ścierania się chrząstki, spadku elastyczności skóry, a także pojawiania się zmarszczek, rozstępów, cellulitu.

By zapobiec tym problemom, wiele osób decyduje się na stosowanie suplementów diety zawierających kolagen i jego hydrolizaty. Zalecana dzienna porcja tego białka może różnić się w zależności od rodzaju stosowanego produktu, a także od prowadzonego trybu życia, aktywności fizycznej i indywidualnych predyspozycji.

W poszukiwaniu wysokiej jakości preparatów kolagenowych, warto zapoznać się z ofertą przygotowaną przez markę OstroVit. Suplementy polskiego producenta na bazie hydrolizowanego kolagenu morskiego czy wołowego mogą stanowić doskonały sposób na uzupełnienie cennego białka w organizmie.

Kolagen oferowany przez OstroVit wyróżnia się czystym, naturalnym składem i nie zawiera syntetycznych konserwantów, barwników oraz zbędnych wypełniaczy. Jest też poddawany regularnym badaniom w niezależnych, akredytowanych laboratoriach i ma wszystkie certyfikaty wymagane przez prawo europejskie. W ofercie producenta poza kolagenem w tabletkach znajduje się kolagen w proszku, który łatwo rozpuszcza się w wodzie, co ułatwia jego mieszanie z napojami lub z jedzeniem.

Świetnym rozwiązaniem dla konsumentów, którym zależy na wszechstronnym wsparciu organizmu, mogą też okazać się kompleksowe produkty, które poza kolagenem zawierają kwas hialuronowy, witaminę C czy glukozaminę.

Bibliografia:

• https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21421911/
• https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1916105/
• https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15837519/
• https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/14623400/
• https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1516320/
• https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12382326/
• https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34491424/