Какие бывают виды коллагена? Типы коллагена и их функции

Коллаген — это важнейший структурный белок в организме человека, отвечающий за упругость кожи, эластичность суставов и прочность костей. Хотя его выработка естественным образом снижается с возрастом, правильная добавка может помочь поддерживать ткани в хорошем состоянии. Узнайте, как устроен коллаген, какие его типы и источники, а также какой тип выбрать для себя.

Строение коллагена – как он устроен?

Коллаген – один из самых распространенных белков в организме человека. Он является основным компонентом соединительной ткани, а также содержится в таких структурах, как кожа, суставная хрящ, кости, мышцы и кровеносные сосуды. Основная функция коллагена – поддержание целостности тканей и органов.

Коллаген является не только важным строительным элементом тканей опорно-двигательного аппарата, но и участвует в процессах восстановления и заживления ран - он постоянно синтезируется и распадается в межклеточном пространстве. Кроме того, он способствует лучшему усвоению питательных веществ, что увеличивает плотность костей и обеспечивает им надлежащую прочность при травмах.

Какие виды коллагена существуют?

Коллагеном называют группу структурных белков, которые широко распространены в организме человека. Коллагеновый белок на 30% состоит из глицина. Кроме того, в его составе присутствуют такие аминокислоты, как пролин, аланин и гидроксипролин.

Немного реже встречающимися соединениями в коллагеновых волокнах являются лизин и его производный - гидроксилизин. Неотъемлемым компонентом коллагена является также вода, которая определяет как его структуру, так и биологическую активность.

В зависимости от происхождения коллагена различают:

• рыбный коллаген
• бычий коллаген
• свиной коллаген
• куриный коллаген

Основным источником коллагена являются продукты животного происхождения, поэтому для получения этого ценного белка, используемого, в частности, в производстве пищевых добавок, в основном используются ткани животных. Хорошим источником коллагена являются как кости и сухожилия свиней, так и кожа рыб.

Что такое тип коллагена?

Чтобы понять, как именно действует коллаген, необходимо знать, что существует несколько его типов. Существует по меньшей мере 29 типов этого соединения, и каждый из них состоит из аминокислот и выполняет несколько иную функцию в организме человека.

Какие типы коллагена существуют в организме человека? Ниже мы кратко опишем наиболее важные из них.

Фибриллярные коллагены и их функции

Семью структурных белков можно разделить на две основные группы: фибриллярные коллагены и нефибриллярные. Научный мир в первую очередь интересуется фибриллярными коллагенами, которые были открыты первыми (поэтому их очень часто называют классическими коллагенами). К ним относятся следующие типы коллагена: I, II, III, V, XI, XXIV и XXVII.

Фибриллярные коллагены имеют структуру трех спирально свернутых полипептидных цепей, содержащих фрагменты, состоящие из аминокислотных остатков. Интересным фактом является то, что большинство коллагеновых волокон, принадлежащих к этой семье, обладают гетеротипичностью, что означает, что они состоят из более чем одного типа коллагена.

Коллаген типа I

Наиболее известным типом коллагена, входящим в семейство фибриллярных коллагенов, является коллаген I типа. В живых организмах он наиболее широко представлен в костях, сухожилиях, мышечных волокнах, коже и роговице глаза. Этот тип коллагена отвечает в первую очередь за прочность на растяжение тканей, в которых он присутствует.

Коллаген типа II

Коллаген типа II составляет до 90% суставной хрящевой ткани. Он также присутствует в стекловидном теле, оболочке зрительного нерва и других тканях человеческого организма. Помимо защиты костей от травм и амортизации ударов, он обеспечивает тканям необходимую эластичность, прочность и устойчивость к трению.

Коллаген III типа

Коллаген III типа является основным компонентом собственной оболочки кожи, тканей легких, печени, селезенки, а также кровеносных сосудов. Агрегация его волокон обеспечивает тканям необходимую упругость и эластичность. Коллаген III типа часто дополняет коллаген I типа, особенно в тканях, требующих эластичности.

Коллаген IV типа

Коллаген IV типа считается одним из ключевых компонентов базальной мембраны, то есть межклеточной матрицы, ответственной за скрепление клеток между собой. Коллаген IV типа можно найти в мышечных волокнах, эпителии и эндотелии, нервных клетках, а также в жировой ткани.

Коллаген V и XI

Коллаген V и XI – это прежде всего гетеротримеры, которые образуются из трех различных цепей. Они встречаются в основном в коже, костях, роговице, хряще и межпозвоночных дисках.

Коллаген типа X

Коллаген типа X, который состоит из коротких аминокислотных цепей, играет чрезвычайно важную роль в минерализации роствой хрящевой матрицы. Роль коллагена этого типа заключается в преобразовании хрящевой ткани в твердую костную ткань. Кроме того, он поддерживает естественные процессы регенерации после травм и повреждений костей.

Что такое нефибриллярные коллагены и каковы их функции?

Помимо фибриллярных коллагенов, выделяют нефибриллярные коллагены. Они известны тем, что не образуют типичных фибрилл. Несмотря на довольно большое разнообразие, они составляют всего 10% массы коллагена в организме животных. Нефибриллярные коллагены включают в себя следующие типы: IX, X, XII, XIV, XVI, XIX, XX, XXI и XXII. На сегодняшний день о них известно относительно мало, поскольку исследования этого типа коллагенов все еще находятся на ранней стадии.

Внутри нефибриллярных коллагенов можно выделить несколько основных групп. К ним относятся:

• коллаген базальной мембраны (тип IV)
• коллаген-якорь (тип VII)
• коллаген, образующий микроволокна (тип VI, XXVIII, XXIX)
• коллаген, образующий гексагональные сетевые структуры (тип VIII, X)
• коллаген, содержащий трансмембранные домены MACITs (тип XIII, XVII, XXIII, XXV)
• коллаген, принадлежащий к семейству FACITs (тип IX, XII, XIV, XVI, XIX, XX, XXI, XXII, XXVI)
• коллаген MULTIPLEXINs (тип XV, XVIII)

Нефибриллярные коллагены расположены в различных частях человеческого тела. Они встречаются, среди прочего, в нервных клетках, жировой ткани, головном мозге, сердце, почках, легких, печени, селезенке. Они могут функционировать как на поверхности клеток в качестве рецепторов, так и в качестве растворимых внеклеточных молекул.

Наиболее распространенные типы коллагена в организме человека

Коллаген является одним из важнейших и одновременно самых сложных структурных белков, присутствующих в организме человека. Он находится главным образом в коже, суставах, костях, скелетных мышцах и кровеносных сосудах.

С возрастом в результате прогрессирующих процессов старения организма происходит снижение синтеза коллагена. После двадцати пяти лет фибробласты производят его все меньше, а коллагеновые волокна становятся все короче и слабее. Дефицит этого белка в организме может проявляться в появлении морщин на поверхности кожи, боли и скованности суставов, ломкости волос и ногтей, а также в более длительном восстановлении после тренировок.

Из-за снижения выработки коллагена в организме многие люди прибегают к коллагеновым препаратам. Чтобы выбрать продукт, подходящий для нужд своего организма, стоит знать, какие типы коллагенового белка встречаются в организме человека.

Многообразие коллагена приводит к тому, что в тканях человека выделяют 29 генетически различных типов этого соединения.

Какие типы коллагена содержатся в суставах?

Основным строительным компонентом суставной хрящевой ткани является коллаген II типа. Он отвечает за поддержание тканей опорно-двигательного аппарата в хорошей форме, а также определяет их эластичность и прочность при перемещении.

Коллаген II типа находится преимущественно в матрице суставной, костной и межпозвоночной хрящевой ткани. С возрастом в результате снижения выработки коллагена уменьшается гидратация матрицы хрящевой ткани, что впоследствии приводит к проблемам с суставами, проявляющимся болью, скованностью и ограничением подвижности.

Типы коллагена в коже

Доминирующей формой коллагена в коже является коллаген типа I. Он присутствует как в собственной оболочке кожи, так и в подкожной клетчатке. Кроме того, до 15% коллагенового белка нашей кожи составляет коллаген III типа, который отвечает за правильное расположение коллагеновых волокон и упругость эпидермиса. Коллаген III типа преобладает в коже новорожденных детей и в тканях, образующих рубцы.

Кроме того, в коже человека содержатся следовые количества коллагена V, VI, VII, VIII, XII, XIII, XIV, XVI, XIX и XXIX типов.

Виды коллагена в зависимости от источника получения

В зависимости от источника получения выделяют четыре основных вида коллагена: рыбный (морской) коллаген, бычий (говяжий) коллаген, свиной коллаген и коллаген птиц. Виды коллагенового белка не следует путать с типами коллагена.

Наиболее важные виды коллагена в зависимости от источника получения:

Рыбный коллаген

Получается в основном из костей, кожи и чешуи таких рыб, как лосось, минтай, атлантический треска, тунец. В его составе содержатся натуральные коллагеновые пептиды и аминокислоты, которые хорошо усваиваются пищеварительной системой человека. Рыбный коллаген, также известный под названием морской коллаген, богат в основном коллагеном типа I, который в организме человека присутствует в костях, мышцах, сухожилиях и суставной хряще. Его производство более эффективно и менее затратно, чем, например, производство коллагена бычьего.

Говяжий коллаген

Его получают из соединительной ткани крупного рогатого скота, такой как сухожилия, кости и кожа. В его составе присутствует в основном коллаген I и III типа, который в организме человека встречается в костях, мышцах и кровеносных сосудах. Говяжий коллаген не имеет характерного рыбного вкуса и запаха. Пищевые добавки на основе этого вида коллагена являются хорошей альтернативой препаратам с рыбьим коллагеном и часто рекомендуются людям, страдающим повышенной чувствительностью к белкам морского происхождения.

Свиной коллаген

Его получают из костей, сухожилий и кожи свиней. Свиной белок богат в основном коллагеном типа I, а в меньшем количестве также коллагеном типа III. Его преимуществом является очень хорошая биосовместимость, однако его прием может быть связан с более высоким риском аллергических реакций, чем в случае рыбьего коллагена.

Коллаген птичий

Получается из хрящей, кожи, лапок и костей птиц. Содержит в основном коллаген II типа, который составляет значительную часть всех коллагеновых волокон нашего организма. Коллаген птичий часто выбирают люди, которые заботятся о здоровье суставов и соединительной ткани.

Другие виды коллагена, используемые в добавках и косметике

Одним из наиболее часто используемых видов коллагена в пищевых добавках является гидролизованный коллаген. Это форма белка, которая получается в процессе ферментативной гидролизации, заключающейся в расщеплении крупных молекул коллагена на более мелкие фрагменты. Благодаря этому он быстрее и эффективнее всасывается в кровоток. Препараты, содержащие гидролизаты коллагена, являются чрезвычайно универсальными продуктами, которые могут поддерживать здоровье кожи, суставов и многих других тканей.

Другие виды коллагена, используемые в пищевых добавках и косметике:

• нативный коллаген – белок, отличающийся первичным трехмерным строением, схожим с коллагеном человека; благодаря сохранению естественной структуры нативный коллаген более биосовместим с нашей кожей, чем другие виды коллагена – по этой причине эта форма белка часто встречается в кремах и гелях для лица
• микроколлаген – это небольшие белковые фрагменты, которые часто используются в эстетической медицине для замедления процессов старения кожи; коллаген в этой форме воздействует на эпидермис очень похоже на натуральный коллаген – по этой причине он широко используется в эстетической медицине в качестве наполнителя для выравнивания поверхности кожи в местах морщин и атрофических рубцов
• тропоколлаген – это самая маленькая субъединица, образующая коллагеновые волокна, в состав которой входят молекулы глюкозы и галактозы, а также четыре аминокислоты (пролин, глицин, лизин и гидроксипролин); имеет форму тройной спирали и в организме человека выполняет функцию предшественника зрелого коллагена
• ателлоколлаген – это высокоочищенный коллаген, лишенный части телопептидов, который характеризуется высокой биодоступностью и минимальной степенью иммуногенности; благодаря этому применение ателлоколлагена обеспечивает безопасность для иммунного ответа

Помимо коллагена, в составе пищевых добавок и косметических средств для ухода за кожей с видимыми признаками старения часто встречаются и дополнительные активные компоненты. К наиболее часто используемым относятся витамин С и гиалуроновая кислота.

Эти соединения стимулируют выработку коллагена, поэтому их достаточный уровень в организме чрезвычайно важен для поддержания эластичности кожи и правильного функционирования опорно-двигательного аппарата. Кроме того, витамин С является чрезвычайно сильным антиоксидантом и нейтрализует свободные радикалы, ответственные за преждевременное старение организма.

К компонентам, повышающим биодоступность коллагена, относятся также хондроитинсульфат, глюкозаминсульфат и коэнзим Q10.

Добавки коллагена - выберите лучший тип коллагена для себя

С течением времени синтез коллагена снижается, и организм теряет способность восстанавливать коллагеновые волокна. Нарушения производства этого белка начинаются уже после двадцати пяти лет. В результате происходит изнашивание хрящевой ткани, снижение эластичности кожи, а также появление морщин, растяжек, целлюлита.

Чтобы предотвратить эти проблемы, многие люди решают использовать пищевые добавки, содержащие коллаген и его гидролизаты. Рекомендуемая суточная доза этого белка может варьироваться в зависимости от типа используемого продукта, а также от образа жизни, физической активности и индивидуальных особенностей.

В поисках высококачественных коллагеновых препаратов стоит ознакомиться с предложением бренда OstroVit. Добавки польского производителя на основе гидролизованного морского или бычьего коллагена могут стать отличным способом восполнить запас ценного белка в организме.

Коллаген, предлагаемый OstroVit, отличается чистым, натуральным составом и не содержит синтетических консервантов, красителей и ненужных наполнителей. Он также регулярно проходит испытания в независимых аккредитованных лабораториях и имеет все сертификаты, требуемые европейским законодательством. В ассортименте производителя, помимо коллагена в таблетках, есть коллаген в порошке, который легко растворяется в воде, что облегчает его смешивание с напитками или едой.

Отличным решением для потребителей, которые заботятся о всесторонней поддержке организма, могут также оказаться комплексные продукты, которые помимо коллагена содержат гиалуроновую кислоту, витамин С или глюкозамин.

Библиография:

• 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/