Kolagen jest zewnątrzkomórkowym białkiem polimerowym, głównym składnikiem tkanki łącznej. Jego podstawowym zadaniem jest łączenie poszczególnych komórek i tkanek. Stanowi budulec skóry, ścięgien, mięśni, chrząstek stawowych, kości, zębów, ścian naczyń krwionośnych, nerwów i błon łącznotkankowych.
Jako główny składnik macierzy pozakomórkowej stanowi ochronę i podporę dla narządów wewnętrznych, takich jak: nerki, pęcherz, wątroba, płuca, mózg, serce, oczy (siatkówka i rogówka), jajniki, jądra, macica czy łożysko. Innymi ważnymi rolami tego naturalnego białka są wspomaganie pracy układu odpornościowego oraz przyspieszanie detoksykacji organizmu.
Ponad dwadzieścia typów
Kolagen nie jest jednym rodzajem białka. W zależności od miejsca występowania w organizmie wyróżnia się poszczególne typy, a każdy ma nieco inną budowę, konsystencję oraz pełni inną funkcję. Jest 29 typów białka kolagenowego i zaliczają się one do kilku grup:
1) kolageny fibrylarne: I, II, III, V, XI, XXIV, XXVII,
2) kolagen błony podstawowej: IV,
3) kolagen tworzący „włókna kotwiczące”: VII,
4) multipleksyny: XV, XVIII,
5) kolagen tworzący mikrowłókna: VI,
6) kolageny tworzące heksagonalne układy sieciowe: VIII, X,
7) kolageny FACITs (ang. Fibril-Associated Collagens with Interrupted Triple helices, czyli Kolageny Fibrylarnie Związane z Przerywaną Strukturą Potrójnej Superhelisy): IX, XII, XIV, XVI, XIX, XX, XXI, XXII, XXVI,
8) kolageny zawierające domeny transmembranowe: XIII, XVII, XXIII, XXV.
Około 90% wszystkich polimerów współtworzących organizm to kolagen fibrylarny I. Jest on podstawowym komponentem strukturalnym skóry, w której jest także kolagen III (10–15%). Kolagen typu I jest mocniejszy i odpowiada za sztywność i wytrzymałość skóry, typu III natomiast – słabszy, jest czymś w rodzaju formy przejściowej. To właśnie kolagen typu III organizm szybko produkuje przy urazach i ranach, później stopniowo zamieniany jest na silniejszy – kolagen typu I.
Źródła i sposoby pozyskiwania kolagenu
Jednymi z głównych źródeł są surowce łącznotkankowe pochodzące z:
• bydła hodowlanego,
• trzody chlewnej (pozostałości po uboju),
• ryb (skór, kręgosłupów, strun grzbietowych, łusek i pęcherzy pławnych).
Otrzymywanie kolagenu z ryb (głównie skór) jest jednym z nowych sposobów pozyskiwania tego białka. Odbywa się to przez wyizolowanie molekuł kolagenowych z materiału. Są dwa sposoby przeprowadzenia tego procesu:
1) pozbycie się z surowca wszystkich składników oprócz kolagenu,
2) bezpośrednia ekstrakcja kolagenu z materiału np. kwasami organicznymi. Z tak powstałego roztworu strąca się następnie k-karagen (kwaśny polisacharyd pochodzenia roślinnego), w wyniku czego powstaje koncentrat zawierający: polisacharydy i cząsteczki kolagenu.
Różnice w budowie i zastosowaniu
Istnieją różnice fizykochemiczne między białkiem kolagenowym pozyskanym od zwierząt lądowych i tym otrzymanym z ryb. Mają one inne: skład aminokwasowy, stabilność cieplną, rozpuszczalność w rozcieńczonych roztworach soli i kwasów oraz, co najważniejsze, różne są możliwości ich zastosowania. Z tego powodu kolagen rybi wymaga ulepszenia (np. podwyższenia temperatury denaturacji przy użyciu garbników lub transglutaminazy.
Zarówno kolagen bydlęcy, świński, jak i rybi znajdują zastosowanie w przemyśle:
• kosmetycznym – do produkcji kremów,
• żywnościowym – do wytwarzania środków zagęszczających,
• opakowaniowym – do produkcji opakowań biodegradowalnych,
• skórzanym – do polepszenia jakości i wytrzymałości wyrobów skórzanych,
• biotechnologicznym – jako wypełniacz estetyczny stosowany w likwidacji defektów skóry,
• farmaceutycznym – jako nośnik antyseptyków i enzymów oraz składnik suplementów diety,
• medycznym – do wytwarzania nici chirurgicznych, gąbek czy protez.
Innym sposobem otrzymania białka kolagenowego jest bioinżynieryjna hodowla żywych kultur fibroblastów i macierzy pozakomórkowej pozyskanych wprost z ludzkiej skóry. Hodowla kolagenu ludzkiego odbywa się w bioreaktorach. Kolagen taki jest implantem idealnym do uzupełniania ubytków skóry pacjenta stosowanym w celu wyrównania powierzchni skóry w miejscu zmarszczek czy blizn.
Kolagen oddziałuje pozytywnie na stawy i kości, pomocny jest więc przy reumatyzmie, artretyzmie i osteoporozie, ponieważ łagodzi bóle i odbudowuje ubytki w tkankach. Kolagen rybi jest również składnikiem kremów. Zarówno kosmetyki, jak i suplementy diety spowalniają procesy starzenia się skóry, regulują gospodarkę wodno-lipidową, zapobiegają przesuszeniu, co pomaga dłużej zachować jej jędrność i elastyczność, likwidują przebarwienia, przyspieszają gojenie się ran i blizn, zapobiegają rozstępom i cellulitowi oraz znacznie zmniejszają już istniejące zmiany. Rybie białko kolagenowe w formie tabletek, proszku czy płynu wzmacnia także włosy i paznokcie.
Warto więc rozważyć suplementację kolagenu. Dostępne są tabletki, proszki lub płyny z kolagenem. Preparaty te najczęściej zawierają hydrolizat kolagenu rybiego oraz substancje pomocnicze potęgujące jego działanie, tzn.: kwas hialuronowy, witaminy C, E oraz algi morskie).
