Kolagen

Postavitev in delovanje

Kolagen je beljakovina, ki kot strukturna beljakovina predstavlja bistveni del vezivnega in nosilnega tkiva. V skladu s tem se pojavlja v večini organov v našem telesu. Kolagen je ena izmed beljakovin v vlakninah in ima posebno anatomsko strukturo, tako da ima za posledico stabilne beljakovine. Molekula kolagena ima osnovno strukturo, sestavljeno iz treh polipeptidnih verig. To so beljakovine, ki so povezane skupaj in vsebujejo do 1000 posameznih aminokislin, najmanjšo enoto beljakovin.

Sinteza predhodnika kolagena najprej nastane v celicah. Tri beljakovinske verige ležijo skupaj in se zvijejo druga okoli druge. Oblikujejo osnovno strukturo, ki se vrti v smeri urnega kazalca, zaradi česar nastane molekula kolagena približno 300 nm, dolga in 1,5 nm debela. Ta ureditev je znana kot trojna vijačnica in tvori predhodnik kolagena. Nadaljnja proizvodnja kolagena zdaj poteka zunaj celice. Nekateri encimi na koncu odrežejo peptide iz tega prokolagena. Zdaj je mogoče posamezne trojne vijake razporediti vzporedno in tvoriti križne mostove. To pomeni, da se molekule kolegov povezujejo med seboj in tako tvorijo stabilen in povezan okvir.

V svetlobnem mikroskopu lahko vidite tipično vodoravno črto, ki jo povzroča dejstvo, da molekule kolegov ležijo skupaj, da tvorijo fibrile, konci pa se prekrivajo. Več fibrilov sčasoma tvori kolagena vlakna. Nato se molekule vode vežejo na končni kolagen, kar pomeni, da ima kolagen vedno visoko vsebnost vode. Sestavljanje različnih peptidnih verig ustvarja različne trojne vijačnice. Zato ločimo med različnimi vrstami kolagena, ki so običajno zaporedno oštevilčene, na primer kolagen tipa 1, tipa 2 ali tipa 3.

Vrste kolagena se različno pojavljajo v različnih vrstah tkiva v našem telesu. Na splošno kolagen najdemo v koži, kosteh, vlaknastih hrustancih, kitah, vezi, zobeh, mišicah in očeh. Kolagen, ki ga vsebuje, daje tem strukturam potrebno trdnost in stabilnost. Zaradi zelo elastičnih lastnosti so kosti, hrustanec in kite odporne na trganje, a tudi prožne.

V kosteh in zobeh sodeluje tudi pri mineralizaciji, kopičenju kosti in zobne sklenine ter je pomemben del tamkajšnje presnove. Organi našega telesa so običajno zaprti s kapsulo in maščobnim tkivom. Kolagen tvori tudi površinske plasti in se večinoma nahaja v vezivnem tkivu. Organi se tako ločijo med seboj, vendar ostanejo prožni v svojem položaju. Kolagen zato sodeluje tudi pri blaženju in elastičnosti naših organov in prevzame zaščitno funkcijo z maščobnim tkivom.

Kolagen v koži

Zelo velik delež kolagena je v koži, kjer prevzame pomembno podporno funkcijo za kožne plasti in sosednje vezivno tkivo. Kolagen ima kot beljakovina lastnost vezanja vode, ki kožo ohranja napeto. Zaradi posebne zgradbe kolagena so kolageni zelo elastični, kar pomeni, da je tudi koža zelo elastična in prožna. Kako pomemben je kolagen za to Trdnost kože se prikaže, ko vsebnost kolagena počasi upada od približno dvajsetih let 20. stoletja.

Postopoma se pojavijo prve gube, ki so povezane z razgradnjo kolagena v koži. Koža nato izgubi elastičnost in se sesuje. Lastna proizvodnja kolagena se znatno zmanjša, zato tudi drugačna Kozmetični izdelki v obliki krem ​​ali kolagenskih gradnikov, kot so beljakovine in aminokisline, poskušajo napolniti blazinico kolagena od zunaj. Kreme, ki vsebujejo kolagen, ali neposredne injekcije v kožo bi morale znova zgladiti gube in narediti kožo bolj čvrsto. Ker kolagen veže vodo, mora biti koža takoj po injiciranju spet videti bolj čvrsta in sveža.

Vrste kolagena

Tip 1

Ko gre za kolagen, razlikujemo med različnimi vrstami, od katerih ima vsak različen delež v različnih organih. Kolagen tipa I je dolg približno 300 nm in tvori tipično strukturo gosto zapakiranih kolagenskih vlaken, ki so lahko debele med 50 in 200 nm. Količina kolagena tipa 1 je največ v človeškem telesu. Ta vrsta je še posebej pogosta v koži, vezivnem tkivu, kitah, kosteh, mišični fasciji in roženici. V omenjenih strukturah se kolagen nahaja v zunajceličnem matriksu, kar pomeni, da kolagen obdaja posamezne celice kože, kosti in kit.

S shranjevanjem vode v kolagenu organi pridobijo mehansko trdnost. Zaradi visoke vsebnosti kolagena tipa 1 v koži in kitah so še posebej močne in elastične. Delež sodelavcev zagotavlja potrebno tlačno trdnost in trdnost različnih struktur.

Ena izmed najbolj znanih motenj sinteze kolagena tipa 1 je Osteogenesis imperfecta. To je Bolezen steklovine, podedovana napaka v tvorbi kosti. Posledično nastaja premalo kolagena in kost je manj stabilna in prožna. Glede na resnost bolezni je to lahko različno. Brcnite proti bolniku spontani in pogosti zlomi na. Lahko se pojavijo tudi deformacije lobanje in hrbtenice. Poleg tega bolniki običajno ne zrastejo zelo visoko, saj bolezen prizadene vso rast kosti.

Tip 2

Kolagen tipa 2 je, tako kot tip 1, tudi kolagen, ki tvori vlakna. Po dolžini sta si ti dve vrsti zelo podobni. Tudi tip 2 je dolg približno 300 nm, vendar je običajno tanjši od kolagena tipa 1. Kolagen tipa 2 je še posebej pogost pri hialinu in elastiki hrustanec pred. Hialinski hrustanec obloži sklepe telesa in tvori zgornjo plast sklepnega prostora.

Elastični hrustanec se pojavi na primer na ušesu, ušesnem kanalu in tudi v majhnih bronhijih pljuč. Medtem ko ima kolagen tipa 1 gosto strukturo, kolagenska vlakna tipa 2 ohlapno ležijo v različnih strukturah vezivnega tkiva. Poleg kolagena obstajajo še druge snovi, kot sta proteoglikan in Hialuronska kislina v hrustancu. Zaradi te sestave in kopičenja vode postane hrustanec odporen na pritisk, elastičen in raztegljiv, vendar ni tako stabilen kot kosti.

Hidrolizat

Hidrolizati so proizvodi, ki so posledica razgradnje beljakovin ali beljakovin. Hidrolizat lahko dobimo tudi iz kolagena z encimskim cepljenjem (hidroliza). Te kolagene beljakovine po možnosti dobimo iz kolagena tipa 1 in jih uporabimo kot Prehranska dopolnila uporablja. Vsebujejo velik delež kratkih aminokislinskih verig (peptidov) in so zelo podobne želatini.

Ena razlika je v tem, da se hidrogenati kolagena ne želirajo in jih je mogoče enostavno raztopiti v vodi. Je bel prah brez vonja in okusa, ki ga lahko uporabimo za vezavo, emulgiranje in penjenje. Ta prašek se uporablja zlasti pri dietah, bogatih z beljakovinami Športna prehrana. Na voljo je v obliki praška, ki ga je mogoče raztopiti in dopolnjuje vnos beljakovin med močno telesno aktivnostjo. Uporablja se tudi za obnovo poškodovanega hrustančnega tkiva.

Kolagenovi hidrolizati so namenjeni spodbujanju tvorbe hrustanca in s tem regeneraciji obrabljenega sklepnega materiala. Pri bolnikih z obrabo hrustanca (osteoartritis) bi to moralo izboljšati bolečino in gibljivost sklepov. Kolagenske beljakovine vsebujejo tudi nekateri kozmetični izdelki, ker jih telo dobro absorbira, bi morali imeti možnost prodreti v globlje plasti kože in izboljšati ter zategniti videz kože.