Kolagen

Układ i funkcja

Kolagen to białko, które jako białko strukturalne stanowi istotną część tkanki łącznej i podporowej. W związku z tym występuje w większości narządów naszego organizmu. Kolagen jest jednym z białek błonnika i ma specyficzną budowę anatomiczną, dzięki czemu uzyskuje się stabilne białko. Cząsteczka kolagenu ma podstawową strukturę złożoną z trzech łańcuchów polipeptydowych. Są to białka, które są ze sobą połączone i składają się z maksymalnie 1000 pojedynczych aminokwasów, najmniejszej jednostki białek.

Synteza prekursora kolagenu jest najpierw wytwarzana w komórkach. Trzy łańcuchy białkowe leżą razem i skręcone wokół siebie. Tworzą podstawową strukturę obracającą się zgodnie z ruchem wskazówek zegara, w wyniku czego powstaje cząsteczka kolagenu o długości ok. 300 nm i grubości 1,5 nm. Ten układ jest znany jako potrójna helisa i tworzy prekursor kolagenu. Dalsza produkcja kolagenu odbywa się teraz poza komórką. Niektóre enzymy odcinają peptydy z tego prokolagenu na końcach. Teraz poszczególne potrójne helisy można układać równolegle i tworzyć mosty krzyżowe. Oznacza to, że współpracujące cząsteczki sieciują się ze sobą, tworząc w ten sposób stabilną i powiązaną strukturę.

W mikroskopie świetlnym można zobaczyć typowe poziome prążkowanie, które jest spowodowane faktem, że cząsteczki kolegów układają się razem, tworząc włókienka, a końce zachodzą na siebie. Kilka włókienek ostatecznie tworzy włókno kolagenowe. Następnie cząsteczki wody wiążą się z gotowym kolagenem, co oznacza, że ​​kolagen zawsze ma wysoką zawartość wody. Połączenie różnych łańcuchów peptydowych tworzy różne potrójne helisy. Dlatego rozróżnia się różne typy kolagenu, które zwykle są numerowane kolejno, takie jak kolagen typu 1, typu 2 lub typu 3.

Rodzaje kolagenu występują w różny sposób w różnych typach tkanek naszego ciała. Ogólnie kolagen znajduje się w skórze, kościach, chrząstce włóknistej, ścięgnach, więzadłach, zębach, mięśniach i oczach. Zawarty w nim kolagen nadaje tym strukturom niezbędną wytrzymałość i stabilność. Ze względu na swoje bardzo elastyczne właściwości kości, chrząstki i ścięgna są odporne na rozerwanie, ale także elastyczne.

W kościach i zębach bierze również udział w mineralizacji, odbudowie kości i szkliwa zębów i jest tam ważną częścią metabolizmu. Narządy naszego ciała są zwykle otoczone torebką i tkanką tłuszczową. Kolagen tworzy również warstwy powierzchniowe i znajduje się głównie w tkance łącznej. W ten sposób organy są oddzielone od siebie, ale w swojej pozycji pozostają elastyczne. Dlatego kolagen bierze również udział w amortyzacji i elastyczności naszych narządów oraz pełni funkcję ochronną w stosunku do tkanki tłuszczowej.

Kolagen w skórze

Bardzo duża ilość kolagenu znajduje się w skórze, gdzie pełni on ważną funkcję podporową dla warstw skóry i przylegającej tkanki łącznej. Jako białko kolagen ma właściwość wiązania wody, dzięki czemu skóra pozostaje napięta. Dzięki specjalnej strukturze kolagenu kolageny są bardzo elastyczne, co oznacza, że ​​skóra jest również bardzo elastyczna i elastyczna. Jak ważny jest w tym kolagen Jędrność skóry pojawia się, gdy zawartość kolagenu powoli spada od około połowy lat dwudziestych.

Stopniowo pojawiają się pierwsze zmarszczki związane z rozpadem kolagenu w skórze. Skóra traci wtedy swoją elastyczność i zapada się. Znacząco spada produkcja własnego kolagenu, dlatego różne Produkty kosmetyczne w postaci kremów lub budulcowych kolagenu takich jak białka i aminokwasy starają się wypełnić kolagenową poduszkę od zewnątrz. Kremy zawierające kolagen lub bezpośrednie wstrzyknięcia w skórę powinny ponownie wygładzić zmarszczki i ujędrnić skórę. Ponieważ kolagen wiąże wodę, natychmiast po wstrzyknięciu skóra powinna wyglądać jędrniej i świeżo.

Rodzaje kolagenu

Typ 1

Jeśli chodzi o kolagen, rozróżnia się różne typy, z których każdy ma inną proporcję w różnych narządach. Kolagen typu I ma długość ok. 300 nm i tworzy typową strukturę gęsto upakowanych włókienek kolagenowych o grubości od 50 do 200 nm. Pod względem ilości kolagen typu 1 występuje w największej ilości w organizmie człowieka. Ten typ jest szczególnie powszechny w skórze, tkance łącznej, ścięgnach, kościach, powięzi mięśniowej i rogówce. We wspomnianych strukturach kolagen znajduje się w macierzy zewnątrzkomórkowej, co oznacza, że ​​otacza poszczególne komórki skóry, kości i ścięgien.

Gromadząc wodę w kolagenie, organy zyskują wytrzymałość mechaniczną. Wysoka zawartość kolagenu typu 1 w skórze i ścięgnach sprawia, że ​​są one szczególnie mocne i elastyczne. Proporcja współpracowników zapewnia niezbędną wytrzymałość na ściskanie i twardość różnych konstrukcji.

Jednym z najbardziej znanych zaburzeń syntezy kolagenu typu 1 jest Wrodzonej łamliwości kości. To jest Choroba kości szklistejdziedziczna wada tworzenia kości. W rezultacie powstaje zbyt mało kolagenu, a kość jest mniej stabilna i sprężysta. W zależności od ciężkości choroby może to być różne. Kopnij pacjenta spontaniczne i częste złamania na. Mogą również wystąpić deformacje czaszki i kręgosłupa. Ponadto pacjenci zwykle nie rosną bardzo wysoko, ponieważ choroba wpływa na cały wzrost kości.

Wpisz 2

Kolagen typu 2, podobnie jak typ 1, jest również kolagenem tworzącym włókna. Pod względem długości oba typy są bardzo podobne. Typ 2 również ma około 300 nm długości, ale jest zwykle cieńszy niż kolagen typu 1. Kolagen typu 2 jest szczególnie powszechny w postaci szklistej i elastycznej chrząstka z przodu. Chrząstka szklista wyściela stawy ciała i tworzy górną warstwę przestrzeni stawowej.

Elastyczna chrząstka występuje na przykład na małżowinie usznej, przewodzie słuchowym, a także w małych oskrzelach płuc. Podczas gdy kolagen typu 1 ma gęstą strukturę, włókna kolagenu typu 2 leżą luźno w różnych strukturach tkanki łącznej. Oprócz kolagenu istnieją inne substancje, takie jak proteoglikan i Kwas hialuronowy w chrząstce. Dzięki takiemu składowi i gromadzeniu się wody chrząstka staje się odporna na nacisk, elastyczna i rozciągliwa, ale nie jest tak stabilna jak kości.

Hydrolizat

Hydrolizaty to produkty powstałe w wyniku rozpadu białek lub białek. Hydrolizat można również otrzymać z kolagenu na drodze enzymatycznego rozszczepienia (hydrolizy). Te białka kolagenowe są korzystnie otrzymywane z kolagenu typu 1 i stosowane jako Suplementy diety używany. Zawierają dużą ilość krótkich łańcuchów aminokwasów (peptydów) i są bardzo podobne do żelatyny.

Jedyną różnicą jest to, że hydrolizaty kolagenu nie żelują i łatwo rozpuszczają się w wodzie. Jest to biały, bezwonny i pozbawiony smaku proszek, który można stosować do wiązania, emulgowania i spieniania. Proszek ten jest stosowany zwłaszcza w dietach bogatych w białko i Żywienie sportowe. Jest dostępny w postaci proszku, który można rozpuścić i uzupełnia spożycie białka podczas energicznej aktywności fizycznej. Służy również do naprawy uszkodzonej tkanki chrzęstnej.

Hydrolizaty kolagenu mają stymulować tworzenie chrząstki, a tym samym regenerować zużyty materiał stawowy. U pacjentów ze zużyciem chrząstki (chorobą zwyrodnieniową stawów) powinno to prowadzić do poprawy bólu i ruchomości stawów. Białka kolagenowe zawarte są również w niektórych produktach kosmetycznych, ponieważ są dobrze przyswajane przez organizm, powinny mieć możliwość penetracji głębszych warstw skóry oraz poprawiania i napinania wyglądu skóry.