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 ciała. Kolagen jest jednym z białek błonnika i ma specyficzną budowę anatomiczną, dzięki czemu tworzy stabilne białko. Cząsteczka kolagenu ma podstawową strukturę złożoną z trzech łańcuchów polipeptydowych. Są to połączone ze sobą białka, które 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. Taki układ nazywany jest potrójną helisą i stanowi prekursor kolagenu. Dalsza produkcja kolagenu odbywa się teraz poza komórką. Pewne 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, np. 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, skórze mięśniowej i oczach. Zawarty 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 wobec 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.

Powoli pojawiają się pierwsze zmarszczki związane z rozpadem kolagenu w skórze. Skóra traci wówczas 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 napiąć 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 najczęściej 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 ​​kolagen 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 szklistej, dziedziczna 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. Podejdź do 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 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 przez rozszczepienie enzymatyczne (hydrolizę). Te białka kolagenowe są korzystnie otrzymywane z kolagenu typu 1 i stosowane jako Suplementy diety wykorzystany. 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 stosowany jest zwłaszcza w dietach bogatych w białko oraz w Żywienie sportowe. Jest dostępny w postaci proszku, który można rozpuścić i uzupełnia spożycie białka podczas intensywnej 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 kolagenu 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.