Что такое коллаген? Давайте разбираться!

Слово коллаген родом из греческого языка: «κόλλα» — клей и «γέννησε» — рождать.  В древности люди варили шкуры и кости животных для изготовления клея. 

Такой клей производят и в наше время и называется он глютиновым. По факту это желатин, который образуется при нагревании коллагена. При нагревании изменяется его природная текстура и он теряет свои первоначальные свойства. Для примера вспомните яичный белок, который при жарке из прозрачного гелеобразного вещества превращается в плотную белую массу. 

… желатин образуется при денатурации коллагена, т.е. при изменении структуры коллагена и потерей первоначальных природных свойств. 

Коллаген — белок, протеин!

Белок — это полимерное соединение состоящее из звеньев аминокислот. Они необходимы для строительства и функционирования нашего организма. 

Коллаген - основной компонент соединительной ткани и самый распространённый белок у млекопитающих, составляющий от 25% до 45% белков во всём теле.

95 % всего коллагена в организме человека составляют коллагены 1-го, 2-го и 3-го типа, которые образуют очень прочные фибриллы. Они являются основными структурными компонентами органов и тканей, которые испытывают постоянную или периодическую механическую нагрузку (кости, сухожилия, хрящи, межпозвоночные диски, кровеносные сосуды), а также участвуют в образовании стромы паренхиматозных органов. Поэтому коллагены 1-го, 2-го и 3-го типа часто называют интерстициальными. 

Структура коллагена

Молекула коллагена состоит из трех полипептидных цепей, скрученных в виде правой тройной спирали и состоящих из аминокислотных остатков (как правило, это остатки глицина, пролина и лизина). 

На рисунке видно, что коллагеновые волокна в дерме образуют сетку — «подпорку», которая связана с эластином и гиалуроновой кислотой. При этом, коллаген отвечает за ровность и эластичность кожи.

Тропоколлаген, (молекула коллагена), соединяется рядами друг с другом. Размер тропоколлагена составляет около 300 нанометров (примерно 0.0003 мм).

Молекулы коллагена представляют собой «обрезанные» с двух сторон полипептидные цепи. Каждая из них является α-цепью, которая в свою очередь, состоит из повторяющихся в характерной последовательности фрагментов Gly-X-Y, где «Gly» — это глицин. На месте «X» чаще всего находится пролин.  На месте «Y» — гидроксипролин. Это и есть основные аминокислоты, которые составляют молекулу коллагена, и, соответственно, коллагеновое «волокно» и сам коллаген.

Как видно, строение кожного покрова и коллагеновых волокон, достаточно сложное. Поэтому, если даже съесть холодец или другие блюда, где содержится коллаген, вряд ли наш организм сможет при помощи пищеварительных ферментов его выделить и усвоить.

Общая роль коллагена в организме

Коллаген составляет около 70% всей сухой массы кожного покрова человека, образуя при этом, как бы «внешнюю оболочку» из кожи.

Так же, коллаген составляет около 25% всей сухой массы костей. Из них, 90% формирует костную матрицу, которая лежит в основе строения кости. Многие считают, что костная ткань — это только кальций. Но не многим известно, что «арматура» кости — это коллаген, а кальций — «бетон». Только их сочетание придает кости известную прочность, упругость с амортизирующими свойствами.

Коллаген имеет животное происхождение

Коллаген — это белок животного происхождения. Именно он, как говорилось выше, составляет основу кожи, костей, суставов. Так же он является основой оболочек большинства внутренних органов.

К животным, в научном плане относятся не только млекопитающие. Биология включает в «царство животных» птиц, рыб и множество других позвоночных и беспозвоночных организмов.

У растений роль коллагена играет целлюлоза. Пищевая целлюлоза часто входит в состав различных биологически активных добавок. Особенно для похудения.  Она тоже является «волокном», только в его соединениях находится глюкоза.

Животные — коллаген, белок, который состоит из аминокислот

Растения — глюкоза, углевод, который входит в состав целлюлозы.

И коллаген и целлюлоза образуют «волокна», но как видно, это совсем не одно и то же.

Аминокислотный состав коллагена (на примере пептида коллагена I типа)

В аминокислотный состав пептида коллагена I типа входит около 1/4 глицина. А так же, в общей сложности 26% пролина и гидроксипролина.

Важной особенностью коллагена является наличие в полимерной спирали остатков гидроксиаминокислот.

В настоящее время насчитывается около 27 типов коллагена. Они имеют различную аминокислотную последовательность в своей структуре. Однако самыми распространенными типами коллагена, которые присутствуют в животных, являются I, II, III и IV типы. Они составляют более 90% от общей доли коллагена.

Коллаген