Коллаген: что это такое, его свойства, состав и применение

Коллаген является структурным белком, присутствующим у всех животных, но не присутствующим в растениях. У человека он составляет одну треть общего белка, три четверти сухого веса кожи и является наиболее распространенным компонентом внеклеточного матрикса. Что это такое, каков его эффект, какими свойствами он обладает, какие клетки его производят и какой тип встречается в коже? На эти и другие вопросы постараемся ответить ниже.

Что такое коллаген?

Коллаген является основным структурным белком, образующим длинные молекулярные цепи, укрепляющие сухожилия, поддерживающие кожу и внутренние органы. Кости и зубы образуются путем добавления минеральных кристаллов к коллагену. Этот белок обеспечивает структуру нашего тела, защищая и поддерживая мягкие ткани и соединяя их со скелетом. Но, несмотря на свою ключевую функцию в организме, коллаген является относительно простым белком.

Каковы свойства коллагена?

Коллаген представляет собой белок, структура которого претерпевает многочисленные изменения при контакте с внешними факторами, например механическими нагрузками, гормональными изменениями, заболеваниями. Поэтому интенсивные занятия спортом могут привести к повреждению сухожилий или разрыву мышц. Неблагоприятен также контакт с солнечными лучами, крайне низкими или высокими температурами. Исследования показывают более быстрое разложение коллагеновых волокон под влиянием этих факторов. В результате могут возникнуть проблемы с простыми движениями, боли в суставах и ухудшение внешнего вида кожи.

Как выглядит структура и производство коллагена?

В классических молекулах коллагена наблюдается единая тройная спиральная, т. е. спиралевидная структура, составляющая почти 95 % молекулы. Однако есть другие типы коллагенов, которые, как было показано, состоят из множества тройных спиральных ?-доменов, которые составляют лишь часть общей массы молекулы.

Структура коллагена состоит из трех различных ?-цепей, благодаря чему коллаген получил название «тропоколлаген». Каждая из этих цепей коллагена содержит характерную аминокислотную последовательность полипролина, часто называемую полипролиновой спиралью II типа. Правильная сборка каждой из этих цепей требует присутствия остатка глицина в каждом третьем положении полипептидной цепи. Например, каждая ?-цепь состоит из нескольких триплетных последовательностей Gly-YZ, где Y и Z могут быть любой аминокислотой. Y обычно присутствует в виде пролина, а Z обычно присутствует в виде гидроксипролина. Также считается, что присутствие гидроксипролина в положении Y способствует стабильности спиральной формы.

Синтез коллагена начинается в специализированных клетках, называемых фибробластами. Именно здесь активируются аминокислоты: пролин гидроксилируется до гидроксипролина, а лизин — до гидроксилизина. Пептидные субъединицы из ~250 остатков собираются на рибосоме и соединяются с углеводными остатками, образуя ?-цепи. Три ?-цепи соединяются вместе, а затем подвергаются дальнейшей внеклеточной трансформации с образованием молекулы с молекулярной массой 360 000. Связи дополнительно укрепляются, образуя нерастворимые коллагеновые фибриллы. В процессе синтеза свободные пептиды гидроксипролин и гидроксилизин появляются как побочные продукты, некоторые из которых метаболизируются и могут появляться в моче.

Наиболее важные типы коллагена

У позвоночных идентифицировано 28 различных типов коллагена, состоящих как минимум из 46 различных полипептидных цепей, и многие другие белки содержат домены коллагена. 90 % типов составляют коллагены типов I, II и III, которые различаются по структуре и функциям. Коллаген типа I составляет большую часть нашего тела. Характеризуется плотной укладкой волокон. Он обеспечивает правильную структуру кожи, костей, сухожилий, волокнистых хрящей, соединительной ткани и зубов. Коллаген типа II имеет рыхлое расположение волокон и является основным строительным блоком эластичного суставного хряща. Коллаген типа III поддерживает структуру мышц, органов и артерий. Коллаген IV типа это происходит в базальной мембране, создавая тонкие связи между отдельными органами.

Как работает коллаген?

Коллаген играет роль в укреплении кожи, а также способствует повышению эластичности и увлажнению. С возрастом организм вырабатывает меньше белка, что приводит к сухости кожи и появлению морщин. Внешний вид волос и ногтей также важен. Тем не менее несколько исследований показали, что пептиды коллагена или добавки, содержащие их, могут помочь замедлить старение кожи, уменьшая морщины и сухость. Кроме того, коллаген помогает сохранить целостность хрящей, защищающих суставы. Когда его количество в организме уменьшается, возрастает риск развития дегенеративных заболеваний суставов, таких как остеоартроз. Исследователи предположили, что дополнительный коллаген может накапливаться в хрящах и стимулировать ткани к выработке коллагена. Они предполагают, что это может привести к меньшему воспалению, лучшей поддержке суставов и уменьшению боли. Наши кости в основном состоят из этого белка, который придает им структуру и помогает сохранять их крепкими. Снижение его содержания по мере старения организма способствует ослаблению скелетной структуры. Это может привести к таким состояниям, как остеопороз, который характеризуется низкой плотностью костей и связан с более высоким риском переломов костей. Исследования показали, что правильный прием пищевых добавок может замедлить этот процесс. Коллаген необходим для поддержания сильных мышц и их правильного функционирования.

Исследования показывают, что пероральный прием добавок коллагена помогает увеличить мышечную массу у людей с саркопенией. Функционирование сердечно-сосудистой системы также зависит от этого вещества, поскольку оно обеспечивает структуру артерий — кровеносных сосудов, несущих кровь от сердца к остальным частям тела. Без достаточного количества коллагена артерии могут стать слабыми и хрупкими. Это может привести к атеросклерозу, заболеванию, характеризующемуся сужением артерий, что, в свою очередь, является фактором риска сердечного приступа и инсульта.

Применение коллагена

Дефицит этого белка может иметь серьезные последствия для здоровья: проблемы со зрением, выпадение волос, ухудшение состояния кожи. Поэтому в производстве пищевых добавок используют коллаген животного происхождения. В зависимости от вида дисфункции рекомендуется разная суточная доза добавки: от 4000 мг до 5000 мг, поскольку собственная выработка организма не способна обеспечить надлежащее функционирование организма.

Дефицит этого белка может иметь серьезные последствия для здоровья: проблемы со зрением, выпадение волос, ухудшение состояния кожи.

Лучшим источником этого белка являются продукты животного происхождения, такие как холодцы из куриных, свиных ножек, субпродуктов и рыбы в желе. Если по разным причинам нет возможности получать этот вид питания, рекомендуется принимать добавки в виде порошков, таблеток или напитков. В настоящее время существует не так много известных рисков, связанных с их приемом. Однако некоторые из добавок сделаны из обычных пищевых аллергенов, таких как рыба, моллюски и яйца. Людям с аллергией на эти продукты следует избегать добавок коллагена, изготовленных из этих ингредиентов, чтобы предотвратить аллергические реакции. Некоторые люди также сообщают, что коллагеновые добавки оставляют стойкий неприятный привкус во рту. Они также могут вызывать побочные эффекты со стороны желудочно-кишечного тракта, такие как повышенная текучесть или изжога. Несмотря на это, эти добавки кажутся безопасными для большинства людей. О том, как восполнить дефицит коллагена и в чем он содержится, вы можете прочитать здесь.

Целебные свойства коллагена также используются в эстетической медицине, где он считается природным эликсиром молодости. Входит в состав масок, кремов и патчей для глаз. Он также используется как эффективное оружие в борьбе с целлюлитом, акне и шрамами.

Формы выпуска и как принимать

В аптеке и на маркетплейсах коллаген встречается в двух основных форматах: порошок, часто расфасованный по саше, и капсулы. Порошок разводят в воде или соке и выпивают, капсулы просто запивают. Ждать эффекта от разового приёма не стоит - обычно коллаген пьют курсом, и курс этот редко бывает короче месяца.

Гидролизованный и нативный коллаген - в чём разница

На упаковках попадаются два разных типа. Гидролизованный коллаген - это пептиды: длинные белковые цепочки заранее расщепили на короткие фрагменты. Нативный (неденатурированный) коллаген II типа сохраняет исходную структуру белка. Разница и в составе, и в происхождении, так что рядом со словом «коллаген» стоит читать приписку.

Из чего делают коллаген для добавок

Сырьё бывает в основном двух видов. Морской, он же рыбный, коллаген получают из кожи и чешуи рыбы. Второй частый источник - коллаген КРС, крупного рогатого скота. Происхождение белка от этого и зависит, поэтому источник обычно указывают на упаковке.

Что усиливает состав добавки

Редко когда в банке один только коллаген. Чаще он идёт как основа, а рядом - витамин C, гиалуроновая кислота, глюкозамин, биотин, микроэлементы вроде марганца и меди. Такая связка нужна не для красивого списка на этикетке, а чтобы поддержать работу тканей с разных сторон.

Что разрушает коллаген

Коллагеновые волокна организм и строит, и теряет - причём распад можно ускорить самому. Главные виновники известны: ультрафиолет, курение, хронический стресс, свободные радикалы (источник). Всё это про образ жизни, и в этом хорошая новость - на часть факторов реально повлиять.

Как поддержать собственную выработку коллагена

Добавки добавками, а собственный синтез никто не отменял. Работают простые вещи: достаточно белка в рационе, это строительный материал; витамин C, который нужен как кофактор синтеза коллагена (источник); и защита кожи от ультрафиолета. Крем с SPF тут работает на два фронта - и от загара, и в пользу коллагена.

Пептиды коллагена: поддержка кожи, волос, ногтей и суставов

Пептиды коллагена рассматривают как фактор поддержки кожи, волос, ногтей и работы суставов - формулировки в исследованиях по этой теме осторожные, вроде «может способствовать» (источник). Гарантий тут никто не даёт, но интерес понятен: коллаген - один из основных белков хряща, поэтому про суставы вспоминают одними из первых.

Поддержать суставы можно с разных сторон: полноценный белок в рационе, витамин C, коллагеновые добавки. Из пептидных комплексов сюда же относится артропептин - дополнительный источник пептидов для поддержания функции суставов в составе рациона. Это поддержка, а не лекарство, и заменять назначенную врачом терапию она не должна.

Источники

1. Pu S-Y, Huang Y-L, Pu C-M, Kang Y-N, Hoang KD, Chen K-H, Chen C. Effects of Oral Collagen for Skin Anti-Aging: A Systematic Review and Meta-Analysis. Nutrients. 2023;15(9):2080. DOI: 10.3390/nu15092080. Читать
2. Pinnell SR. Regulation of collagen biosynthesis by ascorbic acid: a review. Yale Journal of Biology and Medicine. 1985;58(6):553-559. PMID: 3008449. Читать
3. Naharro-Rodriguez J, Bacci S, Hernandez-Bule ML, Perez-Gonzalez A, Fernandez-Guarino M. Decoding Skin Aging: A Review of Mechanisms, Markers, and Modern Therapies. Cosmetics. 2025;12(4):144. DOI: 10.3390/cosmetics12040144. Читать

Материал носит справочный характер и не заменяет консультацию врача.

Частые вопросы

Что такое коллаген?
Коллаген - это структурный белок, присутствующий у всех животных, но не встречающийся в растениях.

Какова доля коллагена в организме человека?
У человека коллаген составляет одну треть общего белка и три четверти сухого веса кожи, являясь наиболее распространенным компонентом внеклеточного матрикса.

Присутствует ли коллаген в растениях?
Нет, коллаген является белком животного происхождения и не присутствует в растениях.