Ľudské telo nepretržite “vyrába” kolagény na udržanie štrukturálnej integrity tkanív. Avšak, proces starnutia prináša progresívny pokles syntézy bielkovín, čo vedie k zníženej schopnosti produkcie nového kolagénu. Kolagény sú tiež výnimočne univerzálne biomateriály, ktoré sa využívajú v medicíne, stomatológii a farmakológii.
Kolagén pre vegánov?
Je možné vyrábať kolagén, ktorý je prijateľný pre vegánov? Vďaka pokroku v technológii je to teraz skutočnosť. Využíva sa k tomu genetická modifikácia kvasiniek a baktérií, čo umožňuje vytváranie kolagénu, ktorý nezahŕňa žiadne zvieracie produkty.
Predovšetkým baktéria P. pastoris sa ukázala ako najefektívnejšia a je bežne využívaná na genetické inžinierstvo pre výrobu vysoko kvalitného kolagénu.
V tomto procese sa štyri ľudské gény, ktoré kódujú kolagén, vložia do genetickej štruktúry mikróbov. Keď sú tieto gény integrované, mikroorganizmy ako kvasinky alebo baktérie začnú produkovať základné stavebné bloky ľudského kolagénu.
Vďaka tejto inovatívnej metóde je možné poskytnúť vegánom kolagén vysokej kvality bez použitia zvierat. [1]
Štruktúra a typy kolagénu
Kolagény sa vyznačujú svojím špecifickým priestorovým usporiadaním do formy trojzávitnice, čo je odolná štruktúra skladajúca sa z približne 1 300 až 1 400 aminokyselín. Tieto proteíny majú rôznorodú funkčnosť – slúžia ako oporné tkanivá, podieľajú sa na tvorbe tvaru tkanív a ich údržbe a oprave.
Dnes je označených dvadsaťosem odlišných druhov kolagénových proteínov, ktoré sa odlišujú svojou interakciou s inými proteínmi, bunkovými zložkami a umiestnením v tele. [2]
Kolagény typu I, II a III sú najčastejšie zastúpené v ľudskom tele a sú považované za fibrálne kolagény (zväzky jednotlivých kolagénových proteínov), ktoré poskytujú tkanivám podporu a pevnosť. Tieto kolagény majú unikátne aminokyselinové sekvencie a nachádzajú sa na rôznych miestach v tele.
Kolagén typu I sa napríklad nachádza v spojivovom tkanive šliach, väzov, rohovky, kostí a kože. Kolagén typu III sa zvyčajne nachádza v koži a krvných cievach spolu s kolagénom typu I, zatiaľ čo kolagén typu II sa primárne nachádza v chrupavkách. [3][4]
Aminokyseliny glycín, prolín a hydroxyprolín tvoria viac ako 50 percent aminokyselín v kolagéne. Najbežnejšou sekvenciou troch aminokyselín v kolagénoch, nazývanou tripeptid, je glycín-prolín-hydroxyprolín.
Kolagén typu III obsahuje viac hydroxyprolínu v porovnaní s typmi I a II. Dvojaminokyselinová sekvencia prolín-hydroxyprolín, nazývaná dipeptid, je hojnejšia u typu I oproti typu III. [5]
Hydrolyzovaný kolagén
Hydrolyzovaný kolagén predstavuje pripravenú formu kolagénu typu I, II a III, ktorý sa využíva ako ústna doplnková terapia s perspektívnym potenciálom v oblasti zlepšovania pokožky, znižovania bolesti kĺbov spojených s artritídou, športovými zraneniami a hypertenziou.
Táto špeciálna forma kolagénu, tiež známa ako kolagénové peptidy alebo hydrolyzát kolagénu, sa získava prostredníctvom denaturácie alebo dekompozície pôvodného kolagénu na menšie aminokyselinové reťazce, označované ako peptidy.
Tento proces môže byť zahájený tepelnými alebo enzymatickými reakciami, napríklad vystavením kolagénu teplu, aké nastáva pri varení. Toto teplo mení štruktúru kolagénu, redukuje ho na kratšie peptidové reťazce a vytvára želatínu.[6][7]
Peptidy v želatíne sú väčšie ako tie v hydrolyzovanom kolagéne, ktoré majú zvyčajne priemernú dĺžku 30 až 60 aminokyselín.
Hydrolyzovaný kolagén obsahuje najmä aminokyseliny glycín, prolín a hydroxyprolín. Hoci sa ukázalo, že doplnková terapia hydrolyzovaným kolagénom prináša určité terapeutické výhody, nemala by sa považovať za náhradu proteínov, keďže jej chýba esenciálna aminokyselina, tryptofán.
Preto je dôležité, aby aj pri doplnkovej terapii kolagénom bola zachovaná vyvážená strava bohatá na proteíny.[8]
Zdroje hydrolyzovaného kolagénu
Zdroje hydrolyzovaného kolagénu sú rôznorodé, zahŕňajú hovädzie dobytky, ošípané, kurčatá a morské živočíchy.
Po extrakcii kolagénu z kostí, šliach, pľúc alebo spojivového tkaniva týchto zvierat sa vyrába hydrolyzovaný kolagén prostredníctvom tepelného a enzymatického štiepenia. [9]
Kolagén typu I, II a III patrí do rovnakej rodiny fibrínových kolagénov, líšia sa však aminokyselinovými sekvenciami.
Napriek tomu, že tieto kolagény obsahujú predominantne aminokyseliny glycín, prolín a hydroxyprolín, môžu obsahovať rôzne množstvá a typy peptidových sekvencií, ktoré sa líšia v ľudskom tele.
V súčasnosti chýbajú štúdie, ktoré by porovnávali potenciálne rozdiely medzi hydrolyzovanými zdrojmi a formami kolagénu I, II a III.
Porovnanie hovädzieho a morského kolagénu
Kolagén môže mať rôzne zdroje – hovädzí, morský, ošípaný, alebo dokonca z kurčiat. Každý z týchto zdrojov sa môže líšiť v koncentrácii kolagénu a potenciálnych rizikách.
Morský kolagén sa považuje za bezpečnejší z hľadiska rizika prenosu chorôb, pretože morské organizmy nesú ďaleko menšie riziko prenosu patogénnych chorôb.[10]
Klinické štúdie, ktoré sa zaoberali účinkami perorálneho hydrolyzovaného kolagénu z hovädzích a morských zdrojov ako aj z ošípaných a kurčiat, potvrdili, že tieto produkty sú bezpečné a dobre tolerované.
Budúci výskum by mal zistiť, či existujú významné rozdiely medzi rôznymi zdrojmi kolagénu. Je však potrebné určiť štandardné terapeutické dávky pre konkrétne použitie, ako je starostlivosť o pokožku alebo podpora zdravia kĺbov. [11]
Hydrolyzovaný kolagén v kostnom vývare
Kostný vývar sa stal populárnym zdrojom kolagénu vďaka svojim potenciálnym zdravotným vlastnostiam, od podpory trávenia po zdravie kostí a kĺbov. Pripravuje sa dlhodobým varením kostí, spojivového tkaniva a rôznych iných častí zvierat.
Zaujímavosť: Dôkazy o zdravotných výhodách konzumácie kostného vývaru sú zatiaľ obmedzené a jeho obsah hydrolyzovaného kolagénu sa môže výrazne líšiť v porovnaní s doplnkami kolagénu.
Varí sa aj s tým, že koncentrácia kľúčových aminokyselín, ako sú glycín, prolín a hydroxyprolín bola v kostnom vývare signifikantne nižšia, ako v prípade kolagénových doplnkov.
Aj keď konzumácia kostného vývaru sa nepovažuje za škodlivú, existujú obavy týkajúce sa spoľahlivosti a terapeutickej hodnoty. Je to hlavne vzhľadom na veľké rozdiely v obsahu aminokyselín spôsobené rozdielnymi metódami prípravy.
V tomto kontexte sa komerčne pripravené kolagénové doplnky považujú za spoľahlivejší zdroj tohto proteínu.
Tip: Ako bezpečný a účinny zdroj kolagénu pre vaše kĺby môžete použiť Gaia Collagen Protein.
Absorpcia a využitie hydrolyzovaného kolagénu v tele
Proteínové molekuly sú tvorené z tisícok až desiatok tisíc jednotlivých aminokyselín, ktoré sú medzi sebou spojené. Aby sa proteíny mohli v tele absorbovať, musia sa predtým rozložiť na jednotlivé aminokyseliny alebo na krátke peptidové sekvenencie, tvorené dvojicou až trojicou aminokyselín.
Hydrolyzované proteíny, ktoré sú kratšie, sa však v tele vstrebávajú ľahšie ako tie nedenaturované.
Výskum, ktorý sa uskutočnil na 10 zdravých mužoch vo veku od 18 do 35 rokov ukázal, že príjem hydrolyzovaného kolagénu zvyšuje mieru absorpcie aminokyselín po jedle v porovnaní s príjmom nedenaturovaného kolagénu.
Výskumný dizajn bol krížový, pri ktorom muži konzumovali jeden z troch produktov v rôznych dňoch: placebo, 35 gramov hydrolyzovaného kolagénu alebo 35 gramov nedenaturovaného kolagénu, každý rozpustený v 250 mililitroch vody.
Doplnky kolagénu, buď hydrolyzované alebo nedenaturované, pochádzali z komerčného produktu z hovädzích kostí, obsahujúceho predovšetkým kolagén typu I. Po konzumácii produktu či placeba sa účastníkom každých 20 minút až po dobu 240 minút odoberala vzorka plazmy.
V porovnaní s placebom sa po príjme kolagénových doplnkov v plazme významne zvýšila celková koncentrácia aminokyselín. Nebol však zaznamenaný významný rozdiel medzi skupinami, ktoré konzumovali doplnky s kolagénom. [12]
Koncentrácie aminokyselín vrcholili rýchlejšie po príjme hydrolyzovaného kolagénu, v porovnaní s nedenaturovaným kolagénom. Po 240 minútach boli priemerné koncentrácie aminokyselín – glycínu, prolínu a hydroxyprolínu v plazme signifikantne vyššie po konzumácii hydrolyzovaného kolagénu v porovnaní s nedenaturovaným kolagénom.
Z toho vyplýva, že príjem hydrolyzovaného kolagénu môže významne zvyšovať koncentrácie glycínu, prolínu a hydroxyprolínu v plazme, v porovnaní s príjmom nedenaturovaného kolagénu. [13]
Zaujímavosť: Hydrolyzovaný kolagén sa tak absorbuje rýchlejšie a efektívnejšie ako kolagén nenarušený.
Integrácia hydrolyzovaného kolagénu do spojivového tkaniva
In vivo štúdie preukázali, že po orálnej konzumácii hydrolyzovaného kolagénu sa kolagénové peptidy môžu priamo usadzovať v tkanivách, ako sú chrupavka a koža.
Výskum na myšiach ukázal, že po podávaní rádioaktívne označeného želatínového hydrolyzátu sa niektoré kolagénové peptidy rozkladajú na aminokyseliny, kým iné sa absorbovali v nezmenenej forme, pravdepodobne ako peptidy s dvoma až tromi aminokyselinami. Peptidy z želatínového hydrolyzátu sa preferenčne akumulovali v chrupavke v porovnaní s prolínom. [14]
Ďalšie výskumy na hlodavcoch naznačujú, že peptidy – glycín, prolín a hydroxyprolín – z hydrolyzovaného kolagénu sa môžu priamo ukladať v rôznych tkanivách, čo podporuje ich rast alebo regeneráciu. [15]
Tieto štúdie naznačujú, že hydrolyzovaný kolagén konzumovaný v strave sa po absorpcii môže stať súčasťou spojivového tkaniva namiesto toho, aby sa rozkladal a využíval ako energia alebo ako zložka iných proteínov.
Prečo by sme mali zvažovať doplnenie hydrolizovaného kolagénu do našej stravy?
Ako sumarizácia, kolagén hrá kľúčovú úlohu v udržiavaní štrukturálnej integrity každého tkaniva v ľudskom tele. S pribúdajúcim vekom sa schopnosť tela produkovať kolagén znižuje, čo vedie k predčasnému starnutiu pokožky, problémom s kĺbmi a kosti.
Práve preto perorálna suplementácia hydrolizovaným kolagénom ponúka cenovo dostupnú a jednoduchú stratégiu na odstránenie niektorých fyziologických nedostatkov spojených so starnutím.
Doplnok hydrolizovaného kolagénu môže vylepšiť rôzne aspekty starnutia pokožky, zmierniť bolesti súvisiace s artrózou, osteoporózou, zvýšiť hustotu minerálov v kostiach u žien po menopauze a zlepšiť metabolické zdravie u ľudí s diabetes mellitus 2. typu a hypertenziou.
Je však potrebné vykonať ďalší výskum, aby sme lepšie pochopili terapeutické výhody rôznych typov kolagénu (typy I, II a III) a tiež ich zdrojov (morské, hovädzie, kuracie a bravčové).
Na to, aby sme podporili zdravotné výhody plynúce z doplnenia hydrolizovaného kolagénu, musíme ho najprv pravidelne konzumovať.
Zdroje:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12782130/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2846778/
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/631995/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6027995/
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214289417300270
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0924224407002284
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28786550/
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0141813016312380
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20847326/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7176036/
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25314004/
