Lidské tělo nepřetržitě „vyrábí“ kolageny k udržení strukturální integrity tkání. Nicméně proces stárnutí přináší progresivní pokles syntézy bílkovin, což vede ke snížené schopnosti produkce nového kolagenu. Kolageny jsou také výjimečně univerzální biomateriály, které se využívají v medicíně, stomatologii a farmakologii.
Kolagen pro vegany?
Je možné vyrábět kolagen, který je přijatelný pro vegany? Díky pokroku v technologii je to nyní skutečnost. Využívá se k tomu genetická modifikace kvasinek a bakterií, což umožňuje vytváření kolagenu, který nezahrnuje žádné zvířecí produkty.
Především bakterie P. pastoris se ukázala jako nejefektivnější a je běžně využívána pro genetické inženýrství pro výrobu vysoce kvalitního kolagenu.
V tomto procesu se čtyři lidské geny, které kódují kolagen, vloží do genetické struktury mikrobů. Když jsou tyto geny integrovány, mikroorganismy jako kvasinky nebo bakterie začnou produkovat základní stavební bloky lidského kolagenu.
Díky této inovativní metodě lze poskytnout veganům kolagen vysoké kvality bez použití zvířat. [1]
Struktura a typy kolagenu
Kolageny se vyznačují svým specifickým prostorovým uspořádáním do formy trojzávitnice, což je odolná struktura skládající se z přibližně 1 300 až 1 400 aminokyselin. Tyto proteiny mají různorodou funkčnost – slouží jako opěrné tkáně, podílejí se na tvorbě tvaru tkání a jejich údržbě a opravě.
Dnes je označeno osmadvacet odlišných druhů kolagenových proteinů, které se odlišují svou interakcí s jinými proteiny, buněčnými složkami a umístěním v těle. [2]
Kolageny typu I, II a III jsou nejčastěji zastoupeny v lidském těle a jsou považovány za fibrální kolageny (svazky jednotlivých kolagenových proteinů), které poskytují tkáním podporu a pevnost. Tyto kolageny mají unikátní aminokyselinové sekvence a nacházejí se na různých místech v těle.
Kolagen typu I se například nachází v pojivové tkáni šlach, vazů, rohovky, kostí a kůže. Kolagen typu III se obvykle nachází v kůži a krevních cévách spolu s kolagenem typu I, zatímco kolagen typu II se primárně nachází v chrupavkách. [3][4]
Aminokyseliny glycin, prolin a hydroxyprolin tvoří více než 50 procent aminokyselin v kolagenu. Nejběžnější sekvencí tří aminokyselin v kolagenech, zvanou tripeptid, je glycin-prolin-hydroxyprolin.
Kolagen typu III obsahuje více hydroxyprolinu ve srovnání s typy I a II. Dvojaminokyselinová sekvence prolin-hydroxyprolin, zvaná dipeptid, je hojnější u typu I oproti typu III. [5]
Hydrolyzovaný kolagen
Hydrolyzovaný kolagen představuje připravenou formu kolagenu typu I, II a III, který se využívá jako ústní doplňková terapie s perspektivním potenciálem v oblasti zlepšování pokožky, snižování bolesti kloubů spojených s artritidou, sportovními zraněními a hypertenzí.
Tato speciální forma kolagenu, též známá jako kolagenové peptidy nebo hydrolyzát kolagenu, se získává prostřednictvím denaturace nebo dekompozice původního kolagenu na menší aminokyselinové řetězce, označované jako peptidy.
Tento proces může být zahájen tepelnými nebo enzymatickými reakcemi, například vystavením kolagenu teplu, jaké nastává při vaření. Toto teplo mění strukturu kolagenu, redukuje jej na kratší peptidové řetězce a vytváří želatinu. [7]
Peptidy v želatinu jsou větší než ty v hydrolyzovaném kolagenu, které mají obvykle průměrnou délku 30 až 60 aminokyselin.
Hydrolyzovaný kolagen obsahuje zejména aminokyseliny glycin, prolin a hydroxyprolin. Přestože se ukázalo, že doplňková terapie hydrolyzovaným kolagenem přináší určité terapeutické výhody, neměla by se považovat za náhradu proteinů, protože jí chybí esenciální aminokyselina, tryptofan.
Proto je důležité, aby i při doplňkové terapii kolagenem byla zachována vyvážená strava bohatá na proteiny.[8]
Zdroje hydrolyzovaného kolagenu
Zdroje hydrolyzovaného kolagenu jsou různorodé, zahrnují skot, prasata, kuřata a mořští živočichové.
Po extrakci kolagenu z kostí, šlach, plic nebo pojivové tkáně těchto zvířat se vyrábí hydrolyzovaný kolagen prostřednictvím tepelného a enzymatického štěpení. [9]
Kolagen typu I, II a III patří do stejné rodiny fibrinových kolagenů, liší se však aminokyselinovými sekvencemi.
Přestože tyto kolageny obsahují predominantně aminokyseliny glycin, prolin a hydroxyprolin, mohou obsahovat různá množství a typy peptidových sekvencí, které se liší v lidském těle.
V současnosti chybí studie, které by porovnávaly potenciální rozdíly mezi hydrolyzovanými zdroji a formami kolagenu I, II a III.
Porovnání hovězího a mořského kolagenu
Kolagen může mít různé zdroje – hovězí, mořský, prasat, nebo dokonce z kuřat. Každý z těchto zdrojů se může lišit v koncentraci kolagenu a potenciálních rizicích.
Mořský kolagen se považuje za bezpečnější z hlediska rizika přenosu nemocí, protože mořské organismy nesou daleko menší riziko přenosu patogenních chorob. [10]
Klinické studie,, které se zabývaly účinky perorálního hydrolyzovaného kolagenu z hovězích a mořských zdrojů, jakož iz prasat a kuřat, potvrdily, že tyto produkty jsou bezpečné a dobře tolerované.
Budoucí výzkum by měl zjistit, zda existují významné rozdíly mezi různými zdroji kolagenu. Je však třeba určit standardní terapeutické dávky pro konkrétní použití, jako je péče o pokožku nebo podpora zdraví kloubů. [11]
Hydrolyzovaný kolagen v kostním vývaru
Kostní vývar se stal populárním zdrojem kolagenu díky svým potenciálním zdravotním vlastnostem, od podpory trávení po zdraví kostí a kloubů. Připravuje se dlouhodobým vařením kostí, pojivové tkáně a různých jiných částí zvířat.
Zajímavost: Důkazy o zdravotních výhodách konzumace kostního vývaru jsou zatím omezené a jeho obsah hydrolyzovaného kolagenu se může výrazně lišit ve srovnání s doplňky kolagenu.
Vaří se is tím, že koncentrace klíčových aminokyselin, jako jsou glycin, prolin a hydroxyprolin byla v kostním vývaru signifikantně nižší, než v případě kolagenových doplňků.
I když konzumace kostního vývaru se nepovažuje za škodlivou, existují obavy ohledně spolehlivosti a terapeutické hodnoty. Je to hlavně s ohledem na velké rozdíly v obsahu aminokyselin způsobené rozdílnými metodami přípravy.
V tomto kontextu se komerčně připravené kolagenové doplňky považují za spolehlivější zdroj tohoto proteinu.
Tip: Jako bezpečný a účinný zdroj kolagenu pro vaše klouby můžete použít Gaia Collagen Protein.
Absorpce a využití hydrolyzovaného kolagenu v těle
Proteinové molekuly jsou tvořeny z tisíců až desítek tisíc jednotlivých aminokyselin, které jsou mezi sebou spojeny. Aby se proteiny mohly v těle absorbovat, musí se předtím rozložit na jednotlivé aminokyseliny nebo na krátké peptidové sekvence, tvořené dvojicí až trojicí aminokyselin.
Hydrolyzované proteiny, které jsou kratší, se však v těle vstřebávají snadněji než ty nedenaturované.
Výzkum, který se uskutečnil na 10 zdravých mužích ve věku od 18 do 35 let, ukázal, že příjem hydrolyzovaného kolagenu zvyšuje míru absorpce aminokyselin po jídle ve srovnání s příjmem nedenaturovaného kolagenu.
Výzkumný design byl křížový, při kterém muži konzumovali jeden ze tří produktů v různých dnech: placebo, 35 gramů hydrolyzovaného kolagenu nebo 35 gramů nedenaturovaného kolagenu, každý rozpuštěný ve 250 mililitrech vody.
Doplňky kolagenu, buď hydrolyzované nebo nedenaturované, pocházely z komerčního produktu z hovězích kostí, obsahujícího především kolagen typu I. Po konzumaci produktu či placeba se účastníkům každých 20 minut až po dobu 240 minut odebíral vzorek plazmy.
Ve srovnání s placebem se po příjmu kolagenových doplňků v plazmě významně zvýšila celková koncentrace aminokyselin. Nebyl však zaznamenán významný rozdíl mezi skupinami, které konzumovaly doplňky s kolagenem. [12]
Koncentrace aminokyselin vrcholily rychleji po příjmu hydrolyzovaného kolagenu, ve srovnání s nedenaturovaným kolagenem. Po 240 minutách byly průměrné koncentrace aminokyselin – glycinu, prolinu a hydroxyprolinu v plazmě signifikantně vyšší po konzumaci hydrolyzovaného kolagenu v porovnání s nedenaturovaným kolagenem.
Z toho vyplývá, že příjem hydrolyzovaného kolagenu může významně zvyšovat koncentrace glycinu, prolinu a hydroxyprolinu v plazmě, ve srovnání s příjmem nedenaturovaného kolagenu. [13]
Zajímavost: Hydrolyzovaný kolagen se tak absorbuje rychleji a efektivněji než kolagen nenarušený.
Integrace hydrolyzovaného kolagenu do pojivové tkáně
In vivo studie prokázaly, že po orální konzumaci hydrolyzovaného kolagenu se kolagenové peptidy mohou přímo usazovat ve tkáních, jako jsou chrupavka a kůže.
Výzkum na myších ukázal, že po podávání radioaktivně označeného želatinového hydrolyzátu se některé kolagenové peptidy rozkládají na aminokyseliny, zatímco jiné byly absorbovány v nezměněné formě, pravděpodobně jako peptidy se dvěma až třemi aminokyselinami. Peptidy z želatinového hydrolyzátu se preferenčně akumulovaly v chrupavce ve srovnání s prolinem. [14]
Další výzkumy na hlodavcích naznačují, že peptidy – glycin, prolin a peptidy hydroxyprolin – z hydrolyzovaného kolagenu se mohou přímo ukládat v různých tkáních, což podporuje jejich růst nebo regeneraci. [15]
Tyto studie naznačují, že hydrolyzovaný kolagen konzumovaný ve stravě se po absorpci může stát součástí pojivové tkáně místo toho, aby se rozkládal a využíval jako energie nebo jako složka jiných proteinů.
Proč bychom měli zvažovat doplnění hydrolizovaného kolagenu do naší stravy?
Jako sumarizace, kolagen hraje klíčovou roli v udržování strukturální integrity každé tkáně v lidském těle. S přibývajícím věkem se schopnost těla produkovat kolagen snižuje, což vede k předčasnému stárnutí pokožky, problémům s klouby a kosti.
Právě proto perorální suplementace hydrolizovaným kolagenem nabízí cenově dostupnou a jednoduchou strategii pro odstranění některých fyziologických nedostatků spojených se stárnutím.
Doplněk hydrolizovaného kolagenu může vylepšit různé aspekty stárnutí pokožky,zmírnit bolesti související s artrózou, osteoporózou, zvýšit hustotu minerálů v kostech u žen po menopauze a zlepšit metabolické zdraví u lidí s diabetes mellitus 2. typu a hypertenzí.
Je však třeba provést další výzkum, abychom lépe pochopili terapeutické výhody různých typů kolagenu (typy I, II a III) a také jejich zdrojů (mořské, hovězí, kuřecí a vepřové).
Abychom podpořili zdravotní výhody plynoucí z doplnění hydrolizovaného kolagenu, musíme jej nejprve pravidelně konzumovat.
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/
