Что такое коллаген и какова его роль в нашем организме

Коллаген — это белок, который является основным строительным материалом соединительных тканей в организме человека. Он обеспечивает прочность и эластичность кожи, сухожилий, хрящей и костей. В молодом возрасте уровень коллагена в организме высокий, однако с возрастом его содержание постепенно уменьшается, что может привести к появлению морщин, потере упругости кожи и ухудшению состояния суставов.

Коллаген необходим для поддержания здоровья кожи, суставов и других тканей. Его добавляют в косметические средства и пищевые добавки, чтобы замедлить процессы старения, улучшить внешний вид кожи и поддерживать здоровье опорно-двигательной системы. Рекомендуется уделять внимание своему рациону и образу жизни, чтобы способствовать естественному синтезу коллагена в организме.

Для кожи, волос и ногтей: российские ученые рассказали все, что нужно знать о коллагене

Практически каждый человек, который серьёзно относится к своему здоровью, уже знаком с популярной биологической добавкой, которая, по заявлению её создателей, способствует улучшению состояния кожи, суставов и волос. Специалисты ПНИПУ поделились мнением о том, насколько это действительно так, из каких источников получают коллаген, в каком возрасте его производство в нашем организме начинает снижаться, а также какое это имеет значение для здоровья, особенно для женщин. Кроме того, эксперты рассуждают о действии косметических средств, содержащих коллаген, и возможных последствиях инъекций на его основе.

Коллаген — это белок, обладающий волокнистой структурой, организованный из 17 аминокислот. Данный белок является ключевым строительным элементом соединительных тканей, включая кожу, сухожилия, хрящи, связки, роговицу, зубы, волосы и ногти. Более того, он составляет значительную часть древесных волокон в тканях.

«На самом деле правильнее употреблять слово коллагены, поскольку существует как минимум 28 различных типов. С точки зрения химии они различаются по своему составу, последовательности аминокислот и характеристикам модификации таких аминокислот. В организме с помощью множества ферментов постоянно производятся молекулы коллагенов, которые формируют правильно организованные, сложные надмолекулярные структуры и исполняют важнейшие функции, включая поддержку и регулирование», – делится Ольга Красных, доцент кафедры химических технологий ПНИПУ, кандидат химических наук.

«Основной функцией коллагена считается поддержание упругости, плотности и структурной целостности тканей. Фибриллярный белок способствует улучшению состояния кожи, благодаря чему она обретает эластичность, увлажненность и подтянутый вид, а также быструю регенерацию тканей при ожогах, ссадинах и царапинах», – добавляет Юлия Рожкова, косметический химик, доцент кафедры химических технологий ПНИПУ, кандидат технических наук.

Коллаген обеспечивает ногтям гладкость и ровность, предотвращая трещины и отслойки, а также способствует тому, чтобы волосы были сильными и блестящими. Он также укрепляет костную ткань, снижая риск переломов и вывихов, а кроме того, этот белок улучшает работу сердечно-сосудистой системы и помогает формировать стенки артерий, которые отвечают за транспортировку крови к органам.

Что такое коллаген

Коллаген является не только фибриллярным белком, но и гликопротеином, который служит основой соединительных тканей. Примерно к 25-30 годам организм начинает вырабатывать необходимые виды коллагена в меньших количествах.

Молекула этого белка представляет собой левозакрученную спираль, содержащую три альфа-цепи. Хотя соединительная ткань не оказывает прямого влияния на работу органов и систем организма, она выполняет защитные, структурные и трофические функции, поддерживая все системы. К тому же, она составляет 60-90% массы органов.

• хрящевая, жировая и костная ткани;
• суставные сумки и сухожилия;
• лимфа, кровь, синовиальная жидкость;
• внеклеточный матрикс.

Стоит отметить, что соединительная ткань обладает уникальным свойством существовать в четырех различных состояниях:

• костная (твердое состояние);
• хрящ (гелевое состояние);
• кровь (жидкая форма);
• связки (в виде волокон).

Основная доля твердой соединительной ткани – фиброзная, она состоит из коллагеновых и эластиновых волокон. С ее помощью внеклеточный матрикс объединяется с разными видами клеток, включая фибробласты, отвечающие за образование коллагена и эластина.

Фибробласты, находящиеся в соединительной ткани, активно участвуют в синтезе коллагена, поддерживающего различные типы соединительных тканей. Например, коллаген второго типа, необходимый для здоровья суставов, в наибольших количествах содержится в виде мяса костно-хрящевых и хрящевых рыбин.

По каким признакам коллагены отличаются друг от друга?

Все виды коллагена имеют нитиобразную структуру. Различные типы формируют разные конструкции — фибриллы или сети. Коллагеновые фибриллы — это полукристаллические единицы, создающие волокна коллагена, и у каждого типа есть собственная особая структура.

Также стоит отметить, что гибкость и прочность коллагена различны, и это зависит от уникальной структуры различных видов. Как любой другой белок, коллаген состоит из аминокислот, но последовательности этих аминокислот варьируются в зависимости от вида.

Многие ошибочно полагают, что желатин является коллагеном, однако это заблуждение. Коллаген — это белок, содержащийся в соединительных тканях, в то время как желатин получается в результате гидролиза, который представляет собой термическую обработку коллагена. Желатин находит применение в пищевой промышленности как желирующее вещество и используется в медицине и косметологии. Коллаген в организме необходим для поддержания здоровья кожи, волос, суставов, костей и хрящей.

Гидролизат коллагена и желатин являются белками низкого качества, так как в них отсутствуют все необходимые организму аминокислоты. Например, гидролизаты почти не содержат глутамина, который крайне важен. Хотя аналогичные добавки рекламируются как средства для улучшения состояния суставов, волос, ногтей и кожи, они не могут полностью удовлетворить потребность организма в аминокислотах. Только самые современные и дорогие гидролизаты могут содержать аминокислоты, которые действительно хорошо усваиваются.

Для чего нужен коллаген

Коллаген положительно сказывается как на здоровье и самочувствии, так и на внешнем виде человека. Рассмотрим полезные свойства этого белка, которые доказаны научно.

Улучшение состояния кожи

Уровень коллагена в коже тесно связан с её крепостью и эластичностью. При достаточном количестве коллагена кожа становится более гладкой и увлажнённой, а также быстрее восстанавливается после повреждений. Если коллагена не хватает, кожа истончается, теряет упругость и медленнее заживает.

Это было подтверждено в ходе научного эксперимента в Германии. 46 женщин в возрасте от 35 до 55 лет ежедневно в течение двух месяцев употребляли гидролизат коллагена, в то время как 23 другие женщины получили плацебо. По истечении 60 дней стало заметно, что у женщин, принимавших коллаген, кожа была более упругой и увлажнённой, тогда как в контрольной группе изменений не произошло.

Уменьшение суставной боли

С возрастом подвижность и прочность суставов снижается, что во многом связано с уменьшением уровня коллагена в организме. Исследователи из Иллинойсского университета в Чикаго подтвердили, что употребление коллагена положительно влияет на состояние хрящей и помогает уменьшить симптомы остеоартрита.

Коллаген нужен человеку и при боли в суставах, не связанной с возрастными изменениями. В американском исследовании приняло участие 147 спортсменов, которые регулярно нагружали свой организм. Им было предложено добавить в рацион пищевые добавки. Половина участников ежедневно употребляла протеин, содержащий 10 г коллагена, в то время как другая половина пила плацебо. Спустя полгода исследователи сравнили результаты и выяснили, что у спортсменов, принимающих коллаген, суставные боли были менее выражены.

В нашем ассортименте представлены разнообразные формы коллагена, и для уменьшения болей в суставах рекомендуем обратить внимание на коллаген с хондроитином, например, Science and Sports BodyGen Marine Collagen.

Укрепление костей

Коллаген Важен для прочности и крепости костей. Высокий уровень этого белка в организме помогает предотвратить разрушение костной ткани и снижает риск развития остеопороза. Это свойство подтвердили исследователи из Университета Флориды в ходе исследования, в котором в течение 12 месяцев женщины принимали добавку с кальцием.

В одной группе участниц в состав добавки входило 5 г коллагена, в то время как другая не получала этот белок. Спустя год было установлено, что у женщин, принимавших коллаген, снизился уровень белков, способствующих разрушению костной ткани.

Схожие результаты были получены и в Германии. Употребление 5 г коллагена в течение года сделало костную ткань на 7% прочнее по сравнению с контрольной группой.

Ускорение роста мышц

Коллаген также является одним из ключевых компонентов мышечной ткани, составляя до 10% от её общей массы. Исследования в Германии показали, что это вещество благоприятно влияет на эффективность тренировок, способствуя росту мышечной массы.

В течение 12 недель пожилые мужчины со слабо развитой мускулатурой выполняли упражнения, направленные на рост мышц. Половина участников употребляла 15 г коллагена в дополнение к своим занятиям, в то время как остальные испытуемые только тренировались. У тех, кто употреблял коллаген, появилось больше мышц, они стали более сильными и выносливыми по сравнению с участниками контрольной группы.

Защита сердца

Коллаген содержится в стенках артерий, и его недостаток может вызвать их ломкость и разрушение, что может привести к различным заболеваниям, таким как атеросклероз, сердечные приступы и инсульта.

Учёные из Японии доказали, что добавки с коллагеном могут улучшить состояние сосудистых стенок. В течение шести месяцев специалисты наблюдали за 31 здоровым участником. Каждый день они получали 16 г коллагена во время еды. После полугода было зафиксировано снижение жёсткости стенок артерий, а также увеличение уровня липопротеинов высокой плотности примерно на 6%. Такой эффект коллагена полезен для профилактики и лечения атеросклероза.

Повышение прочности ногтей

Регулярное употребление коллагена способствует укреплению ногтей, они становятся менее ломкими и начинают быстрее расти. Это подтвердили исследования в Германии и Бразилии, где участники в течение месяца ежедневно принимали по 2,5 г коллагена. После этого было зафиксировано увеличение скорости роста на 12%, а ломкость уменьшилась примерно в два раза. Четыре из пяти участников отметили, что их ногти стали более гладкими, ровными и блестящими.

Хорошо себя зарекомендовал коллаген с гиалуроновой кислотой Science and Sports BeautyGen Marine Collagen Hyaluronic Acid, который замедляет процесс старения кожи и помогает улучшить состояние ногтей.

Противопоказания

Коллаген считается безопасным веществом, и противопоказания к его использованию практически отсутствуют.

Однако серьёзными ограничениями может стать наличие тяжёлых заболеваний почек и печени, когда эти органы не способны справиться с увеличенным количеством белка в рационе.

Также не рекомендуется принимать коллаген беременным женщинам и кормящим матерям, так как влияние на организм младенца остаётся неясным. В этом случае можно принимать добавку только при остром необходимости и исключительно под контролем врача.

Ещё одно ограничение — это индивидуальная непереносимость компонентов добавок, связанных с коллагеном. Если у вас есть такие реакции, обязательно изучайте состав продукции перед покупкой, чтобы исключить потенциально опасные ингредиенты. Сам по себе коллаген аллергических реакций не вызывает.

Процесс образования коллагена

Аминокислоты служат основой для синтеза коллагена, и без их достаточного количества мы не можем производить этот важный белок самостоятельно. Нехватка коллагена может указывать на проблемы с работой желудочно-кишечного тракта. Например, при недостаточной выработке соляной кислоты, пища не усваивается должным образом, что вызывает дискомфорт, характерные боли, вздутие, запоры и другие неприятные симптомы. К основным причинам, способствующим значительному дефициту коллагена, относят нарушение желчевыводящих путей, сбои в эндокринной системе и недостаток витаминов группы B, а также цинка, меди и витамина C. Кроме того, повышенный уровень гомоцистеина может нарушать процессы синтеза белков в организме. Для того чтобы диагностировать данное состояние, следует пройти биохимический анализ крови, результаты которого должен оценить врач.

Ваш организм, вероятней всего, испытывает дефицит коллагена, если:

• нарушается нормальный тургор кожи: она становится менее эластичной, теряет упругость и плотность;
• возникает множество очагов кариеса при соблюдении стандартной гигиены полости рта;
• ногтевые пластины становятся хрупкими;
• заметно ухудшается зрение;
• отмечается общая слабость мышц и болезненные ощущения.

Определить недостаток коллагена достаточно сложно, поскольку это может проявляться через различные метаболические расстройства и результаты лабораторных исследований. Лишь объединяя данные анализов с признаками и жалобами пациента, специалист сможет поставить точный диагноз и предложить безопасные и эффективные методы коррекции дефицита.

Когда выявлен недостаток коллагена, важно не только принимать необходимые препараты и биологически активные добавки, но также оптимизировать метаболизм. В противном случае вы будете лишь устранять последствия, игнорируя коренные причины проблем. Для устранения внешних проявлений дефицита коллагена полезными окажутся инъекции, добавки и медикаменты.

Применение препаратов с коллагеном

Чтобы улучшить состояние кожи, волос и ногтей, дерматолог может рекомендовать специальные средства с коллагеном в составе. В большинстве случаев такие препараты решают лишь поверхностные проблемы, не устраняя нарушения в работе органов.

Коллаген можно использовать:

• Наружное применение – это различные маски, гели и кремы, содержащие фибриллярный белок. Хотя такие средства, особенно основанные на животном коллагене, могут быть полезны, они также могут причинить вред. Дело в том, что крупные молекулы фибриллярного белка не проникают через кожу и образуют на поверхности защитную пленку, как у хирургических перчаток. В верхних слоях кожи обеспечивается увлажнение и питание, но при этом ухудшается испарение влаги, что негативно сказывается на состоянии кожи.
• Инъекции – существуют препараты для подкожного введения, которые могут содержать как чистый коллаген (чаще всего бычий), так и коктейли, стимулирующие собственную выработку коллагена. Эти процедуры часто применяются для коррекции возрастных изменений кожи и устранения различных дефектов. Эффект таких инъекций может сохраняться до полугода.
• Внутреннее применение – это прием биологически активных добавок. Такие препараты способны улучшать не только внешний вид, но и общее состояние здоровья. Тем не менее, их использование должно происходить только после консультации с врачом. Следует помнить, что на рынке имеются множество добавок, которые не прошли должных испытаний, поэтому их эффективность и безопасность могут быть под сомнением.