Kollagén
A kollagén az emlősök leggyakoribb fehérjéi közé tartozik, a teljes fehérjetömeg nagyjából 30% -a(1). A kollagének állati (és emberi) eredetű rostos glikoproteinek családját alkotják.(2) Tudományos szempontból a kollagént ma úgy definiálják, mint az állati szövetek ECM-jében található strukturális fehérjék nagy családját, amelyek megkülönböztethetők attól, hogy egy vagy több, egyedi hármas spirális szerkezetű domént tartalmaznak.(3) A kollagént rugalmas fehérjének tekintik, amelynek rugalmassága ∼90%. A kollagénrostok így képesek reverzibilisen deformálódni, mechanikai tulajdonságaik erőspektroszkópiával vizsgálhatók.
A kollagének szerkezeti szerepet játszanak, és hozzájárulnak a szövetek mechanikai tulajdonságaihoz, szervezéséhez és alakjához. Számos receptorcsaládon keresztül kölcsönhatásba lépnek a sejtekkel, és szabályozzák proliferációjukat, migrációjukat és differenciálódásukat. Egyes kollagének korlátozott szöveti eloszlással és ezáltal specifikus biológiai funkciókkal rendelkeznek.(1)
Kollagén formái
A kollagén család gerinceseknél 28 római számmal jelzett tagból áll (I-XXVIII), amelyek legalább egy hármas spirális domént tartalmaznak, és az extracelluláris mátrixban helyezkednek el, ahol legtöbbjük szupramolekuláris szerelvényeket képez. A 28 kollagéntípus létezésén túl további diverzitás tapasztalható a kollagéncsaládban, mivel ugyanarra a kollagéntípusra több molekuláris izoforma létezik (pl. IV. és VI. kollagén).(1)
A kollagének felépítésük alapján alcsaládokra oszthatók: rostszálak, gyöngyös szálak, horgonyzó rostszálak és hálózatok. A legtöbb kollagén fibrillum több kollagéntípusból áll, és ezért heterotipikusnak nevezik.
A fibrillát képző kollagének messze a leggyakoribbak a természetben. Ezek az I. típusúak, a II. típusúak, a III. típusúak, az V. típusúak és a XI. típusúak. Ennek a csoportnak az I. és II. típusa nagyobb mértékben fordul elő.(3) Továbbá a kollagén fibrillumok a kollagének és a nem kollagén fehérjék vagy proteoglikánok ötvözeteinek tekinthetők. Valójában a kis leucinban gazdag proteoglikánok szabályozzák a fibrillogenezist, csakúgy, mint az V és XIV kollagének, és befolyásolhatja a kollagén térhálósodást is. (1)
Számos kollagén (IX, XII, XIV, XV, XVIII) glikozaminoglikán láncokat hordoz (kondroitin-szulfát és/vagy heparán-szulfát láncok), és proteoglikánoknak is tekinthetők.(1) Négy kollagén II. típusú membránfehérje, amelyek oldható formában is léteznek, amelyek a sejtfelszínről szabadulnak fel az elszabadulás során.(1)
A kollagén természetes forrásból történő előállítására szolgáló gyártási folyamatok általában különböző extrakciós és tisztítási technikákat foglalnak magukban, amelyek a végtermék fő jellemzőit fizikai-kémiai tulajdonságokként vagy biológiai aktivitásként alakítják ki. Ennek eredményeként különböző kollagéntermékeket különítünk el, mint például az „oldhatatlan, nem denaturált natív kollagének”, „oldható natív kollagének”, „denaturált kollagének”, „kollagén hidrolizátumok” és „kollagén peptidek”(3)
Kollagén szerepe
Amint azt Hynes (2009) az extracelluláris mátrixra vonatkozóan megállapította, a kollagének nem „csak szép rostszálak”. A kollagének több receptoron keresztül kölcsönhatásba lépnek a sejtekkel, és szerepük a sejtek növekedésének, differenciálódásának és migrációjának szabályozásában receptoraik kötődése révén jól dokumentált(1). A kollagének hosszú élettartamú fehérjék, amelyeket glikáció módosít. A glikáció az életkorral növekszik, és számos fejlett glikációs végtermék keresztkötésként működik, amelyek hozzájárulnak a progresszív oldhatatlansághoz és a kollagének fokozott merevségéhez az idős szövetekben.(3)
A fibrilláris kollagének szerkezeti szerepet játszanak azáltal, hogy hozzájárulnak a szövetek molekuláris felépítéséhez, alakjához és mechanikai tulajdonságaihoz, például a bőr szakítószilárdságához és a szalagok tapadással szembeni ellenállásához. Az I. kollagén a csont, a bőr, az inak, a szalagok és a szaruhártya szerves anyagának több mint 90% -át képviselik. A II. típusú kollagének a porcban található teljes kollagén mintegy 80% -át teszik ki, de más szövetekben is előfordulnak, például az üvegtestben vagy a szaruhártyában(3).
Melyik típus hol található?
- Bőr: I, III, VI, VII
- Csontok: I, III, X, XXIV, XIII
- Izom: I, II, III, XXII
- Ízület/ porc: II, III, XI, IX, XXVII
- neuronális szövetben/ idegrendszerben: XII, XXV, XXVIII, IV, XIX
- szaruhártyában: I, II, V
A COL22A1 és a szérum kreatininszint közötti összefüggést, amely a legfontosabb biomarker a vesefunkció gyors értékeléséhez, genomszintű adatok metaanalízisében észlelték. Ez az összefüggés tükrözheti az izomtömeg-képződés és a kreatininszint közötti biológiai kapcsolatot(1).
Túlzott bevitel
A felesleges kollagén a fibrózis során lerakódik az extracelluláris mátrixban, és a fibrillogenezis új célpont a fibrózis korlátozására a kollagénmolekulák telopeptid által közvetített kölcsönhatásainak blokkolásával.(1)
Szükség
A kollagénre nincsen hivatalos beviteli ajánlás, mely meghatározná a napi minimális szükségleteket. Egy tanulmány alapján a teljes napi fehérjebevitelhez viszonyítva a szakirodalomban megfigyelt funkcionális kollagénpeptidek hatékony mennyisége 2,5–15 g. (2)
Bevitele
A piacon jelenleg megtalálható kollagének túlnyomó többsége állati eredetű nyersanyagokból származik. A bőr, inak, csontok és bőrök a legjellemzőbbek, amelyek alapvetően kötőszövetből állnak, és így bőséges forrásai az I. típusú kollagénnek [38]. Ezenkívül porcokat használnak II. típusú kollagén előállítására , és kisebb mértékben tojáshéjmembránokat javasolnak természetes nyersanyagként az I., V. és X. típusú kollagén előállításához [41]. A kollagéntermelésre kiválasztott hagyományos állatfajok a sertés és a szarvasmarha, bár a baromfi[42] és a hal[43] egyre népszerűbbek a sertéskollagén vallási korlátainak és a szarvasmarhák zoonózisával kapcsolatos aggodalmak leküzdésében(3) Eddig nem találtak bizonyítékot a kollagén jelenlétére más élőlényekben, például növényekben vagy egysejtű mikroorganizmusokban. Úgy tűnik, hogy a kollagén szerkezeti szerepét ezekben az alsó törzsekben más vegyületek, főként poliszacharidok vagy fehérje-poliszacharid komplex helyettesítik(3)
C-vitamin és kollagén
A C-vitamin hozzájárul a normál kollagénképződéshez és ezen keresztül*:
- az erek normál állapotának, működésének fenntartásához,
- a normál csontozat fenntartásához.
- a porcok normál állapotának, működésének fenntartásához.
- a bőr normál állapotának, működésének fenntartásához.
- a fogíny normál állapotának fenntartásához
- fogak normál állapotának fenntartásához
*Az EFSA -European Food Safety Association – állításai alapján
Források
1 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3003457/ (Cold Spring Harb Perspect Biol.; Sylvie Ricard-Blum letöltés dátuma 2023.10.18)
2 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6566836/ (Nutrients; Cristiana Paul, Suzane Leser, and Steffen Oesser; letöltés dátuma: 2023.10.25 )
3 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10058045/ (Nutrients; Daniel Martínez-Puig; letöltés dátuma: 2023.10.26.)