Колаген (collagen) - це фібрилярний білок, є базовим компонентом сполучних тканин організму (знаходиться в кістках, сухожиллях, дермі, хрящах та інших тканинах). Це найбільш поширений протеїн ссавців. Колаген складає близько 25-35% поліпептидів у всьому організмі. Його виявили в організмі багатоклітинних тварин, при цьому він відсутній у найпростіших, вірусів, бактерій, грибів і рослин. Цей білок забезпечує пружність і еластичність тканин. Завдяки своїм властивостям, колаген є компонентом безлічі косметичних засобів. використовується в харчовій промисловості і медицині.
Структура і властивості
Існує кілька форм колагену, основна їх структура є схожою. Волокна колагену виникають у зв'язку з агрегацією микрофибрилл, мають зелений або блакитний колір при різноманітних трихромному забарвленні, і рожевий після забарвлення гематоксиліном. У разі імпрегнації сріблом колагенові волокна набувають буро-жовте забарвлення.
Макромолекула колагену денатурируется приблизно при температурі фибриллогенеза. У зв'язку з цим властивістю, вона дуже чутлива до мутації. Після денатурації колагену виникає желатин.
види колагену
На даний момент існує опис двадцяти восьми типів колагену, що кодуються за допомогою більш ніж сорока генів. Дані типи мають відмінності за ступенем їх модифікації (інтенсивності гликозилирования або гідроксилювання), а також по послідовності амінокислот. Для всіх видів колагену загальним є наявність одного або більше доменів білка, які містять потрійну спіраль, а також їх присутність в позаклітинних структурах тканини. Більше дев'яноста відсотків всіх коллагенов вищих організмів складають колаген IV, III, II і I типів.
Існують такі різновиди колагену і їх типи:
- фібрилярні колагени - типи I, ІІ, ІІ, V, ХІ, XXIV, XXVII;
- (FACIT) фібрил-асоційовані колаген - типи ІХ, ХІІ, XIV, XVI, ХІХ, ХХ, ХХІ, XXII;
- колаген, які формують філаменти-намистини - тип VI;
- колаген, який формує якірні фібрили - тип VII;
- сетеобразующій колаген - типи IV, VIII, Х;
- трансмембранний колаген - типи ХІІІ, XVII, ХХІІІ, XXV / CLAC-P;
- інші колаген - типи XV, XVIII, XXVIII.
Колаген типу I - це тримерного білок, який збирається без розривів в потрійну спіраль, самостійно збирається в фібрили і має найвищу механічну міцність. Інші типи колагену мають відмінності в єдиному або ж декількох аспектах. Так, деякі колаген не обов'язково утворюють фібрили або мають розриви в спіралі.
Медичні аспекти
Колаген разом з іншим білком, еластином, утворюють своєрідну «основу» шкірного покриву, яка надає йому пружність і еластичність, а також запобігає обвисання шкіри. З віком вироблення як еластину, так і колагену припиняється, після чого шкіра починає старіти.
Порушення вироблення колагену в організмі утворює основу таких спадкових хвороб, як остеоартроз (розхитаність суглобів, постійні вивихи), недосконалий остеогенез (вроджена ламкість кісток або рахіт), синдром Елерса Данлоса (близько чотирнадцяти типів проявів), хвороба Марфана (подовжена кінцівок, серцево-судинні патології і патології зору). Характерними особливостями даних захворювань є пороки клапанів серця, пошкодження хрящів, кісткової системи та зв'язкового апарату. З порушеннями вироблення колагену типу VI асоціюється атопічний дерматит, міопатії Ульріха і Бетлема, дефіцит колагену типу XIX є фактором розвитку карцином і меланом і т.п.
Захворювання, які викликаються дефектами біосинтезу колагену (в т.ч. так звані колагенози) можуть виникнути в зв'язку з великою кількістю причин. Це можуть бути мутації гена, який кодує послідовність амінокислот у ферментах, що виробляють колаген, що заподіює до модифікацію форми молекули колагену. Також захворювання можутьзавдаватиметься «неправильною роботою» або нестачею ферментів, необхідних для біосинтезу колагену, дефіцитом міді, аскорбінової кислоти і вітамінів B6. При хронічних захворюваннях, наприклад, при цинзі, відновлення нормального балансу ферментів може спричинити за собою повне вилікування.
З точки зору вживання в їжу, колаген не містить в собі незамінних амінокислот в повному обсязі, тому є низькоякісним білком. Найякісніші джерела амінокислот - т.зв. «Вільні амінокислоти», майже готові до засвоєння.
Використання в косметології
Під безліч косметичних засобів включають колаген, в зв'язку з наступними його властивостями:
- пролонгує дію масел, екстрактів і т.п. в складі деяких косметичних композицій;
- утворює шар на поверхні шкірного покриву, який утримує вологу і має розгладжують властивості;
- надає волоссю блиск і створює на їх поверхні захисний шар.
Стимуляція вироблення колагену в організмі досягається за допомогою введення косметичних препаратів на базі гіалуронової кислоти. впливу апаратного масажу. а також завдяки процедурам лазерного впливу і контурної пластики.