Skąd pochodzi kolagen, który znajduje się w Twoim ulubionym kremie lub suplemencie diety? Jakie różnice występują między kolagenem pochodzenia zwierzęcego, morskiego, a nawet rekombinowanego? W jaki sposób te różne źródła wpływają na skuteczność i jakość produktów, które codziennie trafiają do naszych rąk? W niniejszym artykule odkrywamy tajniki pochodzenia i zastosowań kolagenu, pokazując, jak fundamentalne znaczenie dla jego praktycznego wykorzystania mają źródła tego białka. 

Podstawowe typy kolagenu i ich funkcje

W organizmach zwierzęcych i ludzkich zidentyfikowano ponad 28 typów kolagenu, z których pięć odgrywa kluczową rolę:

* kolagen typu I – stanowi ponad 90% całkowitego kolagenu; obecny w skórze, ścięgnach, kościach i więzadłach nadaje im wytrzymałość i elastyczność; jest powszechnie stosowany w kosmetykach przeciwstarzeniowych oraz suplementach wspierających zdrowie skóry i stawów;

* kolagen typu II – główny składnik chrząstek, który pełni funkcję amortyzującą w stawach; suplementy z kolagenem typu II wspierają zdrowie stawów, szczególnie w kontekście chorób zwyrodnieniowych;

* kolagen typu III – znajduje się w narządach wewnętrznych, tkance mięśniowej i naczyniach krwionośnych; współwystępuje z kolagenem typu I, wspierając elastyczność tkanek oraz procesy gojenia się ran;

* kolagen typu IV – tworzy błony podstawne w naczyniach krwionośnych i narządach, pełniąc funkcję filtrującą; jest kluczowy w regeneracji skóry i odbudowie tkanek;

* kolagen typu V – występuje na powierzchni komórek, w błonach podstawnych i macierzy zewnątrzkomórkowej, wspierając tworzenie włókien kolagenowych i łożyska w czasie ciąży.

Znaczenie różnorodności typów kolagenu

Różnorodność typów kolagenu ma ogromne znaczenie ze względu na ich specyficzne funkcje i unikalne właściwości, np. w przypadku:

* kosmetyków przeciwstarzeniowych – kolagen typu I poprawia elastyczność skóry i redukuje zmarszczki, co czyni go idealnym składnikiem produktów odmładzających;

* suplementów diety na stawy – kolagen typu II, obecny w chrząstkach, wspiera zdrowie stawów, pomagając łagodzić ból i zwiększać mobilność;

* medycyny regeneracyjnej – kolagen typu III wspiera regenerację tkanki miękkiej, a kolagen typu IV jest kluczowy w odbudowie struktur komórkowych.

Źródła kolagenu

Kolagen jest kluczowym białkiem w organizmach zwierzęcych i ludzkich, szeroko stosowanym w kosmetykach, suplementach diety oraz medycynie regeneracyjnej. Wybór źródła kolagenu wpływa na jakość i efektywność produktów:

* kolagen wołowy – pozyskiwany z bydła zawiera głównie kolagen typu I i III; jest popularny w suplementach i kosmetykach ze względu na dostępność i stosunkowo niską cenę;

* kolagen wieprzowy – podobny do wołowego, ale pochodzi z tkanek wieprzowych i jest stosowany w produkcji żelatyny oraz suplementów diety; charakteryzuje się dobrą biodostępnością;

* kolagen morski – pozyskiwany z ryb charakteryzuje się wyższą biodostępnością i łatwiejszym wchłanianiem; zawiera głównie kolagen typu I i jest preferowany w kosmetykach przeciwstarzeniowych ze względu na niższą temperaturę denaturacji;

* kolagen roślinny – rośliny nie produkują kolagenu, ale istnieją substytuty roślinne naśladujące jego działanie, np. z soi czy grochu; są one nowatorskim rozwiązaniem dla wegańskich produktów;

* kolagen rekombinowany – produkowany przy użyciu inżynierii genetycznej przez zmodyfikowane mikroorganizmy; jest identyczny z ludzkim kolagenem, co czyni go bezpiecznym i skutecznym w zastosowaniach medycznych i kosmetycznych.

Znaczenie temperatury denaturacji i stabilności kolagenu

Temperatura denaturacji to kluczowy czynnik wpływający na stabilność kolagenu. Kolagen wołowy i wieprzowy mają wysoką temperaturę denaturacji, co czyni je stabilnymi, ale mniej transdermalnymi. Kolagen morski, z niższą temperaturą denaturacji, jest bardziej przyswajalny przez skórę, co czyni go preferowanym w kosmetykach do głębokiego nawilżania.

Kolagen hydrolizowany vs. natywny

Kolagen, będący jednym z kluczowych białek w organizmach zwierzęcych i ludzkich, występuje w różnych formach, które mają odmienne właściwości i zastosowania. Dwa główne typy kolagenu, które są często stosowane w przemyśle kosmetycznym i suplementacyjnym, to kolagen hydrolizowany i kolagen natywny. Zrozumienie różnic między nimi jest kluczowe dla wyboru odpowiedniego rodzaju kolagenu do konkretnego produktu.

Kolagen hydrolizowany to forma kolagenu, która została poddana procesowi hydrolizy. Hydroliza polega na rozbiciu długich łańcuchów polipeptydowych kolagenu na krótsze peptydy i aminokwasy. Ten proces znacząco zmniejsza masę cząsteczkową kolagenu, zazwyczaj do przedziału od 3 tys. do 10 tys. daltonów (Da). Dzięki temu kolagen hydrolizowany staje się łatwiej przyswajalny przez organizm. W ramach kolagenu hydrolizowanego istnieją produkty, które mają jeszcze mniejszą masę cząsteczkową, gdzie maksimum rozkładu wynosi 500 Da. Ten typ kolagenu jest często określany jako nanokolagen. Ze względu na swoją wyjątkowo niską masę cząsteczkową ma on zdolność do głębokiej penetracji skóry, co czyni go szczególnie skutecznym w produktach kosmetycznych przeznaczonych do intensywnej regeneracji i nawilżania. Nanokolagen, dzięki swojej małej masie, może łatwo przenikać przez barierę naskórkową, co umożliwia jego efektywne działanie na poziomie komórkowym. Kolagen hydrolizowany, w tym nanokolagen, jest powszechnie stosowany w suplementach diety, ponieważ mniejsze peptydy i aminokwasy mogą być szybciej wchłaniane przez układ pokarmowy. Dzięki temu mogą skutecznie wspierać zdrowie stawów, skóry, włosów i paznokci. Hydrolizowany kolagen jest również często stosowany w produktach, które mają na celu przyspieszenie regeneracji tkanek oraz poprawę elastyczności skóry. W kosmetykach kolagen hydrolizowany, a zwłaszcza nanokolagen, jest stosowany ze względu na swoją zdolność do łatwego przenikania przez skórę. Dzięki mniejszej masie cząsteczkowej peptydy kolagenowe mogą docierać do głębszych warstw skóry, gdzie stymulują syntezę nowego kolagenu, poprawiając jej elastyczność i nawilżenie. 

Kolagen natywny to naturalna forma kolagenu, która nie została poddana procesowi hydrolizy. Występuje on w postaci długich, trójhelisowych łańcuchów polipeptydowych, które mają znacznie większą masę cząsteczkową, sięgającą ok. 300 tys. Da. To sprawia, że kolagen natywny jest mniej przyswajalny przez organizm, ale ma inne unikalne właściwości. Jest szczególnie ceniony w medycynie regeneracyjnej i produktach iniekcyjnych. Jego duża masa cząsteczkowa oraz złożona struktura zapewniają stabilność i wytrzymałość, co jest kluczowe w procesach gojenia się ran i odbudowy tkanek. W zastosowaniach iniekcyjnych kolagen natywny służy jako wypełniacz tkankowy, który może pomóc w regeneracji uszkodzonych obszarów. Kolagen natywny, ze względu na swoją dużą masę cząsteczkową, ma ograniczoną zdolność do przenikania przez skórę. Dlatego jest mniej skuteczny w kosmetykach przeznaczonych do aplikacji na powierzchnię skóry. Istnieje jednak wyjątek – kolagen natywny pochodzenia morskiego, szczególnie z ryb, które mają naturalnie niższą temperaturę denaturacji. Kolagen ten, w kontakcie ze skórą, szybko ulega denaturacji, rozpadając się na mniejsze peptydy i aminokwasy, co znacząco zwiększa jego transdermalność. Ta cecha czyni kolagen morski natywny wyjątkowo efektywnym składnikiem w kosmetykach, gdzie głębokie przenikanie i nawilżenie skóry są kluczowe dla uzyskania pożądanych efektów.

Wpływ masy cząsteczkowej na biodostępność i wyniki badań hodowli komórkowych

Jednym z kluczowych aspektów, który decyduje o skuteczności kolagenu w kosmetykach i suplementach, jest jego masa cząsteczkowa. Istnieje zasada znana jako „granica 500 Da”, która wskazuje, że substancje o masie cząsteczkowej poniżej 500 daltonów mają zdolność przenikania przez barierę naskórkową bez potrzeby stosowania dodatkowych promotorów penetracji. Nanokolagen, który osiąga tę granicę, jest szczególnie skuteczny w produktach kosmetycznych, gdzie głęboka penetracja skóry jest kluczowa dla osiągnięcia zamierzonych efektów. Badania porównujące wzrost komórek na różnych podłożach kolagenowych wykazały, że tylko kolagen natywny, ze względu na swoją nienaruszoną strukturę trójhelisową, umożliwia skuteczny wzrost i proliferację komórek. Komórki hodowane na żelatynie lub kolagenie hydrolizowanym wykazują znacznie gorszy wzrost w porównaniu do tych hodowanych na kolagenie natywnym. Wynika to z faktu, że kolagen natywny lepiej naśladuje naturalne środowisko macierzy pozakomórkowej (ECM), co sprzyja lepszemu przyczepianiu się komórek, ich wzrostowi oraz prawidłowej funkcji biologicznej. Te właściwości czynią kolagen natywny kluczowym materiałem w medycynie regeneracyjnej oraz inżynierii tkankowej, gdzie jakość i stabilność struktury kolagenu mają kluczowe znaczenie dla sukcesu terapeutycznego. 

Podsumowując, wybór między kolagenem hydrolizowanym a natywnym zależy od specyficznych potrzeb i oczekiwanych rezultatów. Kolagen hydrolizowany, a zwłaszcza nanokolagen, oferuje szybsze i bardziej efektywne przyswajanie, co jest idealne w suplementach i kosmetykach. Z kolei kolagen natywny, dzięki swojej stabilności, bioaktywności i zdolności do wspierania wzrostu komórek, jest niezastąpiony w zaawansowanych zastosowaniach medycznych i kosmetycznych.

Zakończenie

Kolagen, jako niezwykle wszechstronne białko, nie przestaje zadziwiać swoimi możliwościami i różnorodnością zastosowań. Wybór odpowiedniego źródła kolagenu – od tradycyjnych form wołowych i wieprzowych, przez zaawansowane technologicznie kolageny morskie, po nowatorskie roślinne i rekombinowane – ma kluczowe znaczenie dla efektów, jakie można osiągnąć w kosmetykach, suplementach diety oraz medycynie regeneracyjnej. To właśnie dzięki takiemu zróżnicowaniu możliwe jest dostosowanie produktów do specyficznych potrzeb użytkowników, co otwiera nowe perspektywy w dziedzinie zdrowia i urody. W kolejnej części naszego cyklu przyjrzymy się przyszłości branży kolagenowej, analizując najnowsze innowacje, które mogą zrewolucjonizować nasze podejście do tego niezwykłego białka. Poznanie tych zaawansowanych form kolagenu to klucz do zrozumienia, jak biotechnologia może jeszcze bardziej zmienić nasze życie.

Autorka: Olimpia Baranowska, prezes zarządu IOC