Ką sako mokslas

Įvadas:

Kolageno populiarumo banga jau seniai peržengė grožio tendencijų ribas ir tvirtai įsitvirtino sveikatos bei mitybos srityje. Tačiau pažvelkime giliau – ką iš tiesų apie šį gyvybiškai svarbų baltymą sako mokslas, o ne rinkodara?

Kaip jūrinio kolageno papildų gamintojai, esame tvirtai pasiryžę suteikti savo klientams – žmonėms, siekiantiems pagerinti savo sveikatą ir išvaizdą – pačią naujausią ir išsamiausią informaciją. Mūsų atsidavimas šiam tikslui atsispindi kruopščiai atrinktoje mokslinių tyrimų medžiagoje, kuri pagrindžia mūsų produktų veiksmingumą. Didžiuojamės savo sukaupta plačia informacine duomenų baze, kurioje yra daugiau nei 500 mokslinių straipsnių, leidžiančių mūsų klientams drąsiai ir užtikrintai rinktis kelią į gerą savijautą su mūsų papildais.

Šis straipsnis skirtas pristatyti iki šiol surinktus empirinius įrodymus apie kolageno ir jo peptidų veiksmingumą, ypač odos sveikatai, remiantis klinikiniais tyrimais ir mitybos mokslo duomenimis.

Kolagenas ir jo funkcija

Kolagenas – tai svarbiausias žmogaus organizme gaminamas baltymas, kuris sudaro pagrindą daugeliui audinių. Jo pagrindinė struktūra daugiausia sudaryta iš glicino (apie 33 %), o prolinas ir hidroksiprolinas sudaro dar 22 %. Šios amino rūgštys jungiasi tarpusavyje ir sudaro trigubą spiralę, kurią sudaro trys α-grandinės.

Kiekviena alfa grandinė, kurią sudaro apie 1014 aminorūgščių, turi maždaug 100 kDa molekulinę masę. Ji susisuka į kairiarankę spiralę, kurioje kas trys aminorūgštys sudaro vieną spiralės vingį – taip susidaro antrinė struktūra.

Šios grandinės apsisuka viena apie kitą, sudarydamos trigubą spiralę – standžią ir stiprią struktūrą (tercijinė struktūra). Ši super spiralė – tai pagrindinė kolageno struktūra (ketvirtinė struktūra). Toks molekulinis išsidėstymas suteikia kolagenui išskirtinį stabilumą, kurį užtikrina vidiniai vandeniliniai ryšiai tarp glicino liekanų kaimyninėse grandinėse.

Pilna kolageno molekulė turi trigubos spiralės regioną su dviem nelipiniais galais. Kiekviena molekulė sveria apie 300 kDa, jos ilgis siekia 280 nm, o skersmuo – apie 1,4 nm.

Tarp beveik 28 žinomų kolageno tipų, I tipo kolagenas yra gausiausiai aptinkamas. Jo randama odoje, kauluose, dantyse, sausgyslėse, raiščiuose, kraujagyslių sienelėse ir įvairiuose organuose. II tipo kolagenas dominuoja kremzlėse, o III tipo kolagenas gausiai aptinkamas odoje, raumenyse ir kraujagyslėse. IV tipo kolagenas randamas epitelio ląstelių gaminamame pamatinės membranos ir pamatinio sluoksnio sluoksnyje, o V tipo kolagenas yra svarbi ląstelių paviršiaus ir placentos dalis.

Kolageno įvairovę lemia jų alfa grandinių sudėtis, Gly-X-Y aminorūgščių sekos modelis ir ilgis, taip pat aminorūgštys X ir Y pozicijose, kurias dažniausiai sudaro prolino ir jo hidroksilinta forma – hidroksiprolinas.

Kolagenai skirstomi į kelias šeimas:

• Fibrilinius ir tinklus formuojančius kolagenus;
• FACIT (fibrilėms susijusius kolagenus su pertrauktomis trigubomis spiralėmis);
• MACIT (membranoms susijusius kolagenus su pertrauktomis trigubomis spiralėmis);
• MULTIPLEXIN, kurių struktūroje yra kelios trigubų spiralinių domenų sekos su pertraukomis.

Fibrilinis kolagenas, kuris vyrauja stuburiniuose gyvūnuose, atlieka svarbų struktūrinį vaidmenį. Jis prisideda prie audinių molekulinės architektūros, formos ir mechaninių savybių – pavyzdžiui, suteikia odai tempimo stiprumą ir raiščiams atsparumą tempimui. Šią funkciją užtikrina I, II, III, V, XI, XXIV ir XXVII tipo kolagenai.
(Šaltinis: León-López A, 2019)

Kas yra kolageno peptidai?

Peptidai – tai trumpos aminorūgščių grandinės, sujungtos peptidiniais ryšiais, kurios sudaro baltymų statybinius blokus. Paprastai peptidai susideda iš 2–50 aminorūgščių. Kadangi jie yra mažesni už baltymus, organizmas juos lengviau pasisavina.

Peptidai atlieka įvairius vaidmenis organizme – veikia kaip neurotransmiteriai, hormonai arba augimo faktoriai ir reguliuoja daugelį fiziologinių procesų. Pavyzdžiui:

• Kai kurie peptidai kontroliuoja hormonų veiklą,
• Kiti turi antimikrobinių savybių,
• Arba veikia kaip signalinės molekulės, galinčios aktyvuoti arba slopinti įvairius biologinius procesus.

Be to, peptidai gali būti sintetinami dirbtinai ir naudojami vaistuose, maisto papilduose bei kosmetikoje dėl jų aktyvaus biologinio poveikio.

Biologiškai aktyvūs peptidai

Biologiškai aktyvūs peptidai, sudaryti iš 2–20 aminorūgščių, būna neaktyvūs tol, kol yra jų tėviniuose baltymuose. Jie tampa aktyvūs tik po fermentinio hidrolizės proceso. Tai gali įvykti:

• Organizmo viduje virškinimo metu,
• Arba išorėje, maisto gamybos metu (pvz., sūrio brandinimo ar pieno fermentacijos procesais).

Kai šie peptidai yra išlaisvinami, jie gali veikti kaip hormonų veikimą imituojančios medžiagos, turinčios reguliuojamąjį poveikį organizme.

Be to, biologiškai aktyvūs peptidai gali būti išgaunami in vitro – hidrolizuojant baltymus naudojant specifinius proteolitinius fermentus. Tokiais atvejais svarbūs veiksniai yra:

• Pradinio baltymo savybės,
• Pasirinkti fermentai,
• Hidrolizės sąlygos: trukmė, temperatūra ir fermento bei substrato santykis.

Visi šie elementai lemia galutinio produkto molekulinę masę, aminorūgščių sudėtį bei biologinį aktyvumą.
(Šaltinis: Van der Ven ir kt., 2002)

Jūriniai kolageno peptidai

Jūriniai kolageno peptidai išgaunami iš žuvų odos kolageno. Jis pirmiausia išgaunamas ir hidrolizuojamas į peptidus, naudojant vieną iš dviejų metodų:

1. Tiesioginė hidrolizė – kai žuvies oda iš karto hidrolizuojama, praleidžiant tarpinį etapą;
2. Dviejų etapų metodas – pirmiausia išgaunamas žuvų želatinas, o tuomet švelniai ir tiksliai hidrolizuojamas, kol kolagenas virsta peptidais.

Hidrolizės proceso metu itin svarbūs yra:

• Reakcijos trukmė,
• Naudojamo fermento tipas,
• Temperatūra ir pH.

Šie veiksniai lemia hidrolizės laipsnį, kuris parodo, kiek peptidinių ryšių buvo suskaidyta į mažesnius peptidus ar aminorūgštis. Jis išreiškiamas procentais ir turi didelę įtaką hidrolizuoto baltymo:

• Tirpumui,
• Skoniui,
• Maistinei vertei,
• Biologiniam aktyvumui.

Didesnis hidrolizės laipsnis dažnai reiškia mažesnius peptidus, kurie lengviau tirpsta ir geriau pasisavinami, tačiau gali įgyti kartų skonį.

Todėl hidrolizės kontrolė yra būtina norint pritaikyti baltymus specifiniams tikslams – ypač maisto papildams ir kosmetikai.

Bendra taisyklė – kruopščiai valdomas ir pakankamai gilus hidrolizės procesas lemia didesnį bioaktyvių peptidų kiekį galutiniame produkte.

Biologiškai aktyvių peptidų veikimo principai

Medicinos ir kosmetologijos forumuose dažnai diskutuojama apie mažos molekulinės masės biologiškai aktyvius kolageno peptidus, ypač jų vartojimą papildų pavidalu. Pagrindinis klausimas – ar šie peptidai gali prasiskverbti pro virškinimo sistemą nesuyrę ir nepavirtę atskirais aminorūgščių junginiais?

Kaip jau minėjome anksčiau, žmogaus virškinimo sistema visus suvartotus baltymus suskaido į aminorūgštis. Kiekviena jų turi esminę funkciją, kurios jokiu būdu negalima nuvertinti. Tačiau šiuo atveju kalbame apie tai, ar biologiškai aktyvūs peptidai gali tiesiogiai skatinti natūralią mūsų organizmo kolageno sintezę.

Biologiškai aktyvūs peptidai gali daryti teigiamą poveikį dviem pagrindiniais būdais:

1. Per jų įsisavinimą pro viršutinės plonosios žarnos epitelinių ląstelių apikalinį sluoksnį.
2. Aktyvindami įvairius medžiagų apykaitos ir sensorinius signalų perdavimo kelius (Duca et al., 2021; Xu et al., 2019).

Pirmasis žingsnis – biologiškai aktyvūs peptidai turi būti atsparūs virškinimui, t. y. jie turi būti atsparūs skrandžio fermentams, tokiems kaip pepsinas ir gastrinas, aktyvinamiems druskos rūgštimi, taip pat fermentams, esantiems plonojoje žarnoje, pavyzdžiui, tripsinui ir chimotripsinui (Sauer & Merchant, 2018; Lu et al., 2021).

Įsisavinus peptidus, jie transportuojami per epitelinių ląstelių sluoksnį į kraujagysles. Tam naudojami vienas arba keli mechanizmai: nešiklių tarpininkaujama pernaša, paraceliulinis transportas, transcitozė arba pasyvi transceliulinė difuzija (Xu et al., 2019).

Naujausi tyrimai rodo, kad biologiškai aktyvūs kolageno peptidai veikia šiais būdais:

Imituoja kolageno irimą
Kai kolagenas natūraliai suyra, susidaro tam tikri peptidai. Tepdami odą peptidais arba naudodami juos papildų pavidalu, siunčiame signalą, kuris organizmui atrodo kaip kolageno praradimas. Oda reaguoja pradėdama gaminti daugiau kolageno, kad kompensuotų šį tariamą nuostolį.

Siunčia signalus ląstelėms
Kai kurie peptidai perduoda signalą odos ląstelėms, skatindami gaminti kolageną ir kitus svarbius baltymus. Pavyzdžiui, palmitoyl pentapeptidas-4 (komerciškai žinomas kaip Matrixyl) įrodytas kaip stimuliuojantis kolageno gamybą odoje.

Stimuliuoja fibroblastų veiklą
Daug tyrimų rodo, kad vartojant kolageno peptidus, aktyvinama fibroblastų ląstelių veikla. Būtent fibroblastai yra pagrindiniai kolageno gamintojai odoje. Jų stimuliavimas tiesiogiai didina natūralų kolageno sintezės procesą.

Išvada

Lyginant įprastus kolageno miltelius su produktais, kuriuose gausu biologiškai aktyvių kolageno peptidų, galime padaryti dvi pagrindines išvadas:

1. Paprastas, grubiai hidrolizuotas kolagenas virškinimo sistemoje greičiausiai bus suskaidytas į atskiras aminorūgštis.
2. O štai produktai su biologiškai aktyviais peptidais gali tiesiogiai paskatinti organizmo kolageno gamybą.

Nors empiriniai duomenys ir tam tikri klinikiniai tyrimai rodo kolageno papildų naudą odos sveikatai, detalesni biocheminiai ir fiziologiniai veikimo mechanizmai vis dar intensyviai tiriami.

Tyrimai

Col Du Marine™ produktų pagrindą sudaro Naticol® – natūralios kilmės, biologiškai aktyvių ir lengvai pasisavinamų jūrinių kolageno peptidų linija. Naticol® kolageno peptidai gaminami Prancūzijoje, naudojant patentuotą, švelnų hidrolizės procesą, kuris leidžia išgauti didžiausią rinkoje mažos molekulinės masės biologiškai aktyvių peptidų dalį.