No aptuveni 28 zināmajiem kolagēna tipiem visizplatītākais ir I tips, kas sastopams ādā, kaulos, zobos, cīpslās, saitēs, kā arī asinsvadu un orgānu struktūrās. II tips dominē skrimšļaudos. III tipu bieži atrod ādā, muskuļos un asinsvados. IV tips ir daļa no bazālās membrānas un bazālās lamīnas, savukārt V tipam ir svarīga loma šūnu virsmu un placentas struktūrā. Katra kolagēna tipa unikalitāti nosaka alfa ķēdīšu sastāvs, aminoskābju ķēdes Gly-X-Y secība un garums un aminoskābju specifika, kas ieņem X un Y pozīcijas, parasti tas ir prolīns un hidroksiprolīns.

Kolagēnus iedala vairākās dzimtās: fibrilārie un tīklus veidojošie kolagēni; FACITs ir kolagēni, kas asociēti ar fibrillām un kam ir traucētas trīskāršās spirāles; MACITs — kolagēni, kas saistīti ar membrānām, arī ar traucētām trīskāršām spirālēm; kā arī MULTIPLEXINs, kas satur daudzus trīskāršās spirāles domēnus ar pārtraukumiem. Fibrilārajam kolagēnam, kas ir dominējošais tips mugurkaulniekiem, ir galvenā strukturālā loma, veicinot molekulārās arhitektūras, audu formas un mehānisko īpašību veidošanos. Tas ietver ādas nodrošināšanu ar pārrāvuma izturību un ligamentiem — stiepes pretestību, ko nodrošina I, II, III, V, XI, XXIV un XXVII tipa kolagēni. (Leons-Lopess A., 2019)

Kāda ir kolagēna peptīdu loma?

Peptīdi ir nelielas aminoskābju ķēdītes, kas savstarpēji saistītas un veido olbaltumvielu pamatu. Parasti tās sastāv no 2 līdz 50 aminoskābēm. Pateicoties savam mazākam izmēram, salīdzinot ar pilnvērtīgām olbaltumvielām, peptīdus vieglāk uzsūc organisms. Ķermenī tās veic dažādas funkcijas: darbojas kā neiromediatori, hormoni vai augšanas faktori, tādējādi ietekmējot daudzus dzīves procesus. Piemēram, daži peptīdi regulē hormonālo līdzsvaru, citi ir ar pretmikrobu īpašībām, vai arī kalpo kā signālmolekulas, kontrolējot bioloģiskās reakcijas organismā. Peptīdus var arī mākslīgi radīt un lietot zālēs, piedevās un kosmētikā, pateicoties to biokatīvajām īpašībām.

Bioaktīvie peptīdi, kas sastāv tikai no 2-20 aminoskābēm, sākotnēji ir neaktīvi priekšgājējolbaltumvielu iekšienē un aktivizējas caur fermentatīvo hidrolīzi. Tas var notikt mūsu organisma iekšienē gremošanas procesā vai pārtikas produkcijas ražošanas laikā, kā, piemēram, nobriestot sieram vai fermentējot pienam. Tiklīdz peptīdi atbrīvojas, tie sāk funkcionēt kā regulatori, izpaužot hormonveidīgus efektus organismā. Bez iepriekšminētajiem procesiem bioaktīvos peptīdus var iegūt olbaltumvielu hidrolīzes rezultātā, laboratorijas apstākļos izmantojot speciālus proteolītiskos enzīmus. Tādiem faktoriem kā pirmolbaltumvielu tips, izmantotie enzīmi un hidrolīzes apstākļi, tostarp ilgums un temperatūra, kā arī fermenta attiecība pret substrātu, ir milzīga nozīme. Tie nosaka, kāds būs bioaktīvo peptīdu aminoskābju gala molekulārais svars un sastāvs, un līdz ar to turpmākais efekts uz organismu (Van der Vēns u.c., 2002).

Jūras kolagēna peptīdus izņem no iedzimtā kolagēna, ko satur zivju āda ar tiešas vai divpakāpju hidrolīzes palīdzību. Tiešajā hidrolīzes metodē zivju ādu apstrādā tieši, bez starpposmiem. Alternatīvā metode ir daudz sarežģītāka, sākot jau ar želatīna izvilkšanu no zivīm, kam seko jau maigāka un kontrolētāka hidrolīze kolagēna pārvēršanai peptīdos no želatīna pamatsastāva.

Tādiem parametriem kā reakcijas ilgums, fermenta tips, temperatūra un skābuma līmenis ir galvenā loma hidrolīzes pakāpes noteikšanā līdz procesa beigām. Hidrolīzes pakāpe norāda, cik pilnīga saistība starp olbaltumvielu peptīdiem ir sadalīta mazākos peptīdos vai aminoskābēs, un izsaka procentos. Šis rādītājs ietekmē olbaltumvielu īpašības, piemēram, šķīdību, garšu, uzturvērtību un bioloģisko aktivitāti. Augstā hidrolīzes pakāpe parasti izraisa sīkāku peptīdu veidošanos, kas uzlabo to šķīdību un uzsūcamību, bet var piešķirt rūgtu garšu. Hidrolīzes pakāpes kontrole ir ļoti svarīga, lai radītu produktus ar noteiktām īpašībām, ieskaitot uztura bagātinātājus un kosmētiku.

Pamatprincips ir tāds, ka kontrolētāka un dziļāka hidrolīze parasti noved pie augstāka bioaktīvo peptīdu satura galaproduktā.

Bioaktīvo peptīdu darbības principi

Svarīgs aspekts diskusijās par kolagēna piedevām, kas īpaši populāras medicīnas un kosmetoloģijas aprindās, ir zemas molekulāro bioaktīvo kolagēna peptīdu spēja uzsūkties organismā, nesadaloties atsevišķās aminoskābēs gremošanas procesā.

Kā teikts iepriekš, cilvēka gremošanas sistēma sašķeļ visas patērētās olbaltumvielas aminoskābēs, katra no tām pilda savu unikālo funkciju. Bet mūs interesē jautājums par bioaktīvo peptīdu tiešu iedarbību uz kolagēna ražošanu mūsu ķermenī.

Bioaktīvie peptīdi savas lietderīgās īpašības var izpaust caur: 1) tievo zarnu augšējās daļas epitēlija šūnu polarizētā slāņa uzsūkšanās apikālajā daļā vai 2) dažādu vielmaiņas un sensoru signālceļu (Djuka u.c., 2021; Sū u.c., 2019).

Pirmais posms ir tāds, ka patērētie bioaktīvie peptīdi ir izturīgi pret gremošanas fermentiem, piemēram, pepsīnu un gastricīnu, kas atrodas kuņģī un ko aktivizē sālsskābe, vai tripsīnu un himotripsīnu, kas atrodas plānajā zarnā un izdalās divpadsmitpirkstu zarnā (Sauer and Merchant, 2018).

Pēc uzsūkšanās tos pārnes caur vienslāņa epitēlija šūnām uz asinsvadiem dažādos veidos: ar nesēju palīdzību, paracelulāro transportu, trancitozi un pasīvo trancelulāro difūziju (Sju u.c., 2019).

Jaunākie bioaktīvo kolagēna peptīdu pētījumi norāda uz šādiem iedarbības mehānismiem uz cilvēka organismu:

Kolagēna sabrukšanas imitācija: kolagēnam brūkot, veidojas specifiski peptīdi. Ārēji lietojamie peptīdi (vai kosmētiskie produkti, kas tos satur) liek ādai “domāt”, ka tas ir kolagēna sabrukšanas rezultāts. Atbildot āda sāk ražot vairāk kolagēna, lai kompensētu šo šķietamo zudumu.

Signālu nosūtīšana: Daži peptīdi sūta signālus ādas šūnām, stimulējot kolagēna un citu olbaltumvielu sintēzi. Piemēram, peptīdi var mudināt ādu ražot vairāk kolagēna. Piemēram, palmitoils pentapeptīds-4 (komerciāli pazīstams kā Matriksils) ir šāda veida peptīdu piemērs, kas pazīstams ar savu spēju stimulēt kolagēna ražošanu ādā.

Fibroblastu stimulācija: Daudzi pētījumi liecina, ka kolagēna peptīdu lietošana var stimulēt fibroblastu – šūnu, kas atbild par kolagēna ražošanu ādā, aktivitāti. Stimulējot šīs šūnas, var palielināt kolagēna sintēzi.

Tādējādi, salīdzinot parasto kolagēna pulveri ar to, kas satur lielu daudzumu bioaktīvo kolagēna peptīdu, var izdarīt divus galvenos secinājumus. Pirmais – ka parastais hidrolizētais kolagēna pulveris, visticamāk, ar gremošanas sistēmu tiks pārstrādāts brīvajās aminoskābēs. Atšķirībā no tā, pulveris, kas satur bioaktīvos peptīdus, var tieši ietekmēt paša kolagēna ražošanu organismā.

Lai gan empīriskie pierādījumi un daži pētījumi paredz kolagēna piedevu pozitīvu ietekmi uz ādas veselību, detalizēti bioķīmiskie un fizioloģiskie mehānismi paliek pašreizējo zinātnisko pētījumu priekšmets.

Pētījumi

Col Du Marine™ produkcija ir balstīta uz Naticol® bioaktīvo un biopieejamo jūras kolagēna peptīdu sēriju, kam ir dabiska izcelsme. Francijā ražotie, Naticol® kolagēna peptīdi tiek radīti, izmantojot patentētu kontrolētu hidrolīzes procesu, kas ļauj iegūt mikrogranulētu pulveri ar augstāko zemu molekulāro bioaktīvo peptīdu saturu tirgū.

Lielu daļu kolagēna pētījumu finansē ražotāji, kuri bieži savās atskaitēs iekļauj atrunas, ka tieši viņu “konkrētajiem peptīdiem” ir tie vai citi efekti. Tomēr pētījumu rezultāti var atšķirties atkarībā no izejvielām iegūstamajam kolagēnam un ražošanas procesa. Mūsu uzdevums ir sniegt zinātniskus pierādījumus, kas apstiprina Naticol® izmantošanu, kuras efektivitāti papildina plaši pētījumi no industrijas līdera un aptver plašu produkta pielietojuma jomu klāstu, piemēram:

     1.NatiCol® un kolagēna sintēze
     2.Ādas skaistums (patēriņš 2,5/5,0/10,0 g kolagēna peptīdu)
     3.Locītavu veselība
     4. Sporta uzturs
     5. Muskuļu masa un funkcionālis
     6. Balsta un kustību aparāta stāvoklis
     7. Svara kontrole
     8. Palīdzība zarnu iekaisuma gadījumā

Priecājamies iesniegt oriģinālus zinātniskos darbus par augstāk norādītajām tēmām mūsu piekasīgākajiem lietotājiem zemāk.

1. Naticol® un kolagēna sintēze (in-vitro)

2. Skaistums un ādas veselība – CSR 3453 klīniskais pētījums – 5,0 g kolagēna peptīdu uzņemšana dienā

3. Skaistums un ādas veselība – CP 3407 klīniskais pētījums – 10,0 g kolagēna peptīdu uzņemšana dienā

4. Locītavu veselība - AFCRO076 klīniskais pētījums – metodes un rezultāti

5. Zivju kolagēna peptīdi – jauna sporta uztura galvenā sastāvdaļa

6. Tīra muskuļu masa un muskuļu funkcija – Pētījums AFCR089

7. Peptīdu ietekme uz muskuļu un skeleta sistēmu

8. Efektīva svara kontrole

9. Zarnu iekaisums

Atzinums

Lai gan kolagēna efekti joprojām nav guvuši oficiālu medicīnas organizāciju atzinību, jo nav vērienīgu klīnisko izmēģinājumu, neskaitāmās atsauksmes par pozitīviem rezultātiem no simtiem tūkstošu nešaubās par kolagēna efektivitāti. Kolagēna peptīdu pētījumi turpina aktīvi attīstīties, īpaši kontekstā ar cīņu pret novecošanu un veselības problēmām, ko izraisa mūsdienu dzīves apstākļi. Kompānija SIA Baltic Biotechnologies turpina zinātniskos pētījumus kolagēna priekšrocību izpētē un pieturas pie savas misijas — dot iespēju katram pašam pārliecināties par jūras kolagēna vērtīgajām īpašībām.

Bibliogrāfija:

León-López A, Morales-Peñaloza A, Martínez-Juárez VM, Vargas-Torres A, Zeugolis DI, Aguirre-Álvarez G. Hydrolyzed Collagen-Sources and Applications. Molecules. 2019 Nov 7;24(22):4031.

Van der Ven, C., Gruppen, H., de Bont, D. B. A., & Voragen, A. G. J. (2002). Optimization of the angiotensin converting enzyme inhibition by whey protein hydrolysates using response surface methodology. International Dairy Journal, 12, 813–820.

Xu, Q., Hong, H., Wu, J., & Yan, X. (2019). Bioavailability of bioactive peptides derived from food proteins across the intestinal epithelial membrane: A review. Trends in Food Science & Technology.

Sauer, J. M., & Merchant, H. A. (2018). Physiology of the Gastrointestinal System. In Comprehensive Toxicology: Third Edition (Third Edit, Vols. 3–15, Issue July 2017). Elsevier. 10.1016/B978-0-12-801238-3.99195-5.

Lu Y., Wang J., Soladoye O.P., Aluko R.E., Fu Y., Zhang Y. Preparation, receptors, bioactivity and bioavailability of γ-glutamyl peptides: A comprehensive review. Trends in Food Science and Technology. 2021;113(May):301–314. doi: 10.1016/j.tifs.2021.04.051.