W świecie nowoczesnej dietetyki coraz częściej mówi się o kolagenie jako istotnym białku strukturalnym naszego organizmu. Wraz z rosnącym zainteresowaniem suplementacją, na rynku dostępnych jest wiele form kolagenu – od tradycyjnych preparatów pochodzenia zwierzęcego, po nowatorskie produkty nazywane "roślinnymi". Dla osób dbających o zdrowie, środowisko czy prowadzących dietę wegetariańską, wybór ten może być nie lada wyzwaniem. Czym rzeczywiście różnią się te formy? Jak działa kolagen w organizmie? I co mówi nauka o jego suplementacji? Odpowiedzi na te pytania pozwolą dokonać świadomego wyboru, dostosowanego do potrzeb.
Kolagen w organizmie człowieka - podstawy biochemiczne
Kolagen to najliczniejsze białko strukturalne w organizmie człowieka, stanowiące 25–30% całkowitej masy białek. Występuje w postaci co najmniej 28 typów, z czego typy I, II i III dominują. Typ I znajduje się głównie w skórze, kościach i ścięgnach, typ II w chrząstkach stawowych, a typ III w naczyniach krwionośnych.
Cząsteczka kolagenu ma postać potrójnej helisy, składającej się z trzech łańcuchów peptydowych. Dominującym aminokwasem jest glicyna, występująca w co trzeciej pozycji sekwencji, a kluczową rolę stabilizacyjną pełni hydroksyprolina, powstała w wyniku hydroksylacji proliny - proces ten wymaga obecności witaminy C jako tzw. kofaktora [1].
Kolagen uczestniczy w regeneracji tkanek, utrzymaniu integralności bariery jelitowej, elastyczności skóry oraz buduje strukturę macierzy pozakomórkowej. Z wiekiem jego produkcja maleje - po 25. roku życia nawet o 1–2% rocznie, czemu towarzyszy wzrost aktywności enzymów degradacyjnych (metaloproteinaz) [2]. Niedobór witaminy C prowadzi do zaburzeń syntezy kolagenu, co może skutkować osłabieniem naczyń krwionośnych i spowolnieniem gojenia ran [3].
Różnice w budowie chemicznej – rozróżnienie pojęć
Kolagen roślinny to termin marketingowy, ponieważ rośliny nie produkują kolagenu. Produkty te zawierają aminokwasy (np. glicynę, prolinę, lizynę) i kofaktory (witaminę C, miedź, cynk), które wspierają syntezę endogennego kolagenu.
Z kolei kolagen zwierzęcy pochodzi z kości, skór i chrząstek zwierząt. W procesie hydrolizy uzyskuje się kolagen hydrolizowany, zawierający krótkie peptydy, głównie glicynę (ok. 33%), prolinę (12%) i hydroksyprolinę (10%) [4]. Te aminokwasy są kluczowe dla struktury i funkcji kolagenu.
Preparaty roślinne nie zawierają hydroksyproliny, co ogranicza ich możliwości w bezpośrednim wspieraniu syntezy kolagenu. Ciekawą alternatywą jest kolagen rekombinowany, wytwarzany przez mikroorganizmy na drodze inżynierii genetycznej, lecz technologia ta nie jest jeszcze szeroko dostępna.
Naturalne źródła kolagenu w diecie
Naturalnym źródłem kolagenu są produkty zwierzęce: rosół z kości, skórki z kurczaka, galarety mięsne, ryby ze skórą i podroby. Szczególnie rybi kolagen wykazuje lepszą przyswajalność dzięki mniejszej masie cząsteczkowej [5].
Wspieranie syntezy kolagenu może być realizowane również poprzez dostarczanie witaminy C, cynku, miedzi i manganu. Ich źródłem są owoce cytrusowe, brokuły, papryka, zielone warzywa liściaste oraz produkty zbożowe pełnoziarniste. Te składniki wspierają hydroksylację proliny i lizyny [1], [3].
Współczesna dieta, bogata w cukry i wysoko przetworzone produkty, a uboga w świeże warzywa i owoce, może utrudniać biosyntezę kolagenu. Ponadto, produkty powstające przy smażeniu, mogą uszkadzać błonę kolagenową [2].
Kolagen a procesy starzenia
Starzenie się prowadzi do spadku syntezy kolagenu oraz wzrostu jego degradacji. Metaloproteinazy degradujące kolagen są aktywowane przez stres oksydacyjny, promieniowanie UV i czynniki zapalne. Równocześnie zachodzi glikacja nieenzymatyczna, prowadząca do sztywnienia i utraty elastyczności struktur skóry.
Kolagen typu III, odpowiedzialny za elastyczność, degraduje się szybciej niż kolagen typu I, co prowadzi do utraty jędrności i wiotkości skóry. Czynniki zewnętrzne takie jak dym papierosowy, zanieczyszczenie powietrza i promieniowanie UV nasilają te procesy [2].
Mechanizmy wchłaniania i wykorzystania kolagenu
Kolagen przyjmowany z dietą nie wchłania się w całości. Jest trawiony przez enzymy do krótkich peptydów i aminokwasów, z których niektóre (np. glicyna-prolina-hydroksyprolina) mogą być wchłaniane bezpośrednio [4], [6].
Po wchłonięciu trafiają do tkanek, gdzie mogą być wykorzystane do syntezy kolagenu, o ile organizm posiada odpowiednie kofaktory i potrzeby metaboliczne. Witamina C wspiera ten proces, natomiast inne białka mogą konkurować o mechanizmy transportu [1].
Porównanie profilu aminokwasowego
Kolagen zwierzęcy zawiera specyficzny zestaw aminokwasów: glicynę, prolinę i hydroksyprolinę - kluczowe dla struktury potrójnej helisy [4]. Preparaty roślinne rzadko zawierają hydroksyprolinę, co może ograniczać ich skuteczność we wspieraniu syntezy kolagenu.
Hydroksyprolina jest niemal wyłącznie obecna w kolagenie i jej niedobór może ograniczać jakość produkowanego kolagenu [3]. Różnice te są istotne dla osób rozważających suplementację w kontekście profilaktyki zdrowia skóry i stawów.
Podsumowanie i wnioski
Różnice między kolagenem zwierzęcym a preparatami określanymi jako "kolagen roślinny" koncentrują się przede wszystkim wokół składu aminokwasowego i mechanizmów biodostępności. Kolagen zwierzęcy charakteryzuje się unikalnym profilem aminokwasowym z wysoką zawartością glicyny (około 33%), proliny (około 12%) i hydroksyproliny (około 10%), która jest charakterystycznym składnikiem białek strukturalnych i rzadko występuje w innych źródłach pokarmowych. Preparaty roślinne zazwyczaj nie zawierają hydroksyproliny lub zawierają jej minimalne ilości, co może wpływać na ich potencjalną skuteczność w wspieraniu syntezy kolagenu endogennego. Kolagen zwierzęcy dostarcza bezpośrednio bioaktywnych peptydów kolagenowych, które mogą być wykrywane w organizmie po spożyciu, podczas gdy preparaty roślinne dostarczają mieszankę aminokwasów i składników odżywczych, które mogą teoretycznie wspierać naturalną syntezę kolagenu. Z punktu widzenia biodostępności, kolagen hydrolizowany zwierzęcy może charakteryzować się lepszą przyswajalnością poprzez dostarczanie gotowych peptydów kolagenowych, które wykorzystują specjalne transportery jelitowe. Preparaty roślinne wymagają większej aktywacji procesów syntezy, mogą być bardziej ograniczone przez dostępność kofaktorów takich jak witamina C, cynk czy miedź.
Kluczowe jest zrozumienie, że niezależnie od wyboru formy suplementacji, podstawę zdrowia tkanek łącznych stanowi kompleksowe podejście żywieniowe i stylu życia. Odpowiednia podaż witaminy C, cynku, miedzi i innych mikroelementów, regularna aktywność fizyczna, ograniczenie czynników stresowych oraz świadome zarządzanie procesami starzenia mogą mieć istotny wpływ na zdrowie skóry, stawów i innych tkanek.
Literatura
- Wu, G., Bazer, F. W., Burghardt, R. C., Johnson, G. A., Kim, S. W., Knabe, D. A., ... & Spencer, T. E. (2011). Proline and hydroxyproline metabolism: implications for animal and human nutrition. Amino acids, 40, 1053-1063.
- Hu, S., He, W., & Wu, G. (2022). Hydroxyproline in animal metabolism, nutrition, and cell signaling. Amino Acids, 54(4), 513-528.
- Li, P., & Wu, G. (2018). Roles of dietary glycine, proline, and hydroxyproline in collagen synthesis and animal growth. Amino acids, 50, 29-38.
- Virgilio, N., Schön, C., Mödinger, Y., van der Steen, B., Vleminckx, S., van Holthoon, F. L., ... & Prawitt, J. (2024). Absorption of bioactive peptides following collagen hydrolysate intake: a randomized, double-blind crossover study in healthy individuals. Frontiers in Nutrition, 11, 1416643.
- Al Hajj, W., Salla, M., Krayem, M., Khaled, S., Hassan, H. F., & El Khatib, S. (2024). Hydrolyzed collagen: Exploring its applications in the food and beverage industries and assessing its impact on human health–A comprehensive review. Heliyon.
- Alcock, R. D., Shaw, G. C., & Burke, L. M. (2019). Bone broth unlikely to provide reliable concentrations of collagen precursors compared with supplemental sources of collagen used in collagen research. International journal of sport nutrition and exercise metabolism, 29(3), 265-272.
