Белтъчните вещества (протеините) са биополимери, състоящи се от 20 т.нар. протеиногенни аминокиселини, които изпълняват невероятен брой функции в човешкия организъм. Те са градивен елемент на неговите органи, мускули, кости, зъби, съединителна тъкан, ензими, хормони, антитела и т.н. В човешкото тяло функционират около 5 милиона различни протеини. В организма най-високо е съдържанието на водата – 60-65%. Протеините съставляват 15-20%, липидите – 19%, солите – 5,8%, а въглехидратите – 0,8%. Около 1/3 от всички протеини в човешкото тяло съставлява колагенът – фибриларен (нишковиден) протеин, който участва в изграждането на кожата, сухожилията, хрущялите, костите, зъбите,  фасциите и т.н. Той е открит в началото на XIX век от френския химик Анри Браконо, който го извлича от кожата и костите на животните, поради което го нарича „животинско лепило“ (colle animale). С времето гражданство придобива названието колаген, производно от гръцката дума „κ?λλα“ – лепило и латинската „generare“ – генерирам, пораждам.

Нужно е било около столетие за изясняване на

молекулния строеж

на колагена.

Оказва се, че неговата молекула представлява ляво завита спирала, състояща се от три α-вериги. Всяка от веригите се състои от триади аминокиселини. В триадите третата аминокиселина винаги е глицин, втората – пролин или лизин, а първата – всяка друга, но не и някоя от тези три. Трите полипептидни вериги образуват подобие на трижилен кабел, чиято структура се стабилизира чрез многобройни водородни връзки, електростатични и хидрофобни взаимодействия. В молекулата на колагена присъства незначително количество сяросъдържащи аминокиселини (метионин, цистеин) и въобще отсъства триптофан. Колагенът е гликопротеин, т.е. протеин, свързан с въглехидрати. На всеки 1000 аминокиселинни остатъка се падат от 2 до 80 остатъка на въглехидрати (глюкоза, галактоза), които са ковалентно свързани с полипептидната верига. Колагеновото влакно е изключително здраво. За разкъсването на такова с диаметър 1мм е необходимо натоварване от 10 до 40 кг! Добре познатият желатин е продукт на денатурацията на колагена.

Колагенът съвсем не е едно единствено вещество,

както се считаше до неотдавна. В действителност съществуват цели 28 вида от него, но най-важни са три от тях: 

Към тип 1 се отнася почти всичкият колаген в човешкия организъм. Той се съдържа в кожата (вторият по площ орган в човешкото тяло с повърхност около 2 кв.м.), костите, зъбите, сухожилията, лигавицата на стомашно-чревния тракт и белите дробове, ставните и съдовите връзки и пр. Съдържанието на този тип колаген в организма започва да се понижава още на 25-годишна възраст. Колагенът тип 2 се съдържа в хрущялите и взема активно участие в движението и функционирането на ставите. Именно този тип колаген присъства в хранителните добавки, предназначени за укрепване на опорно-двигателния апарат. Колагенът тип 3 присъства в кръвоносните съдове, мускулите, кожата, черния дроб, костния мозък и др.

Човешкият организъм може да синтезира този протеин. За целта обаче в хранителния рацион трябва да присъстват протеини, съдържащи аминокиселините, които изграждат неговата молекула.

Следните храни подпомагат синтеза на колаген:

• бульон от костите на различни животни;

• продукти с високо съдържание на протеини (различни видове меса, риби, морски дарове, млечни продукти, яйца, бобови култури, гъби и пр.);

• продукти, съдържащи значителни количества цинк (орехи, бобови култури, мекотели);

• продукти, съдържащи значителни количества мед (субпродукти, сусам, какао, леща и др.);

• продукти, съдържащи значителни количества витамин С (плодове и зеленчуци);

• продукти, съдържащи значителни количества сяра (зелеви култури, чесън, лук).

Тъй като аминокиселините глицин и пролин са главни участници в молекулата на колагена, тяхното присъствие в диетата е повече от желателно. Значителни количества глицин се съдържат в свинската и пилешката кожа, както и в желатина, а пролин – в яйчния белтък, млечните продукти, зелето, аспержите и гъбите. 

Синтезът на колагена е сложен, многостадиен и изключително енергоемък процес, който може да се осъществява само в организмите на животните, активно използващи кислород. В синтеза участват редица витамини и минерали. Определени етапи на синтеза се осъществяват във фибробластите (клетките на съединителната тъкан), а някои – и извън тях. Любопитно е, че синтезираният от организма колаген се разпределя приоритетно, като на последно място стои... кожата. Нейните потребности се удовлетворяват едва след като се покрият тези на другите участъци в човешкото тяло. С годините синтезът на колаген отслабва и не може да покрие потребностите на организма, в резултат на което се появяват проблеми с кожата (бръчки, провисване), двигателния апарат (сухожилията, хрущялите, костите, зъбите) и пр. Приемането на колаген в качеството на хранителна добавка е най-достъпният и ефикасен метод за справяне с този проблем.

Кое разрушава колагена?

Към най-значимите фактори се отнасят прекаленото консумиране на рафинирана захар, която препятства самовъзстановяването на колагена. Прекаленото излагане на слънце също оказва значим негативен ефект. Установено е, че ултравиолетовите лъчи препятстват синтеза на колаген. Тютюнопушенето също понижава този синтез, което има за последствие преждевременната поява на бръчки.

Благотворните ефекти върху здравето са известни от много столетия

Най-старото лепило, направено от колаген, датира от 6000 години пр.н.е. Свойствата на колагена са били известни на египтяните преди около 40 века. Съществуват сведения, че американските индианци са го познавали и използвали преди около 15 века. В Средновековието немската абатиса, лечителка и писателка Света Хеилдегард фон Бинген описва ползите, които оказват определени животински тъкани при болки в ставите. Предвид големите ? заслуги на целител и изследовател векове наред тя е била почитана като светица. През 2012 година папа Бенедикт XVI официално я канонизира, присвоявайки ? почетната титла „учител на църквата“.

В страните на Изтока колагенът широко се използва в козметиката, предвид на изключителните ползи, които оказва за поддържане на здрава и стегната кожа, както и за забавяне на процесите на стареене, протичащи в нея. В Европа колагенът започва да се добива през 1947 година, като първоначално производството му е било обгърнато в дълбока секретност. В началото на 70-те години на миналия век той започва да се влага в хранителните продукти в качеството му на заменител на захарите и мазнините.  В края на 70-те години, предвид широкото лансиране на диети, препоръчващи високо съдържание на протеини, търсенето на колаген нараства значително. Колагеновите пептиди са превъзходен източник на животински протеини, които са важен елемент на нискокалоричните диети. В тези години е открито, че добавянето на колагенови пептиди към колбасите спомага за понижение на съдържанието на сол в тях, без да променя вкуса им. Същите намират радушен прием и в сладкарската индустрия. В края на миналия век бяха публикувани множество изследвания, доказващи положителния ефект на колагеновите пептиди върху ставите и остеоартрита. В наши дни това направление, свързано с приложението на колагеновите пептиди, е най-разработеното, след козметичното.

Защо е важно да се използват колагеновите хранителни добавки?

По безспорен начин е доказано, че колагенът способства за чувствително удължаване на младостта на кожата. Наред с това той спомага за укрепване на ставите, които сериозно се увреждат с напредването на възрастта. Колагенът придава здравина на всички тъкани на човешкото тяло, в т.ч. и на покритието на стомаха и червата. Той подпомага укрепването на костите, чиято здравина отслабва с годините. В хранителните добавки се използват различни видове колаген, които се характеризират с определени специфични свойства и упражняват влияние върху различни участъци на човешкия организъм. Т.нар. рибен колаген се добива от костите, кожата и люспите на рибите. Това е колаген, отнасян към тип 1 и 3. Това е най-лесноусвоимата форма на колагена. От кожата и костите на едрия рогат добитък и свинете също се изолира колаген от типа 1 и 3. Този колаген подпомага ставите и ставните връзки. Той се усвоява по-слабо, но затова пък е най-евтин. От пилешки суровини се добива най-чистият хипоалергенен колаген от трите типа.

 Доц. д-р Димитър ПОПОВ