Гидролизованный коллаген типов 1 и 3 что это значит
Какие бывают типы и виды коллагена?
Коллаген − это белок, состоящий из нескольких аминокислот, включая гидроксипролин, глицин, лизин, аргинин. Он является основой и строительным материалом для всех соединительных тканей в человеческом организме. Это вещество содержится в наших суставах, хрящах, связках, коже и ногтях, но постепенно его количество уменьшается в организме, и поэтому добавки и косметика с коллагеном стали настолько популярными.
Коллаген подразделяется на типы – делится по принципу пользы для организма, и виды – по принципу источника, из которого выделяют коллаген. Разберёмся в нюансах классификации этого важного для человека белка.
Существующие типы коллагена
I и III тип
Первый и третий тип часто ставят рядам, т.к. отвечают они за схожие функции. А именно – за эластичность кожи и обновление её клеток, водный баланс, уменьшение степени изменений, приходящих с возрастом, и усвоение питательных веществ. В продающихся коллагеновых добавках эти два типа тоже часто объединены вместе.
Первый тип является в человеческом организме основным и также находится в наших костях, сухожилиях, связках и дёснах. Третий – в мышцах и кровеносных сосудах. Но основная их функция в поддержании кожных покровов в нормальном состоянии.
II тип
Типы коллагена в продуктах
Коллаген можно получать не только из БАДов, но и из привычных нам продуктов питания.
Как принимать разные типы коллагена?
Дневная норма
Рекомендуемая профилактическая доза I и III типа коллагена − 5000 мг. Так вы улучшите состояние волос и эластичность кожи.
Терапевтическая доза I и III типа коллагена составляет 10000 мг. Такое количество стоит принимать при различных травмах и переломах. Принимать коллаген для терапевтического эффекта стоит 2-3 раза в день, т.к. за один раз усваивается только 5000 мг.
II тип коллагена стоит принимать только для терапевтического эффекта, например, при заболеваниях суставов – дозировка составляет 40 мг в сутки.
Сколько пить по времени?
Стандартный профилактический курс приёма коллагена – 2-3 месяца, всё индивидуально, нужно учитывать свой возраст и цели, преследуемые приёмом коллагена, с последующим трёхмесячным отдыхом. Потом курс следует повторить. При проблемах со здоровьем, суставами, менопаузе или возрастных изменениях курс лечения составляет 6 месяцев с последующими 2 месяцами отдыха.
Производители всегда прикладывают инструкции с рекомендуемой схемой и длительностью приёма именно их биологически активной добавки – прислушивайтесь к ним.
Как пить?
Существующие виды коллагена
Под видом, источником, коллагена подразумевается сырьё, из которого его получают. Коллаген по такому принципу делят на животный, морской и растительный.
Эффективность и биологическая доступность коллагеновой добавки полностью зависит от источника белка.
Животный
Коллаген животного происхождения (говяжий) является наиболее популярной разновидностью такого белка. Его получают путём обработки сырых шкур, суставов и хрящевой ткани крупных рогатых животных. Этот вид достаточно хорошо усваивается и обладает эффектом заживления ран, способствует регенерации и увлажнению. Стоимость этой добавки самая демократичная из всех трёх видов, но есть два недостатка:
Морской
Морской коллаген (его ещё именуют «рыбным») получают из чешуи морских рыб и других обитателей моря. По своему составу этот вид коллагена ближе всего к человеческому, поэтому он легче и лучше воспринимается нашим организмом. Основное преимущество морского коллагена заключается в том, что он может стимулировать производство собственного коллагена в организме и менее аллергенен, чем животный вид.
Минусы морского вида коллагена:
Основа основ, или Как выбрать правильный коллаген?
Человеческий организм — это сложная и многогранная система. Важнейшей составляющей тела человека является костно-мышечный каркас, который позволяет нам перемещаться в пространстве и познавать мир, защищает внутренние органы от физических воздействий, дает чувство свободы.
Кости, мышцы, сухожилия и кожа содержат соединительную ткань, которая в основном состоит из коллагена — самого распространенного типа белка в организме человека. Точные измерения показывают, что коллаген составляет до 35% всего белка в организме, т.е. человек состоит на 1/3 из него. Основная функция коллагена — это прочность и эластичность кожи, костей и гибкость суставов. С возрастом синтез коллагена в коже снижается, что приводит к потере эластичности кожи и развитию морщин. На уменьшение синтеза коллагена также влияют стресс, курение, неправильное питание, недосыпание, окислительное повреждение, солнечное излучение и ряд других факторов.
Сегодня ученым известно более 25 типов коллагена, однако 90% коллагена в организме человека относятся к 4-м основным типам: 1, 2, 3 и 5.
Самым грозным врагом коллагена является время: где-то после 35—40 лет его выработка начинает уменьшаться и процессы восстановления в коже, суставах и костях начинают страдать. Также ускоряют потерю коллагена излучение, курение и различные диетические ограничения, например питание с высоким содержанием углеводов (фаст-фуд) или низким содержанием антиоксидантов.
Коллаген — сложный белок, и для его синтеза и правильного функционирования необходимы адекватное поступление с пищей строительных материалов (аминокислот, ряда микроэлементов) и защитные факторы, нейтрализующие вредные факторы.
Рекомендуемые продукты, способствующие выработке коллагена в организме:
Правильное питание и физическая активность также имеют решающее значение для здоровья суставов. Научные исследования показали, что дополнительный прием коллагена может быть полезен для оптимального здоровья суставов и помогает укреплять кости, поддерживать здоровье кожи, волос, ногтей. Это белок показан для профилактики артрита, остепороза, возрастных нарушений и заболеваний суставов и мышц, старения кожи, морщин, целлюлита и даже — сердечно-сосудистых заболеваний и преждевременного старения. Необходим коллаген и при высоких нагрузках на скелет, кости и мышцы — при занятиях спортом и фитнесом, в подростковом периоде, после травм и операций.
Добавки с коллагеном, как правило, состоят из следующих аминокислот, которые ученые разделяют на три категории:
Производители коллагена используют разные источники для изготовления своего продукта. Одни компании извлекают сырье из животноводства (коровы), другие получают коллаген из рыб. California Gold Nutrition использует высококачественный коллаген из морских источников, идеально подходящий пескетарианцам, то есть тем людям, которые не употребляют мясо, но едят рыбу.
Коллагеновые добавки содержат широкий перечень аминокислот, необходимых для роста волос, поддержания здоровья кожи и сухожилий, а также здоровья костей. Коллаген отлично подойдет тем людям, которые хотят получать должный объем аминокислот только в составе добавок, без глютена и молочных продуктов.
Ситуации, при которых рекомендовано употребление добавок с коллагеном
Артрит и остеоартрит
Остеоартрит возникает в результате разрушения хряща в суставах. Исследование 2017 года с использованием животной модели показало, что добавки с коллагеном не только уменьшают воспаление суставов, но и предотвращают потерю хряща в них, а также способствуют восстановлению подвижности и объема движений.
Остеопороз
По мере старения человека его кости становятся тоньше. Люди с остеопорозом подвержены повышенному риску переломов костей, чаще всего — риску перелома бедра при случайном падении. К числу факторов риска возникновения остеопороза относятся курение и нехватка витамина D. Данному заболеванию также больше подвержены женщины в возрасте от 65 лет. Согласно результатам исследований, коллаген может помочь увеличить прочность костей, их устойчивость к переломам. Исследование 2005 года свидетельствует об увеличении прочности костей при приеме коллагена в виде добавок.
Повреждения и старение сухожилий
Сухожилия — это толстые волокнистые шнуры из коллагена. Сухожилия связывают мышцы с костями и отвечают за движение. Обеспечение прочности сухожилий играет важную роль в предотвращении травм. Травмы сухожилий распространены среди спортсменов и любителей спорта. Согласно данным исследования 2005 года, добавки с коллагеном повышают прочность сухожилий, а исследование 2016 года показало, что они также могут помочь увеличить толщину ахиллова сухожилия.
Здоровье кожи
Прием добавок с коллагеном призван улучшить состояние кожу изнутри, снабдив ее строительными компонентами. Исследования показывают, что коллагеновые добавки имеют многочисленные достоинства для кожи. По данным исследований, пищевые коллагеновые добавки могут быть полезными людям с целлюлитом и морщинами. Они также могут улучшить рост волос и ногтей.
Профилактика целлюлита?
Целлюлит — это патологическое состояние, которое люди пытались устранить на протяжении десятилетий. В двойном слепом плацебо-контролируемом исследовании 2015 года был сделан вывод, что «. долгосрочная терапия с пероральным приемом БПК (биоактивные пептиды коллагена) приводит к улучшению симптомов целлюлита и оказывает положительное влияние на здоровье кожи». В этом исследовании женщины принимали коллаген в течение минимум 6 месяцев. Улучшения были отмечены уже через 3 месяца.
Уменьшение количества лицевых морщин
По данным исследования 2014 года, прием добавок с коллагеном помогает уменьшить число морщин на коже. Кроме того, двойное слепое плацебо-контролируемое исследование, проведенное в 2014 году, показало улучшение эластичности кожи испытуемых, которые принимали 2500 мг коллагена в день в течение восьми недель, по сравнению с теми испытуемыми, которые принимали плацебо. Исследование 2012 года показало улучшение состояния морщин и снижение сухости кожи при приеме 1000 мг коллагена в течение 12 недель.
В результатах исследования 2016 года, опубликованных в Journal of Science of Food and Agriculture, содержится вывод о том, что пероральный прием коллагена «привел к значительному улучшению состояния при лицевых кожных заболеваниях, в том числе недостаточной влажности и эластичности кожи лица, наличия морщин и шероховатостей». В исследовании 2008 года сделан вывод о том, что «добавки, содержащие коллаген, полезны при индуцированном солнечным светом повреждении кожи и фотостарении». В итогах исследования 2015 года, опубликованных в Journal of Cosmetic Dermatology («Журнал косметической дерматологии»), сообщается, что «пероральные добавки с коллагеновыми пептидами эффективно уменьшают повреждения кожи, связанные со старением».
Рост ногтей и волос
Исследование 2017 года, опубликованное в Journal of Cosmetic Dermatology, показало, что прием добавки с 2500 мг коллагена привел к увеличению скорости роста ногтей на 12% и к снижению числа случаев сломанных ногтей на 42%. Кроме того, четверо из пяти испытуемых согласились с тем, что их общий внешний вид ногтей улучшился.
Как принимать добавки с коллагеном?
Чаще всего рекомендуется принимать 2500—5000 мг коллагена в день при дополнительном приеме витамина С, чтобы оптимизировать формирование коллагена и обеспечить антиоксидантную защиту.
На iHerb есть разнообразные формы и виды коллагена для любых жизненных ситуаций — любые дозировки, большое количество таблеток в упаковке, в жидкой форме/мягкие капсулы, порошке и т.п.
Гидролизованный коллаген типов 1 и 3 что это значит
Структура соединительных
тканей суставов
Такой сложный орган как сустав состоит из костей, хрящей, связок, сухожилий, стекловидного тела. Хрящевая ткань локализована в тех участках опорно-двигательного аппарата, которые испытывают наибольшую механическую нагрузку. Изменения в суставах при болезнях начинаются прежде всего в гиалиновом хряще, а затем распространяются на кость и другие ткани. С оединительные ткани суставов образованы из специализированных клеток и внеклеточного матрикса (ВКМ). Матрикс содержит коллагеновые и эластиновые фибриллы, протеогликаны и гликопротеины. Механическая прочность матрикса определяется жесткой структурой коллагеновых и эластиновых фибрилл. Коллаген является основным структурным белком соединительных тканей. Фибриллы формируются из коллагенов типов I, II, III и их комплексов с минорными коллагенами типов IX, X, XI, XII, XIV. В хрящах преобладает коллаген типа II [1]. Фибриллы коллагена типа VI
соединяют основные фибриллы между собой. Коллагеновые фибриллы в матриксе образуют трехмерную сеть. П ротеогликаны и г ибкие фибриллы малого диаметра, но содержащие большое количество ковалентных поперечных связей, придают эластичность тканям. Протеогликаны и гликопротеины заполняют пространство между фибриллами и клетками. Гликопротеины, связываясь с рецепторами на поверхности хондроцитов, осуществляют взаимодействие матрикса с клетками. Протеогликаны образуются из комплексов аггреканов, связущего белка и гиалуроновой кислоты. В состав аггреканов входят гликозаминогликаны: хондроитин-4-сульфат, хондроитин-6-сульфат, кератан-сульфат. Специфическая структура матрикса обеспечивает как биомеханические свойства хряща, так и способствует его питанию путем диффузии. Известно, что кровеносная система в гиалиновых хрящах отсутствует [1]. Тем не менее внутритканевая вода, ее большое количество и растворенные в ней вещества обеспечивают интенсивный обмен веществ. Протеогликаны, обладая катионными и анионными свойствами, регулируют физико-химические свойства матрикса. Изменение содержания коллагеновых белков, протеогликанов, гликозаминогликанов, ионов металлов, воды нарушает структуру хрящевой ткани, приводит к болезням. Патологические процессы при артрозах сопровождаются пониженными концентрациями коллагена и гликозаминоглика-
нов [5]. Ослаблена структура коллагеновых фибрилл в суставах при наследственном заболевании гипермобильность суставов, при котором также истончается кожа [2]. Нарушения структуры матрикса и размеров коллагеновых фибрилл в таких разных тканях, как хрящи и кожа, происходят в отсутствии коллагена типа VI, дефиците солей и витаминов [2]. Восполнение недостающих компонентов матрикса в организме человека можно проводить применением лечебных средств профилактического действия, а также нутрицевтиков. Лекарствами-хондропротекторами являются гиалуроновая кислота и сульфатированные гликозаминогликаны. Их выделяют из п ротеогликановых комплексов, содержащихся в тканях позвоночных животных и гидробионтов. Заложенные природой в организме человека и животных макромолекулы соединительных тканей могут быть лекарствами полифармацевтического и биофармацевтического действия.
Получение гидролизатов коллагена и нутрицевтиков на их основе
Несмотря на то что коллаген является основным белком суставов, коллагеновые нутриенты относительно недавно стали применять для лечения артритов и артрозов. В организм человека к оллаген поступает с пищей после ее тепловой обработки. Денатурированным видом коллагена является лекарственный и пищевой желатин. Коллагеновые белки и желатин под действием ферментов желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) могут расщепляться до аминокислот и полипептидов. Большая длина молекул и фибрилл коллагена, имеющих относительно высокую молекулярную массу, препятствует их эффективному перевариванию. Гидролизаты коллагена, содержащие набор аминокислот и полипептидов, более доступны для усвоения в организме человека. Поступающие в кровь аминокислоты накапливаются в соединительных тканях и клетках. Гидролизованный коллаген, как источник специфических аминокислот, может быть строительным материалом для биосинтеза матрикса этих тканей. Из экстрактов кожной ткани получали фармацевтический желатин. Для того, чтобы повысить усвоение желатина, дополнительно проводили его ферментативный гидролиз [4].
Гидролизат коллагена из кожи крупного рогатого скота «Колламин-80» был получен под влиянием ферментов поджелудочной железы свиней [3]. «Колламин-80» содержит аминокислоты, дипептиды, трипептиды и полипептиды. На основе «Колламин-80» в России были разработаны нутрицевтики «Коллаген УЛЬТРА» (ООО «Алина Фарма», Московская обл., Чеховский р-н, пос. Любучаны) и «Коллаген-С» (ООО «АРТ Современные научные технологии», Московская обл., Солнечногорский р-н, д. Голиково). Их основным компонентом является гидролизат коллагена типов I и III. В состав нутриентов входит витамин С. «Хонда drink» (ЗАО «Эвалар», г. Бийск Алтайского края), состоящий из гидролизата кожного коллагена, витаминов С и В2, глюконата марганца, дополнен гликозаминогликанами. Однако используемый во всех нутрицевтиках гидролизат кожной ткани не содержит полноценного набора аминокислот, специфичных для фибрилл хрящей и суставов. На основании различия по аминокислотному составу коллагенов типов I, II и III мы предполагаем, что нутриенты из коллагенов кожи могут слабее влиять на образование прочных фибрилл в тканях опорно-двигательной системы.
Из хрящей цыплят, применяя протеолитические ферменты папаин, фицин и бромелайн, в США были получены гидролизаты коллагена типа II [9]. Молекулярная масса пептидов изменяется от 50 до 10000 Д. Наряду с коллагеном типа II гидролизат «BioCell Collagen II» содержит гликозаминогликаны: гиалуроновую кислоту, хондроитин-сульфат. На основе этих гидролизатов были разработаны нутрицевтики с набором других компонентов: JointFlex Complete, Flex-a-Min, Flex-A-Min Triple Strength (Arhritis Research Corporation, USA).
Эксперименты в культуре клеток
Показано, что в хондроцитах in vitro после 11 дней культивирования в среде с гидролизатом коллагена типа II количество аминокислот возрастает в 2,5 раза по сравнению с контролем (среда без гидролизата коллагена) [10]. Стимуляция коллагенообразования из аминокислот в клетках регулируется ферментами, на активность которых влияют витамины и катионы металлов. Синтез коллагена и его фибриллообразование – сложный многоэтапный процесс. Биосинтез протекает в специализированных клетках (хондроциты в хрящах), а фибриллообразование – вблизи поверхности клеток. Реакции гидроксилирования позволяют модифицировать молекулы коллагена. Катализируют гидроксилирование ферменты: пролил-4-гидроксилаза и лизил-5-гидроксилаза с целью превращения пролина в оксипролин, а лизина в оксилизин. Ферменты активны в том случае, если железо находится в двухвалентной форме, что обеспечивается аскорбиновой кислотой (витамин С). Особенностью фибрилл коллагена высокой степени прочности является большое содержание аминокислотных остатков с альдегидными группами. В норме из лизина и оксилизина образуются их альдегидные формы аллизин и оксиаллизин, которые участвуют в образовании прочных ковалентных связей между молекулами коллагена. Поэтому нутрицевтики из гидролизатов коллагена в комплексе с аскорбиновой кислотой (витамин С) более эффективно влияют
на фибриллообразование.
Хрящ суставов аккумулирует аскорбиновую кислоту. В хондроцитах аскорбиновая кислота и дигидроаскорбат перемещаются, соответственно, через натрий-зависимый транспорт витамина C (SVCT-2) и транспорт глюкозы GLUT 1 [11]. In vitro аскорбат и аскорбиновая кислота стимулировали в хондроцитах суставов синтез коллагена типов I, II, протеогликанов и аггреканов [11].
Исследование in vivo на мышах линии STR/ort (у которых развили остеоартрит) показало, что длительный приём гидролизата коллагена может снижать дегенеративность хрящевой ткани, поражённой остеоартритом, и задерживать его развитие [11].
После клинических испытаний хондропротекторов наблюдали как положительные, так и отрицательные результаты от применения хондроитин-сульфата и гиалуроновой кислоты [5]. Установлено также незначительное влияние этих хондропротекторов на снижение боли у пациентов. Противоречивость наблюдаемого различия, по-видимому, обусловлена разным источником и методом получения хондропротекторов. Если наряду с гликозаминогликанами в состав лекарства входят коллагеновые белки, лекарство может обладать стимулирующим действием. Недостаток коллагеновых белков в осполняется приемом нутрицевтиков.
Проверяли влияние фармацевтического гидролизата коллагена (ФГК) на обмен веществ у больных остеоартритом [4]. Пациенты с остеоартритом коленного сустава принимали ежедневно по 10 г ФГК или 12 г лактозы (плацебо) на протяжении 24 недель. Клинические исследования в медицинских центрах трех стран выявили улучшение функций суставов и преимущество лечения ФГК над плацебо лишь в Германии. Ни в США, ни в Великобритании не были получены статистически достоверные результаты.
Определена специфичность соединительной ткани для получения гидролизатов коллагена и более эффективного лечения суставов. После применения гидролизата коллагена типа II в течение 24 недель в группе спортсменов – здоровых людей, но с внутрисуставной болью – наблюдали увеличение подвижности суставов, снижение болевого синдрома и уменьшение зависимости от анальгетиков [12]. У пациентов с первичным остеоартрозом при тех же условиях приема гидролизата коллагена происходило улучшение функционирования коленного сустава по оценке визуальной аналоговой шкалы и WOMAC. У пациентов с симптомами лёгкого остеоартроза коленного сустава, которые применяли гидролизат коллагена (10 г/день) с кальцием (300 мг/день) и витамином C (60 мг/день) в течение 14 недель, по изометрическим и изокинетическим тестам повышалась функциональная подвижность колена. Также более высокие результаты наблюдали у пациентов с тяжёлыми формами остеоартроза.
Неденатурированный коллаген типа II применяли для лечения ревматоидного артрита. Исследование выполнено в Гарвардском университете в 1993 г. Получены результаты, что неденатурированный коллаген типа II
может повлиять на подвижность суставов и сокращение в них боли, а также улучшить функциональное состояние больных остеоартритом [13]. Потенциальный механизм действия неденатурированного коллагена типа II, вероятно обусловлен «переобучением» T-клеток к иммунной устойчивости [14].
Поступающий в ЖКТ неповреждённый коллаген типа II повторно создаёт антигенные взаимодействия с древовидными клетками и регуляторными T-клетками в лимфе кишечной ткани. Регуляторные T-клетки секретируют цитокины, такие, как интерлейкин-10 и трансформирующий фактор роста, которые ингибируют иммунный ответ на антиген (коллаген типа II) [14]. Цитокины могут повлиять на снижение иммунного ответа к коллагену типа II внутри ВКМ суставного хряща и таким образом предотвратить противовоспалительную острую реакцию на суставной хрящ в условиях артрита. Учитывая комплементарный механизм действия неденатурированного коллагена типа II в дополнение к его эффективности, он может быть рассмотрен как комплексно действующая добавка и может приниматься по 40 мг ежедневно.
Нутрициология в профилактике болезней суставов
В настоящее время задачами лечения больных артритом и артрозом является повышение подвижности суставов и снижение боли. Подвижность суставов определяется оптимальными размерами коллагеновых фибрилл и протеогликанов. Известно, что в хрящах обновление матрикса происходит через год [1]. Поэтому длительное и систематическое применение комплекса из специфических аминокислот и гликозаминогликанов в гидролизатах коллагена типа II позволяет восстановить и укрепить структуру тканей суставов человека. Рекомендуемая доза – 10 г гидролизата коллагена в день [4, 14]. Нутрицевтики на основе гидролизата коллагена эффективно влияют как на раннюю стадию болезней суставов, так и на профилактику таких болезней. Хронические болезни человека вследствие дисплазии соединительной ткани (ДСТ) закладываются на эмбриональной стадии развития и/или на этапах роста детей и подростков. Нутрицевтические добавки из аминокислот коллагена помогают ослабленным детям в укреплении хрящевой, костной и других соединительных тка-
ней [2]. Применением нутрицевтиков из гидролизатов коллагена в комплексе с гликозаминогликанами, витаминами и катионами металлов можно стимулировать в клетках биосинтез макромолекул и структуру ВКМ, нарушенных в результате болезней. Если действие современных лекарств направлено на снижение воспалительных и болевых симптомов в период болезни или ее обострения, то нутрицевтики имеют преимущество в профилактике заболеваний.
Принимая во внимание, что коллаген является основным структурным белком костей, хрящей, связок, сухожилий в суставах, рассмотрена роль коллагеновых гидролизатов в лечении и профилактике заболеваний суставов. Для получения гидролизатов с высоким содержанием аминокислот эффективен биокаталитический подход и оптимизация ферментативного гидролиза. Представленные в обзоре данные показывают, что коллагеновые гидролизаты могут облегчить симптомы болезней суставов. Однако роль питания в снижении развития заболевания остаётся слабо изученной. Исследования по лечению и профилактике болезней соединительных тканей с помощью нутрицевтиков находятся на начальной стадии развития. Было получено и испытано всего лишь несколько видов гидролизата коллагена. Более того, определена специфичность гидролизата коллагена типа II из хрящевой ткани для улучшения функционирования суставов. Поскольку увеличение подвижности суставов может регулироваться размерами фибрилл коллагена и протеогликанов, потребуется определить взаимосвязь между составом коллагеновых гидролизатов и структурой матрикса. Если фармакологический метод основан на исследовании одна молекула/одна цель, то нутрициология является более целостным видом методологии: многие ингредиенты/множественные цели. Нутрициология, как раздел современной биофармацевтики, представляет ее новое направление, исследует возможные механизмы и способы для предупреждения заболеваний человека.
Рецензенты:
Брусков В.И., д.х.н., профессор, заведующий Лабораторией изотопных исследований, ФГБУН «Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук», г. Пущино;
Кичигина В.Ф., д.б.н., заведующая Лабораторией системной организации нейронов, ФГБУН «Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук», г. Пущино.