Коллаген
Коллаген (от греч. «колла» – клей) является самым распространенным белком в животном мире. Примерно треть белка в организме млекопитающего составляет коллаген. Он составляет основную часть соединительной ткани кожи, суставов, связок, мышц, сухожилий и костей. У разных видов млекопитающих встречаются различные типы коллагена. То есть коллаген, обнаруженный у людей, несколько отличается от коровьего, а человеческий и коровий коллаген отличаются от коллагена, обнаруженного у других животных, например, собак. Тем не менее, все формы коллагена имеют общую молекулярную структуру, которая состоит из трех нитей, переплетенных друг с другом. Каждая нить (называемая тропоколлагеном) представляет собой полимер, состоящий из аминокислот, наиболее распространенными из которых являются глицин, пролин и гидроксипролин. Коллагены отличаются друг от друга относительным количеством каждой присутствующей аминокислоты.
Коллаген синтезируется в организме всех позвоночных в результате сложной серии реакций, начинающихся со связывания аминокислот друг с другом. Аминокислоты представляют собой органические соединения, которые содержат карбоксильную группу (-COOH) и аминогруппу (-NH2). Аминокислоты соединены друг с другом в очень длинные цепи, которые называются полипептиды (от греч. «поли» – много, «пептос» – питательный). После сборки полипептидные цепи переплетаются друг с другом в группы по три, образуя большие молекулы – проколлагены (ранний коллаген), которые затем разрезаются на более мелкие части специальными ферментами. Три нити, составляющие каждую группу коллагена, удерживаются вместе под действием молекул витамина С.
Все соединительные ткани в организме человека содержат коллаген. Он гибкий, но не эластичный и порвется, если его сильно растянуть. Коллаген также является основным компонентом хрящевой ткани, которая заполняет промежутки между костями и другие места в организме, например, ушные раковины и кончик носа. В организме человека присутствует по крайней мере дюжина типов коллагена, которые имеют некоторые отличия в физической и химической структурах.
Тип I – наиболее распространенный. Он образует длинные нити, которые пересекают промежутки между клетками и встречаются по всему телу, особенно в сухожилиях, костях и рубцах. Коллаген II типа содержится в хрящах, а коллаген III типа — в грануляционной ткани, которая образуется при заживлении ран. Коллаген IV типа составляет базальную мембрану, которая отделяет соединительную ткань от других клеток. Все восемь других типов коллагена имеют свои специфические функции в организме.
Коллаген в пластической хирургии используются для заполнения морщин и складок на лице и теле. С возрастом ткани, которые заполняют наше лицо и делают кожу на нем гладкой и ровной, разрушаются, оставляя после себя морщины. Инъекция коллагена заполняет область под кожей и приподнимает ее, делает более упругой. Также коллаген для используется для заполнения шрамов. В большинстве случаев лечение коллагеном не является постоянным – он разрушается или всасывается, и морщины возвращаются.
Недостаток коллагена в организме приводит к серьезным проблемам. При цинге (недостаток витамина С) молекулы коллагена разрушаются, в результате чего повреждаются суставы и мышцы. При синдроме Элерса-Данлоса молекулы коллагена ослабевают, вызывая синяки на коже, разрывы артерий или кишечника, чрезмерную подвижность суставов, деформацию кожи и костей и вывихи бедра. При несовершенном остеогенезе молекулы коллагена вырабатываются в недостаточных количествах или плохого качества, что приводит к плохо сформированным костям и голубоватому цвету склер (глазной белок).
Здоровая диета, богатая белком (из мяса, яичных белков, сыра и сои), витамином С, витамином А и медью (из орехов и овощей) поможет предотвратить недостаток коллагена.
Злейший враг коллагена – возраст. Качество и количество коллагена начинают падать в возрасте 20-30 лет. Также коллаген не очень дружит с сахаром и рафинированными углеводами, УФ-излучением и сигаретами. Поэтому всегда пользуйтесь солнцезащитным кремом и бросайте курить (ну, или морщиньтесь на здоровье (?)).
Если обработать коллаген кипящей водой, получится желатин – широко используемый в быту продукт. Желатиновые конфеты изготавливаются из коллагена, полученного из копыт, костей и соединительной ткани коров и свиней.
При тушении мяса молекулы коллагена «тают» (распадаются), образуя нежный мясной продукт в густом бульоне, который при охлаждении превращается в желатин. А при жарке мяса на сильном огне белки наоборот «съёживаются» и становятся более жесткими.