Подробный курс для косметологов и массажистов: что такое коллаген и как он действует

Подробный курс для косметологов и массажистов:
что такое коллаген и как он действует

Что мы знаем о коллагене? Коллаген играет важнейшую роль в пластической (структурной) функции, входя в состав соединительных тканей, обеспечивая их прочность и эластичность. Указанные выше функции выполняют коллагены костей, сухожилий, кожи, хрящей, стенок сосудов и связывающих тканей.

В организме коллаген образуется из его предшественника, именуемого проколлагеном. Проколлаген имеет молекулярный вес 120,000. Дробление одной или нескольких пептидных связей проколлагена образует коллаген, который имеет три субъединицы, каждая с молекулярным весом 95,000; поэтому, молекулярный вес коллагена - 285,000. Эти три субъединицы закручиваются как спирали вокруг удлиненной прямой оси. Длина каждой субъединицы - 8,6 nm, а ее диаметр - приблизительно 0,87 nm. Эти три цепи накладываются так, чтобы трехспиральная структура не имела никаких четких предельных размеров.

Состав коллагена - аминокислотный состав (процентное содержание аминокислот в коллагене)

Лизин 2,60

Гистидин 0,42

Аргинин 4,45

Аспартовая кислота 4,90

Треонин 1,87

Серин 3,87

Глутаминовая кислота 7,19

Пролин 11,82

Глицин 33,50

Аланин 10,93

Валин 2,02

Метионин 0,61

Изолейцин 1,36

Лейцин 2,66

Тирозин 0,52

Фенилаланин 1,31

Гидроксипролин 9,21

Гидроксилизин 0,76

Вы видите, что коллаген отличается от всех остальных протеинов высоким содержанием пролина и гидроксипролина. Гидроксипролин не обнаруживается в столь значительных количествах ни в одном другом белке, кроме эластина. Пролин в коллагене присутствует в основном в последовательности глицин-пролин-X, где X часто представлен аланином или гидроксипролином. Присутствие оксипролина и оксилизина разительно отличает его от других белков в живых организмах (эти аминокислоты не встречаются в составе других белков). Роль этих аминокислот необычайно важна в стабилизации трехспиральной конформации молекул коллагена.

Когда же коллаген кипятят в воде, тройной завиток его структуры разрушается, и субъединицы частично гидролизуются, а продуктом этого становится желатин. Развернутые цепи пептидов желатина захватывают большие количества воды, приводя к образованию гидратированных молекул.

Дальнейшее изучение коллагена показало, что он подвергается процессу старения в живых организмах, что может быть вызвано формированием поперечных связей между волокнами коллагена. Они образуются за счет преобразования некоторых боковых цепей лизина в альдегиды. Белок эластин, который содержится в упругих волокнах соединительной ткани, содержит подобные поперечные связи и может образовываться путем комбинации волокон коллагена с другими протеинами. Когда образованные за счет поперечных мостиков коллаген или эластин расщепляются, образуются продукты поперечно связанных фрагментов лизина. Соединительная ткань в результате этого становится менее эластичной.

Биосинтез коллагена и последующее образование фибрилл и волокон соединительной ткани - сложный, многоступенчатый и относительно медленный процесс (поэтому столь медленно заживают травмы соединительных тканей и хрящей, особенно у взрослых). Исследования показали, что гидроксилирование пролина и лизина осуществляется специальными ферментами в присутствии атмосферного кислорода, ионов железа, аскорбиновой кислоты, D-кетоглутарата, как активатора ферментов. Нарушение отдельных стадий этого процесса - в случае блокады или недостатка вышеперечисленных факторов - приводит к синтезу атипичного, легкоразрушающегося коллагена. Так, недостаток витамина С тормозит гидроксилирование пролина и лизина, и поэтому служит причиной такого тяжкого заболевания, как цинга. В случае других нарушений возникают такие заболевания, как ревматоидный артрит, остеоартроз, склеродермия и ряд других не менее тяжелых заболеваний. Коллаген - общее название соединительно-тканного белка. Существует несколько типов коллагена. Так, например, коллаген типа IV играет важную роль в сохранении целостности эпителиальных и эндотелиальных клеточных оболочек, а коллаген типа III - важный поддерживающий компонент соединительной ткани, легких, кровеносных сосудов и кишечника.