Для кожи, волос и ногтей: Ученые ПНИПУ рассказали все, что нужно знать о коллагене

Каждый, кто заботится о своем здоровье, уже слышал о модной биодобавке, благодаря которой, по словам производителей, волосы, суставы и кожа станут здоровее. Ученые ПНИПУ рассказали, так ли это на самом деле, из каких животных добывают коллаген, когда организм перестает его вырабатывать в нужном количестве и как это сказывается на здоровье человека, почему женщинам он нужнее, правда ли эффективна косметика с этим белком и к чему приводят инъекции на его основе?

Что такое коллаген и зачем он нужен?

Коллаген – фибриллярный белок, состоящий из 17 аминокислот. Он служит
основным строительным материалом соединительной ткани в организме, а именно
кожи, сухожилий, хрящей, связок, роговицы, зубов, ногтей и волос. Кроме того, он
составляет большую часть переплетений волокон в тканях.

– На самом деле правильнее говорить коллагены, так как существует по меньшей
мере 28 типов. С химической точки зрения они отличаются составом, аминокислотной
последовательностью, уровнем и типом модификации отдельных аминокислот. В
организме с участием разнообразных ферментов постоянно синтезируются молекулы
коллагенов, из которых формируются правильные и довольно сложные надмолекулярные
структуры. Они выполняют ряд важных функций, в том числе опорную и регуляторную,
– рассказывает Ольга Красных, доцент кафедры химических технологий ПНИПУ,
кандидат химических наук.

– Основной функцией коллагена считается поддержание упругости, плотности и
структурной целостности тканей. Фибриллярный белок способствует улучшению
состояния кожи, благодаря чему она обретает эластичность, увлажненность и
подтянутый вид, а также быструю регенерацию тканей при ожогах, ссадинах и
царапинах, – добавляет Юлия Рожкова, косметический химик, доцент кафедры
химических технологий ПНИПУ, кандидат технических наук.

Благодаря коллагену ногтевая пластина становится ровной, гладкой, без трещин
и отслоек, а волосы растут плотными и блестящими. Еще он укрепляет костную
ткань, предотвращая риски возникновения переломов, ушибов и вывихов. Белок
улучшает работу сердца, формирует стенки артерий, которые отвечают за перенос
крови к внутренним органам.
Как выработка коллагена меняется с возрастом?

Коллаген вырабатывается клетками соединительной ткани фибробластами до конца
нашей жизни, однако с возрастом его объем закономерно снижается. Активнее всего
он синтезируется до 25 лет, пока организм человека формируется, а ткани растут.

– Процессы разрушения изношенных коллагеновых волокон и образование новых
идут параллельно друг другу. В молодом возрасте процессы синтеза и разрушения
белка происходят сбалансированно, но по мере старения баланс нарушается. Поэтому
чем старше человек становится, тем медленнее идет процесс восстановления
естественных тканей, – говорит Юлия Рожкова.

Важно отметить, что на синтез коллагена могут повлиять такие факторы, как
курение, алкоголь, плохое питание (быстрые углеводы), дефицит минералов, стресс,
воздействие ультрафиолета и неблагоприятная экологическая обстановка.

Женщины и мужчины одинаково нуждаются в коллагене?

Действительно, между выработкой коллагена и полом человека существует связь.
Из-за влияния половых гормонов эстрогенов у женщин снижение синтеза коллагена
происходит более выраженно, чем у мужчин.

– Дело в том, что половые гормоны стимулируют образование коллагеновых
волокон и тормозят их деградацию, предотвращая перекисное окисление.
Соответственно, с 45 лет у женщин начинает перестраиваться гормональный фон,
возникает дефицит эстрогенов. Пик снижения выработки коллагена у женщин
наблюдается в пременопаузе и несколько лет после наступления менопаузы, –
рассказывает Юлия Рожкова.

Из каких животных добывают коллаген?

Сырьем для коллагена в формате биодобавок становятся соединительные ткани
животных и рыб. По словам ученых, говяжий производится из коровьих шкур и
содержит коллаген I и III типов. Именно последний лучше остальных подходит для
восстановления опорно-двигательного аппарата (костей, суставов, сухожилий,
связок и мышц).

– Морской коллаген добывают из кожи, чешуи и костей рыбы. Он особенно полезен
для кожи, волос, суставов, костей и сосудов. Стоит отметить, что он обладает
маленькой молекулярной массой по сравнению с говяжьим, поэтому легче
усваивается. Еще существуют БАДы растительного происхождения, которые получают
из водорослей и пшеницы, однако такое вещество не является коллагеном, это лишь
растительный белок, – подчеркивает Юлия Рожкова, доцент кафедры химических
технологий ПНИПУ.

Как поддерживать нужный уровень коллагена в организме с помощью питания?

Эксперты ПНИПУ считают, что при условии полноценного и разнообразного питания
здоровый организм производит необходимое количество коллагена самостоятельно,
поэтому употребление соответствующих добавок не требуется. Многие продукты,
среди которых костный бульон, курица, рыба, кешью, тыквенные семечки, авокадо,
фрукты, ягоды, болгарский перец, чеснок и зелень, содержат витамины, минералы и
сам белок как растительного, так и животного происхождения, которые стимулируют
выработку естественного вещества.

Из БАДа в организм – что происходит дальше?

После приема препаратов в желудочно-кишечном тракте человека происходит
химическая и биологическая (в том числе под действием нашего микробиома)
трансформация попадающих туда молекул, далее то, что всасывается, подвергается
метаболизму.

Коллаген – гликопротеин, его основу составляет белковая компонента, т.е.
полимер, в котором мономерами служат аминокислоты. При его употреблении внутрь в
организме начинается гидролиз пептидных связей, в результате чего белок
расщепляется на более короткие цепочки – пептиды – и далее на отдельные
аминокислоты.

Состав коллагена характеризуется тем, что он не содержит полный комплект
незаменимых аминокислот в необходимом количестве, поэтому он не представляет
большой питательной ценности. При этом, если рацион полноценный и качественный,
человек получает достаточно белка из пищи: рыбы, мяса птицы и животных.

– Аналогичным образом коллаген будет подвергаться трансформации независимо от
того, каков его источник. Получается, что в любом случае организму предстоит
синтезировать белок, т.е. образовавшиеся фрагменты снова собрать определенным
образом в молекулу белка и организовать ее в пространстве правильно, чтобы она
могла выполнять свои функции, – поясняет Ольга Красных, доцент кафедры
химических технологий ПНИПУ.

Поскольку молекула коллагена не всасывается (не биодоступна), если не
подверглась расщеплению на более мелкие фрагменты (три- и дипептиды, отдельные
аминокислоты), для облегчения усвояемости БАД на основе коллагена, его
подвергают ферментативному гидролизу. Таким образом, более успешны коммерческие
продукты на основе в той или иной степени гидролизованного коллагена, т.е.
собственно коллагеном уже не являющиеся.

Кому коллаген противопоказан?

– Согласно медицинским источникам применение биодобавки не рекомендуется даже
в сбалансированной дозе, когда у человека есть аллергия на белки, повышенная
склонность к тромбообразованию, заболевания печени и почек, склонность к
гиперкальциемии – повышению концентрации кальция в плазме крови. При наличии
любых хронических заболеваний перед началом курса важно проконсультироваться с
профильным специалистом, – рассказывает Ольга Красных.

На настоящий момент ни в России, ни за рубежом нет данных о системных
полноценных клинических испытаниях БАДов на основе коллагена и его лизатов.
Предполагается, что компоненты коллагена, попадающие в итоге в кровоток,
доставляются к наиболее проблемным органам и тканям, будут использоваться для
решения важных для организма задач. Но нет возможности контролировать это извне,
поэтому нельзя сделать однозначный вывод об эффективности таких добавок для
решения каких-либо конкретных проблем.

– Коллаген не входит в список обязательных и рекомендуемых беременным
женщинам добавок. Нельзя сказать, что его прием в полной мере безопасен. Это в
определенной степени эксперимент над собой и плодом, что не совсем разумно в
период беременности. Даже если до нее женщина принимала БАД без негативных
последствий. Если есть беспокойство по поводу состояния кожи, для ее питания
лучше прибегать к наружным косметическим средствам на основе коллагена. В таком
варианте применения он не будет всасываться в кровоток, – предупреждает эксперт
ПНИПУ.

К чему могут привести неправильные дозировки коллагена?

В отечественной и зарубежной научной литературе есть сообщения, что БАДы на
основе гидролизованного коллагена могут быть полезны для улучшения состояния
кожи как компоненты терапии заболеваний суставов, в частности при остеоартрите.
При этом для достижения эффекта рекомендуется довольно большая дозировка и/или
обязательно длительное время применения, что в целом может негативно сказаться
на работе желудочно-кишечного тракта, включая печень и почки.

– Избыточное образование коллагена и накопление коллагеновых волокон может
способствовать разрастанию плотной соединительной ткани в отдельных органах и
деформации, что в итоге приводит к нарушению их функций. Дисбаланс в синтезе и
разрушении коллагена, приводящий к его накоплению, в итоге может стать причиной
коллагенозов – заболеваний соединительной ткани, – отмечает Ольга Красных,
доцент кафедры химических технологий ПНИПУ.

Чрезмерное потребление коллагена способно привести к фиброзу печени и
проблемам с пищеварением – диарее, запору, изжоге, вздутию живота и снижению
аппетита. Еще одно негативное последствие – избыток гидроксипролина – основной
аминокислоты, которая выводится через почки и может привести к образованию
камней в них.

На что обратить внимание потребителю при покупке БАДа?

Реальный контроль качества БАДа потребителем затруднен. Сложно оценить,
насколько производитель держит качество под контролем, однако можно запросить
сертификат качества у продавца и следовать здравому смыслу.

– Важно обратить внимание на полноту информации, которую предоставляет
компания, а именно об источнике коллагена, регионе и специфике содержания
животных (пастбищное или на заводской ферме). Производитель обязан указать тип
коллагена, аминокислотный состав, все дополнительные ингредиенты, добавленные в
продукт, наличие микро- и макроэлементов. Покупателю следует избегать
искусственных красителей и подсластителей, химических консервантов, ГМО
продуктов, сои и других потенциальных аллергенов, – поясняет Ольга Красных.

Опасения по качеству могут быть связаны со здоровьем животных,
микробиологическим контролем БАДа, содержанием каких-либо посторонних
компонентов (тяжелых металлов, органических соединений и пр.), присутствие
которых обусловлено технологическим процессом.

Есть ли смысл переплачивать за косметику с коллагеном в составе?

– Косметические наружные средства уступают по своей эффективности БАДам.

Да, коллаген в косметике способствует увлажнению кожи и визуальному
разглаживанию морщин, однако такие средства не влияют на активацию синтеза
собственного вещества фибробластами. Нет смысла переплачивать за такую
косметику, поскольку молекулы коллагена слишком велики для проникновения в
глубокие слои кожи. Они работают только на поверхности кожи, способствуют
увлажнению и созданию тонкой пленочки для предотвращения трансэпидермальной
потери влаги, – рассказывает косметический химик Юлия Рожкова.

По словам эксперта, если речь идет об улучшение состояния кожи, то коллаген в
инъекциях будет действовать эффективнее БАДа. Прямое введение вещества в
проблемные участки кожи (так называемая контурная пластика) позволяет замещать
потери объема и разглаживания морщин вокруг рта, носа и щек. Другой способ –
введение инъекционных препаратов, стимулирующих коллагенез. Их, как правило,
вводят в области вокруг рта, в линии улыбки, в щеки, виски и подбородок. Эффект
от таких филлеров может сохраняться от двух до трех лет.