Kolagen pod lupou

Kolagen patří mezi nejčastěji suplementované látky, přesto kolem něj panuje řada zjednodušení a mýtů. Liší se skutečně hovězí a rybí kolagen v účinku? A jak se kolagen vstřebává v organismu? V tomto článku se podíváme na kolagen „od základů“ – od jeho aminokyselinového složení přes rozdíly mezi zdroji až po reálné mechanismy vstřebávání a biologické působení.

Co se v tomto článku dozvíte?

1. Kolagen zblízka
2. Aminokyselinové spektrum jako klíčový faktor
3. Hovězí vs. rybí kolagen
4. Jak probíhá vstřebávání kolagenu
5. Mýty vs. realita: liší se účinky podle zdroje?
6. Co si z článku odnést?

Kolagen zblízka

Kolagen představuje strukturálně specifický protein, jehož biologická funkce je úzce spjata s jeho aminokyselinovým složením. V tělech savců a lidí tvoří nejhojněji zastoupenou bílkovinu - zhruba 25-30%. Struktura kolagenu je tvořena trojitou šroubovicí složenou ze tří polypeptidových řetězců bohatých na glycin, prolin a hydroxyprolin. Tyto bílkoviny, produkované fibroblasty (hlavní buňky pojivové tkáně), se samovolně sestavují do různých trojitých šroubovicových struktur (28 typů), které poskytují pevnost pojivovým tkáním, jako jsou kůže, šlachy a kosti.

Aminokyselinové spektrum jako klíčový faktor

Aminokyseliny představují základní stavební jednotky bílkovin. Kolagen jich obsahuje celkem 19, přičemž 8 z nich patří mezi esenciální – takové, které si organismus nedokáže sám vytvořit a musí je přijímat ze stravy.

Pro kolagen je typické specifické aminokyselinové složení, které se výrazně liší od většiny ostatních proteinů. Toto unikátní spektrum je přizpůsobeno jeho hlavní funkci – umožňuje vytvářet pevnou, stabilní a charakteristicky uspořádanou trojitou helixovou strukturu.

Kolagen má nízký obsah esenciálních aminokyselin jako tryptofan, cystein či methionin, je ale bohatý na specifické neesenciální aminokyseliny jako jsou glycin, prolin a hydroxyprolin. Toto složení umožňuje stabilní a pevnou trojitou helixovou strukturu, která je nezbytná pro mechanickou funkci pojivových tkání.

Hlavní aminokyseliny kolagenu:

Glycin (~33 %)

Jedná se o nejednodušší a nejhojněji zastoupenou aminokyselinu v kolagenu. Díky malé velikosti umožňuje těsné stočení trojité helixové struktury. Může se také jako jediná vázat na místa, na která jiné aminokyseliny z prostorových důvodů nemohou. Pouze glycin tak může být přítomen uvnitř kolagenové šroubovice, kde zajišťuje stabilitu helixu.

Glycin je aminokyselina, která v moderní stravě často chybí. Dříve lidé běžně konzumovali vývary, kůže, šlachy a další části zvířat bohaté na kolagen. Dnes převažuje svalovina, která obsahuje glycin jen v omezeném množství. Právě kolagen (nebo vývary) jsou proto jedním z nejlepších způsobů, jak glycin doplnit.

Glycin také navíc podporuje kvalitní spánek a regeneraci.

Prolin (~12–15 %)

Aminokyselina prolin poskytuje kolagenu pevnost a stabilitu. Spolu s hydroxyprolinem pomáhá udržovat trojitou helixovou strukturu.

Prolin je důležitý pro zdraví kůže, kloubů a vazů. Tělo si ho sice dokáže vytvořit, ale při vyšší zátěži (stres, sport, potřeba hojení) může být jeho potřeba vyšší. Jeho přirozeným zdrojem je právě kolagen.

Hydroxyprolin (~10 %)

Jde o klíčovou aminokyselinu vznikající z prolinu, která je nezbytná pro stabilitu helixu, protože umožňuje tvorbu vodíkových vazeb mezi řetězci. Je přítomen ve všech typech kolagenu a zajišťuje stabilitu kolagenní sítě.

Bez jeho přítomnosti by tak kolagen nemohl “držet pohromadě”. Hydroxyprolin je specifický právě pro kolagen, takže jeho přítomnost v těle odráží stav kolagenních tkání (kůže, šlachy, chrupavky).

Alanin (~10 %)

Pomáhá udržovat strukturu helixu kolagenu, nemá však tak významné funkce jako glycin nebo Prolin. Alanin je navíc běžně dostupný i z jiných zdrojů bílkovin, takže jeho nedostatek nebývá problém.

Hydroxylysin (~1–2 %)

Vzniká z lysinu a přispívá k pevnosti a integritě tkáně. Je klíčovou stavební složkou kolagenu, přispívá ke stabilitě pojivových tkání a vyskytuje se převážně v nich. 

Další aminokyseliny, které lze najít v kolagenu:

• Serin, arginin, threonin, glutamin a asparagin jsou zastoupeny v menším množství.
  

• Methionin, tryptofan a fenylalanin jsou téměř nepatrné nebo absentní, což odráží unikátní složení kolagenu.

Hovězí vs. rybí kolagen

Hovězí i rybí kolagen obsahují velmi podobné spektrum aminokyselin:

• Glycin (~30–33 %)
  

• Prolin + hydroxyprolin (~20–25 %)
  

• Nízký obsah esenciálních aminokyselin (např. tryptofan prakticky chybí)

Hlavním rozdílem je vyšší obsah hydroxyprolinu v hovězím kolagenu, který má vliv na vyšší tepelnou stabilitu a pevnost jeho struktury.

Nižší obsah hydroxyprolinu u rybího kolagenu vede naopak k nižší stabilitě helixu a díky tomu k vyšší rozpustnosti a rychlejší stravitelnosti.

Trime hydrolyzovaný Beef kolagen pochází z pojivových tkání savců, které jsou přirozeně a dlouhodobě vystavené mechanickému zatížení. To se promítá i do struktury kolagenu před jeho hydrolýzou.

Po hydrolýze vzniká specifické spektrum bioaktivních peptidů, které dokáží ovlivnit pevnost a pružnost kloubů, šlach a fascií.

Při denní dávce 15 g kolagenu lze přirozeně doplnit i cca 3-3,5 g glycinu denně. Pokud jde o kolagen, jedná se tedy o nejpřirozenějším potravinový zdroj glycinu.

Díky svému “složení” je hovězí kolagen koncipován jako doplněk vhodný pro každodenní užívání a přirozený zdroj glycinu. Vyšší dávkování také umožňuje vyšší přísun glycinu a dlouhodobou funkční podporu pojivových tkání.

Zdrojem Trime hydrolyzovaného Beauty kolagenu jsou naopak kůže volně žijících tresek, s MSC certifikací. Jedná se tedy o tkáně, které jsou vystavovány odlišným mechanickým podmínkám než tkáňové struktury savců. Ty nejsou primárně zatěžovány gravitační silou, ale vyžadují spíše flexibilitu, elasticitu a adaptabilitu ve vodním prostředí.

Tento zdroj kolagenu vytváří po hydrolýze spektrum peptidů s vyšším zastoupením „pružnějších“ stavebních jednotek kolagenu (Glycinu–Prolinu–Y), které jsou typické pro kožní tkáň. Tento aminokyselinový profil poté dobře odpovídá potřebám rychle se obnovujících tkání – především kůže, ale i sliznic (např. v gastrointestinálním traktu).

Typické dávkování se v klinických studiích pohybuje kolem 5 g denně. Účinek kolagenu přitom nesouvisí jen s celkovým příjmem aminokyselin, ale především s bioaktivními peptidy, které působí jako signální molekuly (ligandy) a ovlivňují metabolismus tkání.

Jak probíhá vstřebávání kolagenu

Rozdíly ve vstřebávání jednotlivých typů kolagenu nespočívají v samotném spektru aminokyselin, ale spíše v jejich vzájemném poměru a struktuře. Po průchodu trávicím traktem se jak hovězí, tak rybí kolagen štěpí na aminokyseliny a bioaktivní peptidy. Výsledný efekt proto závisí především na vzniklém profilu peptidů, dávce a individuálních potřebách organismu.

Po požití kolagenu, nejčastěji ve formě hydrolyzovaných kolagenních peptidů, probíhá standardní proces trávení bílkovin. Ten však vede ke vzniku specifických bioaktivních peptidů, které mohou mít vlastní biologickou aktivitu a ovlivňovat buněčné procesy.

Trávení kolagenu

Kolagen je v přirozené formě strukturálně velmi stabilní protein, a proto je jeho nativní forma hůře stravitelná. V doplňcích stravy se proto používá hydrolyzovaný kolagen, který je již částečně rozštěpen na kratší peptidy.

Vstřebávání kolagenních peptidů

Na rozdíl od běžných proteinů se část kolagenu vstřebává nejen jako jednotlivé aminokyseliny, ale i jako “malé balíčky” di- a tripeptidů, zejména jde o prolyl-hydroxyprolin (Pro-Hyp) a hydroxyprolyl-glycin (Hyp-Gly).

Tyto peptidy:

• jsou transportovány přes střevní stěnu pomocí transportérů
  

• objevují se v krevní plazmě již 30–60 minut po požití
  

• mohou přetrvávat v cirkulaci i několik hodin
  
  

Po vstřebání mají kolagenní složky dvě hlavní cesty: Aminokyseliny slouží jako stavební materiál pro syntézu kolagenu a dalších proteinů. Zatímco bioaktivní peptidy fungují jako signální molekuly, ale mohou také stimulovat buňky (fibroblasty, chondrocyty a osteoblasty) k tvorbě kolagenu.

Kolagen tedy nepůsobí pouze jako zdroj aminokyselin, ale i jako funkční signální substrát, který, stimuluje syntézu kolagenu, podporuje tvorbu extracelulární matrix a může ovlivňovat hydrataci a elasticitu kůže.

Mýty vs. realita: liší se účinky podle zdroje?

Kolagenové doplňky se často rozlišují podle původu (hovězí, rybí, vepřový), což bývá spojováno s různými tvrzeními o jejich účinnosti. Skutečný rozdíl je však potřeba chápat v kontextu trávení, vstřebávání a biologického působení kolagenních peptidů.

Důvodem je to, že se po požití se všechny typy kolagenu (bez ohledu na zdroj) štěpí na stejné aminokyseliny a krátké řetězce peptidů.

Organismus nerozlišuje „původ“ kolagenu, ale pracuje s jeho stavebními složkami podle aktuálních potřeb. Distribuce do tkání (kůže, chrupavky, kosti) není dána zdrojem, ale fyziologickými procesy a signálními mechanismy.

Nižší obsah hydroxyprolinu v mořském kolagenu vede k méně stabilní a snadněji rozpustné struktuře, ale po hydrolýze hraje ve vstřebávání hlavní roli velikost peptidů, nikoli samotné aminokyselinové složení.

Nižší obsah hydroxyprolinu v mořském kolagenu vede k méně stabilní a snadněji rozpustné struktuře. Po hydrolýze se sice obecně předpokládá, že při vstřebávání hraje hlavní roli velikost peptidů, nikoli samotné aminokyselinové složení, ale tato oblast není zcela jednoznačná. Diskutuje se totiž i možnost, že specifické kolagenní peptidy (tzv. „fingerprint“) mohou být vstřebávány ve větších celcích a jejich účinek může souviset i s původem kolagenu.

Kolagen se během trávení rozkládá - tělo tedy nevyužívá „hotový typ kolagenu“
ale jeho aminokyseliny a bioaktivní peptidy.

Některé specifické peptidy mohou ovlivňovat určité tkáně (např. chrupavku), ale nejde o přímé dodání konkrétního typu kolagenu do cílového místa.

Co si z článku odnést?

• Kolagen je složen z aminokyselin, které jsou klíčové pro jeho funkci – dominuje glycin, prolin a hydroxyprolin
  
  

• Rozdíly mezi hovězím a rybím kolagenem spočívají hlavně v molekulové hmotnosti, ne v zásadně odlišném složení
  
  

• Po požití se kolagen neukládá přímo do tkání, ale štěpí se na aminokyseliny a bioaktivní peptidy
  
  

• Některé kolagenní peptidy působí jako signální molekuly, které stimulují tvorbu vlastního kolagenu
  
  

• Zdroj kolagenu není hlavním faktorem účinnosti – důležitější je kvalita, vstřebatelnost a pravidelnost užívání
  
  

• Kolagen působí systémově a podporuje přirozené regenerační procesy organismu, nikoli „cílenou opravu“ konkrétní tkáně

Zdroje:

https://cbsupplements.com/cc/collagen-amino-acids-profile/

https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2846778/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK507709/#:~:text=Collagen%20is%20protein%20molecules%20made,tendons%2C%20bones%2C%20and%20ligaments.

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jf050206p

https://journals.sagepub.com/doi/10.1089/jmf.2022.K.0149?url_ver=Z39.88-2003&rfr_id=ori:rid:crossref.org&rfr_dat=cr_pub%20%200pubmed

https://academic.oup.com/ijfst/article/54/6/1976/7805934