Kolagen – czym jest i jakie ma zastosowanie w kosmetyce i medycynie?

Kolagen to jedno z najważniejszych białek strukturalnych w organizmach zwierząt, w tym człowieka – stanowi fundament tkanek, odpowiadając za ich elastyczność, wytrzymałość i integralność. Naturalnie obecny jest w skórze, kościach i ścięgnach. W przemyśle jest szeroko stosowany w kosmetyce i medycynie.

Czym jest kolagen?

Kolagen to podstawowe białko podporowe występujące w organizmach zwierzęcych. Stanowi nawet do 30% wszystkich białek obecnych w ludzkim ciele. Występuje głównie w skórze, kościach, chrząstkach, ścięgnach, naczyniach krwionośnych oraz rogówkach oczu. Jest to białko fibrylarne, zbudowane z trzech łańcuchów polipeptydowych splecionych w charakterystyczną potrójną helisę. Taka struktura nadaje kolagenowi wyjątkową wytrzymałość mechaniczną oraz elastyczność.

Wyróżniamy przynajmniej 28 typów kolagenu, z czego najważniejsze to:

• typ I – dominujący w skórze, ścięgnach, kościach i więzadłach;
• typ II – występuje w chrząstce;
• typ III – obecny w skórze właściwej oraz naczyniach krwionośnych;
• typ IV – obecny w błonach podstawnych, ważny dla struktur narządów.

Rola kolagenu w organizmie człowieka

Kolagen w organizmie spełnia różne istotne funkcje:

• nadaje tkankom twardość, sprężystość i wytrzymałość mechaniczną oraz utrzymuje ich właściwą strukturę – dzięki temu, że białka kolagenowe wypełniają przestrzenie międzykomórkowe;
• bierze udział w procesach krzepnięcia krwi – wspomaga gojenie się ran i obronę organizmu przed patogenami czy toksynami;
• nawilża stawy, opóźniając proces ich degeneracji;
• bierze udział w procesach metabolicznych, np. przemianie glukozy w energię – co sprzyja utracie wagi;
• utrzymuje gładką, elastyczną i nawilżoną cerę;
• bierze udział w procesach regeneracyjnych, jak gojenie ran, zrastanie złamanych kości czy tworzenie blizn.

Z wiekiem naturalna synteza i odbudowa kolagenu w organizmie spada, co prowadzi do utraty jędrności skóry, pogorszenia stanu stawów i zwiększenia ryzyka urazów. Wiele osób poszukuje źródeł jego uzupełnienia, dlatego znaczenie kolagenu w zastosowaniach przemysłowych jest coraz bardziej istotne.

Źródłem kolagenu do tych celów są zazwyczaj skóry, ścięgna i kości bydła, świń, a także ryb.

Właściwości kolagenu

Kolagen charakteryzuje się niezwykłą kombinacją cech fizykochemicznych, które determinują jego szerokie zastosowanie. W szczególności są to:

• elastyczność i wytrzymałość mechaniczna – umożliwia tworzenie struktur odpornych na rozciąganie;
• biozgodność z tkankami człowieka – nie wywołuje reakcji immunologicznej, dzięki czemu idealnie nadaje się do zastosowań implantologii i medycyny regeneracyjnej;
• zdolność do tworzenia żeli i błon – dzięki czemu może być wykorzystywany w kosmetykach oraz jako nośnik leków;
• właściwości filmotwórcze – kolagen tworzy na powierzchni skóry warstwę ochronną, która zatrzymuje wilgoć i poprawia kondycję naskórka;
• udział w procesach biologicznych składających się na regenerację – kolagen wspiera gojenie się ran, angiogenezę (powstawanie naczyń krwionośnych) i odnowę komórek.

Zastosowanie kolagenu w kosmetyce

W kosmetologii kolagen pełni rolę aktywnego składnika preparatów pielęgnacyjnych, szczególnie w produktach przeciwstarzeniowych (anti-aging). Jego działanie w kosmetykach opiera się głównie na tworzeniu filmu ochronnego, który:

• wpływa na nawilżenie skóry, zatrzymując w niej wodę – ogranicza transepidermalną utratę wody (TEWL), hamując proces starzenia się skóry;
• chroni przed czynnikami zewnętrznymi, takimi jak zanieczyszczenia, patogeny czy promieniowanie UV;
• wygładza i zmiękcza naskórek, poprawiając jego strukturę.

Kolagen znajduje zastosowanie jako składnik kremów do twarzy, balsamów, serum, masek do twarzy oraz kosmetyków do pielęgnacji ciała, włosów i paznokci. Włosy i paznokcie traktowane kolagenem stają się bardziej elastyczne, nawilżone i mniej podatne na łamanie.

Kolagen rybi, ze względu na mniejszą masę cząsteczkową, lepszą rozpuszczalność i działanie przeciwzapalne, jest szczególnie ceniony w dermokosmetykach. Spotykamy go m.in. w preparatach na trądzik, na blizny, cerę naczynkową oraz w produktach wspomagających regenerację po zabiegach dermatologicznych czy oparzeniach słonecznych.

Kolagen w medycynie

Medycyna wykorzystuje kolagen na wiele sposobów – zarówno w chirurgii, ortopedii, jak i medycynie estetycznej.

Medycyna estetyczna

Kolagen w medycynie estetycznej stosowany jest jako naturalny wypełniacz tkanek. Używa się go w zabiegach niwelujących zmarszczki, bruzdy i utratę objętości skóry. Poprawia jędrność i gęstość skóry, zwiększa jej napięcie, daje efekt miejscowej redukcji tkanki tłuszczowej czy cellulitu, a przy podaniu do skóry właściwej – stymuluje fibroblasty do produkcji nowego kolagenu endogennego.

Medycyna regeneracyjna

Kolagenowe implanty, matryce czy błony stosowane są w procesach odbudowy tkanek miękkich i kostnych. Kolagen znajduje zastosowanie w leczeniu m.in.:

• przewlekłych ran (np. odleżyn, owrzodzeń),
• złamań i ubytków kostnych (np. w chirurgii stomatologicznej),
• urazów ścięgien i więzadeł,
• uszkodzeń rogówki,
• regeneracji strun głosowych.

Systemy dostarczania leków (DDS)

Dzięki swojej wysokiej biozgodności i niskiej immunogenności kolagen stanowi doskonałą bazę do projektowania zaawansowanych systemów dostarczania leków (Drug Delivery Systems – DDS). W formie nanocząstek, mikrogranulek, hydrożeli, filmów czy implantów biodegradowalnych umożliwia kontrolowane, miejscowe i przedłużone uwalnianie substancji czynnych leków bez efektów ubocznych w całym organizmie. Kolagen służy również do produkcji gąbek i kompresów stosowanych w leczeniu oparzeń czy rozległych ran. Wytwarza się z niego także nici chirurgiczne.

Najnowsze kierunki rozwoju medycyny

Medycyna wciąż idzie do przodu, a jednym z najciekawszych kierunków tego rozwoju wydaje się być inżynieria tkankowa. Kolagen w tym kontekście stosowany jest do budowy rusztowań 3D, w których można umieścić leki, czynniki wzrostu lub komórki, wspierając procesy regeneracyjne i odtwórcze tkanek.

Innym osiągnięciem medycyny spersonalizowanej i terapii celowanej może być stosowanie kolagenu do precyzyjnego dostarczania cytostatyków do komórek nowotworowych, co jest znacznie mniej szkodliwe niż tradycyjna chemioterapia.

Kolagen w przemyśle spożywczym i suplementach diety

W przemyśle spożywczym kolagen wzbogaca teksturę produktów i je zagęszcza. Jest kluczowym składnikiem galaretek, żelków, a także kiełbas i wędlin, gdzie poprawia strukturę i wilgotność wyrobów.

Kolagen jest również składnikiem suplementów diety przeznaczonych dla:

• sportowców,
• osób mających problemy ze stawami i kośćmi,
• osób po urazach,
• tych, którzy chcą poprawić jędrność swojej skóry.

Suplementy diety mogą zawierać zarówno kolagen, jak i jego hydrolizaty – łatwiej przyswajalne aminokwasy składowe kolagenu. Preparaty często zawierają substancje wspomagające, jak koenzym Q10, kwas hialuronowy czy witaminy. Kolagen dostępny jest w różnych formach:

• do picia,
• w tabletkach lub kapsułkach,
• w postaci proszku do sporządzenia żelu,
• w formie liofilizowanej,
• w postaci ampułek do iniekcji około- lub dostawowych.

Na co zwracać uwagę, wybierając kolagen?

Kolagenem interesują się nie tylko firmy kosmetyczne, ale też działające na styku biotechnologii, farmacji i materiałoznawstwa. Kolagen dla segmentu B2B może być oferowany w różnych formach, jak na przykład hydrolizat, peptydy czy żelatyna kolagenowa. Oprócz formy, przy wyborze produktu warto zwrócić uwagę na to, czy kolagen:

• posiada doskonałą czystość mikrobiologiczną;
• ma wysoką rozpuszczalność,
• utrzymuje swoje właściwości przez minimum 24 miesiące,
• pochodzi ze sprawdzonych źródeł – w tym ryb, bydła i wieprzowiny z certyfikowanych hodowli,
• dostępny jest w pożądanej formie i granulacji.

Dla firm z sektora beauty i healthcare kolagen stanowi innowacyjny, efektywny i naturalny składnik, który z pewnością wpływa na skuteczność końcowego produktu. Jeśli szukasz sprawdzonego kolagenu – poznaj więcej szczegółów i odwiedź kartę produktową kolagenu Foodcom S.A.