Collageen Onderzoek

Collageen en het menselijk lichaam, gehydrolyseerd collageen en suppletie

 

COLLAGEEN EN HET MENSELIJK LICHAAM
Collageen is het belangrijkste eiwit dat door het menselijk lichaam wordt geproduceerd. Als hoofdbestanddeel van bindweefsel is het het meest voorkomende eiwit bij de mens, goed voor ongeveer een derde van de totale eiwitmassa. Het wordt meestal gevonden in bindweefsel zoals kraakbeen, botten, pezen, ligamenten en huid. Afhankelijk van de mate van mineralisatie, kunnen collageenweefsels stijf (bot), meegevend (pees) of meer gradiënt (kraakbeen) zijn. De rol van collageen in het menselijk lichaam is erg belangrijk omdat het helpt bij de ontwikkeling van de organen, de genezing van wonden en weefsel en het herstel van het hoornvlies, het tandvlees en de hoofdhuid. Collageen helpt ook bij het herstel van botten en bloedvaten. In het hoornvlies krijgt collageenweefsel mechanische en optische eigenschappen. Het is aanwezig in biologische functies van de cel, zoals proliferatie, celoverleving en differentiatie. Dus collageen is in het menselijk lichaam als geheel aanwezig in botten, pezen, ligamenten, haar, huid en spieren.

Er zijn bijna 28 soorten collageen geïdentificeerd, maar collageen type I komt het meest voor in huid, botten, tanden, pezen, ligamenten, vasculaire ligatuur en organen. 90% van het collageen in het menselijk lichaam is type I collageen. Collageen type II is aanwezig in het kraakbeen. Voor collageen type III zijn de huid, spieren en bloedvaten de meest voorkomende bronnen van dit eiwit. Type IV is gevonden in de door epitheel uitgescheiden laag van het basaalmembraan en de basale lamina. Collageen type V is een van de belangrijkste componenten van celoppervlakken en placenta.

Zoals alle eiwitten is collageen samengesteld uit aminozuren. De aminozuursamenstelling van collageen is een kenmerkend voor dit eiwit, dat 19 aminozuren bevat, waaronder hydroxyproline (dat in andere eiwitten niet voorkomt). De atypische aminozuursamenstelling wordt gekenmerkt door een hoog gehalte aan hydroxyproline, proline en glycine.1 2 3 

COLLAGEEN IN DE HUID
Collageen is het belangrijkste onoplosbare vezelachtige eiwit dat wordt aangetroffen in de extracellulaire matrix van de huid (samen met elastine en hyaluronzuur), en ondersteunt de structuur van de huid. Gezonde niveaus van collageen zijn nodig voor een gezonde huid en om de stevigheid en elasticiteit van de huid te behouden. Type I collageen is het hoofdbestanddeel van de menselijke huid (ongeveer 80%) en collageen type III vormt de rest van huidcollageen (ongeveer 15%). Collageen wordt voornamelijk geproduceerd door fibroblasten in het bindweefsel - een soort mesenchymale cellen die zich meestal in de dermis van de huid bevinden. Met de leeftijd neemt het vermogen om collageen aan te vullen op natuurlijke wijze af, omdat fibroblasten minder actief worden en de productie afneemt. Veroudering is een natuurlijk proces dat veranderingen in het menselijk lichaam met zich meebrengt, waaronder de afname van collageen.4 5

AFNAME VAN COLLAGEEN ALS WE OUDER WORDEN
Dus als we ouder worden, verliezen we collageen. Collageenverlies in het lichaam begint op de leeftijd van 18-29 jaar. Na 40 jaar kan het menselijk lichaam ongeveer 1% per jaar verliezen, en rond 80 jaar kan de collageenproductie in het lichaam met 75% afnemen in vergelijking met die van jonge volwassenen. Collageenverlies heeft zeer waarneembare gevolgen voor de huid - het grootste orgaan in het menselijk lichaam, dat verantwoordelijk is voor de bescherming van het organisme tegen externe schade, het reguleren van de temperatuur en het uitvoeren van andere lichaamsfuncties.

Collageen en elastische vezels en hyaluronzuur zijn de belangrijkste structurele bestanddelen van de huid. Door veroudering en het verlies van collageen, lijdt de huid aan morfologische, structurele en functionele achteruitgang, wat resulteert in o.a. de vorming van lijntjes en rimpels. Het kan verergeren door bepaalde levensstijlkeuzes zoals roken en externe factoren zoals blootstelling aan de zon. Er zijn ook andere factoren die hieraan bijdragen, zoals vrije radicalen in het organisme, gebrekkige voeding, alcoholisme en ziekte.6 7 8

GEHYDROLYZEERD COLLAGEEN EN SUPPLEMENTATIE
Om collageenverlies als gevolg van veroudering te compenseren, is het mogelijk om op collageen gebaseerde supplementen te nemen. Suppletie is het meest effectief in de vorm van collageenpeptiden (d.w.z. gehydrolyseerd collageen). Collageenpeptiden zijn korte ketens van aminozuren die worden geëxtraheerd uit collageen via een proces dat enzymatische hydrolyse wordt genoemd.

Collageenpeptiden, of ze nu oraal worden ingenomen of lokaal worden toegediend, hebben aangetoond dat ze positieve effecten hebben op de menselijke gezondheid en schoonheid. Collageen voor mensen is van vitaal belang voor de elasticiteit, flexibiliteit en sterkte van de huid, pezen en ligamenten, maar ook van het hoornvlies, kraakbeen, botten, bloedvaten en darmen. Bij orale inname van gehydrolyseerd collageen (en andere actieve verbindingen) wordt aangenomen dat de peptiden door het menselijk lichaam zullen worden verplaatst naar waar fibroblasten zich bevinden, wat resulteert in stimulatie van fibroblasten om meer collageen te produceren. Klinische studies (zie hieronder) hebben aangetoond dat (langdurige) suppletie van gehydrolyseerd collageen leidt tot het melden van verbetering van bijvoorbeeld huidelasticiteit en hydratatie.9 10

MARINE COLLAGEEN DAT RIJK IS AAN COLLAGEEN TYPE I
Collageen voor suppletie wordt over het algemeen gewonnen uit bijproducten van zoogdieren (bijv. runderen, varkens of schapen) of zeedieren (zoals vissen en kwallen). Van vis afgeleide collageenpeptiden krijgen steeds meer aandacht vanwege hun gunstige eigenschappen en minder terughoudendheid door consumenten in vergelijking met collageen verkregen uit zoogdieren. Collageen verkregen uit zeedierbronnen is meestal van type 1 collageen - het type dat wordt geproduceerd en opgeslagen in cellen in de huid en bindweefsel en dat ook een belangrijke rol speelt in botweefsel.11 12

Impactstudies van marine collageenpeptiden op de gezondheid en het uiterlijk

ANTI-AGING EFFECT OP DE MENSELIJKE HUID EN VERMINDERING VAN HUIDRIMPELS
Marine collageenhydrolysaat heeft een anti-aging effect op de menselijke huid. Een recent klinisch onderzoek toonde een significante toename van de huidelasticiteit aan bij een groep vrouwen in de leeftijd van 35-55 jaar.13 Dezelfde groep wetenschappers van de Universiteit van Kiel, Duitsland, toonde ook een significante vermindering van de huid aan. rimpels na dagelijkse consumptie van collageenhydrolysaat.14

VERHOGING VAN HET VOCHTIGHEIDSNIVEAU VAN DE HUID

Een uitgebreide studie van het effect van oraal collageenpeptidesupplement op huidveroudering, waarbij klinische proeven met Japanse en blanke vrouwen werden uitgevoerd, toonde een goed effect op de hydratatie van de huid. De viscollageenpeptiden bleken het vochtgehalte van de huid met 12% te verhogen in een periode van 8 weken. Een consistente toename van de collageendichtheid van de huid gedurende 12 weken werd bevestigd door een verhoogde dermale echogeniciteit. Ex vivo-onderzoeken bevestigden de resultaten van de klinische onderzoeken en toonden een verhoogde hoeveelheid waterbindende glycosaminoglycanen en collageengehalte in menselijke huidexplantaten die waren geïncubeerd met viscollageenpeptiden.15

DERMATOLOGISCHE EFFECTEN
Een systematisch literatuuronderzoek uit 2019 van onderzoeken naar dermatologische toepassingen van orale collageensuppletie heeft in verschillende onderzoeken aangetoond dat het gebruik van orale collageensupplementen op korte en lange termijn veelbelovend kan zijn voor wondgenezing en huidveroudering. De bevindingen stellen bovendien dat orale collageensupplementen ook de huidelasticiteit, hydratatie en dermale collageendichtheid verhogen. Het overzichtsartikel concludeert vervolgens dat collageensuppletie over het algemeen veilig is zonder gerapporteerde bijwerkingen.16 Een ander systematisch literatuuronderzoek uit 2020 beoordeelt onderzoeken naar de effecten van collageensupplementen op huidgezondheidsparameters in zowel gezonde als patiënt proefpersonen, gericht op werkingsmechanismen. Het bewijs verkregen uit dit systematische literatuuroverzicht geeft aan dat orale toediening van intact of gehydrolyseerd collageen de klinische manifestatie van de gezondheid van de huid verbetert. Het overzichtsartikel concludeert dat bijna alle geïncludeerde onderzoeken de gunstige effecten van collageensuppletie hebben gerapporteerd, zonder dat er in dit opzicht inconsistenties zijn waargenomen tussen onderzoeken.17

HAAR BESCHERMEN TEGEN CHEMISCHE SCHADE
De conventionele manier om actieve stoffen op huid en haar aan te brengen, is plaatselijke toediening (zoals insmeren). Collageenpeptiden in het bereik van 0,6-12 kDa kunnen adsorberen op keratinestructuren zoals huid en haar. Ze vormen een beschermende laag die beschadiging en vochtverlies voorkomt. Grotere moleculen binden sterker aan die structuren, maar de oplosbaarheid in water neemt af met toenemende grootte. Op haar diffunderen de collageenpeptiden ook in de vezelige haarcellen. Ze worden gebruikt bij haarstyling en haarverftoepassingen en beschermen tegen chemische schade.18 Er is aangetoond dat een hoog moleculair gewicht, maar ook kleinere collageenpeptidefragmenten in een bereik van 1-3 kD sterker binden, vooral op gebleekt of gegolfd haarstructuren.19

TOEGEVOEGDE WAARDE VOOR HET MUSCULOSKELETALE SYSTEEM
Producten die actieve collageenpeptiden bevatten, zijn al lang aanwezig op de farmaceutische- en voedingsmarkten in de VS en Europa. Veel wetenschappelijke en preklinische onderzoeken laten verschillende positieve effecten zien op de peesflexibiliteit, ligamentstabiliteit, spier- en botintegriteit en botmetabolisme. Een studie toonde aan dat suppletie met collageenpeptide in combinatie met krachttraining de lichaamssamenstelling verbetert en de spierkracht vergroot bij oudere sarcopene mannen. Het doel van deze studie was om de invloed te beoordelen van eiwitsuppletie na inspanning met collageenpeptiden versus placebo op spiermassa en spierfunctie na weerstandstraining bij oudere proefpersonen met sarcopenie en de resultaten toonden aan dat in vergelijking met placebo, collageenpeptidesuppletie in combinatie met weerstandstraining de lichaamssamenstelling verder verbeterde door de vetvrije massa, spierkracht en het verlies aan vetmassa te vergroten.20 

Een ander onderzoek onderzocht het effect van specifieke van vis afgeleide collageenpeptiden op collageenexpressie, post-translationeel modificatie en mineralisatie in een osteoblastische celcultuur. Het is aangetoond dat viscollageenpeptiden de genexpressie van collageenmodificerende enzymen opreguleren en dit effect leidde tot een verhoogde collageensynthese en positieve effecten op de collageenkwaliteit en matrixmineralisatie in de osteoblasten.21

Literatuurlijst

1. Shoulders, M. D., & Raines, R. T. (2009). Collagen structure and stability. Annual review of biochemistry, 78, 929-958.

2. Wu, M., & Crane, J. S. (2018). Biochemistry, Collagen Synthesis.

3. Gauza-Włodarczyk, M., Kubisz, L., & Włodarczyk, D. (2017). Amino acid composition in determination of collagen origin and assessment of physical factors effects. International Journal of Biological Macromolecules, 104, 987-991.

4. Varani, J., Dame, M. K., Rittie, L., Fligiel, S. E., Kang, S., Fisher, G. J., & Voorhees, J. J. (2006). Decreased collagen production in chronologically aged skin: roles of age-dependent alteration in fibroblast function and defective mechanical stimulation. The American journal of pathology, 168(6), 1861-1868.

5. Cheng, W., Yan-hua, R., Fang-gang, N., & Guo-an, Z. (2011). The content and ratio of type I and III collagen in skin differ with age and injury. African Journal of Biotechnology, 10(13), 2524-2529.

6. Ganceviciene, R., Liakou, A. I., Theodoridis, A., Makrantonaki, E., & Zouboulis, C. C. (2012). Skin anti-aging strategies. Dermato-endocrinology, 4(3), 308-319.

7. León-López, A., Morales-Peñaloza, A., Martínez-Juárez, V. M., Vargas-Torres, A., Zeugolis, D. I., & Aguirre-Álvarez, G. (2019). Hydrolyzed Collagen—Sources and Applications. Molecules, 24(22), 4031.

8. Baumann, L. (2007), Skin ageing and its treatment. J. Pathol., 211: 241-251.

9. Czajka, A., Kania, E. M., Genovese, L., Corbo, A., Merone, G., Luci, C., & Sibilla, S. (2018). Daily oral supplementation with collagen peptides combined with vitamins and other bioactive compounds improves skin elasticity and has a beneficial effect on joint and general wellbeing. Nutrition Research, 57, 97-108.

10. de Miranda, R. B., Weimer, P., & Rossi, R. C. (2021). Effects of hydrolyzed collagen supplementation on skin aging: a systematic review and meta‐analysis. International Journal of Dermatology.

11. Subhan, F., Ikram, M., Shehzad, A., & Ghafoor, A. (2015). Marine collagen: an emerging player in biomedical applications. Journal of food science and technology, 52(8), 4703-4707.

12. Lim, Y. S., Ok, Y. J., Hwang, S. Y., Kwak, J. Y., & Yoon, S. (2019). Marine collagen as a promising biomaterial for biomedical applications. Marine drugs, 17(8), 467.

13. Proksch E., Segger D., Degwert J., Schunck M., Zague V., Oesser S. (2014) Oral Supplementation of Specific Collagen Peptides Has Beneficial Effects on Human Skin Physiology: A Double-Blind, Placebo-
Controlled Study. Skin Pharmacol Physiol 27:47–55.

14. Proksch, E., Schunck, M., Zague, V., Degwert, J., Oesser, S. (2014) Oral intake of specific bioactive collagen peptides reduces skin wrinkles and increases dermal matrix synthesis. Skin Pharmacology and
Physiology 27(3), 113-119.

15. Asserin, J., Lati, E., Shioya, T., Prawitt, J. (2015) The effect of oral collagen peptide supplementation on skin moisture and the dermal collagen network: evidence from an ex vivo model and randomized
placebo-controlled clinical trials. Journal of Cosmetic Dermatology 14(4), 291-301.

16. Choi, F. D., Sung, C. T., Juhasz, M. L., & Mesinkovsk, N. A. (2019). Oral collagen supplementation: A systematic review of dermatological applications. Journal of drugs in dermatology: JDD, 18(1), 9-16.

17. Barati, M., Jabbari, M., Navekar, R., Farahmand, F., Zeinalian, R., Salehi‐Sahlabadi, A., Abbaszadeh, N., Mokari-Yamchi, A. & Davoodi, S. H. (2020). Collagen supplementation for skin health: A mechanistic systematic review. Journal of Cosmetic Dermatology.

18. Schrieber, R., Gareis, H. (2007) Gelatine Handbook: Theory and Industrial Practice. Wiley-VCH, Weinheim, 347 pp.

19. Mintz, GR., Reinhart, GM., Lent, B. (1991) Relationship between collagen hydrolysate molecular weight and peptide substantivity to hair. Journal of the Society of Cosmetic Chemists 42, 35-44.

20. Zdzieblik, D., Oesser, S., Baumstark, M. W., Gollhofer, A., & König, D. (2015). Collagen peptide supplementation in combination with resistance training improves body composition and increases muscle strength in elderly sarcopenic men: a randomised controlled trial. The British journal of nutrition, 114(8), 1237–1245.

21. Yamada, S., Nagaoka, H., Terajima, M., Tsuda, N., Hayashi, Y., & Yamauchi, M. (2013). Effects of fish collagen peptides on collagen post-translational modifications and mineralization in an osteoblastic cell culture system. Dental materials journal32(1), 88-95.

De informatie op deze pagina is gebaseerd op wetenschappelijk onderzoek en is uitsluitend bedoeld ter informatie over collageen. Geen van de informatie op deze pagina is rechtstreeks van toepassing op de producten die op deze website worden geadverteerd. SANA Amsterdam is niet aansprakelijk voor de teksten in artikelen op externe websites waarin claims worden gedaan over de effecten van producten en/of ingrediënten die geen deel uitmaken van onze eigen publicaties, marketing of promotie.

NL
NL