คอลลาเจน

เค้าโครงและฟังก์ชัน

คอลลาเจนเป็นโปรตีนที่เป็นโปรตีนโครงสร้างประกอบเป็นส่วนสำคัญของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันและพยุง ดังนั้นจึงเกิดขึ้นกับอวัยวะส่วนใหญ่ในร่างกายของเรา คอลลาเจนเป็นโปรตีนเส้นใยชนิดหนึ่งและมีโครงสร้างทางกายวิภาคที่เฉพาะเจาะจงเพื่อให้ได้โปรตีนที่เสถียร โมเลกุลของคอลลาเจนมีโครงสร้างพื้นฐานที่ประกอบด้วยโซ่โพลีเปปไทด์สามสาย โปรตีนเหล่านี้รวมกันเป็นโปรตีนที่ประกอบด้วยกรดอะมิโนแต่ละตัวมากถึง 1,000 ตัวซึ่งเป็นหน่วยที่เล็กที่สุดของโปรตีน

การสังเคราะห์สารตั้งต้นของคอลลาเจนถูกผลิตขึ้นครั้งแรกในเซลล์ โซ่โปรตีนทั้งสามเกาะกันและบิดไปมา พวกเขาสร้างโครงสร้างพื้นฐานที่หมุนตามเข็มนาฬิกาซึ่งส่งผลให้โมเลกุลของคอลลาเจนมีความยาวประมาณ 300 นาโนเมตรและหนา 1.5 นาโนเมตร การจัดเรียงนี้เรียกว่าเกลียวสามชั้นและเป็นสารตั้งต้นของคอลลาเจน การผลิตคอลลาเจนเพิ่มเติมจะเกิดขึ้นนอกเซลล์ เอนไซม์บางชนิดจะตัดเปปไทด์ออกจากโปรคอลลาเจนที่ส่วนปลาย ตอนนี้สามารถจัดเรียงเกลียวสามตัวแบบขนานและสร้างสะพานข้ามได้ ซึ่งหมายความว่าโมเลกุลของเพื่อนร่วมงานเป็นเครือข่ายซึ่งกันและกันจึงสร้างกรอบที่มั่นคงและสัมพันธ์กัน

ในกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงคุณสามารถเห็นการตีเส้นในแนวนอนโดยทั่วไปซึ่งเกิดจากการที่โมเลกุลของเพื่อนร่วมงานเรียงตัวกันเป็นเส้นใยและปลายทับซ้อนกัน ในที่สุด fibrils หลาย ๆ ตัวก็กลายเป็นเส้นใยคอลลาเจน จากนั้นโมเลกุลของน้ำจะจับตัวกับคอลลาเจนสำเร็จรูปซึ่งหมายความว่าคอลลาเจนจะมีปริมาณน้ำสูงเสมอ การประกอบโซ่เปปไทด์ที่แตกต่างกันทำให้เกิดเกลียวสามตัวที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงมีการสร้างความแตกต่างระหว่างคอลลาเจนประเภทต่างๆซึ่งโดยปกติจะมีหมายเลขติดต่อกันเช่นคอลลาเจนชนิดที่ 1 ประเภทที่ 2 หรือประเภทที่ 3

ประเภทของคอลลาเจนเกิดขึ้นแตกต่างกันในเนื้อเยื่อประเภทต่างๆในร่างกายของเรา โดยทั่วไปคอลลาเจนจะพบในผิวหนังกระดูกกระดูกอ่อนเส้นใยเอ็นเอ็นฟันผิวหนังกล้ามเนื้อและในดวงตา คอลลาเจนที่มีอยู่ช่วยให้โครงสร้างเหล่านี้มีความแข็งแรงและเสถียรภาพที่จำเป็น เนื่องจากคุณสมบัติที่ยืดหยุ่นมากกระดูกกระดูกอ่อนและเส้นเอ็นจึงทนต่อการฉีกขาด แต่ก็ยืดหยุ่นได้เช่นกัน

ในกระดูกและฟันมีส่วนเกี่ยวข้องกับการสร้างแร่การสร้างกระดูกและเคลือบฟันและเป็นส่วนสำคัญของการเผาผลาญที่นั่น อวัยวะในร่างกายของเรามักจะถูกล้อมรอบด้วยแคปซูลและเนื้อเยื่อไขมัน คอลลาเจนยังสร้างชั้นผิวและส่วนใหญ่จะอยู่ในเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน ดังนั้นอวัยวะจึงแยกออกจากกัน แต่ยังคงยืดหยุ่นในตำแหน่งของมัน ดังนั้นคอลลาเจนจึงมีส่วนเกี่ยวข้องกับการกันกระแทกและความยืดหยุ่นของอวัยวะของเราและทำหน้าที่ป้องกันเนื้อเยื่อไขมัน

คอลลาเจนในผิวหนัง

คอลลาเจนในสัดส่วนที่ใหญ่มากอยู่ในผิวหนังซึ่งทำหน้าที่สนับสนุนที่สำคัญสำหรับชั้นผิวหนังและเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่อยู่ติดกัน ในฐานะที่เป็นโปรตีนคอลลาเจนมีคุณสมบัติในการจับน้ำซึ่งช่วยให้ผิวตึง เนื่องจากโครงสร้างพิเศษของคอลลาเจนคอลลาเจนจึงยืดหยุ่นได้ดีซึ่งหมายความว่าผิวจึงยืดหยุ่นและยืดหยุ่นได้ดี คอลลาเจนมีความสำคัญอย่างไร ความกระชับของผิว จะแสดงเมื่อปริมาณคอลลาเจนลดลงอย่างช้าๆจากประมาณกลางทศวรรษที่ 20

ริ้วรอยแรกจะปรากฏขึ้นทีละเล็กทีละน้อยซึ่งเกี่ยวข้องกับการสลายคอลลาเจนในผิวหนัง ผิวหนังจึงสูญเสียความยืดหยุ่นและยุบตัวลง การสร้างคอลลาเจนของตัวเองลดลงอย่างมีนัยสำคัญซึ่งเป็นสาเหตุที่แตกต่างกัน ผลิตภัณฑ์เครื่องสำอาง ในรูปแบบของครีมหรือส่วนประกอบของคอลลาเจนเช่นโปรตีนและกรดอะมิโนพยายามเติมเบาะคอลลาเจนจากภายนอก ครีมที่มีคอลลาเจนหรือการฉีดเข้าผิวหนังโดยตรงควรทำให้ริ้วรอยเรียบเนียนอีกครั้งและทำให้ผิวดูตึงขึ้น เนื่องจากคอลลาเจนจับตัวกับน้ำผิวจึงควรดูกระชับและสดชื่นขึ้นอีกครั้งทันทีหลังการฉีดทรีทเมนท์

ประเภทของคอลลาเจน

พิมพ์ครั้งที่ 1

เมื่อพูดถึงคอลลาเจนมีการสร้างความแตกต่างระหว่างประเภทต่างๆซึ่งแต่ละประเภทประกอบกันเป็นสัดส่วนที่แตกต่างกันในอวัยวะต่างๆ คอลลาเจน Type I มีความยาวประมาณ 300 นาโนเมตรและเป็นโครงสร้างทั่วไปของเส้นใยคอลลาเจนที่อัดแน่นซึ่งอาจมีความหนาระหว่าง 50 ถึง 200 นาโนเมตร ในแง่ของปริมาณคอลลาเจนชนิดที่ 1 พบมากที่สุดในร่างกายมนุษย์ ประเภทนี้พบได้บ่อยในผิวหนังเนื้อเยื่อเกี่ยวพันเส้นเอ็นกระดูกพังผืดของกล้ามเนื้อและกระจกตา ในโครงสร้างที่กล่าวถึงคอลลาเจนอยู่ในเมทริกซ์นอกเซลล์ซึ่งหมายความว่าคอลลาเจนล้อมรอบเซลล์แต่ละเซลล์ในผิวหนังกระดูกและเส้นเอ็น

โดยการกักเก็บน้ำไว้ในคอลลาเจนทำให้อวัยวะต่างๆมีความแข็งแรงเชิงกล คอลลาเจนไทป์ 1 ที่มีอยู่สูงในผิวหนังและเส้นเอ็นทำให้มีความแข็งแรงและยืดหยุ่นเป็นพิเศษ สัดส่วนของเพื่อนร่วมงานช่วยให้มั่นใจได้ถึงกำลังรับแรงอัดที่จำเป็นและความแน่นของโครงสร้างต่างๆ

หนึ่งในความผิดปกติของการสังเคราะห์คอลลาเจนประเภท 1 ที่รู้จักกันดีที่สุดคือ Osteogenesis ไม่สมบูรณ์. นี้เป็น โรคกระดูกพรุนความบกพร่องทางพันธุกรรมในการสร้างกระดูก เป็นผลให้มีการผลิตคอลลาเจนน้อยเกินไปและกระดูกมีความเสถียรและยืดหยุ่นน้อยลง สิ่งนี้อาจแตกต่างกันขึ้นอยู่กับความรุนแรงของโรค ก้าวไปที่ผู้ป่วย กระดูกหักที่เกิดขึ้นเองและบ่อยครั้ง บน. ความผิดปกติของกะโหลกศีรษะและกระดูกสันหลังยังสามารถเกิดขึ้นได้ นอกจากนี้ผู้ป่วยมักจะไม่เติบโตสูงมากเนื่องจากโรคนี้มีผลต่อการเจริญเติบโตของกระดูกทั้งหมด

พิมพ์ครั้งที่ 2

คอลลาเจนชนิดที่ 2 เช่นเดียวกับประเภทที่ 1 ยังเป็นคอลลาเจนที่สร้างเส้นใย ในแง่ของความยาวทั้งสองประเภทมีความคล้ายคลึงกันมาก ประเภทที่ 2 มีความยาวประมาณ 300 นาโนเมตร แต่มักจะบางกว่าคอลลาเจนประเภท 1 คอลลาเจนชนิดที่ 2 มีอยู่ทั่วไปในไฮยาลีนและยางยืด กระดูกอ่อน ข้างหน้า. กระดูกอ่อนไฮยาลินเป็นเส้นรอยต่อของร่างกายและเป็นชั้นบนสุดของช่องว่าง

กระดูกอ่อนยืดหยุ่นเกิดขึ้นเช่นที่ใบหูช่องหูและในหลอดลมเล็ก ๆ ของปอด ในขณะที่คอลลาเจนชนิดที่ 1 มีโครงสร้างหนาแน่นเส้นใยคอลลาเจนชนิดที่ 2 จะอยู่อย่างหลวม ๆ ในโครงสร้างต่างๆในเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน นอกจากคอลลาเจนแล้วยังมีสารอื่น ๆ เช่นโปรตีโอไกลแคนและ กรดไฮยาลูโรนิก ในกระดูกอ่อน เนื่องจากองค์ประกอบนี้และการสะสมของน้ำกระดูกอ่อนจึงทนต่อแรงกดยืดหยุ่นและยืดได้ แต่ไม่คงที่เหมือนกระดูก

ไฮโดรไล

Hydrolysates เป็นผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการสลายโปรตีนหรือโปรตีน ไฮโดรไลเสตสามารถหาได้จากคอลลาเจนโดยการแยกเอนไซม์ (ไฮโดรไลซิส) โปรตีนคอลลาเจนเหล่านี้ควรได้รับจากคอลลาเจนชนิดที่ 1 และใช้เป็น ผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร ใช้ พวกมันมีโซ่กรดอะมิโนสั้น (เปปไทด์) ในสัดส่วนที่สูงและคล้ายกับเจลาตินมาก

ความแตกต่างอย่างหนึ่งคือคอลลาเจนไฮโดรไลเสตไม่เป็นเจลและสามารถละลายได้ง่ายในน้ำ เป็นผงสีขาวไม่มีกลิ่นและรสจืดที่สามารถใช้ในการจับตัวเป็นอิมัลชันและทำให้เกิดฟองได้ ผงนี้ใช้โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอาหารที่อุดมด้วยโปรตีนและ โภชนาการการกีฬา. มีให้ในรูปแบบผงที่สามารถละลายได้และเสริมการบริโภคโปรตีนในระหว่างการออกกำลังกายอย่างหนัก นอกจากนี้ยังใช้เพื่อซ่อมแซมเนื้อเยื่อกระดูกอ่อนที่เสียหาย

ไฮโดรไลเสตของคอลลาเจนควรไปกระตุ้นการสร้างกระดูกอ่อนและสร้างวัสดุข้อต่อที่สึกหรอขึ้นมาใหม่ ในผู้ป่วยที่มีภาวะกระดูกอ่อนสึกกร่อน (โรคข้อเข่าเสื่อม) สิ่งนี้จะนำไปสู่การปรับปรุงความเจ็บปวดและการเคลื่อนไหวของข้อต่อ โปรตีนคอลลาเจนยังมีอยู่ในผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางบางชนิดเนื่องจากร่างกายดูดซึมได้ดีจึงควรสามารถแทรกซึมเข้าไปในชั้นลึกของผิวหนังและปรับปรุงและทำให้ผิวดูเต่งตึงขึ้น