Kollagén-hidrolizátumok szerepe a bőrvédelemben és az öregedés lassításában
Bevezetés
A bőr öregedésének egyik legfőbb oka a szervezetben természetesen termelődő kollagén fokozatos csökkenése. A kollagén a kötőszövet egyik legbőségesebb fehérjéje, amely a bőr feszességét, hidratáltságát és rugalmasságát biztosítja. Az életkor előrehaladtával, valamint az UV-sugárzás, a szabadgyökök és az oxidatív stressz hatására ez a szerkezet meggyengül, a bőr elvékonyodik, ráncosodik és veszít a fényéből.
A hidrolizált kollagén (HC) azért vált az utóbbi években tudományos érdeklődés tárgyává, mert nemcsak strukturális építőelemként, hanem antioxidáns hatású anyagként is szerepet kaphat. A benne található bioaktív peptidek segíthetnek semlegesíteni a szabadgyököket, így védelmet nyújthatnak a bőrsejteknek és lassíthatják az öregedés látható jeleit.
Mi a különbség a natív és a hidrolizált kollagén között?
A natív (sima) kollagén egy nagy molekulatömegű (~300 kDa) fehérje, amely ismétlődő aminosav-triplettekből épül fel: glicin (Gly), prolin (Pro) és hidroxiprolin (Hyp). Ez az összetett, hármas spirál szerkezet adja a kollagén szilárdságát és rugalmasságát, ugyanakkor éppen ez a tulajdonság korlátozza az alkalmazhatóságát.
Ahogy a szerzők fogalmaznak: „A fehérjék natív formában, mint például a kollagén, alacsony vízoldékonysággal rendelkeznek magas molekulatömegük miatt.”
1. ábra. A natív I-es típusú kollagén tripla-hélix szerkezete, amely ismétlődő glicin (Gly), prolin (Pro) és hidroxiprolin (Hyp) triplettekből épül fel. A kompakt térhálós szerkezet biztosítja a kollagén szilárdságát, ugyanakkor csökkenti a biológiai hozzáférhetőségét.
(Forrás: Tavakoli et al., 2024, Biomaterials Research)
A magas molekulatömeg és az erős térhálós szerkezet miatt a natív kollagén – például krémek vagy étrend-kiegészítők alapanyagaként – nem képes a bőr mélyebb rétegeibe jutni, és orális bevitel esetén is nehezen emészthető és felszívódó. Ez korlátozza a biológiai hatékonyságát.
Ezzel szemben a hidrolizált kollagén (HC) a natív kollagén denaturálásával, majd egy specifikus enzimes hidrolízissel készül.
A tanulmány szerint „a hidrolizált kollagént a natív kollagén denaturálása után egy enzimatikus folyamat során nyerik, amely a fehérjeláncokat kisebb peptidekre bontja, meghatározott amidkötések mentén.”.
Ennek az eljárásnak az eredménye egy alacsony molekulatömegű (jellemzően 1–10 kDa) peptideket tartalmazó elegy.
Topikális vizsgálatokban a 1,3–4,5 kDa méretű frakciók mutatták a legkedvezőbb penetrációt.
A HC a natív formával ellentétben:
vízoldékony,
biokompatibilis,
könnyen lebomlik,
és gyenge antigénhatású, vagyis nem vált ki immunreakciót.
Ezek a tulajdonságok teszik a HC-t különösen alkalmassá orális és topikális alkalmazásra egyaránt.
A kisebb méretű peptidek a szervezetben jól felszívódnak, és bizonyítottan képesek serkenteni a bőr fibroblasztjait, elősegítve ezzel a kollagén- és elasztinszintézist, valamint a bőr szerkezeti regenerációját.
Topikális hatások
A szerzők három fő útvonalat különítenek el, amelyeken keresztül a peptidek vagy más bioaktív hatóanyagok bejuthatnak a bőrbe:
az izzadságmirigyek járatain keresztül,
a szőrtüszőkön és faggyúmirigyeken át,
valamint közvetlenül a stratum corneumon (szarurétegen, SC) keresztül.
2. ábra. A peptidek bőrbe jutásának három lehetséges útvonala. Szemlélteti, hogy a gyógyszermolekulák és a kollagén peptidek három fő úton képesek áthatolni a bőrön: izzadságmirigy-járatokon keresztül, a szőrtüszőkön és faggyúmirigyeken át, illetve, közvetlenül a szarurétegen (stratum corneum, SC) keresztül.
Forrás: Aguirre-Cruz G., León-López A., Cruz-Gómez V., Jiménez-Alvarado R., Aguirre-Álvarez G. (2020).
A rendelkezésre álló adatok alapján a hidrolizált kollagént tartalmazó topikális formulák elsősorban a bőr felszínén hatnak: növelik a hidratáltságot, csökkenthetik a transzepidermális vízvesztést (TEWL), és film-képző hatásuk révén támogatják a barrier funkciót, miközben a mélyebb rétegekbe jutásuk korlátozott.
Összességében a topikális formulák inkább a bőr felszíni állapotát javítják, míg az orális hidrolizált kollagén klinikai vizsgálatok szerint növeli a keringésben megjelenő kollagén-eredetű peptideket, és javíthatja a bőr bizonyos tulajdonságait (pl. rugalmasság, hidratáltság, TEWL).
Topikális alkalmazás – a bőrön keresztüli felszívódás korlátai
A bőr legkülső rétege, a stratum corneum (SC), az egyik legfontosabb védelmi gát a környezeti hatásokkal és az idegen anyagok bejutásával szemben. Ez a réteg több, ceramidokból, zsírsavakból és koleszterinből álló lipidkettősből épül fel, amelyek közé szarusejtek (corneocyták) ágyazódnak – ezt nevezik gyakran „tégla és habarcs” (brick-and-mortar) szerkezetnek.
A hatóanyagok, így a kollagén-peptidek is, két fő útvonalon juthatnak át ezen a rétegen:
Az intercelluláris (sejtek közötti) úton, amikor a molekulák a lipidrétegek között haladnak;
A transzcelluláris (sejteken át vezető) úton, amikor magukon a szarusejteken keresztül próbálnak áthatolni.
Mivel a stratum corneum szoros, többrétegű lipidmátrixot alkot, ez a két természetes útvonal csak korlátozott hatóanyag-bejutást tesz lehetővé. A felszívódást mesterségesen fokozni lehet például liposzómás vivőanyagokkal, bőrhidratálással vagy fizikai módszerekkel (pl. mikrotűk, ultrahang, elektroporáció), de ezek mind kiegészítő, nem rutin eljárások.
Orális kollagén-hidrolizátum: antioxidáns és sejtaktív hatások
A hidrolizált kollagén orális formában történő fogyasztása ma már a „nutrikozmetikumok” kategóriájába tartozik. Ezek olyan táplálékkiegészítők, amelyek célzottan a bőr szépségének és fiatalságának megőrzését szolgálják:
„A szépség belülről fakad, ami azt jelenti, hogy a táplálkozás kulcsszerepet játszik az egészséges bőrben, és lassíthatja az öregedési folyamatot.”
A HC peptidek antioxidáns tulajdonságokkal is rendelkezhetnek, és ezeket Esfandi és munkatársai nyomán (Esfandi et al., 2019) két fő csoportba sorolhatják: primer és szekunder antioxidánsok.
A primer (lánctörő) antioxidánsok olyan molekulák, amelyek képesek elfogni a szabadgyököket, és ezzel megszakítani az oxidációs láncreakciókat, amelyek a sejtkárosodás és az öregedés egyik fő mozgatórugói.
A szekunder (megelőző) antioxidánsok ezzel szemben lassítják az oxidáció sebességét, például fémionok megkötésével (kelátképzés) vagy a reaktív oxigénformák lebomlásának elősegítésével.
Aguirre-Cruz és munkatársai egy 2019-es cikk alapján (Esfandi et al., 2019) a peptidek szabadgyök-semlegesítő képességét két fő mechanizmus alapján különítik el:
a hidrogénatom-átvitelen (HAT) és
az egyelektron-átvitelen (SET).
Mindkét folyamat párhuzamosan is végbemehet, de a peptidek aminosav-összetétele meghatározza, melyik dominál. A tirozinban gazdag peptidek elsősorban HAT-mechanizmuson keresztül működnek, vagyis hidrogénatomot adnak át a szabadgyöknek, ezzel stabilizálva azt. A cisztein- és hisztidin-tartalmú peptidek ezzel szemben főként SET-mechanizmust alkalmaznak, azaz elektronátadással semlegesítik a reaktív fajokat.
Ez a kettős hatásmechanizmus magyarázza, hogy a hidrolizált kollagén peptidek miért képesek hatékonyan mérsékelni az oxidatív stresszt, és védelmet nyújtani a bőr kollagén-, elasztin- és lipidszerkezetének. Az antioxidáns hatás tehát nem közvetlenül a kollagén jelenlétéből fakad, hanem a lebontott peptidek aminosav-összetételének köszönhető, amelyek aktívan részt vehetnek a sejtek oxidatív védelmében.
Felszívódás és biológiai hasznosulás
A HC egyik legnagyobb előnye, hogy a kis molekulatömegű peptidek vízoldékonyak, gyorsan felszívódnak a vékonybélből.
Kísérletes modellekben kimutatták (Yamamoto et al., 1992.), amikre Aguirre-Cruz és munkatársai hivatkoznak, hogy a fő bioaktív komponensek — Gly-Pro-Hyp és Pro-Hyp tripeptidek — állatmodellben már ~10 perc után megjelennek; míg a humán vizsgálatokban a csúcs ~30–60 perccel az orális bevételt követően jelennek meg a véráramban.
Állatmodellben már ~10 perc után megjelennek; humán vizsgálatokban a csúcs később (~30–60+ perc) jelentkezik
Ezek a peptidek a fibroblasztokat serkentik, fokozzák az extracelluláris mátrix (ECM) kollagén-szintézisét, és ezzel helyreállítják a bőr szerkezeti integritását.
Klinikai hatások és megfigyelések
Aguirre-Cruz és munkatársai áttekintése több független klinikai tanulmány eredményeit is összefoglalja, ahol a vizsgálatokban naponta különböző dózisú HC fogyasztása a következő javulásokat eredményezte:
🔹 Fokozott bőr-hidratáltság (stratum corneum víztartalma növekedett);
🔹 Javuló rugalmasság és feszesség;
🔹 Ránc-mélység csökkenése;
🔹 Egységesebb bőrtónus, UV-foltok területének csökkenése;
🔹 UV-indukált károsodás csökkenése, fotovédő hatás;
🔹 Sima, fényesebb, egészségesebb megjelenésű bőr;
Ezeket az eredményeket a peptidek antioxidáns és sejtszintű védelmet nyújtó, valamint fibroblaszt-aktiváló hatásai magyarázzák.
Összegzés
A hidrolizált kollagén tehát nem csupán egy „divatos” szépségkiegészítő, hanem tudományosan alátámasztott bioaktív anyag, amely képes:
belülről támogatni a bőr szerkezeti regenerációját,
hozzájárulni a sejtek oxidatív védelméhez,,
és lassítani az öregedési folyamatokat.
A natív kollagénnel szemben a HC kis molekulatömegű, jól felszívódó és bizonyítottan biológiailag aktív formát képvisel. A tudományos bizonyítékok alapján rendszeres, orális bevitele javíthatja a bőr hidratáltságát, rugalmasságát, tónusát és ellenállását az oxidatív stresszel szemben – vagyis valóban „belülről építi a szépséget”.
Mert végső soron nemcsak az számít, hogy mennyi kollagént fogyasztunk – hanem az is, hogy milyen formában tesszük.
Forrás:
Aguirre-Cruz, G., León-López, A., Cruz-Gómez, V., Jiménez-Alvarado, R., & Aguirre-Álvarez, G. (2020). Collagen hydrolysates for skin protection: Oral administration and topical formulation. Antioxidants, 9(2), 181.
Esfandi, R., Walters, M. E., & Tsopmo, A. (2019). Antioxidant properties and potential mechanisms of hydrolyzed proteins and peptides from cereals. Heliyon, 5(11), e02702.
Imrich Vanda
