Ingrediens
Kollageeni on eläinkunnan tunnetuimpia proteiineja, ja sen nimi kertoo, mistä ominaisuudesta se aikoinaan tunnistettiin. Sana muodostuu kreikan sanasta kolla, joka tarkoittaa liimaa, ja päätteestä -geeni, joka viittaa muodostamiseen. Nimi juontuu havainnosta: kun kollageenipitoista kudosta, kuten vuotaa, luuta tai jänteitä, keitetään pitkään vedessä, syntyy sitkeä liemi, joka jäähtyessään hyytyy. Juuri tästä ilmiöstä valmistettiin ennen liimaa.
Tässä artikkelissa käydään läpi, mitä kollageeni on: millainen molekyyli se on, mistä aminohapoista se rakentuu, mitä eri kollageenityypit tarkoittavat ja missä kohdin elimistöä ne sijaitsevat. Lisäksi selitetään, mitä hydrolysoitu kollageeni kemiallisesti tarkoittaa, missä ruoka-aineissa kollageenia esiintyy ja mistä raaka-aineista ravintolisien kollageeni valmistetaan.
Kollageeni on proteiini, jolla on poikkeuksellinen rakenne
Kollageeni on proteiini, eli se rakentuu aminohapoista, jotka on liitetty toisiinsa pitkäksi ketjuksi. Useimmat elimistön proteiinit laskostuvat kolmiulotteisiksi kerähköiksi, mutta kollageeni ei tee niin. Sen sijaan kolme pitkää aminohappoketjua kiertyy toistensa ympärille tiiviiksi köydeksi. Tätä rakennetta kutsutaan kolmoiskierteeksi eli tripleheliksiksi, ja sitä pitävät koossa ketjujen välille syntyvät vetysidokset.
Kolmoiskierre on kollageenin määrittelevä piirre. Yksittäiset kolmoiskierteet järjestyvät edelleen paksummiksi säikeiksi eli fibrilleiksi, ja fibrillit puolestaan kimpuiksi. Lopputulos on vetolujuudeltaan huomattavan kestävä säie. Se, kuinka mineralisoitunut rakenne on, vaihtelee sen mukaan, missä kudoksessa kollageeni sijaitsee: luussa kollageenisäikeiden väliin kertyy kalsiumyhdisteitä, jänteessä ei.
Glysiini, proliini ja hydroksiproliini
Kollageenin aminohappokoostumus on epätavallinen. Ketjussa toistuu säännöllinen kuvio, jossa joka kolmas aminohappo on glysiini, elimistön pienin aminohappo. Kuviota merkitään usein muodossa Gly–X–Y, jossa X ja Y voivat olla eri aminohappoja, mutta joissa erityisen usein esiintyvät proliini ja hydroksiproliini. Proliinia on kollageenissa noin 17 prosenttia aminohapoista.
Glysiinin toistuminen joka kolmannessa kohdassa ei ole sattumaa. Glysiinin sivuketju on vain yksi vetyatomi, joten se on ainoa aminohappo, joka mahtuu kolmoiskierteen ahtaaseen keskiöön. Suurempi aminohappo estäisi kierteen kiertymisen. Hydroksiproliini taas on kollageenille niin ominainen, että sen pitoisuutta käytetään laboratoriossa kollageenin tunnistamiseen: sitä esiintyy vain harvoissa muissa proteiineissa.
Elimistön yleisin proteiini
Kollageeni on nisäkkäiden yleisin yksittäinen proteiini. Arviot vaihtelevat jonkin verran, mutta yleisesti esitetty haarukka on, että kollageeni muodostaa noin 25–35 prosenttia nisäkkään koko proteiinimäärästä. Syy on rakenteellinen: kollageeni on sidekudoksen perusaine, ja sidekudosta on kaikkialla. Iho, luu, rusto, jänteet, nivelsiteet, verisuonten seinämät ja elinten tukirakenteet sisältävät kaikki kollageenia.
Ihmisen elimistöstä tunnetaan 28 eri kollageenityyppiä. Ne eroavat toisistaan aminohappojärjestykseltään ja siltä osin, miten säikeet järjestyvät. Valtaosa elimistön kollageenista on kuitenkin kolmea tyyppiä: yli 90 prosenttia on tyyppiä I tai tyyppiä III, ja kolmantena merkittävänä tulee tyyppi II.
Kollageeni tyyppi I
Tyypin I kollageeni on selvästi yleisin. Sitä esiintyy ihossa, luussa, jänteissä, nivelsiteissä ja hammasluussa sekä verisuonten seinämissä. Ihossa se sijaitsee pääosin verinahassa eli dermiksessä, joka on orvaskeden alapuolinen kerros. Tyypin I säikeet ovat paksuja ja järjestyvät kimpuiksi, mikä tekee niistä vetolujuudeltaan kestäviä.
Kun kollageenista puhutaan kosmetiikan ja kauneudenhoidon yhteydessä, kyse on yleensä juuri tyypistä I, koska se on ihon yleisin kollageenityyppi. Tämä on anatominen havainto siitä, missä ainetta esiintyy.
Kollageeni tyyppi II
Tyypin II kollageeni on ruston pääasiallinen kollageeni. Rustoa on korvalehdissä, nenässä, kylkiluiden päissä, henkitorvessa ja nivelpintojen rustokerroksessa. Tyypin II säikeet ovat ohuempia kuin tyypin I ja muodostavat rustossa verkkomaisen rakenteen yhdessä vettä sitovien proteoglykaanien kanssa.
Ravintolisien ainesosaluetteloissa tyypin II kollageeni mainitaan usein muodossa denaturoimaton tyypin II kollageeni. Denaturoimaton tarkoittaa tässä yhteydessä yksinkertaisesti sitä, että kolmoiskierrettä ei ole valmistuksessa purettu, toisin kuin hydrolysoidussa kollageenissa.
Kollageeni tyyppi III
Tyypin III kollageenia esiintyy monissa samoissa kudoksissa kuin tyypin I kollageenia, usein sen rinnalla. Sitä on erityisesti verisuonten seinämissä, sisäelinten tukikudoksessa, lihaskalvoissa ja ihossa. Tyypin III säikeet ovat ohuita ja haaroittuvia, ja niistä muodostuvaa verkostoa kutsutaan retikulaarisäikeistöksi.
Mitä hydrolysoitu kollageeni tarkoittaa
Hakusana hydrolysoitu kollageeni on yleinen, mutta itse termi jää usein selittämättä. Hydrolyysi tarkoittaa kemiallista reaktiota, jossa vesimolekyyli katkaisee sidoksen. Proteiinien kohdalla katkaistava sidos on peptidisidos, joka yhdistää kaksi aminohappoa toisiinsa. Kun kollageenia hydrolysoidaan, pitkät aminohappoketjut katkeavat lyhyemmiksi pätkiksi, joita kutsutaan peptideiksi.
Katkaisu voidaan tehdä kolmella tavalla, ja teollisuudessa käytetään kaikkia:
- Happokäsittely sopii heikommin ristisidoksia sisältävälle raaka-aineelle, kuten sianvuodalle. Käsittely kestää tyypillisesti 10–48 tuntia.
- Emäskäsittely sopii tiiviimmin ristisidotulle raaka-aineelle, kuten naudanvuodalle, ja vie huomattavasti pidempään, tavallisesti useita viikkoja.
- Entsyymikäsittely hyödyntää proteiineja pilkkovia entsyymejä. Se on näistä nopein ja tuottaa tasalaatuisimman lopputuloksen.
Kollageeni, gelatiini ja hydrolysoitu kollageeni ovat kolme eri asiaa, vaikka ne ovat samaa alkuperää. Alkuperäisessä kollageenissa kolmoiskierre on ehjä. Gelatiini syntyy, kun kierre puretaan lämmön ja veden avulla, mutta ketjut ovat yhä pitkiä: siksi gelatiini liukenee kuumaan veteen ja hyytyy jäähtyessään. Hydrolysoitu kollageeni on pilkottu tätä pidemmälle, lyhyiksi peptideiksi.
Peptidien pituudella on käytännön merkitystä nimenomaan liukoisuuden kannalta. Lyhyet ketjut eivät enää muodosta hyytelöä, ja ne liukenevat myös kylmään veteen. Tämän vuoksi hydrolysoitua kollageenia voidaan käyttää juomajauheissa ja nesteissä, joissa hyytyminen olisi ei-toivottua. Molekyylipaino vaihtelee laajalla alueella sen mukaan, millä menetelmällä ja kuinka pitkälle hydrolyysi on viety.
Miten kollageeni muodostuu elimistössä
Kollageenia valmistavat pääasiassa sidekudoksen solut, fibroblastit, sekä luussa osteoblastit ja rustossa kondrosyytit. Solu tuottaa ensin esiasteen, prokollageenin, jonka päissä on ylimääräiset ketjunpätkät. Ne estävät kierteen kokoontumisen liian aikaisin solun sisällä. Kun prokollageeni on erittynyt solun ulkopuolelle soluväliaineeseen, päät katkaistaan entsyymeillä, ja molekyylit järjestäytyvät säännölliseksi säikeeksi. Lopuksi säikeiden väliin syntyy ristisidoksia, jotka lukitsevat rakenteen paikalleen. Ristisidosten määrä kasvaa kudoksen iän myötä, ja se selittää, miksi vanhemman eläimen sidekudos on sitkeämpää kuin nuoren — sama ilmiö näkyy keittiössä lihan hauduttamisajassa.
Kollageeni liimana ja gelatiinina
Ennen synteettisiä liimoja puuseppien ja soittimenrakentajien käyttämä liima keitettiin nahasta, luusta ja jänteistä. Sama raaka-aine ja sama kemia tuottaa gelatiinin, jota käytetään elintarvikkeissa hyytelöimiseen sekä aikoinaan valokuvausfilmin emulsiokerroksessa. Kollageenin nimi on siis kirjaimellinen kuvaus siitä, mihin ainetta ensin käytettiin.
Kollageeni ruoassa
Kollageenia saadaan ruoasta samoista kudoksista, joissa sitä eläimessäkin on: nahasta, luusta, rustosta ja sidekudoksesta. Käytännössä sitä on eniten seuraavissa:
- Luuliemi ja pitkään haudutetut liemet. Kun luita ja niissä kiinni olevaa sidekudosta keitetään tunteja, kollageeni muuttuu gelatiiniksi ja liukenee liemeen. Jäähtyessään liemi hyytyy, mikä on merkki gelatiinista.
- Sidekudosta sisältävät liharuhon osat, kuten potka, niska, poski ja rintaliha. Näitä haudutetaan pitkään juuri siksi, että sitkeä sidekudos pehmenee.
- Kala nahkoineen sekä kalan ruodot ja päät, joita käytetään kalaliemessä.
- Kanan nahka ja kanan luista keitetty liemi.
- Gelatiinia sisältävät elintarvikkeet, kuten viinikumit, vanukkaat ja hyytelöt.
Kasvikunnan tuotteissa kollageenia ei ole lainkaan. Kollageeni on eläinproteiini, joten kasvipohjaisissa tuotteissa esiintyvät kollageenimaininnat viittaavat aina johonkin muuhun kuin kollageeniin itseensä.
Mistä ravintolisien kollageeni tulee
Ravintolisissä käytettävä kollageeni on lihan- ja kalankäsittelyn sivuvirtoja, jotka puhdistetaan ja käsitellään elintarvikelaatuisiksi. Tavallisimmat raaka-ainelähteet ovat:
- Nauta – vuota ja luu. Naudan kollageeni on tiiviisti ristisidottua, ja se käsitellään usein emäksellä tai entsyymeillä.
- Sika – nahka ja luu. Sian nahka on vähemmän ristisidottua, joten happokäsittely riittää.
- Kala – nahka ja suomut. Kalakollageenia kutsutaan usein marine-kollageeniksi, ja se on vaihtoehto silloin, kun nauta tai sika ei tule kysymykseen esimerkiksi ruokavaliosyistä.
Raaka-ainelähde näkyy tuotteen ainesosaluettelossa, ja se kannattaa tarkistaa pakkauksesta, jos lähteellä on itselle merkitystä.
Lue lisää
Tämä artikkeli käsittelee kollageenia ainesosana. Jos mietit kollageenilisiä tuotteina, aiheesta on erillinen kirjoitus: toimiiko kollageenitäydennys ja mitä siitä voi realistisesti odottaa.
Kollageeni Wellvitan valikoimassa
Wellvitan tuotteista kollageenia sisältävät Cartiflex Collagen ja Collagen Skin Improver.
Ravintolisä ei korvaa monipuolista ruokavaliota eikä terveellisiä elämäntapoja. Suositeltua päiväannosta ei tule ylittää. Jos käytät säännöllisesti lääkitystä tai olet raskaana, keskustele ravintolisien käytöstä lääkärin kanssa.
