Glicyna, prolina, hydroksyprolina: aminokwasy, z których zbudowany jest kolagen

Kolagen ma bardzo nietypowy skład: mniej więcej co trzeci aminokwas to glicyna, a dużą jego część tworzą prolina i hydroksyprolina. Ta trójka wyjaśnia od razu wiele rzeczy: dlaczego kolagen jest mocny, dlaczego po wypiciu pojawia się z niego we krwi swoisty peptyd Pro-Hyp i dlaczego do jego tworzenia organizm potrzebuje witaminy C. Te same trzy aminokwasy znajdziesz także w kolagenie morskim.

Klasyczna analiza kolagenów rybich (Piez i Gross, Journal of Biological Chemistry, 1960) zmierzyła, że glicyna stanowi około 317 do 345 reszt na 1000 w kolagenie karpia, dorsza i szczupaka, czyli mniej więcej jedną trzecią. To nie przypadek. Glicyna jest najmniejszym aminokwasem i mieści się wewnątrz ciasno skręconej potrójnej helisy, gdzie większy aminokwas by się nie przecisnął. Dlatego co trzecia pozycja w kolagenie to glicyna.

Prolina i hydroksyprolina to iminokwasy o strukturze pierścieniowej. Działają jak wzmocnienia, które nie pozwalają potrójnej helisie się rozluźnić. Im więcej ich kolagen ma, tym wyższą temperaturę wytrzyma. Kolagen morski ma ich nieco mniej niż wołowy, dlatego jest wrażliwszy na ciepło (to powód zasady do 60 °C).

Hydroksyprolina jest dodatkowo rzadkością. W zwykłych białkach pokarmu prawie jej nie ma, więc gdy organizm znajdzie ją we krwi w peptydzie, jest to praktycznie podpis kolagenu.

Wiązanie prolina-hydroksyprolina niezwykle dobrze opiera się trawieniu. Dlatego para Pro-Hyp dociera do krwi w całości. Badanie Iwaiego i in. (Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2005) zmierzyło ją w ludzkiej krwi po wypiciu kolagenu jako główny peptyd kolagenowy, ze szczytem po 1 do 2 godzin. Pro-Hyp dodatkowo działa jako sygnał dla fibroblastów, komórek tworzących kolagen. Aminokwasy z kolagenu nie są więc tylko cegłami, ale i poleceniem do budowy.

Aby organizm wytworzył z proliny hydroksyprolinę i prawidłowo złożył kolagen, potrzebuje enzymów, dla których witamina C jest niezbędnym kofaktorem. Bez witaminy C tworzenie kolagenu szwankuje; klasycznym historycznym przykładem jest szkorbut. Dlatego ma sens przyjmowanie kolagenu rano wraz z witaminą C, dostarczasz organizmowi jednocześnie peptydy budulcowe i kofaktor do własnego tworzenia.

• Glicyna: co trzeci aminokwas, umożliwia ciasną potrójną helisę.
• Prolina: wzmocnienie helisy, surowiec dla hydroksyproliny.
• Hydroksyprolina: podpis kolagenu; w parze Pro-Hyp przeżywa trawienie i służy jako sygnał.
• Witamina C: kofaktor, bez którego organizm nie tworzy hydroksyproliny ani kolagenu.

Źródła

• Piez K. A., Gross J. The amino acid composition of some fish collagens. Journal of Biological Chemistry, 1960. doi.org/10.1016/S0021-9258(18)69466-9
• Iwai K. i in. Identification of food-derived collagen peptides in human blood after oral ingestion of gelatin hydrolysates. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2005. doi.org/10.1021/jf050206p