Морской и бычий коллаген: сравнение источников для медицинского применения

1. Коллаген в организме: зачем коже нужен этот белок
2. Что такое бычий коллаген: структура и происхождение
3. Морской рыбный коллаген: особенности и свойства
4. Чем отличается морской коллаген от бычьего: структурные различия
5. Какой коллаген лучше морской или бычий: области применения
6. Бычий коллаген в инъекционной косметологии
7. Коллаген из говядины или из рыбы: что выбрать для разных задач
8. Биосовместимость и индивидуальная переносимость
9. Технологии обработки и сохранение структуры белка
10. Персонализация выбора в клинической практике
11. Перспективы использования различных источников коллагена
12. Источники

Коллаген в организме: зачем коже нужен этот белок

Коллаген – основной структурный белок соединительной ткани, который составляет около 30% от всех белков в организме человека.^[1] В коже он формирует каркас дермы, обеспечивая её механическую прочность, упругость и способность противостоять деформации. Существует более 28 типов коллагена, но в дерме преобладает коллаген I типа (80–90% от общего количества), который отвечает за структурную целостность кожи.^[2]

С возрастом синтез собственного коллагена замедляется: после 25 лет его выработка снижается примерно на 1–1,5% ежегодно.^[3] Это приводит к истончению дермы, снижению тургора, появлению морщин и изменению текстуры кожи. Именно поэтому в эстетической медицине и косметологии используются препараты на основе коллагена, полученного из внешних источников – животных тканей или морских организмов.^[4]

Вопрос выбора источника коллагена становится актуальным при рассмотрении различных форм препаратов. Бычий коллаген получают из тканей крупного рогатого скота, а рыбный коллаген – из кожи, чешуи и костей рыб.^[5] Каждый из этих источников имеет свои структурные особенности, которые определяют области их применения в медицинской практике.

Что такое бычий коллаген: структура и происхождение

Бычий коллаген – это структурный белок, получаемый из тканей крупного рогатого скота, преимущественно из кожи, сухожилий и костей.^[6] По своему аминокислотному составу и трёхмерной структуре он наиболее близок к коллагену человека, что делает его востребованным сырьём для производства медицинских препаратов.^[6] В тканях крупного рогатого скота содержится преимущественно коллаген I типа, который представляет собой фибриллярный белок с тройной спиралью из трёх полипептидных цепей.^[1]

Бычий коллаген характеризуется высокой температурой денатурации (около 37–40°C), что связано с особенностями структуры тройной спирали и высоким содержанием аминокислот пролина и гидроксипролина.^[6] Эти аминокислоты обеспечивают стабильность белковой структуры и её устойчивость к температурным воздействиям. Такие свойства делают бычий коллаген предпочтительным для инъекционных препаратов, где важна сохранность нативной структуры белка при введении в ткани.^[7]

Производство бычьего коллагена для медицинских целей включает строгий отбор сырья, ветеринарный контроль и многоступенчатую очистку.^[8] Сырьё проходит обработку для удаления неколлагеновых белков, липидов и других примесей, после чего стерилизуется методами, не разрушающими нативную структуру белка. Это обеспечивает высокую степень биосовместимости препаратов на основе бычьего коллагена.^[8]

Морской рыбный коллаген: особенности и свойства

Рыбный коллаген получают из кожи, чешуи и костей рыб, преимущественно холодноводных видов.^[5] По аминокислотному составу морской коллаген близок к коллагену I типа, но имеет структурные отличия, связанные с адаптацией к более низким температурам среды обитания. Основное отличие заключается в меньшем содержании аминокислот пролина и гидроксипролина по сравнению с бычьим коллагеном.^[5]

Морской рыбный коллаген характеризуется более низкой температурой денатурации (около 20–30°C в зависимости от вида рыбы) и меньшей молекулярной массой.^[5] Тройная спираль рыбного коллагена менее стабильна при температуре тела человека, что влияет на механические свойства белка и его способность формировать организованные структуры в тканях. Эти особенности определяют области применения морского коллагена в медицинской практике.^[9]

Рыбный коллаген польза которого рассматривается в исследованиях по биодоступности, характеризуется меньшим размером пептидов при гидролизе.^[9] Это может способствовать лучшему усвоению при пероральном приёме, что делает морской коллаген востребованным в составе БАДов и некоторых косметических средств для наружного применения. Однако для инъекционных процедур структурная нестабильность рыбного коллагена при температуре тела ограничивает его применение.^[7]

Чем отличается морской коллаген от бычьего: структурные различия

Основные различия между бычьим и рыбным коллагеном связаны с особенностями аминокислотного состава и организации белковой структуры.^[6] Бычий коллаген содержит больше пролина и гидроксипролина – аминокислот, которые обеспечивают стабильность тройной спирали и её устойчивость к температурным воздействиям.^[6] Рыбный коллаген имеет меньшее содержание этих аминокислот, что делает его структуру менее стабильной при физиологических температурах.^[5]

Ключевые различия между источниками коллагена:

• Температура денатурации: у бычьего коллагена выше (37–40°C), у рыбного ниже (20–30°C)
• Содержание пролина и гидроксипролина: выше в бычьем коллагене
• Молекулярная масса: бычий коллаген имеет большую молекулярную массу

Эти структурные различия определяют физико-химические свойства коллагена и его поведение в биологических тканях.^[6] Бычий коллаген в большей степени сохраняет нативную структуру при температуре тела человека, что позволяет ему формировать организованные фибриллярные структуры в дерме и выполнять структурообразующую функцию.^[7] Морской коллаген при температуре тела частично денатурирует, что ограничивает его способность создавать стабильные структуры в тканях.^[5]

Различия в структуре также влияют на биосовместимость и иммуногенность материалов. Бычий коллаген, будучи ближе по структуре к человеческому, демонстрирует высокую степень биосовместимости при соблюдении технологий очистки.^[8] Морской коллаген также рассматривается как биосовместимый материал, но его применение в инъекционных формах ограничено структурной нестабильностью.^[9]

Какой коллаген лучше морской или бычий: области применения

Вопрос «какой коллаген лучше» не имеет однозначного ответа, поскольку выбор зависит от формы применения и поставленных задач.^[7] Коллаген морской или бычий выбирается специалистами на основании понимания структурных свойств белка и требований к препарату.

Бычий коллаген в косметологии используется преимущественно в инъекционных формах для коррекции возрастных изменений кожи, работы с рубцовыми деформациями и восстановления структуры дермы.^[10] Нативная форма бычьего коллагена сохраняет трёхмерную структуру белка, что позволяет ему взаимодействовать с фибробластами и создавать каркас для роста собственных клеток соединительной ткани.^[11] Препараты на основе бычьего коллагена применяются внутрикожно или подкожно в зависимости от показаний.^[10]

Морской рыбный коллаген находит применение преимущественно в пероральных формах – БАДах и нутрицевтиках.^[9] При приёме внутрь коллаген расщепляется в желудочно-кишечном тракте на аминокислоты и пептиды, которые затем могут участвовать в синтезе собственных белков организма.^[12] В некоторых исследованиях отмечается, что пептиды морского коллагена могут обладать более высокой биодоступностью за счёт меньшего размера, однако данные требуют дальнейшего изучения.^[9] Рыбный коллаген также используется в некоторых косметических средствах для наружного применения.

Бычий коллаген в инъекционной косметологии

Препараты на основе нативного бычьего коллагена I типа используются в клинической практике для коррекции инволюционных изменений кожи различной этиологии.^[10] Нативная структура белка позволяет ему интегрироваться в дерму и взаимодействовать с клетками соединительной ткани, что описано в исследованиях по биосовместимости коллагеновых материалов.^[11]

COLLOST® – линейка препаратов на основе нативного коллагена I типа, созданных с применением запатентованных технологий обработки сырья.^[13] Технология PoliONICol® позволяет усилить гидратирующие свойства коллагена при сохранении его нативной формы, а технология MicronONIC® обеспечивает микроструктуризирование коллагенового материала для более равномерного распределения в тканях .^[13] Источником коллагена для COLLOST® являются биоматериалы животного происхождения, прошедшие строгий ветеринарный контроль и многоступенчатую очистку.^[13]

COLLOST® выпускается в нескольких формах: микронизированный коллаген (COLLOST® micro) и коллагеновые гели различной концентрации (Гель COLLOST® 7% и Гель COLLOST® 15%).^[13] Микронизированная форма содержит 150 мг стерильного нативного коллагена I типа во флаконе и может использоваться для работы с деликатными зонами, включая периорбитальную область. Гель COLLOST® 15% представляет собой препарат с высокой концентрацией коллагена на мировом рынке инъекционных коллагеновых материалов.^[13]

Коллаген из говядины или из рыбы: что выбрать для разных задач

Какой коллаген мне лучше принимать: морской или бычий? Ответ на этот вопрос зависит от формы применения и поставленных задач.^[7] Для инъекционных процедур в эстетической медицине предпочтителен бычий коллаген, сохраняющий нативную структуру при температуре тела человека.^[7] Для пероральных форм могут использоваться оба источника, поскольку коллаген всё равно расщепляется в желудочно-кишечном тракте.^[12]

При выборе препарата для коррекции возрастных изменений кожи специалисты эстетической медицины ориентируются на форму коллагена и способ его введения.^[10] Препараты на основе нативного коллагена, такие как COLLOST®, используются для внутрикожного и подкожного введения при инволюционных изменениях кожи, снижении тургора и эластичности, а также для работы с гипотрофическими и атрофическими рубцами.^[13] Нативная структура бычьего коллагена обеспечивает его способностью взаимодействовать с дермальным матриксом и клетками соединительной ткани.^[11]

Для пероральных форм выбор между бычьим и морским коллагеном менее критичен с точки зрения структурных свойств, поскольку оба типа белка подвергаются гидролизу в организме.^[12] Морской коллаген часто выбирают по соображениям индивидуальных предпочтений или диетических ограничений. В составе БАДов используется гидролизованный коллаген из обоих источников, который представляет собой смесь пептидов различной длины.^[9]

При работе с рубцовыми деформациями и выраженными изменениями кожи специалисты отдают предпочтение инъекционным формам нативного коллагена.^[10] COLLOST® применяется для коррекции гипотрофических и атрофических рубцов после акне, ветряной оспы, а также для работы со стриями.^[13] Выбор концентрации препарата (7% или 15%) определяется выраженностью изменений и регенераторным потенциалом кожи пациента.

Биосовместимость и индивидуальная переносимость

Вопрос биосовместимости и индивидуальной переносимости актуален для обоих источников коллагена.^[8] Современные технологии очистки позволяют получать высокоочищенные препараты с минимальным содержанием иммуногенных компонентов, однако индивидуальная чувствительность к белкам животного или морского происхождения может встречаться.^[8]

Бычий коллаген, будучи структурно близким к человеческому, демонстрирует высокую степень биосовместимости при соблюдении технологий производства.^[8] Препараты COLLOST® проходят многоступенчатую очистку и стерилизацию, что обеспечивает удаление неколлагеновых белков и других примесей.^[13] Каждая партия продукции контролируется на соответствие медицинским стандартам по стерильности, отсутствию эндотоксинов и соответствия установленным стандартам.^[13]

Морской коллаген также рассматривается как биосовместимый материал, однако его применение в инъекционных формах ограничено не столько вопросами иммуногенности, сколько структурными свойствами белка.^[9] Низкая температура денатурации и меньшая стабильность тройной спирали при температуре тела делают рыбный коллаген менее подходящим для создания препаратов, требующих сохранения нативной структуры.^[5] В пероральных формах оба источника коллагена могут использоваться в зависимости от индивидуальных предпочтений и переносимости.^[12]

Технологии обработки и сохранение структуры белка

Ключевым фактором при производстве коллагеновых препаратов является сохранение нативной структуры белка или её контролируемое изменение в зависимости от назначения продукта.^[6] Для инъекционных препаратов критично сохранение трёхмерной структуры коллагена, что требует применения специальных технологий обработки сырья.^[11]

Технологии PoliONICol® и MicronONIC®, применяемые в производстве COLLOST®, направлены на сохранение нативной структуры бычьего коллагена I типа при одновременном улучшении его функциональных свойств.^[13] Технология PoliONICol® позволяет усилить гидратирующие свойства коллагена за счёт модификации структуры без разрушения тройной спирали. Технология MicronONIC® обеспечивает микроструктуризирование коллагенового материала, что способствует более равномерному распределению препарата в тканях при инъекционном введении.^[13]

Для производства гидролизованного коллагена, используемого в пероральных формах, применяются методы ферментативного или химического расщепления белка.^[12] При этом нативная структура разрушается, и коллаген превращается в смесь пептидов различной длины. Такая форма обладает лучшей растворимостью и может использоваться в составе БАДов, но не подходит для инъекционных процедур, где требуется структурообразующая функция белка.^[5]

Персонализация выбора в клинической практике

Современная эстетическая медицина движется в сторону персонализации процедур с учётом индивидуальных особенностей пациента, состояния кожи и поставленных задач.^[10] Выбор между различными источниками и формами коллагена является частью этого подхода.

COLLOST® предоставляет возможности для персонализации за счёт вариативности форм и концентраций.^[13] Микронизированная форма COLLOST® micro позволяет врачу выбирать компоненты для гидратации коллагена – физиологический раствор, плазму крови пациента или зарегистрированные мезопрепараты. Это даёт возможность адаптировать процедуру под индивидуальные особенности кожи и задачи коррекции. Препарат выпускается в трёх объёмах: 0,05 г для деликатных зон, 0,15 г как универсальный вариант и 0,45 г для работы с большими поверхностями.^[13]

Гелевые формы COLLOST® 7% и 15% различаются по концентрации коллагена и выбираются в зависимости от выраженности изменений кожи.^[13] Гель 7% рассматривается специалистами для работы с кожей со сниженным регенераторным потенциалом, а гель 15% – при необходимости более интенсивной коррекции. Такая вариативность позволяет врачу подобрать оптимальный вариант препарата для каждого конкретного случая.

Перспективы использования различных источников коллагена

Развитие технологий обработки коллагенового сырья расширяет возможности применения как бычьего, так и морского коллагена в медицинской практике.^[6] Исследования в области биосовместимости, структурных свойств и механизмов взаимодействия коллагена с тканями продолжаются, что может привести к появлению новых форм препаратов и протоколов их применения.^[11]

Бычий коллаген сохраняет значимое место среди материалов для инъекционных препаратов в эстетической медицине благодаря структурной близости к коллагену человека и возможности сохранения нативной формы белка.^[6] Препараты линейки COLLOST® демонстрируют возможности современного подхода к использованию бычьего коллагена с применением технологий, направленных на улучшение функциональных свойств при сохранении нативной структуры.^[13]

Морской коллаген продолжает развиваться в направлении пероральных форм и косметических средств для наружного применения.^[9] Исследования биодоступности коллагеновых пептидов и их возможного влияния на синтез собственного коллагена представляют интерес для развития нутрицевтиков.^[12] Однако для инъекционных процедур бычий коллаген остаётся предпочтительным выбором специалистов эстетической медицины.^[7]

 

Источники

1. Плеханова Л.Г., Шелехова Т.В. Коллаген: строение, свойства, применение // Вестник новых медицинских технологий. 2017. Т. 24, № 3. С. 114–120.
2. Шехтман М.М., Бурдина Л.М. Типы коллагена и их роль в физиологии кожи // Российский журнал кожных и венерических болезней. 2019. № 2. С. 78–84.
3. Баранова Н.Г., Ключникова Н.В. Возрастные изменения кожи и методы их коррекции // Клиническая дерматология и венерология. 2018. № 4. С. 56–62.
4. Кулаков А.А., Григорьян А.С. Применение коллагена в реконструктивной хирургии // Стоматология. 2016. Т. 95, № 5. С. 67–73.
5. Михайлова Е.А., Соколова Л.И. Морской коллаген: особенности структуры и биологическая активность // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2021. № 6. С. 34–40.
6. Севастьянов В.И., Кирпичников М.П. Биомедицинские материалы на основе коллагена // Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2018. № 2. С. 98–105.
7. Гладкова Е.В., Артемьева С.Б. Биосовместимость коллагеновых материалов животного происхождения // Биомедицинская химия. 2020. Т. 66, № 1. С. 23–29.
8. Онищенко Н.А., Крашенинников М.Е. Контроль качества биомедицинских материалов // Биотехнология. 2019. Т. 35, № 4. С. 45–52.
9. Зайцева О.В., Алексеева Н.Т. Биодоступность коллагеновых пептидов различного происхождения // Вопросы питания. 2020. Т. 89, № 4. С. 67–74.
10. Калинина С.Н., Рахматуллина Л.Н. Инъекционные методы коррекции возрастных изменений кожи // Пластическая хирургия и косметология. 2019. № 4. С. 112–118.
11. Юцковская Я.А., Кубанова А.А. Нативный коллаген в дерматокосметологии: механизмы действия // Вестник дерматологии и венерологии. 2020. № 3. С. 89–96.
12. Громова О.А., Торшин И.Ю. Пептиды коллагена: метаболизм и клиническое применение // Фарматека. 2018. № 7. С. 56–64.
13. Инструкция по применению медицинского изделия COLLOST