Hvað er kollagen og í hvað er það mest notað?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Hvað er kollagen og í hvað er það mest notað?
Allmargir hafa sent Vísindavefnum spurningar um kollagen. Hér er mörgum þeirra svarað, þeirra á meðal:

Er það sannað að kollagen sé eins hollt og gagnlegt og framleiðendur fæðubótarefna vilja meina? (Yrsa Rún) Hvað er kollagen? (Ólafur Tumi) Getið þið sagt mér hvað kollagen gerir? (Bragi) Getur það gert gagn að innbyrða kollagen í töflu- eða duftformi? (Björg Elín) Hvað er kollagen og er hægt að búa það til? Bætir það liði og húð við inntöku? (Brynhildur Björk) Hvað er kollagen? Er það eitthvað sem bætir heilsuna? (Sigrún)

Kollagen er prótín (eggjahvítuefni) sem finnst í mjög ríkum mæli í bandvef allra dýra, þar með talið manna og fiska. Það myndar langa, sterka þræði sem halda saman holdinu. Þess vegna er sérstaklega mikið af því í húð, sinum, beinum og fleiri vefjum sem þurfa styrk.

Þegar kjöt eða fiskur er matreiddur með suðu eða steikingu brotna kollagenþræðirnir niður og losna úr holdinu. Flestir kannast til dæmis við að kjötsúpa hleypur þegar hún kólnar en það gerist einmitt vegna þess að kollagenbútarnir sem hafa losnað úr kjötinu festast saman aftur að hluta. Fyrir tilstuðlan sýru og meltingarhvata heldur niðurbrot kollagenþráðanna áfram þegar maturinn kemur í meltingarveginn. Afurðir meltingarinnar, sem eru stakar amínósýrur og örstuttir bútar af kollagenkeðjunum (peptíð), fara síðan inn í blóðrásina og nýtast sem orka eða til uppbyggingar.

Sama gildir við framleiðslu á kollagenvöru, með suðu losna kollagenþræðirnir auðveldlega úr holdi hráefnisins og gjarnan eru notuð hjálparefni svo sem sýra til að hvetja niðurbrot þráðanna í suðunni. Þræðirnir eru brotnir mismikið niður eftir því í hvað á að nota þá. Niðurbrotið kollagenið er svo hreinsað úr soðinu og gjarnan þurrkað og mulið eða formað í plötur til að auðvelda flutning og geymslu.

Efnaferlið sem brýtur sundur prótínþræðina í kollageninu kallast vatnsrof (hydrolysis). Ef ætlunin er að búa til vöru úr kollageni sem inniheldur einstakar amínósýrur og stuttar amínósýrukeðjur þá er það einfaldlega soðið lengur. Eiginleikar vörunnar fara eftir því hversu mikið kollagenið er brotið niður. Minna niðurbrot gefur fastara hlaup, til dæmis í lyfjahylki eða til að nota sem lím.

Orðið kollagen er samsett úr gríska orðinu kolla (κόλλα) sem þýðir lím og grísku endingunni -gen (γέν) sem má þýða sem -gerð. Orðið má sem sagt þýða bókstaflega sem límgerðarefni. Kollagen-lím framleitt úr dýraholdi var mikið notað til smíða og í iðnaði áður fyrr og er enn notað í sérstökum tilfellum. Límið sem festir saman hina mismunandi hluta Stradivarius-fiðlanna margfrægu er einmitt kollagen-lím og enn í dag þykir það besti valkostur við samsetningu á fiðlum og öðrum fínum viðarhljóðfærum. Það er nefnilega hægt að ná hljóðfærinu í sundur til viðgerðar með því að hita límið án þess að skaða viðarhlutana.

Kollagenvörur unnar úr sláturafgöngum dýra og fiska eru þó allra mest notaðar í matvælaiðnaði og eru framleiddar í verulegu magni til slíkra nota um allan heim. Matarlím eða gelatín, eins og það heitir í mörgum málum, nýtist í allt frá lyfjahylkjum til hlaupsælgætis og er sennilega eitt mest notaða aukaefni í matvælaframleiðslu. Áður fyrr báru íslenskar húsmæður gjarnan fram veislurétti sem búnir voru til með matarlími svo sem laxarönd, grísasultu og rækjuhlaup. Matarlím fæst bæði í duftformi og sem glær blöð sem minna á plastfilmu áður en þau eru leyst upp í heitu vatni til að búa til hvers kyns hlaupgóðgæti. Ein best þekkta gelatín-vörutegundin heitir Husblas, nafn sem margar húsmæður ættu að þekkja. Hugtakið húsblas er meira að segja að finna í íslenskum orðabókum sem samheiti matarlíms. Unnin matvæli innihalda gjarnan matarlím.

Kollagen sem fæðubótarefni

Í dag eru vörur kenndar við kollagen iðulega auglýstar með fyrirheitum um heilsubót og fegurðarauka. Halda mætti að um eitthvað nýtt og merkilegt sé að ræða en í raun eru þau efni sem þarna eru á ferðinni sambærileg við venjulegt matarlím og aðra kollagenvöru. Kollagen er að finna í nánast öllum mat sem upprunninn er úr dýraríkinu og lítill munur er á amínósýruhlutföllum í þeim. Ef við fáum sambærileg næringarefni úr flestum mat, hvernig getur þá kollagen verkað gegn liðverkjum eða hrukkum þegar það er selt sem fæðubótarefni? Ættu þá ekki allir sem borða til dæmis beikon, egg, kjötsúpu, laxarönd eða harðfisk að losna við liðverkina og fá sléttari húð? Einfalda svarið er að engar vörur unnar úr kollageni hafa meiri heilsubætandi eiginleika en öll önnur prótínnæring. Kollagen-fæðubótarefni eru ekkert annað en niðurbrotið og hreinsað prótín, sem svo brotnar enn frekar niður í meltingunni og nýtist á sama hátt og annað prótín í mat, sem amínósýrur og stuttar peptíðkeðjur sem líkaminn ráðstafar að vild.

Hvort sem verið er að framleiða fæðubótarefni eða matarlím til matargerðar þá er niðurbrotsferlið það sama. Oft sjást fullyrðingar um að tiltekið fæðubótarefni sé sérstaklega vatnsrofið eða hafi einhverja aðra eiginleika af því það er upprunnið úr dýrindis sjávarfangi. Lítill munur er á amínósýruinnihaldi kollagens í fiskum og öðrum dýrum og hreinsaða kollagenið sem er í fæðubótarvörunum skortir alls kyns önnur nauðsynleg efni sem fást við að borða fjölbreytta fæðu.

Hvaðan svo sem kollagenbætiefnið er upprunnið þá heldur það áfram að brotna niður í meltingunni og sogast svo út í blóðið sem hver önnur næring. Í líkamanum eru þessi efni svo ýmist notuð sem orkugjafi eða við nýmyndun prótína. Skiptir þá engu fyrir líkamann hvort amínósýrurnar eru fengnar úr ljúffengri ýsu eða öðrum mat, eða úr fallegri dós með vel hreinsuðu dufti sem inniheldur einfaldlega niðurbrotið fisk-kollagen. Líkaminn velur sjálfur hvert hann sendir amínósýrurnar. Ef kollagenmyndun í liðum eða húð er skert, til dæmis vegna aldurs, þá gerir líkaminn engan greinarmun á því hvor amínósýrurnar eigi uppruna sinn úr fæðubótarvöru eða úr eggi, beikoni eða grænmeti sem innihalda alveg eins amínósýrur.

Prótíngæði matvara fara eftir því hvort matvaran innihaldi allar lífsnauðsynlegu amínósýrurnar. Dýraafurðir innihalda allar þær níu lífsnauðsynlegu amínósýrur sem við getum ekki myndað sjálf. Kollagenprótínið er mjög svipað í dýrum og fiskum og því er ekki hægt að halda því fram að vara unnin úr fiski sé á einhvern hátt betri að innihaldi. Úr þeim báðum fáum við amínósýru (hýdroxýprólín) sem ekki finnst í öðrum prótínum en eina amínósýru skortir nær alveg í öllu kollageni (sýstín). Sú er reyndar ekki lífsnauðsynleg þannig að það er ekki mjög alvarlegt.

Þetta sýnir hvers vegna er svo mikilvægt að borða fjölbreytta fæðu og fá líka í sig önnur prótín og næringarefni. Skammtarnir sem ráðlagðir eru af fæðubótarefnunum eru afar litlir og inntaka á slíkum vörum bætir litlu við næringarþörf okkar. Neysla á hreinsuðu kollagen-fæðubótarefni bætir því ekki upp neinn raunverulegan skort.

Fæðubótarframleiðendur vísa gjarnan í rannsóknir sem þeir halda fram að sanni eiginleika sinnar vöru. Þær rannsóknir sem geta talist marktækar gefa misvísandi niðurstöður og þar sem jákvæð áhrif sjást í vel gerðum rannsóknum eru þau svo lítil að það skiptir ekki máli. Ekki er pláss til að orðlengja frekar um það hér en samantekið þá staðfesta þær marktæku rannsóknir sem hafa verið gerðar ekki neina heilsubótarvirkni af því að neyta kollagens sem fæðubótarvöru, umfram það að neyta kollagens úr hefðbundinni fæðu úr dýraríkinu. Það væri líka afar ósennilegt að hreinsað matvælaprótín hefði slík áhrif eins og hér hefur verið rökstutt. Þess má einnig geta að EFSA (e. European Food Safety Authority) hefur ekki samþykkt neina heilsutengda fullyrðingu um kollagen.

Framleiðsla og sala svokallaðra fæðubótarefna er ábatasamur iðnaður, eins og sjá má af verðdæmum í töflunni hér fyrir neðan. Víða fer slík framleiðsla fram samhliða matarlímsframleiðslu. Hráefnið í kollagen-vörur er ódýrt og jafnvel ókeypis sums staðar því annars þyrfti að farga miklu magni af úrgangi frá fiskvinnslu og slátrun. Niðurbrotna kollagenið er skilið úr soðinu af slíkum úrgangi, hreinsað og þurrkað og pakkað í fallegar umbúðir. Áhættan af framleiðslunni er engin ef framleiðslan er vönduð því engar aukaverkanir eru líklegar af efni sem er til staðar í flestum matvælum og hefur enga líffræðilega virkni umfram venjulegan mat.

Til frekari fróðleiks og samanburðar skoðuðu höfundar verð á matarlími í mismunandi vörum í næstu kjörbúð. Hafa ber í huga að kollagen í matarlími, fiski og fæðubótardufti er nánast sambærilegt að næringarinnihaldi, munurinn á hlutfallslegu magni amínósýra í vörunum er svo lítill að hann skiptir ekki máli, allra síst í þeim litlu skömmtum sem ráðlagðir eru til inntöku af fæðubótarkollageni. Verð á hvert kg er miðað við þyngd prótíns (kollagens) í vörunni.

Matarlím1	7.250 kr/kg	Dæmigerð notkun í uppskrift að hlauprétti: 10 g
Ýsa2	18.000 kr/kg	Dæmigerð máltíð: um 30 g prótíns
Fæðubótarefni A3	26.650 kr/kg	Ráðl. dagskammtur vöru um 10 g
Fæðubótarefni B4	52.357 kr/kg	Ráðl. dagskammtur vöru 1 g
1Algeng hlaupgelatínvara í blöðum 20 g/145kr. 2Miðað við áætlað kollageninnihald í ýsuholdi 200 g/kg og 2.700 kr/kg af roðflettum flökum. 3Íslensk vara unnin úr fiski 7.995 kr/300g Selt með ýmsum fullyrðingum um heilsubætandi áhrif. 4Íslensk vara með niðurbrotnu kollageni (uppruni ótilgreindur), þörungum og C-vítamíni. 2.199 kr/42gr. Selt með fullyrðingum um áhrif á hrukkur og öldrunarbreytingar.

Ítarefni:

• Þuríður Þorbjarnardóttir. (2017, 9. janúar). Geta kollagen og elastínþræðir í snyrtivörum haft áhrif á hrukkumyndun? Vísindavefurinn. (Sótt 7.3.2022).
• Marlena Gauza-Włodarczyk, Leszek Kubisz, Dariusz Włodarczyk. (2017). Amino acid composition in determination of collagen origin and assessment of physical factors effects. International Journal of Biological Macromolecules, 104 (Part A): 987-991.

Myndir:

• Facebook.com. (Sótt 9.3.2022).
• Manufacturing. (Sótt 10.03.2022).
• Flickr.com. Höfundur myndar: jeffreyw. Birt undir CC BY 2.0 leyfi. (Sótt 9.3.2022).

Svarið var uppfært í júlí 2022....