Kolajen Suplementasyonları

İnsan vücudunda yaşlanma kronik ve arktinik olmak üzere iki türlü meydana gelmektedir. Kronik yaşlanma genlerle kontrol edilirken arktinik yaşlanma UV ışınları ve iyonizan radyasyon, sigara dumanı, kimyasallar, çevresel kirliliği ve yaşam stili nedeniyledir. Her ikisinin ortak yönü ise vücutta kolajen sentezinin azalmasıdır. Kolajen vücudumuzda ESM’te bulunur ve bu yapının ana bileşenidir. Kolajen vücudumuzdaki sarkmaları, kırışıklıkları, lekeleri önleyip kas gücünü, cildin parlaklığını, kas sıkılığını artırır ve eklemlerimiz için çok faydalı bir proteindir. 20 li yaşların ortasında sentezi azalmaya başlar ve 50 li yaşlardan sonra ise kolajen sentezi bitmektedir.

Kolajen, dokulardaki matriks hücrelerin arasında bulunan, hücre aralarını dolduran ve onları destekleyen kompleks bir yapıdır. Ayrıca su ve mineralleri tutar ve doku gerginliğini, esnekliğini, parlaklığını ve yumuşaklığını ayarlar. Çoğunlukla deri, tendonlar, iç organlar, kemik, kıkırdak ve bağ dokuda bulunur ve vücut tarafından fibroblast hücrelerince doğal yollarla üretilir (Sikorski, 2001, aktaran Bilek & Bayram, 2015)

Ayrıca derinin nem tutma kapasitesinde önemli rolü olan aquaporin protein ekspresyonunun yaşla beraber azalması deri bariyer bütünlüğünün bozulması ile ilişkilendirilmiştir. (Dermatol, 2010)

Bilinen 19 farklı kolajen türü vardır. Tip 1 kolajen %80 oranında insan vücudunda bulunmaktadır. Gençlerde cildin güzelleşmesi ve yaraların iyileşmesi için Tip 1 ve Tip 3 kolajene ihtiyaç kaçınılmazdır. Tip 2 kolajen ise ileri yaşlarda kemik ve eklem hastalıkları açısından önemlidir.

İnsan vücudunda kolajen biyosentezi sırasında ilk olarak, biyosentetik bir başlangıç maddesi olan prokolajen meydana gelmekte ve prokolajen özel enzimler aracılığı ile yıkıma uğrayarak kolajeni meydana getirmektedir (The Merck Index,1989).

Kolajeni diğer ipliksi proteinlerden farklı kılan en önemli özellikleri;

1. Pirolin, hidroksipirolin ve hidroksilizin içeriği,
2. Triptofan içermemesi, tirozin ve sülfür içeriğinin düşük olması,
3. Aminoasitlerden meydana gelen polar grup içeriğinin fazla olması, şeklinde sıralanmaktadır. Kolajen, ana yapısında gözlemlenen küçük farklılıklar (örneğin aminoasit ardışıklığı) dolayısı ile farklı tiplere ayrılmaktadır (Bornstein ve Sage, 1980).

Yaşlanma sürecindeki cilt yapısında kolajenle ilgili olarak meydana gelen üç önemli değişiklik:

1. Fibroblastlarda kolajen biyosentezinin azalması,
2. Kolajen tip I ve III miktarında belirgin azalma ile ESM’de buna bağlı olarak meydana gelen incelme,
3. İpliksi kolajen miktarının azalmasıyla cildin biyomekanik özelliklerini yitirmesi, olarak sıralanabilmektedir (Chaudhuri vd., 2000).

Güneş kaynaklı derideki kırışıklıklar, bozulmalar, esnekiyetin kaybı ise MMP (matris metalloproteinaz)ların enzimatik etkinliğinin artması ve prokolajen üretiminin azalması ile
meydana gelir. Güneş kaynaklı hasar gören ciltte Tip 1 ve Tip 3 kolajen miktarının belirgin ölçüde azalmış olduğu bulunmuştur.

Yaşlanma, sigara ve alkol, vücuttaki oksijen azlığı, beslenme yetersizlikleri ile güneş ve diğer dış etkenler nedeniyle 20’li yaşların ortalarından itibaren vücutta kolajen sentezi azalır.

Önemli bir protein ve amino asit kaynağı olan kolajenin sentezinin azalması ile yaraların geç iyileşmesi, yorgunluk ve performans düşüklüğü gibi semptomlar da görülmektedir. (Sağcan, Omay & Akın, 2011; aktaran Bilek & Bayram, 2015)

Elli yaşından sonra deride kolajen değişiklikleri başlamakta ve yüzeysel dermiste kolajen lifleri fragmante olup sonunda yıkıma uğramaktadır. Derin dermiste kolajen lifler kalınlaşıp fragmente olmakta ve yaşla beraber derin dermisin daha fibröz yapı kazanmasına neden olmaktadır. Yaş ilerledikçe bazı bireylerde kolajen fibrilllerinde ayrışma gözlenmekte ve bu durum kolajen liflerine daha kalın bir görünüm kazandırsa da gevşek bir lif yapısına neden olarak derinin dış güçlere direncini azaltmaktadır. Elastik liflerde yaşla beraber görülen fragmantasyon ve kalınlaşma deri elastikiyetinin bozulmasına neden olmaktadır (Resim 1). Bunun yanında ileri yaşlarda kıkırdak doku ve gözün yapısında bulunmakta olan Tip 2 kolajen, sentezinin azalmasıyla bağ doku ve kıkırdaklar esnekliğini kaybeder ve osteoporoz, romatizma başta olmak üzere çeşitli rahatsızlıklar meydana gelir. Kolajen hidrolizat günümüzde yaygın olan bu hastalığı engelleyici, eklem ağrılarını azaltıcı ve eklem iltihabını engelleyici etkiye sahiptir. (Anonymous, 2012; Guillerminet vd, 2010; Bonjour, 2005; Barnett vd,1998; aktaran Bilek & Bayram, 2015)

Günümüzde Fonksiyonel bir bileşen olan kolajen hidrolizatı, vücutta kolajen yapımını arttırarak kemik ve cilt sağlığını düzenleyici gıdalarda kullanılan popüler bir bileşen hale gelmiştir.

Kozmetik, gıda (süt, meyveli içecek, su vs.), biyomedikal, besin destekli gıdalar, eczacılık ve kozmetik alanlarında kolajen hidrolizatı kullanılmaktadır. Kolajen hidrolizatı kozmetik endüstrisinde özellikle yaşlanma karşıtı kremlerde oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak molekül büyüklüğünün yüksek olması nedeniyle, cildin dışından içeri nüfuz etmesinin zor olacağı yönünde eleştiriler bulunmaktadır.

Kolajen peptit olarakta bilinen kolajen hidrolizatı balık, domuz ve sığırdan üretilmektedir. Balık kaynaklı kolajen hidrolizatının biyoyararlılık değeri domuz ve sığır kaynaklı kolajen hidrolizatına göre daha yüksektir (Yetim, 2011; aktaran Bilek & Bayram, 2015)
Balık kaynaklı kolajen hidrolizatı şu anda gıda sanayinde yaygın olarak kullanılmayan, değerli bir protein kaynağıdır. Kolajen hidrolizatı, tüm dünyada gıda güvenliği ile ilgili yetkin bir otorite olarak kabul edilen FDA, EFSA tarafından genel olarak güvenilir kabul edilen, (EFSA, 2011; FDA, 1997; aktaran Bilek & Bayram, 2015) GRAS (Generally Recognized As Safe) olarak ilan edilmiştir ve alerjen riski taşımamaktadır. Türk Gıda Kodeksi takviye edici gıdalar tebliğine göre kolajen hidrolizatının gıdalarda kullanımı uygundur. (Anonim, 2014; aktaran Bilek & Bayram, 2015)

Bilimsel çalışmalara göre kolajen hidrolizatının emilimi sonrası vurgulanmış olan ilk etkisinin antioksidan oluşu, ikinci etkisi ise biyolojik aktiviteleri olduğu belirtilmiştir. (Tanaka, Koyama & Nomura, 2009; aktaran Bilek & Bayram, 2015)

Kolajen hidrolizat epidermis nem içeriğinin gelişimi, derinin yaşlanmasını önleyici, eklem ve bağ dokuları yenileyici etkisi olan biyoaktif bileşenleri bütünüyle karakterize etmektedir (Asghar, Henricson, R., 1982; Koyama vd, 2001; Cosgrove vd, 2007; aktaran Bilek & Bayram, 2015) Kolajen kolajenaz enzimi tarafından sindirilmektedir.

“Oral Collagen Supplementation: A Systematic Review of Dermatological Applications” araştırmasında; 805 hasta ile 11 çalışma yapılmıştır. 8 çalışmada 2,5g/d-10g/d arasındaki kolajen hidrolizatı 8-24 hafta boyunca basınç ülseri, selülit ve cilt yaşlanması için kullanılmıştır. İki çalışmada, 4 ila 12 hafta boyunca 3 g / gün kollajen tripeptit kullanılmış, cilt elastikiyetinde ve hidrasyonda belirgin bir gelişme kaydedilmiştir. Diğer 1 çalışmada ise kolajen dipeptit kullanılmış, yaşlanma karşıtı etkinliği incelenmiştir. Araştırma sonucunda; oral kolajen takviyelerinin ayrıca cilt elastikiyetini, hidrasyonunu ve dermal kolajen yoğunluğunu arttırdığı görülmüştür.

Yapılan klinik çalışmalara göre kolajen hidrolizatın olumlu etkilerinden faydalanmak için düzenli ve günlük önerilen kullanım dozu miktarında (g/gün) tüketmek gerekmektedir. Moskowitz tarafından önerilen günlük doz 10 gram olarak belirtilmiştir. Belirlenen bu miktarda kolajen hidrolizat alımının eklem, kemik ve cilt sağlığı üzerinde yararlı etkileri olduğu (Bruyère vd, 2012; Schauss vd, 2012), kanda hidroksipirolin konsantrasyonunun artması sonucunda kolajen sentezinin de arttığı deneysel olarak tespit edilmiştir. (Moskowitz, 2000; Ruiz-Benito vd, 2009; Morganti, Randazzo & Bruno, 1988; aktaran Bilek & Bayram, 2015)

Dolayısıyla kolajen hidrolizatı içeren maddelerin üretimi ile sağlık açısından faydalı bir ürün geliştirilmesi mümkündür.

Kolajen hidrolizatı içerikli yeni ürün geliştirilmesinde kullanılacak diğer bileşenlerin olumlu veya olumsuz etkileri göz önünde bulundurulmalıdır. Genellikle bu kapsamda geliştirilmiş ürün formülasyonlarında kolajen sentezini destekleyici olan C vitaminin kullanıldığı belirlenmiştir. Özellikle C vitamini ve benzeri antioksidanlar kolajenaz enzimini inhibe ederek etkinliğini azaltmakta ve kolajen hidrolizatının parçalanmasını önlemektedir.

Tedavide Tüketilen Kolajen Miktarının Olumlu Sonuçları:

Birincil olarak osteoartrit tanısı koyulan 45-70 yaş aralığındaki hastalara 3 aylık bir periyotta randomize, single blind ve kontrollü klinik çalışma yapılmıştır. Katılımcılar AC ve AC+CII olarak 2 gruba ayrılmıştır. AC grubuna günde 1500 mg acetaminophen, AC+CII grubuna ise
günde 1500 mg acetaminophen ve 10 mg tip 2 kolajen verilmiştir. Çalışmaya başlarken katılımcıların klinik, biyokimyasal analizlerinde ve yaşam kalitesinde istatistiksel bir fark yokken tedavinin 3. Ayından sonra AC+CII grubundaki acının anlamlı şekilde azaldığı görülmüştür. Araştırma sorucunda tip 2 kolajenin eklem iltihabına iyi geldiği, fonksiyonel statüyü arttırdığı ve klinik çıktıları düzenlediği görülmüştür.

“Pilonidal sinüs cerrahisi sonrası sekonder yara iyileşmesinde liyofilize tip 1 kolajen matriks kullanımı ile konvansiyonel tedavinin etkinliğinin karşılaştırılması” araştırmasında; Pilonidal sinüs hastalığı nedeniyle eksizyon ve marsupiyalizasyon sonrası sekonder iyileşmeye bırakılan toplam 55 hasta (kadın/ erkek:11/44) çalışmaya dahil edildi. I. grupta yara günlük povidon iyot ve serum fizyolojik ile temizlenerek gazlı bezler ile kapatılırken, II. grupta (n=28), yara yeri haftada 3 kez steril Tip I liyofilize kollajen matriks kullanılarak pansuman yapılmıştır. Sonuç olarak; Tip I liyofilize kollajen matriks kullanımı, hem yara iyileşmesini önemli ölçüde hızlandırmakta hem de düşük nüks oranları ile önemli bir avantaj sağlamaktadır. Fakat I. Grupta maliyet 420 USD iken II.grupta maliyet 585 USD’dir.

“Daily consumption of the collagen supplement Pure Gold Collagen® reduces visible signs of aging” makalesi; Pure Gold Collagen®, balık kıkırdaklarından elde edilen çözünür hidrolize kollajen tip I içeren bir sıvı takviyesidir. Pure Gold Collagen’in cilt yaşlanması üzerindeki etkilerini analiz etmek ve incelemek için 294 denek üzerinde açık bir etiket çalışması yapılmıştır. Çalışmanın amacı, Pure Gold Collagen takviyesinin dermisteki yeni kolajen oluşumunu arttırıp arttırmadığını ve yaşlanma belirtilerini azaltıp azaltmadığını belirlemektir. 1.Grupta; dermatologlar, bu 157 deneğin 109’unun (%69) yüz hatlarında gözle görülür veya belirgin bir iyileşme olduğunu belirtti. 2.Grupta; hem göz kenarlarındaki kırışıklık hem de sol ventral önkolda plasebo grubuyla karşılaştırıldığında kolajen yoğunluğunda anlamlı bir gelişme görüldü. Kolajen yoğunluğundaki yüzde artışın büyüklüğü önkoldakinden daha büyüktü. Bu çalışmanın sonuçları, Pure Gold Collagen takviyesinin günlük oral tüketiminin, 12 haftalık bir süre boyunca cilt kollajen yoğunluğunda saptanabilir bir iyileşmeye yol açtığını göstermektedir. 3.Grupta; Pure Gold Collagen kullanan deneklerin%37’sinde, cilt sıkılığında artış gözlendi. Bu gelişme istatistiksel olarak anlamlıdır.

Efficacy and tolerability of an undenatured type II collagen supplement in modulating knee osteoarthritis symptoms: a multicenter randomized, double-blind, placebo-controlled study: Tip 2 kolajenin diz osteoartriti ağrısı ve buna bağlı semptomlar için plasebo ve glukozamin hidroklorür artı kondroitin sülfatla karşılaştırıldığında etkinliği ve tolere edilebilirliğini değerlendirmek için çalışılmıştır. Araştırma sonunda tip 2 kolajen takviyesinin osteoartrit ağrısı bireylerinde diz eklemi semptomlarını iyileştirdiği ve iyi tolere ettiği bulunmuştur.

“Journal of Cosmetic Dermatology’deki Oral supplementation with specific bioactive collagen peptides improves nail growth and reduces symptoms of brittle nails” başlıklı araştırmaya göre; biyoaktif kolajen peptit tedavisi, tırnak büyümesini %12 artırırken, tırnak kırılma sıklığını da %42 azaltmıştır. Ayrıca Katılımcıların %64’ü kırılgan tırnaklarda global bir klinik iyileşme sağladı. Katılımcıların%88’i tedaviden 4 hafta sonra iyileşme yaşadı. Katılımcıların %80’i biyoaktif kolajen peptit kullanımının tırnaklarının görünümünü iyileştirdiğini ve tedavinin performansından tamamen memnun olduklarını kabul etti. Araştırmanın katılımcıları 18-50 yaş arasında olup 2,5 gr biyoaktif kolajen peptit tüketmişlerdir.

“Improvement of activity-related knee joint discomfort following supplementation of specific collagen peptides” başlıklı bir başka çalışma kolajen peptit suplementasyonunun fonksiyonel diz problemleri olan atletlerdeki etkisi üzerinedir. Çalışma 139 atlete 5 gr BCP veya placebo verilerek gerçekleştirilmiştir. Sonuç ise 5gr BCP’nin aktiviteye bağlı eklem ağrısının istatistiksel olarak anlamlı bir şekilde iyileşmesine yol açtığını göstermiştir.

“Collagen peptide supplementation in combination with resistance training improves body composition and increases muscle strength in elderly sarcopenic men: a randomised controlled trial” makalesinde kolajen peptit suplementasyonunun FFM ve kas kuvvetini arttıdığı, FM’yi ise azalttığı gözlenmiştir. Çalışmada bir gruba günde 15 gr kolajen peptit verilirken diğer grubada placebo uyulanmıştır.

“Improvement of Functional Ankle Properties Following Supplementation with Specific Collagen Peptides in Athletes with Chronic Ankle Instability” makalesinde;

Kronik ayak bileği dengesizliği (CAI) olan sporcularda ayak bileği stabilitesini arttırmada spesifik kollajen peptid desteğinin (SCP) etkinliğini araştırılmıştır. CAI’li 50 erkek ve kadın sporcunun katılımı ile altı aylık bir süre boyunca günde 5 g SCP veya 5 g plasebo ile randomize, çift kör ve plasebo kontrollü bir çalışma yapılmıştır. Altı ay sonra ayak bileği stabilitesi fonksiyonunun subjektif raporu belirgin şekilde düzeldi ve üç aylık takip, ayak bileği eklemi yaralanmalarının sayısında önemli bir düşüş olduğunu ortaya koydu.

“Decreased Collagen Production in Chronologically Aged Skin Roles of Age-Dependent Alteration in Fibroblast Function and Defective Mechanical Stimulation” makalesinde;

Tip 1 ve tip 3 kolajen fibrillerinin azalması kronolojik olarak yaşlanmış cildin karakteristik bir özelliğidir. Fibroblast yaşlanmasına bağlı kollajen sentezindeki azalma, genç ve yaşlı bireylerin derisinden izole edilen dermal fibroblastlar tarafından tip I prokollajenin üretimi ile izlenmiş, 80+ yaş grubunda prokollajenin daha düşük olduğu saptanmıştır. Devam eden kolajen sentezinin bir belirteci olan Tip I prokollajen içeriği yaşlı ciltlerde genç cilde karşı %68 oranında azalmıştır.

“Regenerative Treatment of Intrabony Defects in a Patient with Chronic Periodontitis” çalışmasında anlaşılmıştır ki; hastaya kronik periodontitis teşhisi konulması ile, başlangıç periodontal tedavi sonrası kemik içi defekt bölgelerinin tedavisi için flep operasyonu ile birlikte sığır kaynaklı ksenogreft ve kolajen membran uygulandı. Yapılan 4 yıllık takip sonrasında hastalığın tekrarlamadığı ve defekt bölgelerinde kemik dolumu saptandı. Kronik periodontitisli hastalarda kemik içi defekt bölgelerine sığır kaynaklı kemik ksenogrefiyle kolajen membranın kombine kullanılmasıyla uygulanan rejeneratif periodontal tedaviyle elde edilen klinik ve radyolojik açıdan olumlu sonuçlar 4 yıl boyunca korunmuştur.

“Efficacy and tolerability of an undenatured type II collagen supplement in modulating knee osteoarthritis symptoms: a multicenter randomized, double-blind, placebo-controlled study” çalışmasında 191 gönüllü 3 gruba ayrılarak 180 gün boyunca araştırmaya katılmıştır. 1 grup 40 mg zayıflatılmış tip 2 kolajen, 2. Grup 1500 mg glucosamine ve 1200 mg chondroitin sulfate almış, 3.grup ise placebo almıştır.180 gün sonunda zayıflatılmış tip 2 kolajenin diz eklem ağrılarına iyi geldiği görülmüştür.

“Oral Intake of Low-Molecular-Weight Collagen Peptide Improves Hydration, Elasticity, and Wrinkling in Human Skin: A Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Study” çalışmasında düşük molekül ağırlıklı kolajen peptit (LMWCP)’in cilt elastikiyeti, hidrasyonu ve kırışıklığına etkisi araştırılmıştır. Rastgele oluşturulan 2 gruptan birine 1000mg LMWCP, diğerine placebo verilmiştir. Araştırma sonucunda LMWCP’nin insan cildinin nemini, elastikiyetini ve kırışmasını iyileştirmek için sağlıklı bir fonksiyonel gıda bileşeni olarak kullanılabileceği kanısına varılmıştır.

“Daily oral supplementation with collagen peptides combined with vitamins and other bioactive compounds improves skin elasticity and has a beneficial effect on joint and general wellbeing” makalesinde hidrolize balık kollajenini, vitaminleri, antioksidanları ve diğer aktif bileşenleri içeren bir sıvı nutrasötik madde ile günlük oral takviyenin cilt dokusunu ve elastikiyetini artırabileceği ve ayrıca eklem sağlığını koruyucu bir etkisi olabileceği araştırılmıştır. Test ürününün kullanıldığı grupta katılımcıların ciltleri daha sulu ve elastik hale gelmiştir. Ek olarak test ürününün tüketimi eklem ağrısını% -43 azalttı ve eklem hareketliliğini %+39 arttırdı. Kondroitin sülfat, glukozamin, L-karnitin, vitaminler ve minerallerle birleştirilen kollajen biyoaktif peptidlerle oral destek, cilt yaşlanması ve eklem sağlığı ile ilgili klinik parametreleri önemli ölçüde geliştirmiştir ve bu nedenle yaşlanma belirtilerini yavaşlatmak için etkili bir çözüm olabileceği düşünülüyor.

Referanslar:

S. Ersus Bilek, S. Kaya Bayram Akademik Gıda 13(4) (2015) 327-334
Anadolu Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi Anadolu University Journal of Science and Technology Cilt/Vol.: 6 Sayı/No: 1: 3-13 (2005)
Kartal SP, Altunel CT, Irmak HS. Yaşlanma ve deri. Akgül A, editör. Gerontolojik/65+ Deri ve Sorunları. 1. Baskı. Ankara: Türkiye Klinikleri; 2019. p.3-8. GIDA (2019) 44 (3): 383-395 doi: 10.15237/gida.GD18112
Am J Pathol. 2006 Jun; 168(6): 1861–1868. doi: 10.2353/ajpath.2006.051302 Akademik Gıda 13(4) (2015) 327-334 Derleme Makale / Review Paper Use of Collagen Hydrolysate as a Functional Ingredient in Food Industry Appl Physiol Nutr Metab. 2017 Jun;42(6):588-595. doi: 10.1139/apnm-2016-0390.
Eurasian J Med. 2016 Jun; 48(2): 95–101.
NOBEL MEDICUS 23 | CİLT: 8, SAYI: 2
Skin Pharmacol Physiol. 2014;27(3):113-9. doi: 10.1159/000355523 Nutrition Journal volume 15, Article number: 14 (2016) Clin Interv Aging. 2014; 9: 1747–1758.

NutrRes. 2018 Sep;57:97-108. Clin Interv Aging. 2014; 9: 1747–1758. doi: 10.2147/CIA.S65939 Nutr J. 2016; 15: 14. doi: 10.1186/s12937-016-0130-8
August 2017, Journal of Cosmetic Dermatology 16(4) DOI: 10.1111/jocd.12393
British Journal of Nutrition (2015), 114, 1237–1245 J Sports Sci Med. 2018 Jun; 17(2): 298–304.
European Journal of Research in Dentistry2018; 31: 68-74 Nutrients. 2018 Jul; 10(7): 826. doi: 10.3390/nu10070826

Kaynaklar: Diyetisyen Dilara Uğraşkan