Гидролизат коллагена¶

Гидролизат коллагена — продукт частичного расщепления коллагена до пептидов и аминокислот под действием кислот, щелочей или ферментов. Относится к классу белковых гидролизатов; применяется в пищевой промышленности, косметологии, медицине и сельском хозяйстве. Исходный коллаген — основной структурный белок соединительной ткани животных и человека, составляющий 25–35 % от общего белка организма.

¶Состав и строение

Коллаген представляет собой тройную спираль из трёх полипептидных цепей, скрученных вокруг общей оси. В его аминокислотном составе преобладают глицин (около 33 %), пролин и гидроксипролин (около 22 %), а также аланин, аргинин, глутаминовая кислота. Характерная особенность — высокое содержание гидроксипролина, редко встречающегося в других белках.

При гидролизе тройная спираль разрушается, и молекула распадается на фрагменты различной длины:

• Кислотный гидролиз — обработка раствором соляной или серной кислоты при нагревании. Даёт низкомолекулярные пептиды (1–5 кДа) и свободные аминокислоты.
• Щелочной гидролиз — обработка раствором щёлочи. Применяется реже, так как разрушает триптофан и рацемизует аминокислоты.
• Ферментативный гидролиз — действие протеаз (папаин, коллагеназа, бактериальные протеазы). Наиболее мягкий метод, позволяет получать пептиды с заданной молекулярной массой и сохранять биологическую активность.

Продукт гидролиза содержит пептиды с молекулярной массой от 0,2 до 10 кДа, свободные аминокислоты, минеральные примеси (кальций, фосфор) и влагу. В растворимой форме гидролизат представляет собой порошок или жидкость светло-жёлтого цвета со слабым специфическим запахом.

¶Производство

Сырьём для промышленного производства служат кожа, кости, хрящи и чешуя рыб КРС и свиней, реже — морские беспозвоночные. В России крупнейшие производители гидролизатов коллагена сосредоточены в мясоперерабатывающих регионах; значительная часть сырья — побочные продукты убоя скота, что делает производство экономически эффективным.

Типовая технологическая цепочка включает:

1. Предварительную очистку и измельчение сырья.
2. Обезжиривание и деминерализацию (для костного сырья).
3. Гидролиз (кислотный, щелочной или ферментативный).
4. Нейтрализацию и фильтрацию.
5. Сушку распылением или лиофилизацию.
6. Измельчение и фасовку.

Ферментативный метод считается наиболее перспективным: он протекает при умеренных температурах (45–60 °C), не требует агрессивных реагентов и позволяет получать продукт с более высокой пищевой ценностью.

¶Применение

¶Пищевая промышленность

Гидролизат коллагена используется как пищевая добавка Е 940 (в составе желатина) и как самостоятельный ингредиент. Он входит в состав мясных изделий, колбас, зефирных и мармеладных изделий, кондитерских кремов, где выполняет функции загустителя, стабилизатора и пенообразователя. В спортивном питании и функциональных продуктах применяется как источник белка и биологически активных пептидов.

¶Косметология

В косметических средствах (кремы, сыворотки, маски, шампуни) гидролизат коллагена выступает увлажняющим и смягчающим компонентом. Низкомолекулярные пептиды способны проникать в верхние слои эпидермиса, связывать воду и улучшать тургор кожи. В составе средств для волос он образует плёнку на поверхности волоса, уменьшая ломкость.

¶Медицина и фармацевтика

Гидролизат коллагена применяется в производстве капсул и оболочек лекарственных средств, гемостатических губок, раневых покрытий и биорассасываемых имплантов. В виде биологически активных добавок он используется для поддержания здоровья суставов, связок и кожи — пептиды коллагена стимулируют синтез собственного коллагена хондроцитами и фибробластами.

¶Сельское хозяйство

В кормовых добавках гидролизат коллагена повышает усвояемость рациона и способствует набору мышечной массы у сельскохозяйственных животных.

¶Биологическая активность

Исследования показывают, что пептиды гидролизата коллагена обладают антиоксидантной активностью, ингибируют ангиотензинпревращающий фермент (АПФ) и проявляют гипотензивный эффект in vitro. Отдельные работы связывают приём гидролизата с улучшением состояния кожи, суставов и костей, однако клинические данные остаются противоречивыми, а механизмы действия изучены не полностью.

¶Классификация по назначению

Источники:

• Борзых И. В., Тихонов А. И. Коллаген и продукты его переработки. — М.: Пищевая промышленность.
• Мазо В. К., Родионов В. А. Биологически активные добавки к пище. — М.: Эксмо.
• Сборник научных статей «Коллаген: структура, свойства, применение». — СПб.: ВНИИПП.
• Патенты РФ на способы получения гидролизатов коллагена (классы C07K 14/78, A23J 3/34).