###콜라겐이란....콜라겐은 먹어서 공급된다
1.콜라겐이란....
collagen 경단백질. 교원질(膠原質)이라고도 한다. 무척추·척추동물 등의 다세포동물에 널리 분포하며 양적으로도 가장 많이 발견되는 단백질이다. 포유류에서는 전체 단백질의 약 1/4을 차지하며 동물의 결합조직을 구성하고 있는 주요한 섬유모양의 요소이다. 장력이 매우 강하므로 힘줄이나 인대에서 힘을 손실 없이 전달하는 데에 좋다. 물·묽은 산·묽은 알칼리에서 오래 끓이면 물에 녹는 유도단백질 젤라틴으로 변한다. 동물의 생장과 함께 분자 사이에 다리걸친구조가 생겨 불용성으로 된다. 콜라겐의 기본적 구조단위는 분자량 약 30만의 트로포콜라겐(母膠原質)이다. 이 분자는 3가닥의 폴리펩티드사슬이 오른쪽꼬임의 3중나선구조로 되어 있다. 트로포콜라겐분자는 회합하여 콜라겐섬유(교원섬유)를 형성하는데 각 분자는 축방향으로 1/4씩 어긋나게 배열되어 64nm 간격의 독특한 줄무늬를 형성한다. 아미노산 조성은 글리신·프롤린·히드록시프롤린이 많이 있으며 황을 함유한 아미노산은 적다.
2.콜라겐 인체에서는....
피부뿐만 아니라 인체 여러 부위의 구성물질이며 모든 부위에 없어서는 안되는 아주 중요한 물질로서 피부, 관절, 연골, 뼈, 머리카락, 눈, 이, 피부, 손발톱, 내장, 관절, 뼈, 힘줄, 혈관 등에 많이 포함되어 있고 부족해지거나 노화가 되면 여러 곳에서 증상이 나타날 수 있습니다.
100% 콜라겐을 홍보하고 있지만 오히려 콜라겐은 비타민C와 함께 복용할 때 콜라겐 형성이 2배 이상 촉진됩니다. 그리고 일반적으로 바르는 콜라겐은 먹는 콜라겐에 비해 도움이 미비합니다.
3.콜라겐은 먹어서 공급된다.
체내의 각종 효소와 대부분의 호르몬, 적혈구 그리고 근육 등이 각종 단백질로 이루어져 있다. 그것에 착안하여 계산한 학설에 의하면 지구상에는 약 1억 종류의 단백질이 있다.인간의 몸에는 5005종류의 단백질이 있고, 그 중 콜라겐이 단백질의 가장 많은 부분을 차지하고 있다.
또한 그렇게 많다는 것은 먹는 방법 이외에는 보급이 불가능하다는 것을 뜻한다. 예를 들어, 체중의 65%나 점유하고 있는 물을 인간은 피부에서 보급하고 있을까 아니다. 입으로 마셔서 보급하고 있다.
우리의 피부는 70%가 콜라겐으로 이루어져 있으며 연골의 50%, 뼈의 유기물 중 80%가 콜라겐으로 이루어져 있는데, 나이가 들면서 콜라겐이 점차 줄어들게 되고 그 결과 주름이 생기며 관절과 뼈, 머리카락에도 영향을 준다.
그러므로 콜라겐을 보충해 주면 다시 원래의 상태로 돌아가게 되는 것이며 더 젊고 건강하게 되는 것이다.우리 몸 곳곳에 다량 존재하고 있는 콜라겐은 여러 기능들을 담당하고 있으며 생명과 건강을 유지시켜 준다.
그러나 나이가 들면서 콜라겐의 생성은 점차 줄어들고 부족 해지며 그 결과로 여러 기능들이 저하되어 건강에 적신호가 울리게 된다. 콜라겐은 우리 몸에 없어서는 안 될 꼭 필요한 매우 중요한 물질이므로 지속적으로 보충 해 주어야 한다.
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###콜라겐을 알아보자
서언
콜라겐을 둘러싼 논란이 뜨겁다. 최근의 언론 보도에 의하면 “콜라겐은 피부노화 방지 등 피부개선에 별효과가 없다”, “콜라겐을 먹는다는 것은 고기의 한 성분을 먹는것과 마찬가지로 다 분해되서 흡수되는 것이기 때문에 그대로 피부까지 콜라겐이 전달되는 것은 아니다”, 콜라겐이 부족하다고 콜라겐을 먹는 것은 빈혈환자가 피를 마시며, 골다공증 환자가 뼛가루를 먹는것과 같다“, ”콜라겐은 피부개선 효과가 입증되지 않았다.“ 등 국내에서는 콜라겐에 대한 부정적인 시각이 많다. 반면 콜라겐 업계에서는 “일본, 유럽, 미국 등 선진국에서는 콜라겐에 대한 유효성 논란이 이미 끝나고, 먹는 콜라겐 제품이 상용화 되었다”고 주장한다. 국내에서도 콜라겐을 직접 사용해 본 사람의 대부분은 콜라겐의 효과를 인정하고 있다. 그렇다면 콜라겐이 효과가 없다 라고 단정지우는 것은 너무나 가볍게 속단하는 것은 아닐까 아니면 정말 콜라겐은 효과가 없다는 것을 입증한 후 내린 결정일까 아닐 것이다. 왜냐하면 국내에서는 콜라겐에 대한 연구가 거의 전무한 상태이기 때문이다. 따라서, 콜라겐에 대한 정확한 정보를 일반 소비자에게 전달하므로써 불필요한 논쟁을 피하고, 알고 사용하도록 하는 것이 필요하다는 판단 하에 식품 원료로서의 콜라겐의 기능과 효과를 중점적으로 알기쉽게 간략하게 설명하고자 한다.
1. 콜라겐이란 무엇인가
콜라겐은 동물 몸속에 가장 많이 포함되어 있는 단백질로서 피부의 진피층이나 결합조직의 주성분이고 뼈단백질의 약 90%를 차지한다.
콜라겐은 많은 아미노산이 모여 분자량 약 10만의 폴리펩타이드 결합 3개 모여서 3개의 연결나선 구조를 형성하고 있는 분자량 약 30만의 아주 특이한 고분자 단백질이다.
콜라겐을 장시간 물과 가열하면 분자 구조의 변화를 가져와서 3개의 결합이 녹아 가용성이 되고 물속으로 추출되는데 이 추출액을 농축 건조한 것이 분자량 10만 전후의 단백질인데 이것을 젤라틴이라 하며 이것은 생선을 조려서 식히면 젤리처럼 응고되는 성분과 같은 것이다.
콜라겐 또는 젤라틴을 효소 등에 의해 더욱 분해하여 분자량 5,000이하(보통3,000 ~ 5,000) 로 저분자화 한 것이 콜라겐 펩타이드 즉 일반적으로 식품시장에서 말하는 바 콜라겐이라고 하는 것이 이것이다. 이 콜라겐 펩타이드를 더욱 분해하면 아미노산이 되어 인체에 흡수된다.
정리하면 일반적으로 식품시장에서 표현하는 콜라겐이란 콜라겐 펩타이드를 말하며 분자량 30만의 콜라겐을 소화흡수가 용이하도록 분자량 5,000 이하로 저분자화 한 것이다. 이것은 게 껍질에서 추출하여 소화흡수가 용이하도록 제조된 키토산 올리고당을 키토산이라고 말하는 것과 같다고 할 것이다.
참고로 동물성 콜라겐을 광우병 때문에 기피한다 하여 식물성 콜라겐이라 하여 선전하는 경우가 있는데 식물성 콜라겐이란 있을 수 없으며 더욱이 국내산 콜라겐은 우피, 어류에서 생산되므로 광우병과는 무관함을 분명히 밝혀둔다.
2. 콜라겐은 어떻게 소화, 흡수되는가
인체를 구성하는 단백질은 약 500만 종류가 있으며 이의 약 30~40%가 콜라겐이 차지하고 있다. 특히 콜라겐은 피부의 70%, 뼈 중량의 20%(뼈단백질의 90%)를 차지하고 있으며 세포사이사이를 메꾸어 주어 세포의 신지대사를 도와주는 역할을 한다.
단백질은 그 분자량이 커서 인체 내에서 바로 소화, 흡수되는 것이 아니고 단백질 분해효소인 프로테아제에 의해 가수분해과정을 거쳐 아미노산으로 흡수된 후 다시 단백질로 재조합되는 과정을 거친다. 다시 말해 단백질을 섭취하였다고 해도 섭취한 단백질이 그대로 몸에 흡수되는 것은 아니다.
콜라겐 역시 단백질이기 때문에 같은 과정을 거쳐야 흡수되지만, 대부분의 단백질은 분자량이 12,000 ~ 70,000인데 비하며 콜라겐의 분자량은 300,000으로 더욱 커서 흡수되기가 더욱 어렵다. 그러므로 콜라겐을 추출, 분리, 정제과정을 거친후 더욱 분해하여 분자량이 5,000이하로 소화, 흡수하기 쉽게 콜라겐 펩타이드 형태로 만들어 섭취하도록 한 것이다. 콜라겐을 직접 많이 섭취하여도 소화, 흡수가 되지 않으면 무슨 도움이 되겠는가
최근에는 파인애플 과즙을 이용하여 콜라겐 펩타이드가 집접 흡수되도록 한 발효 콜라겐 펩타이드가 개발되어 있다.
3. 콜라겐의 아미노산 구성은 어떻게 되어있는가
콜라겐의 기능을 알기 위하여 아미노산 구성을 알아보자
일반적으로 단백질은 20종류의 기본 아미노산과 3종류의 특수아미노산의 여러 가지 조합으로 구성되어 단백질의 종류에 따라 그 속에 포함되어 있는 아미노산의 종류 및 함량이 다르므로 각각 그 기능도 달라지게 된다. 콜라겐 역시 18종류의 아미노산으로 구성되어 있다. 특기 할 것은 콜라겐에는 다른 단백질에는 거의 없는 글리신, 프롤린, 하이드록시 프롤린이 다량 함유되어 있다는 것이다. 즉, 글리신은 수분 함유량이 많아 보습효과가 있으며 콜레스테롤을 배설하는 작용이 있고, 하이드록시 프롤린은 인체 내에서 콜라겐을 생성하는데 도움이 되며, 비타민 C, 철, 동 등이 있으면 더욱 효과적이다.
프롤린과 하이드록시 프롤린은 비틀림 작용을 가지고 있어 이들이 서로 비틀려 결합되므로 콜라겐 분자가 3중 라선 구조를 하고 있는 것이다
표. 단뱍질 구성 아미노산(*:콜라겐에 포함된 아미노산)
아미노산 약자 필수아미노산 콜라겐의 아미노산 함량(%) 비고
*글리신 Glycine Gly, G 33.0
*알라닌 Alanine Ala, A 11.1
*발린 Valine Val, V 2.6
*로이신 Leucine Leu, L 2.4
*이소루친 Isoleucine Ile, I 0.9
*글루타민산 Glutamicacid Glu, E 7.2
*아스파라긴산Asparticacid Asp, D 4.6
글루타민 Glutamine Gln, Q
아스파라긴 Asparagine Asn, N
*리진 Lysine Lys, K 2.7
*알기닌Arginine Arg, R 4.9
*히스티딘Histidine His, H 0.4 <유아기>
*하이드록시리진5-Hydroxylysine Hyl 0.6 <특수아미노산>
*세린Serine Ser, S 3.5
*트레오닌Threonine Thr, T 1.8
시스테인Cysteine Cys, C
*메티오닌Methionine Met, M 0.4
시스틴Cystine Cys <특수아미노산>
*페닐알라닌Phenylalanine Phe, F 1.3
*티로신Tyrosine Tyr, Y 0.3
트리프토판Tryptophan Trp, W
*프롤린Proline Pro, P 13.2
*하이드록시 프롤린4-Hydroxyproline Hyp 9.1 <특수아미노산>
※ 콜라겐의 종류에 따라 아미노산 함량은 다를수 있음
4. 콜라겐은 어떤 효과가 있을까
이제 여러분은 단백질의 일종인 콜라겐과 이를 소화, 흡수가 용이하도록 저분자화한 (일반적으로 콜라겐으로 부름) 에 대한 개념이 정립되고 기능도 파악되었으리라 본다.
물론 단백질을 섭취, 소화, 흡수를 거쳐 인체 내에서 재조합 될 때 원상태로 환원되는 것은 아니다. 콜라겐 펩타이드를 섭취하였다고 해서 콜라겐으로 재조합된다고도 단정 지을 수는 없을 것이다. 다만, 우리는 콜라겐을 구성하고 있는 아미노산이 그대로 흡수됨으로 다른 단백질을 섭취하는 것 보다는 콜라겐으로 재조합되기가 용이 할것으로는 짐작할수 있을 것이다.
실제로 일본대학 약학부 교수의 쥐실험에서 1군은 콜라겐을 다른군은 다른 단백질을 일주일간 섭취토록한 결과 콜라겐을 섭취한 1군이 콜라겐 합성능력이 2.5배 높은 결과를 얻은 바 있다. 그렇다면 콜라겐을 섭취하면 어떤효과가 있을까 미국, 일본 등에서는 콜라겐의 효과에 대하여 많은 연구가 진행되었거나 진행되고 있으나, 국내에서는 이렇다 할 연구가 없는 것이 현실이므로 효과가 입증되지 않은 것은 사실이다. 그렇다면 효과가 과학적으로 입증되지 않았다고 해서 효과가 없다고 단언할수 있는가 사용해본 사람은 효과가 있다고 하는데..... 국내에서 사용되는 한약재는 먼 옛날부터 몸에 좋다고 사용해 왔지만, 그 약효나 기능이 입증된 것은 과연 얼마나 오래전 일이며, 아직도 입증되지 않은 것이 얼마나 많은가 다만 일부판매회사에서 그 효과를 과장하여 광고하는 경우가 있어 자중할 필요가 있음은 인정한다.
콜라겐의 효과에 대해서는 국내의 연구가 전무한 상태이기 때문에 외국자료에 의존하여 그 효과를 발췌하여 소개하고자 한다.
가. 피부미용효과
피부는 외측으로부터 표피, 진피, 피하조직의 3층으로 나눌수 있으며 피부의 본체인 진피의 70%가 콜라겐이다
대부분의 단백질이 세포내에 존재하는 것과 달리 콜라겐은 세포와 세포사이를 채워주는 특징을 가지고 있는데, 나이가 들어 콜라겐 대사가 약해져서 노화 가교가 늘어나게 된다. 따라서 세포에 공급되는 산소나 영양소, 또는 세포에서 제거되어야 할 노폐물이 이동 통로가 막히게 되므로 세포의 신진대사가 정체되어 세포가 늙고 노화되어 결국 피부는 거칠어지고 주름이 생기게 된다.
콜라겐을 피부에 직접 발라도 피부표면에 보습효과를 얻을 수는 있지만 피부 속으로 침투되지는 않는다는 것이 정설이다. 그러므로 본질적으로 피부의 젊음을 되돌리기 위해서는 콜라겐이 풍부한 식품을 많이 섭취하는 것이 좋을 것이다. 피부미용 효과에 대한 외국자료를 보자
1) 이태리 알비노 대학의 조사
30~40세 여성에게 1일 2g의 콜라겐을 2개월간 복용시킨 결과 피부의 수분이 20% 증가.
이것은 콜라겐에 다량 함유된 글리신의 보습성에 기인한 것으로 추측.
2) 일본대학 약학부 교수들의 실험
실험 1
노화쥐에게 5%의 콜라겐과 5%의 비콜라겐 단백질을 1주일간 먹인후 콜라겐 합성량 비교
● 노화쥐의 콜라겐 합성 능력 : 정상적인 쥐의 40%
- 5% 비콜라겐 단백 먹인 쥐 : 콜라겐 합성 능력 40% 그대로
- 5% 콜라겐 먹인 쥐 : 콜라겐 합성 능력이 정상쥐의 98%까지 회복
실험 2
노화쥐에게 같은 방법으로 3주일간 먹인후 피부탄력을 측정한 결과 콜라겐을 먹인 쥐는 다른 쥐에 비해 20% 촉진되어 거의 정상적인 쥐와 같은 완력을 보임
이상의 실험결과 콜라겐 섭취가 진피층의 콜라겐 합성을 촉진하여 표피의 대사가 활성화 된 것을 확인할 수 있음
나. 영양효과
콜라겐은 지방분이 거의 없는 순수한 단백질원이지만 아미노산 조성은 글리신이 전체의 1/3, 여기에 프롤린과 하이드록시 프롤린을 더하면 반을 넘으며, 시스틴과 트리프토판을 포함하지 않는 대단히 특수한 단백질이다.
현재의 영양학에서는 필수아미노산(인간의 체내에서 합성되지 않으므로 외부섭취가 필수적인 아미노산)의 함량이 좌우하므로 콜라겐은 우수한 단백질이라고 할 수는 없으나다른 단백질과의 조화를 위해 콜라겐의 영양효과를 짚어보자
쥐의 성장 실험
1군 : 양질의 단백질인 카제인 5.1% 콜라겐 11.7%
2군 : 양질의 단백질인 카제인 1.6% 콜라겐 3.9%
44주일간의 체내측정 결과 1군은 양호하게 성정하였고, 2군은 체중증가는 없으나 생존은 계속하였음.
즉, 콜라겐은 필수 아미노산 함량이 상대적으로 적어서 영양효과가 간과 될 수 있으나, 다른 단백질과의 첨가 효과가 충분히 인정되는 만큼 비필수 아미노산의 영양효과도 재검토 되어야 한다는 면에서 주목을 받고 있다. 인체는 동물성 단백질이 필수적으로 필요하여 단백질이 풍부한 식품을 섭취하여야 하는데 이러한 식품은 대부분 지방을 많이 함유하고 있어 지방으로 인한 나쁜 영향이 있다. 이에반해 콜라겐은 순수 단백질이므로 안심할 수 있는 식품이라 할 수 있다.
다. 뼈(연골)에 대한 효과
뼈는 콜라겐이라고 하는 그물모양의 선유에 칼슘과 인이 붙어있는 구조를 하고 있으므로 철근콘크리트에 비교한다면 콜라겐은 철근에 해당되고 칼슘과 인은 콘크리트에 해당된다고 볼 수 있다. 뼈(연골)에는 칼슘과 인의 섭취와 더불어 콜라겐 섭취가 필수적이다.
1) 뼈 형성을 촉진한다.
칼슘은 동물성 단백질에 포함되어 있는 글리신, 알기닌, 리진에 의해 그 흡수가 높다고 알려져 있으므로 이러한 아미노산을 많이 함유한 콜라겐을 섭취하는 것이 뼈 형성에 기여할 것임을 짐작할 수 있다.
2) 뼈의 유연성을 유지한다.
인간은 나이가 들어갈수록 콜라겐의 신진대사가 나빠지게 되므로 콜라겐끼리의 가교가 늘어나게 된다. 이렇게 형성된 콜라겐끼리의 가교는 서로 단단하게 연결되어 칼슘과 인이 침착할 틈새를 줄어들게 하여 차츰 칼슘과 인이 부족하게 된다. (이것이 골다공증이다)
따라서 콜라겐의 신진대사를 증강시키기 위해서는 콜라겐의 재합성이 필요하고, 따라서 콜라겐을 섭취하므로서 효과가 있을 것으로 짐작할 수 있다.
3) 관절에 도움이 된다.
유럽에서는 관절염 환자의 증상이 콜라겐을 섭취하므로서 경감되었다는 보고가 있으며 쥐에 대한 방사선물질(14C)을 이용한 실험에서는 섭취된 콜라겐의 95%는 12시간내 흡수되어 다양한 조직으로 분포되어가고 연골에도 현저히 축적됨을 알 수 있었고, 특히 재조합된 콜라겐의 분자량을 측정한 결과 섭취한 콜라겐의 분자량과 같다는 것이 확인되었다. 즉, 섭취한 콜라겐이 소화, 흡수된 후 다시 단백질로 재조합 될 때 콜라겐으로 환원된다는 것을 나타낸다.
라. 생체조절기능
콜라겐은 여러 가지 특별한 아미노산이 배열되어 있어 생체를 조절하는 기능이 있음이 알려져서 여기에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
즉, 생체 내 필요한 곳에 어떤 정해진 상태로 유지되어야 하므로 이러한 콜라겐이 부족하여 생기는 병을 예방하기 위해서도 콜라겐의 섭취는 필요한 것이다.
1) 동맥경화
콜라겐은 혈관의 탄력을 유지할 뿐만 아니라 혈관벽에 혈증성분이 부딪혀서 상처가 나면 혈소판과 함께 상처를 덮어주는 역할을 하는데 콜라겐의 신진대사가 되지 않아 변성되면 상처부위에 콜레스테롤이 침착하여 동맥경화의 원인이 된다.
2) 당뇨병
췌장에서 분비되는 인슐린이 부족 하거나 또는 활동이 충분치 못하여 혈액중에 당이 많아지는데, 건강한 사람과 비교하면 콜라겐의 가교가 많다고 알려져 있다.
3) 암
암세포가 이동할때는 콜라겐을 분해라는 효소의 원료를 활발하게 생산하므로 이 콜라겐 분해 효소가 상피와 결합조직사이에 있는 기저막의 주성분인 콜라겐을 분해하여 암세포는 결합조직의 깊숙한 곳까지 진행해 갈수 있다. 즉, 암세포는 콜라겐 분해 저지물질이 정상적인 세포보다 적기 때문에 더욱 악순환 되어 조직은 파괴되어가므로 기저막의 콜라겐을 충실하게 하는 것이 암세포의 전이를 억제 할 수 있는 방편 일 수 있다.
4) 면역력 강화
면역작용의 주력의 하나인 마크로파지 라고 하는 세포는 콜라겐을 흡수하여 면역력을 높이며 임파구 도 콜라겐을 흡수하면 암세포를 죽이는 작용을 높인다.
뇌와 위, 내장 등 장기에도 좋다고 한다.
5) 기타
이 외에도 콜라겐의 기능특성인 위점막 보호작용, 혈압상승 억제 작용등이 있는덕으로 알려져 있으며 이에 맞추어 콜라겐을 이용한 여러 가지 상품을 개발하고 있는 실정이다.
5. 콜라겐을 어떻게 먹으면 효과적일까 그러면 우리는 콜라겐을 어떻게 먹어야할까
어떻든 우리는 콜라겐을 섭취하여 소화 흡수시킨 후 다시 콜라겐으로 재합성 필요한 요소 요소에 공급되어지도록 하여야 한다.
따라서 , 비타민 C 와 같이 섭취하는 것을 권장하고 있다. 비타민 C가 부족하면 하이드록시 프롤린이 잘 합성되지 않아 완전한 콜라겐이 합성되지 않는다.
그러므로 우리는 콜라겐을 매일 5~10g을 비타민 C가 풍부한 음식이나 음료에 타서 섭취할 것을 권한다.
6. 결언
일반적으로 사용되는 콜라겐이라 함은 인체에 가장 많이 포함되어 있는 콜라겐 단백질을 소화 흡수가 용이하게 분해시켜 분자량을 5,000이하로 만든 콜라겐 펩타이드를 의미한다. 콜라겐은 일반 단백질과 다른 특이한 아미노산 조성을 가지고 있으므로 인체에 여러 가지 기능을 담당하게 되는데 특히 피부나 뼈에, 또한 지방이 없는 순수단백질원으로 사용된다. 콜라겐을 먹었다고 하여 100% 콜라겐으로 재합성되는 것은 아니라 할지라도 콜라겐에 포함되어있는 아미노산이 그대로 흡수되어 다시 콜라겐으로 합성되기 때문에 좋은 것이 아니겠는가 국내에서는 콜라겐에 대한 연구가 거의 없으나 앞으로는 많은 학자들이 관심을 가지고 여러 가지 응용분야를 개발를 하리라 기대한다.
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