คอลลาเจน

คอลลาเจน เป็นโปรตีนโครงสร้างหลักในเนื้อเยื่อเกี่ยวพันหลายชนิดในสัตว์ คอลลาเจนเป็นองค์ประกอบหลักของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน ฉะนั้นจึงเป็นโปรตีนที่พบมากที่สุดในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมด้วย โดยคิดเป็น 25% ถึง 35% ของปริมาณโปรตีนทั้งร่างกาย ส่วนใหญ่พบคอลลาเจนในรูปเส้นใยฝอยยืดในเนื้อเยื่อเส้นใย (fibrous tissue) เช่น เอ็นกล้ามเนื้อ (tendon) เอ็น (ligament) และผิวหนัง ทั้งพบมากในกระจกตา กระดูกอ่อน กระดูก หลอดเลือด ทางเดินอาหารและหมอนกระดูกสันหลัง เซลล์สร้างเส้นใย (fibroblast) เป็นเซลล์ที่สร้างคอลลาเจนมากที่สุด

ในเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ คอลลาเจนเป็นองค์ประกอบหลักของเยื่อหุ้มใยกล้ามเนื้อ (endomysium) คอลลาเจนประกอบเป็น 1% ถึง 2% ของเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ และเป็น 6% ของน้ำหนักกล้ามเนื้อมีเอ็นที่แข็งแรง เจลาติน ซึ่งใช้ในอาหารและอุตสาหกรรม เป็นคอลลาเจนที่ผ่านกระบวนการสลายด้วยน้ำ (hydrolysis) แบบย้อนกลับไม่ได้

ลักษณะ 
คอลลาเจนคือโปรตีนชนิดหนึ่งที่เป็นสายยาว ซึ่งทำหน้าที่แตกต่างจากสารโปรตีนโดยทั่ว ๆ ไปเช่นแดียวกับเอนไซม์ เส้นใยคอลลาเจนมีลักษณะเป็นสายเกลียวที่มีหน่วยโมเลกุลเกี่ยวพันกันมากมาย โดยปกติทั่วไปผิวหนังมีคอลลาเจนเป็นโครงสร้างอยู่มาก จึงมีแรงสปริงและยืดหยุ่นดีตามไปด้วย คอลลาเจนนั้นไม่ได้มีอยู่ที่ผิวหนังส่วนนอกเท่านั้น อวัยวะภายในร่างกาย ก็มีคอลลาเจนเป็นส่วนประกอบอยู่มาก ได้แก่ ผังผืด (Fascia), กระดูกอ่อน, เอ็น, เอ็นกล้ามเนื้อและกระดูก คอลลาเจนที่เป็นส่วนประกอบหลักของชั้นผิวมีชื่อเรียกอีกอย่างว่า เคราติน

เคราตินมีหน้าที่สร้างความแข็งแรงและความยืดหยุ่น เมื่อสารเคราตินในชั้นผิวลดลง จึงเกิดริ้วรอย (wringkle) บนชั้นผิว, นอกจากนี้ เคราตินมีหน้าที่สร้างความยืดหยุ่นให้ผนังหลอดเลือด มีส่วนช่วยในการสร้างเนื้อเยื่อใหม่ รวมทั้งยังเป็นส่วนประกอบของเยื่อกระจกตาและเลนส์ตาด้วย

การใช้ทางอุตสาหกรรม 
เมื่อคอลลาเจนผ่านการสลายด้วยน้ำ คอลลาเจนจะแตกตัวออกเป็นสารเชิงซ้อนของคอลลาเจนเปปไทด์แบบ Polyproline II (PPII) หรือเจลาติน นอกจากการใช้เป็นอาหารแล้ว คอลลาเจนยังใช้เป็นส่วนประกอบของยา เครื่องสำอาง และฟีล์มถ่ายภาพเมื่อพิจารณาในแง่ของอุตสาหกรรมอาหารแล้ว สารคอลลาเจนไม่ได้ประกอบด้วยกรดอะมิโนที่มีประโยชน์ต่อร่างกาย แต่มีการประชาสัมพันธ์เชิงการค้าว่าผลิตภัณฑ์ที่มีส่วนผสมคอลลาเจนต่างแสดงคุณสมบัติของสินค้าว่าสามารถยับยั้งการเกิดริ้วรอยและมีผลดีต่อสุขภาพ ซึ่งยังไม่มีผลการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่ออกมาสนับสนุนการโฆษณาในลักษณะนี้ คอลลาเจนเปปไทด์แบ่งออกเป็น คอลลาเจนไตรเปปไทด์ และ คอลลาเจนไดเปปไทด์ เป็นการเรียงตัวกันของกรดอะมิโน 3 ตัวและ 2 ตัว ตามลำดับ

คำว่า Collagen (คอลลาเจน) มีรากศัพท์มาจากภาษากรีกจากคำว่า “Kolla” ที่แปลว่า กาว โดยเมื่อก่อนได้มีการทำกาวโดยการนำหนังและเอ็นม้ามาเคี่ยวจนกลายเป็นกาว ตามหลักฐานที่พบมีการใช้งานกาวลักษณะนี้มากว่า 8000 ปีแล้ว โดยใช้เป็นส่วนประกอบในการผลิตเชือกและตะกร้าสานเพื่อให้มีความแข็งแรง และมีการใช้งานภายในครัวเรือนทั่วไป กาวชนิดนี้เมื่อแห้งแล้วสามารถทำให้อ่อนนิ่มได้อีกโดยการให้ความร้อน เพราะกาวจากสิ่งมีชีวิตเป็นเทอร์โมพลาสติก ชนิดหนึ่งจึงมีการใช้งานได้หลากหลายโดยเฉพาะการผลิกเครื่องดนตรีเช่น ไวโอลีน กีตาร์ แม้กระทั่งเมื่อมนุษย์สามารถผลิตพลาสติกสังเคราะห์ได้แล้ว แต่ก็ยังมีการใช้งานกาวเจลาตินอยู่ทั่วไป

การใช้ทางการแพทย์

ศัลยกรรมเสริมสวย 
มีการใช้คอลลาเจนในศัลยกรรมเสริมสวยอย่างแพร่หลาย โดยเป็นการช่วยฟื้นฟูผู้ป่วยแผลไหม้เพื่อสร้างกระดูกใหม่ ทั้งยังใช้ในจุดประสงค์ทางทันตกรรม ออร์โทพีดิกส์และศัลยกรรมอื่นอีกมาก พบใช้ทั้งคอลลาเจนมนุษย์และวัวเป็นสารเติมเข้าผิวหนังเพื่อรักษารอยย่นและการเปลี่ยนตามวัยของผิวหนังได้

อ้างอิง 

ชราภาพ
ชีวเคมี
โภชนาการ
โปรตีนโครงร่าง