콜라젠이라고 하면 피부의 탄력에 관계한다고 해서 미용 분야에서 자주 등장하는 물질이다. 피부 아래에 있는 진피에 풍부하게 들어 있으며 피부의 탄력을 만들어 낸다. 노화가 진행되면 콜라젠을 합성하는 양이 줄어드는데, 이것이 주름살을 늘어나게 하는 원인의 하나가 된다. 콜라젠을 함유한 화장품도 있다. 피부에 바름으로써 보습 효과를 기대할 수 있다고 해도 콜라젠 자체가 피부 표면에서 그대로 흡수되지는 않는다.
원래 콜라젠은 단백질의 일종이다. 인체에는 10만 종류나 되는 단백질이 존재하는데, 콜라젠은 그 가운데 가장 양이 많다.
인체의 단백질 가운데 약 30%나 차지한다.
콜라젠은 세포와 세포 사이를 채워 넣는 성분(세포 밖 매트릭스)의 주요 구성 요소이다. 콜라젠 분자는 실 같은 구조를 하고 있으며, 그것이 여러 개 모여 콜라젠 섬유를 만들어 인체의 여러 가지 조직을 지지한다. 그리고 콜라젠에는 세포의 증식을 돕는 작용 등도 있다.
콜라젠 전체의 약 40%는 피부에 존재한다. 의외일지 모르지만 뼈와 연골에도 콜라젠이 많이 들어 있는데, 전체의 약 20%에 이른다. 나머지는 혈관이나 힘줄, 여러 가지 장기 등에 있다.
뼈는 콜라젠에 미네랄이 침착해 만들어진다. 뼈를 철근콘크리트에 비유하면, 철근이 콜라젠이며 콘크리트가 미네랄에 해당한다. 튼튼한 뼈를 만들려면 칼슘도 중요하지만 단백질을 섭취하는 일도 중요하다. 실제로 단백질의 섭취량이 줄어든 고령자는 골절이 잘 일어난다고 한다.
콜라젠을 포함한 단백지리은 모두 20종의 아미노산으로 이루어져 있다. 세포핵 속에 있는 DNA의 유전 정보를 바탕으로 여러 가지 아미노산이 세포 안에서 순서대로 염주를 꿰듯 이어짐으로써 단백질이 합성된다.
콜라젠의 경우 글리신, 프롤린, 히드록시프롤린 등의 아미노산이 주된 구성 요소이다. 히드록시프롤린은 앞서 이야기한 20종의 아미노산이 아니라, 아미노산의 염주꿰기가 끝난 뒤 프롤린에 히드록시기(-OH가 붙은 것이다.
콜라젠에는 필수 아미노산(몸속에서 합성되지 않아 음식물에서 섭취해야 하는 아미노산)이 아주 조금밖에 들어 있지 않아 원래 영양가는 낮다고 한다. 더군다나 콜라젠은 소화되기 어려운 성질을 가지고 있다. 그래서 이시니 박사는 정상적인 식생활을 하고 있다면 콜라젠의 재료 부족이 되는 경우는 아마 없을 것이다. 라고 말한다.
콜라젠 분자를 만드는 데 꼭 필요한 히드록시기를 프롤리나에 붙이는 반응에는 비타민 C를 빼놓을 수 없다. 비타민 C가 극단적으로 부족하면 피부와 점막 등에서 쉽게 출혈되는 괴혈병이 되거나 뼈가 물러진다. 이는 콜라젠이 정상적으로 합성되지 않기 때문이다. 비타민 C는 콜라젠 합성에 꼭 필요한 영양소이다.
콜라젠 분자는 분자량이 약 30만이며, 아미노산으로 만들어진 세가닥 사슬이 나선 구조를 이루고 있다. 콜라젠 분자의 삼중 나선 모델을 제안한 사람 가운데 한 사람은, 제임스 왓슨 박사와 함께 DNA의 이중 나선 구조를 발견한 것으로 유명한 프랜시스 크릭 박사이다. 콜라젠 분자의 세 가닥 사슬은 열을 가하면 풀어져 한 가닥이 된다. 이것이 젤리 등을 만드는 끈적거리는 느낌을 내는 젤라틴이다. 다시 젤라틴을 분해하면 분자량이 수천인 콜라젠 펩타이드가 된다. 콜라젠 펩타이드는 건강식품의 재료로 사용된다.
콜라젠의 섭취는 피부, 뼈, 관절 등에 얼마나 효과를 발휘할까?
음식물에서 섭취한 콜라젠이 그 자체로 흡수되어 몸속에서 재이용되는 것은 아니다. 섭취된 단백질은 모두 소화 효소로 뿔뿔이 분해되어 작은창자에서 흡수되며, 최종적으로 홀 원소 물질인 아미노산의 형태로 핏속에 들어온다, 그 후 아미노산을 재료로 해서, 앞서 말한 구조로 여러 가지 단백질이 합성된다.
콜라젠의 경우 아미노산이 2개 또는 3개로 이어진 형태로 핏속에 들어가는 경우가 있다고 한다. 단백질의 대표 격인 콜라젠에도 피부에 대한 영향을 포함해 그 기능에는 아직 수수께끼인 부분이 많이 있다.