In diesem Artikel erfahren Sie, was Kollagen eigentlich ist, was unter Typ I und Typ II Kollagen zu verstehen ist, worin Kollagen-Hydrolysat sich von Gelatine unterscheidet, wie Kollagen verarbeitet wird und warum es sich dabei um ein hochwertiges Endprodukt handelt.

Was ist Kollagen?

Kollagen (englischer Begriff collagen) bezeichnet allgemein das Strukturprotein des Bindegewebes in Tieren und Menschen. Der Begriff kommt von Kolla was so viel wie Leim bedeutet. Das kommt daher, dass sich bei der Verarbeitung von Kollagen leicht der Klebstoff löst. Kollagen sorgt so zu sagen dafür, dass unser Körper zusammenhält.

Zwar denken die meisten bei dem Begriff Körpereiweiß an einen dicken Bizeps, tatsächlich ist knapp ein Drittel des menschlichen Körpereiweißes aber Kollagen. Damit ist Kollagen das am häufigsten vorkommende Protein im Körper. Es ist fast überall zu finden. Vor allem in Haut, Knochen, Sehnen und Gelenken.

Ob Verbraucher-Produkt oder Kollagene in unserem Körper, die Aminosäuren-Zusammensetzung ist gleich. Im Vergleich zu anderen Eiweißprodukten fällt der hohe Anteil an Glycin und Hydroxyprolin sowie Hydroxylysin (die letzten zwei kommen nur in Kollagen vor) auf. Auch alle essentiellen Aminosäuren (EAA’s) sind in Kollagen enthalten, mit Ausnahme von Tryptophan.

Typ I und Typ II Kollagen – die verschiedenen Kollagen-Typen

Kollagen nur in zwei Typen zu unterscheiden, wird der Komplexität des Bindegewebes nicht gerecht. Im Körper unterscheidet man 28 verschiedenen Proteinmoleküle – es gibt also 28 Typen Kollagen. Diese Typen haben verschiedene Eigenschaften und erfüllen ganz unterschiedliche Funktionen.

In den meisten Fällen ist mit Kollagen schlicht Typ I Kollagen gemeint. Denn Typ I kommt am häufigsten vor. Auch die Produkte Gelatine und Kollagen-Hydrolysat bestehen in der Regel zum großen Teil aus Typ I Kollagen.

Während Typ I Kollagen vor allem in Knochen und Haut zu finden ist, macht Kollagen Typ II den größten Teil der im Knorpel vorkommenden Kollagene aus. Seltener sind im Knorpel auch Kollagen Typ I, III, V, VI, IX, X, XI, XII, XIV enthalten. Obwohl sie durchaus wichtige Funktionen übernehmen, sind sie für den allgemeinen Nutzer weniger von Bedeutung und werden vor allem in Fachliteratur erwähnt.

Vereinfacht ließe sich festhalten:

Kollagen Typ I ist vor allem in Haut und Knochen enthalten, während Kollagen Typ II in Knorpel zu finden ist

In der Realität sind die Typen aber immer vermischt, weshalb in herkömmlichen Kollagen-Produkten auch nie nur ein Typ zu finden ist.

Es gibt zwar Unternehmen, die für viel Geld Produkte anbieten, die nur aus einem Typen bestehen und deshalb besondere Vorteile mit sich bringen sollen. Ob das sinnvoll ist, wenn im menschlichen Körper nie nur ein Typ vorliegt – darüber lässt sich sicherlich diskutieren.

Was ist der Unterschied zwischen Gelatine und Kollagen-Hydrolysat

Beides ist kollagenes Eiweiß als Reinstoff. Der Rohstoff ist zunächst der gleiche. Kollagen-Hydrolysat wird jedoch viel stärker verarbeitet, um ein Endprodukt zu erhalten, dass andere Eigenschaften vorweist als herkömmliche Speise-Gelatine. So lässt sich Kollagen-Hydrolysat deutlich besser in Wasser auflösen und ist in den meisten Fällen geruchs- und geschmacksneutraler als Gelatine. Auch die biochemischen Eigenschaften ändern sich durch die Aufspaltung des Eiweißes in die kollagene Peptide.  

Wie wird Kollagen-Hydrolysat hergestellt

Da Kollagen nur in Tieren und Menschen vorkommt, müssen bei Gelatine und Kollagen-Hydrolysat die Ausgangsmaterialien von Tieren gewonnen werden. Vegetarisches oder gar veganes Kollagen sind aus diesem Grund leider nicht möglich. Handelsüblich sind Produkte von:

• Schweinen
• Rindern
• Fischen

Bei uns in Europa stammt die Gelatine zum größten Teil von Schweinen. In unserem Produkt verwenden wir jedoch nur Bindegewebe von Rindern.

Funfact: Als wir im Sommer 2015 unser erstes Kollagen-Hydrolysat anbieten wollten, interessierter wir uns für ein Fisch-Kollagen. Das klang echt nicht schlecht. Hier kann der Fischfang nachhaltig gestaltet werden und das Aminosäuren-Profil hebt sich von anderen Produkten ab. Damals waren uns kaum andere Anbieter bekannt. 

Der Rohstoff-Lieferant sagte uns, dass das Pulver keinen Eigengeschmack haben soll.

Tja. Heute steht das Muster immer noch bei uns im Schrank. Schon der erste Schluck war so widerlich, dass wir die Idee gaaaanz schnell wieder vergessen haben. 

Zunächst wird das Roh-Gewebe in einem sauren (bei Schwein) oder alkalischen (bei Rind) Verfahren so behandelt, dass es in Wasser löslich ist. Danach wird das Produkt durch heißes Wasser vom Ausgangsstoff extrahiert und in mehreren Schritten gereinigt, eingedickt und getrocknet.

Kollagen-Hydrolysat herzustellen ist noch deutlich aufwendiger als Gelatine. Hier kommt hinzu, dass die kollagenen Peptide so lange mit Enzymen behandelt werden, bis das gewünschte Endprodukt entsteht.

Das Märchen von den Schlachtabfällen

Kollagen-Hydrolysat hat bei einigen einen schlechten Ruf. Viele Bodybuilder bezeichnen Kollagen zum Beispiel als minderwertig. Warum ist das so?

Zum einen wird immer noch das Märchen verbreitet, dass es sich bei Kollagen-Hydrolysat lediglich um teure Schlachtabfälle handelt.

Ein widerliches Szenario: Irgendwo werden in einem versifften Schlachthaus Schlachtreste von kranken Tieren vom Boden auf gekehrt, die dann an gierige Geschäftsmänner verscherbelt werden, die wiederum mit Kundentäuschung das dicke Geschäft machen.

Ganz so ist nicht. In Wirklichkeit ist es ganz und gar nicht so.

Wie wir oben gelesen haben, stimmt es, dass es sich bei Kollagen nicht um Muskelfleisch, wie etwa bei einem mageren Rumpsteak, handelt. Es liegt auf der Hand, dass die zum großen Teil verwendeten Rohmaterialien wie Knochen, Spalt (das ist eine untere Hautschicht) oder Gelenke zunächst günstiger sind als ein Filet.

Genau wie beim Filet von der Fleischtheke handelt es sich dabei um das gleiche Tier, dass gesund sein muss und für den Verzehr freigegeben wurde.

Auch die spätere Verarbeitung läuft bei unserem Hersteller GELITA unter strengen Vorschriften ab und erfolgt mit modernen Maschinen. Billig ist hier nichts.

Wie oben bei der Verarbeitung zu sehen, wird der Rohstoff so komplex verarbeitet, dass das Endprodukt mit den Ausgangsmaterialien fast nicht mehr gemeinsam haben.

Kollagen-Hydrolysat ist kein Hydro-Beef

Dem Ruf von Kollagen hat sicherlich auch geschadet, dass mit diesem Produkt Verbraucher in der Vergangenheit bewusst getäuscht wurden oder immer noch werden.

Es gibt Anbieter, die Kollagen als Eiweißpulver vom Rind vermarkten. Besonders als der Paleo-Hype in den letzten Jahren von Amerika nach Europa schwappte, wurde das Interesse an milchfreien Eiweißpulvern größer.

Nun kamen Nahrungsergänzungsmittel-Hersteller auf die Idee, kollagenes Eiweiß als Beef-Protein zu deklarieren. Der Kunde erwartet nun ein hochwertiges Pulver, das in der Zusammensetzung Milchprotein ähnelt, aber die Vorzüge von einen milchfreien Eiweiß hat.

Ein Blick auf das Aminogramm verrät, dass sich Kollagen deutlich von anderen Eiweißen unterscheidet und dieser Unterschied auch klar gemacht werden soll.

Es gibt tatsächlich Beef-Proteine, welche nicht aus kollagenen Tierbestandteilen hergestellt werden und eine völlig andere Aminosäuren-Zusammensetzung als Kollagen-Hydrolysat aufweisen. Die sind aber um ein Vielfaches teurer und für normale Verbraucher uninteressant.

Wir haben kein Interesse daran unsere Kunden an der Nase herumzuführen und möchten nicht, dass Kollagen mit anderen Eiweißpulvern verwechselt wird.

Auf Qualität vertrauen

Natürlich gibt es wie bei jedem Lebens- oder Nahrungsergänzungsmittel extreme Qualitätsunterschiede. Als Rohstoff sind uns Hydrolysate schon in vielen Preissegmenten begegnet. Wenn wir das bekannte Whey-Protein zum Vergleich heranziehen, kennen wir Kollagene, die deutlich günstiger sind – genau so gibt es aber auch Rohstoffe, die im Einkauf mehr als doppelt so teuer sind als (billiges) Whey im Verkauf. So viel zu billigen Schlachtabfällen ;-)

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Deshalb sollte jeder überlegen, Dinge wie Leber und Kollagen fest in den Speiseplan integrieren. Soeben brutzelt die Kalbsleber in meiner Pfanne und später gibt es einen Kollagen-Hydrolysat-Shake. In der Küche steht der Kilosack Grünkohl. Ich nehme das, was wir hier schreiben, ziemlich ernst und das solltest du auch.

Okay, genug geredet.

Vielleicht erinnerst du dich noch: Vor einigen Wochen haben wir dir eine Studie präsentiert, die bei den einen für Abwinken und bei den anderen für Staunen gesorgt hat. In der Studie hat man ältere Herrschaften trainieren lassen. Eine Gruppe war glücklich und bekam einen Kollagen-Hydrolysat-Shake zu trinken. Die Ergebnisse waren so erstaunlich, dass andere Forscher gleich kommentieren mussten. „Solche Resultate kann man nur mit einer Testosteron-Gabe erwarten.“

Wir haben natürlich versucht dahinter zu kommen. Ganz, ganz vorsichtig, weil ich auch skeptisch bin bei solchen Wundermeldungen.

Glycin essentiell um Protein zu speichern?

Nicht gewusst habe ich, dass es einen Herr Wang gibt, der sich mit Glycin bestens auskennt. Das ist ein Forscher. Der testet Glycin in verschiedenen Modellen, z. B. beim Schwein. Das Schwein ähnelt uns in seiner Physiologie sehr. Die Ergebnisse sind also spannend.

Wang hat 2014 eine Studie an jungen Schweinen veröffentlicht, in der steht geschrieben: Diese neuen Resultate weisen darauf hin, dass Glycin essentiell dafür ist, die maximale Menge an Protein zu speichern.

Nun gut. Die Studie lässt sich nicht so leicht auf uns übertragen, aufgrund des Designs eher auf Kleinkinder oder Säuglinge.

Dann kam 2016 eine weitere Studie. Nicht von Wang, aber von anderen Asiaten. Die haben sich Maus-Muskeln geschnappt und wichtige Signalwege analysiert, die es bei uns auch gibt. Also, meine Leser kennen sich aus: mTOR, Akt, AMPK und so weiter. Stichwort anaboler Signalweg. Immer das gleiche.

Raus kam eine — zumindest für mich — Sensation: Glycin aktiviert mTOR via Akt, inhibiert AMPK und die Protein-Degradation. Es ist also ein anabolic agent, eine anabol wirkende Aminosäure wie Leucin, zusätzlich inhibiert die Aminosäure den Proteinabbau. Wichtig: Wir reden nicht von ein paar Prozent, sondern von einer dosisabhängigen und deutlichen Aktivierung der Signalwege.

Das halten wir mal fest. Aber nur in-vitro.

Kollagen-Hydrolysat wirkt anabol

Dann, im September dieses Jahres: eine weitere Zell-Studie. Dort konnte gezeigt werden, was wir lange geahnt haben: Eiweiße werden im Darm nicht (nur) in kleinste Teile, also Aminosäuren zerlegt, sondern in kurze Aminosäure-Ketten, sogenannte Peptide.

Diese Peptide zirkulieren dann im Blut und haben eigene Bioaktivität. Das kennen wir vom Milchprotein: Der Casein-Abkömmling Casomorphin könnte Probleme machen. Fleißige edubily-Leser, die das Stoffwechsel-Buch gelesen haben, wissen von diesen Peptiden. Zum Beispiel von Fleisch- und Fisch-Peptiden, die gegen Bluthochdruck oder gegen Diabetes wirken.

Kollagen-Peptide wirken anabol. Insbesondere das enthaltene Hydroxyprolyl-Glycin, wie oben zu Glycin besprochen. Dieses Dipeptid (= bestehend aus zwei Aminosäuren) gelangt über einen Peptid-Transporter in die Muskelzellen. Dort aktiviert es den anabolen Signalweg (Akt/mTOR), was das Muskelwachstum und die Muskelregeneration stimuliert.

Jahrelang sollten wir alle maximal viel Fleisch essen, damit wir ja genug Leucin tanken. Kollagen, weil es kaum essentielle Aminosäuren enthält, galt als Schrott. Das ist wohl ein Irrtum.

Wir liegen gar nicht so oft richtig, wie wir glauben. Das ist mein größter Kritikpunkt, auch das, was ich im letzten Post gemeint habe: Nahrungsmittel sind eben nicht nur eine banale Zusammenstellung von irgendwelchen Stoffen, von denen wir glauben, wir hätten sie verstanden.

Die Wahrheit: Wir haben gar noch nichts verstanden. Wir können nur offen fragen und staunend zugucken, was wir neu entdecken und erkunden. Das ist die wahre Freude an Wissenschaft und edubily. Doch nicht „die Wahrheit“, die jeder immer gefunden haben will …

Referenzen 

Sun K, Wu Z, Ji Y, Wu G (2016): Glycine Regulates Protein Turnover by Activating Akt/mTOR and by Inhibiting MuRF1 and Atrogin-1 Gene Expression in C2C12 Myoblasts. In: The Journal of Nutrtion 2016 146: 12 2461–2467

Wang W, Dai Z, Wu Z, Lin G, Jia S, Hu S, Dahanayaka S, Wu G. (2014): Glycine is a nutritionally essential amino acid for maximal growth of milk-fed young pigs. In: Amino Acid. Volume 46, Issue 8, pp 2037–2045

Kitakaze T, Sakamoto T, Kitano T, Inoue N, Sugihara F, Harada N, Yamaji R. (2016): The collagen derived dipeptide hydroxyprolyl-glycine promotes C2C12 myoblast differentiation and myotube hypertrophy. In: Biochemical and Biophysical Research Communications. Volume 478, Issue 3, 23 September 2016, Pages 1292–1297

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Etwas kranke Männer (COPD – eine chronische Erkrankung der Lunge), die wöchentlich 100 mg Testosteron injiziert bekamen, konnten über einen Zeitraum von ein paar Wochen 3,3 kg fettfreie Masse aufbauen und ca. 1 kg Fett verlieren. Der Unterschied zur Kontrollgruppe betrug immerhin fast 1,3 kg, also jede Menge.

Doch warum kümmert uns das? Dass exogen verabreichte Hormone einen massiven Einfluss auf unseren Körper haben, wissen wir.

Kollagen Muskelbau: Ergebnisse einer neuen Studie

Der Reihe nach: Oktober letztens Jahres wurde eine Arbeit im British Journal of Nutrition veröffentlicht. Etwas ältere Herrschaft, die nachweislich an Muskelschwund litten, sollte für diese Studie dreimal pro Woche im Fitnessstudio Gewichte heben. Eine Gruppe bekam weißes Pulver (Placebo) ins Trinken gemischt, die andere 15 g Kollagen-Hydrolysat.

Die Ergebnisse sahen wie folgt aus:

Gut zu sehen ist, dass die Kollagen-Hydrolysat-Gruppe (weißer Balken) deutlich mehr Magermasse („fat-free mass“) aufbaute und gleichzeitig sehr viel mehr Fett („Fat mass“ in kg) abbaute als die Kontrollgruppe (schwarzer Balken).

Unsereiner denkt jetzt: Was ist daran besonders?

Ein Brief an die Autoren: Unglaubliche Ergebnisse!

An dieser Stelle kommen andere Autoren ins Spiel, die die Ergebnisse sahen, es kaum fassen konnten und direkt einen öffentlichen Brief an die Wissenschaftler schickten: Die Ergebnisse (4,2 kg Muskelaufbau in 12 Wochen) seien so noch nie erreicht worden. In keiner einzigen Studie mit gleichem Setting – also z. B. mit Extra-Protein.

Die Differenz der zwei Gruppen, mit Blick auf den Zuwachs, ist in etwa drei- bis sechsmal größer, als das, was Meta-Analysen (das sind Studien, die andere Studien-Ergebnisse analysieren) bisher berichteten. Auch der Fettverlust entspreche ca. 80 % von dem, was durch Kalorienrestriktion bei älteren Herrschaften herbeiführbar sei. Auch das hätte es so bisher nicht gegeben.

Nur die eingangs angesprochene Testosteron-Gabe produziert ähnliche Ergebnisse …

Klar: Wenn etwas so unglaublich ist, gerade für Wissenschaftler, die schon länger dabei sind, wird eifrig nach Gründen gesucht … Arginin könnte … aber Leucin ist doch nicht … und Glycin kann nicht …

Doch wie funktioniert das?

Eine Frage, die im Brief an die Autoren auftaucht, sollte viele Fragen beantworten. Sinngemäß:

Waren Muskelzuwächse die Ursache für den Unterschied oder sind andere Gewebe involviert?

Wir gehen grundsätzlich (!) davon aus, dass der Körper immer alles optimal synthetisiert. So glauben die Autoren z. B. nicht, dass Kreatin hier beteiligt sein könnte, das aus Arginin und Glycin synthetisiert wird.

Na ja – ob die Enzymfunktion bei älteren Leuten wirklich noch so gut ist? Ob die überhaupt wirklich ausreichend Glycin aufnehmen (bzw. überhaupt herstellen) können? Ob Arginin nicht sonst wo verbraucht wird?

Also: Das grundsätzliche Problem ist, dass wir immer davon ausgehen, dass der Körper schon alles optimal macht, wenn man ihm nur ein paar Nährstoffe zur Verfügung stellt. Biochemische Kalkulationen haben aber z. B. ergeben, dass uns ca. 10 g Glycin am Tag fehlt. Diese Lücke ist zwar zunächst kein Problem, summiert sich aber, so, dass ältere Herrschaften beispielsweise eine schwächelnde Extrazellulär-Matrix aufweisen, was sich u. a. an den Falten zeigt.

Doch das ist nicht alles: Die Trockenmasse besteht zum Großteil nicht aus „Muskelprotein“, das wir liebend gerne essen, sondern aus Kollagen, also Bindegewebe etc. So natürlich auch der Muskel. Es wundert mich, dass sowohl die Briefschreiber, als auch die Autoren der Studie das nicht erwähnen – dass bei Krafttraining ja nicht nur Muskel, sondern auch Stützapparatur aufgebaut wird.

Ungeachtet dessen weiß man mittlerweile, dass verschiedene Proteine nach Hydrolyse (= Aufspaltung) im Darm nicht in einzelne Aminosäuren zerfallen, sondern in längere Aminosäure-Ketten, sogenannte Peptide, die ihrerseits spezifisch wirken. So erschien kürzlich eine Arbeit, die aufzeigt, dass Peptide, die nach Fischkonsum entstehen, direkt die Hypertrophie von Typ-2-Fasern (groß, kräftig) induzieren, also selbst (!) bioaktiv und anabol wirken.

Daher kratzen wir an der Oberfläche, wenn wir immer nur Aminosäuren der jeweiligen Nahrungsmittel analysieren und dann herausfinden wollen, wie ein Nahrungsmittel im Körper wirkt.

Skepsis ist nach wie vor angebracht

Gut: Wie ordnen wir das jetzt ein?

Mit Skepsis. Denn die Ergebnisse sind einmalig, noch nicht reproduziert und entsprechend sollten wir nicht zu viel davon erwarten. Grundsätzlich zeigt uns die Studie, dass klassische Kategorisierungen („Kollagen ist Abfall und enthält nur nicht-essentielle Aminosäuren …“) nicht zutreffend sind. Im Gegenteil, oft ist es zielführend, mehrere Male über eine Problemstellung nachzudenken. Hier: Kollagen-Hydrolysat induziert vielleicht nicht direkt Muskelwachstum, aber eben Wachstum von Strukturen, die dem Bewegungsapparat ebenfalls dienen. Das könnte ein bisher vernachlässigter Faktor sein.

Zahnfleischprobleme? Denke da auch an Kollagen!

Übrigens: Probleme mit dem Zahnfleisch? Hauptaufgabe vom Zahnfleisch ist es, Verbindungen mit dem Zahn einzugehen und so vor Bakterien etc. zu schützen. Diese Verbindungen bestehen aus … genau … Kollagen. Kollagen wurde – in einer Pilot-Studie – äußerlich aufgetragen. Dieses äußerlich (!) applizierte Kollagen „heilte“ das Zahnfleisch, so, dass z. B. offen liegende Wurzeln abgedeckt wurden. Das ist phänomenal! Ich frage mich allerdings: Wieso von außen?

Solche Ergebnisse, wie die der Kollagen-Studie zu Muskelaufbau, werden einem viele (nicht alle!) Zahnärzte nie sagen. Da heißt es dann: Besser putzen! Was mir immer wieder gezeigt hat, dass wir mehr „Körper-Systemiker“ und Ganzheitlichkeit brauchen. Ein Zahnarzt ist, wenn man es genau nimmt, ziemlich hilflos und verloren. Kein Vorwurf!

Hier geht’s zum Brief an die Autoren.

The post Kollagen-Hydrolysat & Muskelaufbau im Alter first appeared on Biochemie für dein genetisches Maximum.