کلاژن
کلاژن (به انگلیسی: Collagen) فراوان‌ترین پروتئین در بدن است. این پروتئین نقش و وظایف مهمی را در بدن انسان بر عهده دارد، از جمله این وظایف می‌توان به ایجاد ساختار پوست و کمک به ترمیم زخم‌ها اشاره کرد. کلاژن یکی از پرکاربردترین پروتئین‌ها در سال‌های اخیر به شمار می‌رود که به عنوان مکمل غذایی یا دارویی و در محصولات مراقبتی و بهداشتی محبوبیت زیادی پیدا کرده است.
کلاژن حدود یک سوم یا ۳۰ درصد از ترکیبات پروتئینی بدن را به خود اختصاص داده است. این پروتئین یکی از اجزای اصلی ساختمان‌های استخوان، پوست، ماهیچه‌ها، تاندون‌ها و رباط‌ها محسوب می‌شود. کلاژن همچنین در بسیاری از قسمت‌های دیگر بدن از جمله رگ‌های خونی، قرنیه چشم و دندان نیز وجود دارد. این پروتئین در بدن باعث اتصال بافت‌ها و سلول‌های مختلف به یکدیگر می‌شود و در واقع به همین دلیل است که این پروتئین، کلاژن نام دارد، نام کلاژن هم از ریشه یونانی کلمه «kólla» به معنی چسب گرفته شده است.
کلاژن به صورت فیبرهای طویلی در تصاویر میکروسکوپی تهیه شده از بافت‌های فیبری، مانند تاندون‌ها، رباط‌ها و پوست دیده می‌شوند. فیبرهای کلاژنی علاوه بر این که در قرنیه، استخوان، رگ‌های خونی وجود دارند همچنین در غضروف، دیسک بین مهره‌ای و دستگاه گوارش نیز به وفور یافت می‌شوند. در بافت عضلانی، کلاژن به عنوان یکی از اجزای اصلی اندومیزیم یا لایه دورنی ماهیچه عمل می‌کند. 1 تا 2٪ ماهیچه‌ها از کلاژن تشکیل می‌شوند و حدود 6٪ از کل وزن عضلات از کلاژن ساخته شده است. ژلاتین مورد استفاده در مواد غذایی نیز نوعی کلاژن است که به طور غیر قابل برگشت هیدرولیز شده است.
ساختار مولکولی
در اواسط دهه 1930، برای اولین بار ساختار مولکولی کلاژن کشف شد. پس از ارائه چندین مدل احتمالی از زنجیره‌های پپتیدی منفرد، مدل نهایی کلاژن به دست آمد. ساختار کلاژن دارای «مدل مادراس» (Madras) است، براساس این مدل هر مولکول کلاژن یا تروپوکلاژن از سه رشته پلی‌پپتیدی پیچ خورده تشکیل می‌شوند که «تروپوکلاژن‌ها» (Tropocollagen) برای ایجاد کلاژن بزرگتر در کنار هم تجمع پیدا می‌کنند و فیبریل‌های کلاژنی را می‌سازند. طول فیبریل‌های کلاژنی ۳۰۰ نانومتر و قطر آن‌ها ۱٫۵ نانومتر است. فیبریل‌ها در کنار هم فیبرهای کلاژنی را می‌سازند.
سه رشته مارپیچ پلی‌پپتیدی که هر مولکول تروپوکلاژن را می‌سازند، پپتیدهای آلفا نام دارند. این رشته‌ها به صورت مارپیچ چپ گرد هستند که در کنار هم مارپیچ راست گردی را تولید می‌کنند که همان کلاژن است. کلاژن حاوی اسیدهای آمینه خاص مانند گلیسین، پرولین، هیدروکسی پرولین و آرژنین است.
نقش و عملکرد
کلاژن به ایجاد استحکام در ساختارهای مختلف بدن کمک می‌کند و همچنین با جلوگیری از جذب و انتشار مواد بیماری‌زا، سموم محیطی، میکروارگانیسم‌ها و سلول‌های سرطانی از ساختارهایی مانند پوست محافظت می‌کند. پروتئین کلاژن سیمانی است که همه چیز را در کنار هم نگه می دارد. کلاژن همچنین در تمام بافت‌های عضلانی صاف، لوله گوارش، عروق خونی، قلب، کیسه صفرا، کلیه‌ها و مثانه که سلول‌ها و بافت‌ها وجود دارد. کلاژن عنصر اصلی تشکیل دهنده مو و ناخن است. این پروتئین در پوست باعث افزایش ویژگی‌های کشسانی می‌شود.