[교양과학지식]콜라겐(Collagen)의 모든것 2부

콜라겐과 혈액

 

혈관은 콜라겐이 주성분이다. 혈관에는 작은 상처가 끊임없이 생기지만, 그 상처는 또 콜라겐으로 끊임없이 회복되고 있다.

 

콜라겐은 혈관을 유연하게 하는 중요한 역할을 하고 있다. 만약에 콜라겐 합성이 원활하게 이루어지지 않게 되면 혈관에 생긴 미세한 상처에 콜레스테롤이나 칼슘이 달라붙게 된다. 그것이 반복되면 혈관이 점점 굳어지고 결국에는 동맥경화를 일으키게 된다.

 

 

콜라겐과 피부

 

피부는 표피와 진피로 나눌 수 있다. 표피는 피지 막 아래 4개의 층으로 이루어져 있으며, 피부 세포는 그중의 하나인 기저 층 이라는 곳에서 만들어진다. 만들어진 세포는 모양을 바꾸면서 위층으로 이동하여 점점 각질로 변한다. 그리고 마지막으로는 때가 되어 벗겨져 나간다.

 

이처럼 피부는 계속해서 생겨나고 변하고 있다. 세포를 만드는 중요한 기저 층을 받치고 있는 것이 진피다. 진피는 표피의 수분 함유력의 열쇠를 쥔 곳으로 피부의 탄력을 유지하여 탱탱한 피부를 만들어준다. 이 진피의 대부분을 콜라겐이 차지하고 있다.

 

진피는 콜라겐과 에스테틴 이라는 단백질로 이루어진 섬유가 그물처럼 얽혀 있으며 그 사이를 젤리 형태의 히아르론산이 채우고 있다. 이섬유가 스프링처럼 신축함으로 써 피부의 윤기와 탄력이 유지되는 것이다.

 

우리피부는 나이나 생활환경에 따라 수분, 탄력성, 색, 윤기를 잃고 거칠어진다. 이것이 노화로서, 기미나 주름, 주근깨 등이 많아지는 과정이다. 기미가 생기고 윤기가 없어지는 것은 진피의 노화가 주원인이다. 젊은 사람의 피부는 탄력성이 좋다. 특히 아기 때는 체내에 콜라겐이 가장 많아서 온몸이 매끌매끌하다. 나이를 먹어 콜라겐이 부족하거나 질이 나빠지면 위에서 말한 스프링이 늘어진 채 고무처럼 되어버려 피부는 탄력을 잃고 주름도 생기게 된다.

 

머리카락은 피부 조직의 진피라는 부분에 뿌리가 있으며, 여기서 영양소를 흡수한다. 콜라겐이 오래 축적되면 탄력을 잃고 거칠어지므로 머리카락에 충분한 영양을 공급할 수 없게 된다. 이로 인해 머리카락이 가늘어지거나 빠지는 현상이 생긴다.

태양에서 지표면에 도달하는 빛의 약6%는 눈에 보이지 않는 자외선이다. 이 자외선은 C파, B파, A파로 나눌 수 있다.

 

C파는 유전자를 손상시킬 정도로 강한 힘을 갖고 있지만 지표면에는 거의 도달하지 않는다. B파는 단시간에 피부에 영향을 미쳐 피부를 태우고, 때로는 염증을 수반하게 됩니다. 단, 파장이 짧아서 진피까지 도달하는 일은 없다. A파는 세기는 가장 약하지만 자외선 총량의 90% 이상을 차지하며, 흐린 날에도 지표면에 닿으므로 커튼 등으로도 차단할 수 없다. 또 파장이 길어 진피까지 도달한다.

 

A파를 많이 쬐면 세포 속에 활성 산소가 발생하여 세포막이 파괴되며 피부의 탄력을 유지해주는 콜라겐섬유가 변질되어 버린다. 어린 아기의 피부는 용성이지만 노화된 피부는 불용성이다. A파를 쬔 진피는 불용성 콜라겐으로 변해 버린다. 불용성 콜라겐은 피부의 탄력과 수분 함유력을 잃게 하여 기미나 주름의 원인이 된다.

 

표피세포의 갱신 기간은 28일이므로 자외선에 타거나 하는 일이 1개월 이상 지속되면 피부색이 변하고 진피 부분의 갱신에 300일 이상이 걸리게 된다. 어릴 때는 신진대사가 활발하므로 진피의 갱신도 빨라서 불용성 콜라겐이 증가하는 일은 없지만, 나이가 들수록 신진대사가 느려지므로 진피의 갱신이 콜라겐의 변성 속도를 따라갈 수 없으므로 기미나 주름이 생기게 된다.

콜라겐의 이용

 

콜라겐은 젤라틴 원료물질로서 “콜라겐”과 젤라틴을 가공한 콜라겐펩타이드인 “콜라겐 2가지가 이름이 같다. 뼈나 가죽을 익혀 녹아 나오는 콜라겐은 접착제로서 5천년 전 고대 이집트에서 사용되기 시작해 그 후 세계 각지에 퍼졌다. 보통 아교로 불리는데 혼합물이 많기 때문에 냄새가 심하지만 가구나 악기의 조립에는 빠뜨릴 수 없다. 지금은 화학 접착제가 보급되어 있지만 고급 가구나 악기는 아교로 접착한다. 화학 접착제라면 습도에 유연한 신축이 없기 때문에 고급 가구나 악기에 대해서는 아교만큼 우수한 접착제는 없다.

 

콜라겐은 지혈제로서 사용된다. 아비텐으로 불리는 외과 수술용의 지혈분말이 있다. 가는 혈관이 끊어져 버렸을 때에는 피가 자연스럽게 지혈되기를 기다릴 수밖에 없다. 그러나 이 아비텐 분말을 뿌려 두면 혈액이 응고돼 출혈이 억제된다. 이 아비텐은 콜라겐 섬유를 분말상으로 한 것이다. 즉, 콜라겐에는 혈액중의 혈소판을 응집하고 혈액을 응고시키는 작용이 있다. 콜라겐 지혈제엔 장점이 있다. 우리 몸 자신이 수복시킬 때까지는 존재하고, 수복이 끝나는 무렵에는 분해되어서 없어지는 것이다.

 

치주염의 치료에 콜라겐이 사용된다. 이빨이 결합된 조직을 치주조직이라고 하며 치조골, 잇몸, 치근막 등으로 되어 있다. 이빨과 잇몸의 경계에 음식의 앙금이 쌓이면 세균이 번식해 염증이 일어난다. 염증이 악화되면 치조골이나 치근막까지 침범하는데 이것이 치주염이다. 치주조직의 파괴가 진행되면 이빨을 잘 지지할 수 없게 되어 이빨이 빠져 버린다. 이빨이 빠지기 전에 치주조직을 재생해 이빨을 보존하는 치료에 콜라겐이 사용된다. 치주조직 재생 유도법에서는 치주염에 의해서 파괴된 치주부분에 콜라겐제 스펀지막을 삽입한다. 여기엔 콜라겐의 조직을 재생 유도하는 기능과 자연스럽게 흡수되어 버리는 성질이 이용되고 있다.

 

의치, 인공뼈에 콜라겐 등에서 소재를 보강해 사용되고 있다. 또 가랑이 관절이나 대퇴골에 콜라겐을 사용한 인공의 뼈가 만들어지고 있다. 예전엔 세라믹, 강화 플라스틱, 합금 등으로 만들었지만 시간과 함께 마모하거나 거부반응이 일어나 교체가 필요했다. 콜라겐을 사용한 인공뼈에서는 이러한 문제를 조금이라도 해소할 것으로 기대된다. 또 골절의 치료에 뼈가 증식하기 쉬운 약제를 투여하는 일이 있는데 이것에도 콜라겐의 일종이 섞이고 있다.

 

수mm 이상의 굵은 혈관에 관해서는 혈액 응고가 거의 일어나지 않게 한 콜라겐 인공 혈관이 있다. 모세혈관은 혈관 내 표피 세포의 배양에 의해 관강이 형성되는 것을 알 수 있었기 때문에 수mm 이하의 모세혈관보다는 굵은 혈관에 대한 개발이 요구되고 있다. 여기에 콜라겐의 보강 효과나 생체 적합성이 좋은 것을 살려 인공혈관이 만들어지고 있다.

 

화상 등으로 피부가 손상을 입을 경우 얇은 화상은 표피가 재생해 상처가 낫는다. 그러나 심한 화상은 표피의 세포가 죽기 때문에 재생하지 않아 상처는 치료되지 않는다. 이 때문에 콜라겐을 사용한 인공 피부가 연구되고 있다. 콜라겐을 섬유화 시킬 때 섬유아세포를 수중에 넣어 겔화 시킨다. 콜라겐 밀도를 진피에 가깝게 하는 것으로 이것을 쥐의 피부에 이식하면 정상적인 피부와 같은 것이 되었다고 한다. 다만, 털이 나지 않는 문제가 있다.

 

의약용 캡슐로서 이용된다. 병이 들면 약을 마시거나 주사를 맞는다. 약은 위나 장으로, 주사는 직접 혈액에 들어온다. 그러나 한 번 투여한 약의 농도는 지속되지 않고 저하된다. 이 때문에 질환부에 우선적으로 약을 보내는 방법이나 약에 효과를 지속시키는 방법이 연구되게 되었다. 이것을 Drug Delivery System(DDS)이라고 한다. 약의 효과를 지속시키는 방법으로서 약을 적당한 캡슐에 넣어 일정한 속도로 장시간에 걸쳐서 약효를 방출시키게 하는 법이 있다. 여기에 콜라겐을 이용한다. 콜라겐은 여러 가지 형태로 성형할 수 있고, 적당한 시간에 몸 안에서 분해되어 흡수되기 때문에, DDS의 재료로 적합하다. 콜라겐 캡슐의 형태나 성질에 의해 약의 방출 상태를 조정한다.

 

투명한 플라스틱을 생산할 수 있게 되어 플라스틱 콘택트렌즈가 널리 이용되게 되었다. 그러나 산소 투과성, 눈의 건조, 염증 등이 문제가 되었다. 그래서 콜라겐으로 만든 렌즈가 주목받게 되었다. 콜라겐 콘택트렌즈는 보습성도 높고 산소도 잘 통하며 생체 친화성도 좋다. 사용 중에 조금씩 변화해 버리기 때문에 일회용으로 하지 않으면 안 되는 것 등이 문제로 남는다. 백내장에 걸리는 경우에 이식이 아니고 각막을 콜라겐으로 만들 수 있을 때가 올지도 모른다.

 

콜라겐의 섭취

 

신진대사를 활발하게 하고, 막힌 몸의 흐름을 회복하고 정상적인 기능을 되찾게 하기위해 새롭고 양질의 콜라겐을 적극적으로 섭취함으로써 오래된 콜라겐과 교체해 줄 필요가 있다. 콜라겐은 오래되어도 보급해 주기만 하면 새로운 것으로 자연스럽게 교체가 된다. 부족한 콜라겐을 섭취함으로써 새로운 세포의 생성과 체내의 합성 능력을 촉진할 수 있다. 젊음을 되찾는 효과를 충분히 기대할 수 있다.

콜라겐은 평소의 식사로도 섭취할 수 있지만(생선,닭 날개살,고기힘줄 등) 이때는 필요 없는 지방이나 당분, 염분 등도 함께 섭취되어 버린다. 콜라겐만을 섭취하면 지방 등을 함께 섭취하지 않아도 되므로 콜레스테롤이나 칼로리에 신경을 쓸 필요가 없다. 미용이나 건강을 위해서는 콜라겐을 많이 섭취하는 것이 좋다. 또한 생각날 때 한꺼번에 많이 먹는 것보다는 일정량을 매일 먹어주는 것이 좋다.

 

콜라겐과 비타민 C

 

비타민C가 콜라겐생성을 촉진한다.

<비타민C>

1. 감귤류, 딸기류, 파파야류 등의 과일류와 브로콜리, 양배추, 무청 등의 채소류에 많이 함유

2. 콜라겐 생성 촉진

3. 골절이나 상처부위, 수술 후 회복에 작용

4. 철분의 흡수 촉진

5. 항바이러스 작용, 인터페론 생성촉진으로 피로회복과 피부미용에 효과적

 

※ 인터페론 : 바이러스성 질환에 대해 방어작용을하는 바이러스 억제인자.

IF또는 IFN의 약자로 불리며 주성분은 단백질이다.

 

콜라겐 보호

자외선 [UV A, UV B]노출은 조기 피부노화를 일으키는 아주 중대한 원인이다. 대략적으로 조기 피부 노화의 90% 이상이 자외선에 의해 발생된다고 한다. 자외선에 노출되면 피부 재생에 영향을 주는 콜라겐 섬유가 줄고, 탄력성이 떨어져 피부가 얇아지면서 주름도 늘어나게 된다. 노인도 엉덩이 피부가 곱고, 동년배라도 야외활동이 잦은 사람이 나이들어 보이는 것은 바로 자외선에 노출되는 정도가 달라서이다. 자외선 노출은 반드시 피해야 하며, 자외선 피해를 줄이려면 어릴 때부터 노출부위에 자외선 A 와 자외선 B를 모두 막는 자외선 차단제를 발라서 건강한 콜라겐을 보호해 주어야 한다.

콜라겐 보호의 2번째 단계는 항산화제를 공급해주는 것이다. 항산화제는 자외선, 오존, 흡연, 공해, 인체의 신진대사 과정에서 발생하는 프리라디칼과 싸우고 콜라겐의 퇴화를 막아주며 건강한 섬유아세포를 보호하여 콜라겐 생산을 촉진해준다.

네트워크 속에서 일부 항산화제는 프리라디칼과 직접 대항하여 다른 항산화제들이 고유의 기능을 수행할 수 있도록 도와주는 작용을 한다. 항산화제 방어 네트워크의 주요성분은 카로티노이드, CoQ10, 비타민 C, 비카민 E등이 있다.

콜라겐이 풍부한 음식

콜라겐 음식을 직접 섭취하는 것보다 콜라겐 생성을 돕는 음식을 섭취해주는 것이 더 좋다. 콜라겐 생성을 돕는 대표적인 음식은 비타민C가 풍부한 과일이나 야채입니다. 특히, 딸기, 오렌지, 시금치, 고추, 블루베리 등은 비타민C의 함량이 높아 콜라겐 생성에 많은 도움을 준다. 

또 비타민C 뿐만 아니라 비타민B3도 콜라겐 생성에 큰 도움을 준다. 비타민B3는 땅콩, 참치, 해바라기씨 등에 많이 함유되어 있다. 마지막으로 구리와 망간이라는 성분도 콜라겐 형성에 도움을 주는데 이 성분들은 견과류와 버섯류, 채소류에 많이 함유되어 있으며 특히 굴에는 구리성분이 다량 함유되어 있다. 음식으로는 도가니탕, 소꼬리, 가자미의 지느러미, 닭발, 곶감, 두충차, 감잎차 등이 있다.

1. 가자미의 지느러미

지느러미에는 단백질의 일종인 콜라겐이 들어 있는데 이것이 세포를 단단하게 결합시키는 역할을 하기 때문에 피부미용에도 좋은 효과를 발휘한다.

그냥 튀기거나 밀가루를 발라 튀기는 등 기름을 이용해서 요리하면 좋으며, 고아서 먹으면 콜라겐이 손실되지 않아 더욱 효과적이다.

2. 닭의 날개

콜라겐의 성분이 있어 아름다움을 추구하고 고운 피부를 원하는 젊은 여성에게 효과적이라고 한다.

3. 두충차

두충차를 마시면 왜 살이 빠지는가?!

콜라겐이 많이 함유되어 있기 때문이다. 두충차에는 우리 몸의 건강에 없어서 안 되는 무기질 등이 다량으로 함유되어 있다. 따라서 두충차를 마시면 콜라겐(단백질의 일종)의 움직임이 활발하게 되고 중성지방(피하지방)의 대사도 활성화되어서 피하지방이 잘 쌓이지 않는 체질이 된다. 또한 두충잎에 들어있는 다양한 무기질들은 현재 몸에 축적되어 있는 피하지방도 서서히 연소하여 감량시키는 역할을 한다.

4. 곶감

곶감의 비타민C는 숙취를 없애고 인체의 조직 세포를 연결해 주는 ‘콜라겐’이라는 물질을 생성해 낸다.

5. 감잎차

비타민C (콜라겐) 및 B, 무기질의 칼슘, 인, 철 그리고 단백질, 탄수화물의 성분을 함유하고 있으며 특히 엽록소가 많이 함유하고 있어 예로부터 건강차로 애용되어왔다.

6. 소꼬리

근육과 관절, 피부 등에 탄력을 주는 특수 고단백식품인 콜라겐을 잔뜩 함유하고 있는 소꼬리는 여성들의 산후 보양식과 당뇨, 빈혈이 있는 환자들의 특별식으로 애용되어 왔다.

7. 도가니탕

우리가 즐겨 먹는 도가니탕이 바로 콜라겐의 덩어리라고 할 수 있다. 도가니는 동물의 관절부위인데 인간이나 다른 동물들도 관절에 이러한 조직이 있어 자유자재로 운동을 할 수 있는 것이다.

8. 닭 날개

피부미용에 좋은 콜라겐을 다량 함유한 닭날개 부위를 이용해 만든 요리

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