Przeskocz do treści

Jak sie pozyskuje polski kolagen?

Jak się pozyskuje polski, rybi kolagen?
Na czym polega rdzennie polska metoda ekstrakcji kolagenu natywnego (zachowującego pierwotną konformację 3-helis) bezpośrednio ze skór rybich?

Takie proste, a takie trudne?

Wbrew pozorom nie jest to już dziś aż tak wielki sekret. Co najmniej kilkanaście osób potrafi w Polsce wyizolować ze skór rybich znany Wam dobrze kolagen. Oczywiście jeden żel kolagenowy będzie ?lepszy? inny ?gorszy? w tym sensie, że różniący się zapachem, kleistością, odpornością termiczną, nawet wielkością agregatów białkowych. Ale tak, jak w procesie destylacji powstaje mocny alkohol, jak z rafinacji wyłania się płynne paliwo ? tak tu mamy do czynienia z procesem hydratacji. Nie można zajść w ciążę częściowo i tak samo nie ma ?trochę? hydratów kolagenu ze skór rybich. Albo molekuły kolagenu przeskoczą do roztworu (ściślej: hydratu) przyłączając cząsteczki wody, albo nie. Suflet jajeczny też nie może udać się częściowo. Wie o tym każda mistrzyni kuchni. Albo opadnie, albo się uda. Kiedy proces ?uwadniania? trzeciorzędowego biał ka, jakie opuszcza fibroblasty się powiedzie, kiedy skutecznie odfiltruje się potem miliardy 3-helis wiążących wodę, a jednocześnie siebie nawzajem ? to finalnie uzyskamy żel o fascynująco prostym składzie. Czyli hydrat kolagenu ze skór rybich.

Najpierw wybiera się ryby

Właściwie, kolagen jaki znacie (natywny), można pozyskać ze skóry każdego kręgowca, każdej istoty, w której procesach metabolicznych oprócz chondrocytów, kolagen wytwarzają też komórki znane jako fibroblasty, mieszczące się głównie w skórze. Najłatwiej jednak, (co odkryli Skrodzki, Michniewicz i Kujawa już w 1985 r) zrobić to poddając obróbce skóry rybie. Wybierając surowiec, producent kieruje się takimi kryteriami, jak: dostępność, łatwość błyskawicznego zamrożenia po odłowie; jak to, by ryba była ekologiczna, czyli nie kumulująca np. pierwiastków ciężkich, bądź toksyn (a więc najlepiej karmiąca się sama np. glonami w czystym akwenie). Istotnym jest, by była ?wydajna?, co oznacza grubą warstwę proteinową w jej skórze, przy cienkiej lipidowej i łatwym później ich oddzielaniu. Po licznych próbach "casting na dawcę" najlepszego  wygrała tołpyga (Hypophthalmichthys), ryba słodkowodna, karpiowata, żywiąca się fitoplanktonem, relatywnie niedroga i ?dająca? kolagen, z którego ekstrahujący ?wyciągali? największą odporność termiczną na denaturację. Ta ostatnia zaleta pozwoliła wygrać tołpydze z łososiem, z którego izolowano kolagen wcześniej i patrząc biochemicznie, absolutnie nie gorszy (wniosek patentowy J. Przybylskiego z 2002 r.). Eksperymentowano z różnym powodzeniem także z innymi rybami. Np. z sumem afrykańskim. Uważa się zresztą, że jeśli hydrat kolagenu pozyskujemy po to, by poddać rozbiciu jego 3-helisy, bądź natychmiast poddać go liofilizacji, to gatunek ryby nie ma większego znaczenia.

Następnie trzeba precyzyjnie skóry rybie oskrobać

W praktyce wygląda to tak, że skóry dzieli się najpierw na partie silnie, średnio i w ogóle nie zapigmentowane (grzbiety, boczki i brzuszki), a potem żmudnie i ręcznie oskrobuje, oddzielając warstwy lipidowe i mięso od warstwy, w jakiej rybie fibroblasty produkują kolagen. Jest to praca, w której prawdopodobnie nigdy ludzi nie zastąpią maszyny i zarazem słaby punkt tej metody. Nie taniej, niezbyt wydajnej, będącej w istocie manufakturą. Taka obróbka wstępna i takie pozyskiwanie surowca powoduje, że poszczególne partie kolagenu wykazują często różnice właściwe produktom naturalnym. Znany Wam od dziesięciu lat żel kolagenowy rzadko jest identyczny w różnych partiach. Może być mniej lub bardziej gęsty. Bywa, że Graphite jest mniej zapigmentowany niż Silver. Zdarza się iż Platinum już 3-4 miesiące od wytworzenia łapie żółte przebarwienie. Despiralizuje się już w 26°C albo dopiero w 29°C.
To wszystko wynika z tego, że skóry pochodzą od tołpyg białych lub pstrych. Osobników młodszych bądź starszych. Trafiły do nas z Polski lub z Bałkanów, a nawet z Azji. Różnie się odżywiały, różnie spędziły zimę itd., itp. Ich naturalne różnice powodują, że nawet wierne trzymanie się tej samej metody i procedur nie gwarantuje identyczności fizyko-chemicznej końcowego produktu.
W każdym razie skóry zostają gruntownie oczyszczone, oskrobane, posortowane i pocięte w paski.

Elementem osiowym polskiego wynalazku jest rozpuszczenie skór

Otóż te paski po prostu umieszcza się w słojach laboratoryjnych w roztworze kwasu organicznego, w którym ulegają stopniowemu, kilkuetapowemu rozpuszczaniu. I znowu tak, jak można by użyć do pozyskania kolagenu skór różnych ryb, tak można użyć różnych kwasów organicznych. W praktyce jednak wytwórcy posługują się kwasem mlekowym. Jest niedrogi, skuteczny, a jego pozostałości w kolagenie pomagają (poprzez otwieranie komórek keratynocytowych) w wchłanialności peptydów, które powstają z rozpadu 3-helis tworzących aplikowany na skórę żel. Kwas mlekowy ma też sam w sobie właściwości kosmetyczne (np. wybiela przebarwienia skórne). Nie jest ?chemią obcą?, mamy go wszak w organizmie wszyscy. Jego wadą jest to, że w tej metodzie nie można obniżyć jego finalnej obecności w końcowym składzie na tyle, by przybliżyć pH hydratu kolagenu do poziomu kwasowości pożądanej przez skórę, czyli 5-6 pH . Polski, rybi kolagen miał dotąd zazwyczaj 2,8-3,5 pH (co niebawem rewolucyjnie zmienimy !).
Ten etap wymaga już pełnej sterylności, paski są wielokrotnie płukane, woda użyta do roztworu musi być idealnie czysta (np. osmotyczna), naczynia dezynfekowane itd. Najmniejszy błąd spowodować może utratę całej partii kolagenu z powodu np. zarażenia jej pleśnią.
Poszczególni wytwórcy dodają na tym etapie jeszcze inne kwasy, bądź sole, co pozwala każdemu z nich twierdzić, że posiada metodę autorską. Kolagen dzięki temu może rzeczywiście mieć nieco odmienne właściwości fizyczne (np. jak produkt Inventii charakteryzować się ?puszystością?, czy mniejszą kleistością niż kolagen Przybylskiego). Nie ma to jednak żadnego znaczenia dla reakcji w tej metodzie kluczowej. Wymogiem sukcesu jest, by trójspiralne molekuły kolagenu przyłączyły cząsteczki wody z roztworu, w którym rozpuszczono skóry. By nastąpiło zjawisko hydratacji. Do tego wystarcza jeden kwas oraz wiedza o proporcjach, o temperaturze i o czasie reakcji. Nie specjalnie skomplikowana, dodajmy.
Rozpuszczone właściwie paski wcześniej przygotowanych poprzez obróbkę mechaniczną skór tworzą już masę - hydrat, której formę żelową nadają dominujące w niej trójspiralne molekuły kolagenu. Poza nimi pozyskaną substancję stanowią resztki białkowe, produkty uboczne reakcji i elastyna.
Na tym etapie zatrzymał się zespół, który opisywaną metodę wynalazł. Skrodzki, Michniewicz i Kujawa jeszcze nie potrafili hydratu kolagenowego odpowiednio filtrować. Uczyniono to efektywnie dopiero w 2002 roku w Instytucie Chemii Uniwersytetu Gdańskiego. Tam zamknięta została metoda, którą posługują się do dziś wszyscy wytwórcy żeli kolagenowych. Przez całe lata jej autorstwo skutecznie zawłaszczał medialnie Józef Przybylski. Jednakże po wieloletnich sporach sądowych ostatecznie prawo ochronne uzyskał jego ówczesny współpracownik ? dr Andrzej Frydrychowski.

Filtracja ? bardzo ważna dla jakości kolagenu

Pierwsze polskie kolageny, które rozprowadzano już jako gotowy kosmetyk z natury, filtrowane były przez jedwab. Pozyskaną masę po prostu przeciskano ręcznie tylekroć przez tkaniny, aż uzyskiwała względnie jednorodną konsystencję. Niszowi wytwórcy polskiego, rybiego kolagenu czynią tak zresztą po dziś dzień. Jednak w manufakturach laboratoryjnych, które ekstrahowały coraz bardziej znaczące handlowo ilości szybko zastosowano filtrację dokładniejszą. Collagen Beauty (2003) oraz Inventia (2005) zastosowały prasy mechaniczne lub hydrauliczne, które pozwalały przeciskać żel przez filtry znacznie dokładniej oczyszczające go z reszt i oddzielające większe agregaty białkowe, niż było to możliwe ręcznie przez jedwab. Materiały stosowane w filtrach stanowią oczywiście sek ret każdej wytwórni, ale możemy Wam zdradzić, że sprawdza się w tej roli świetnie np. wysokogatunkowy filc? W kolagenach wytwarzanych obecnie, bardzo dobrze fitrowanych, dominują już 3-helisy typu ?1 oraz ?2 o masie niewiele przekraczającej 100 kDa. Czyli cząsteczki relatywnie niewielkie. Tzw resztki białkowe stanowią w nich zaledwie kilka procent, przy kilkunastu jeszcze 10 lat wcześniej.
Przefiltrowany kolagen zawiera ok. 96% wody. Na masę suchą, czyli 4% składają się w 90% białka (także białka niekolagenowe, np. melanina i elastyna, resztki wiązań itp.). Ale aż 80% z tego - w kolagenie zrobionym z dołożeniem wszelkiej staranności ? stanowią molekuły pod postacią potrójnych helis. To one wiążąc wodę i pozostałości kwasów (ok 2%) nadają znanej Wam dobrze masie konsystencje żelową. Oczywiście dopóki wiązania wewnątrz- i międzyspiralne nie ulegną rozerwaniu np. pod wpływem temperatury.
Zaawansowani technologicznie producenci potrafią już nawet odfiltrować część białek melaninowych, czyli pigmentu, którego ilość decyduje o tym czy nasz Kolagen Naturalny będzie Platinum, czy Graphite. Część ? podkreślmy jednak ? bo wyeliminowanie całego praktycznie barwnika wymaga już technologii innej. Jak się domyślacie: mamy ją w zanadrzu i jeszcze tej jesieni zamierzamy pokazać jej efekty.

Proste, a jakże genialne

Jeżeli niektórzy Czytelnicy dotarli kiedyś do opisów metody hydratacji polskiego rybiego kolagenu, jakie składali rozliczni kandydaci na jej ?ojców? w Urzędzie Patentowym Rzeczypospolitej Polskiej, jeżeli czytali niezwykle skomplikowane opisy odwirowywania, próby zastrzeżenia dwudziestu kwasów i tyluż materiałów filtrujących, to musimy Wam powiedzieć, że to była niestety literatura science fiction, na której wszakże polski Urząd patentowy koniec, końców się poznał. Metoda pozyskiwania znanego Wam kolagenu jest w istocie tylko jedna, bardzo prosta, a jednocześnie na tyle ?trudna?, że jak dotąd nie ?opuściła? jeszcze naszego kraju (co jednak prędzej, czy później nieuchronnie się stanie). ?P rostota? metody oczywiście w żaden sposób nie umniejsza genialności naszego rodzimego wynalazku. Odkrycie sposobu na wyizolowanie ze skór rybich molekuł kolagenu, jakie w tej konformacji istniały dotąd tylko w organizmach żyjących kręgowców, niewątpliwie było jednym z najciekawszych wynalazków biochemii XX wieku. Fakt, że substancja tak pozyskana jest praktycznie gotowym, w 100% naturalnym i jakże efektywnym kosmeceutykiem, o szokująco prostym składzie, to również fenomen. Jest to ciągle produkt o ogromnym potencjale, także potencjale marketingowym. I naszą rolą jest tę szansę wykorzystać. Patent na stosowanie tej metody ostał się tylko jeden i wreszcie prawomocnie, co również uprości w przyszłości wiele kwestii.
W postaci wyżej opisanej kolagen natywny miałby szansę ?przeżyć? bez rozpoczęcia się w nim nieuniknionych procesów gnilnych czy pleśniowych maksymalnie dwa tygodnie. I to przechowywany w lodówce. Jest więc nietrwały, zazwyczaj też silnie kleisty i wydziela rybią woń. A więc to jeszcze nie koniec zabiegów nad nim. W miarę upływu lat wytwórcy uczyli się dostosować końcowy produkt ? polski kolagen do oczekiwań konsumentów. I nadawać tej ? bardzo prostej, jak widzicie, również w pozyskaniu substancji, jakieś choć cechy indywidualne, oprócz opakowania. Stąd także pewne różnice, głównie fizyczne pomiędzy różnymi kolagenami.

Elastyna w żelu kolagenowym

Masa żelowa, którą tworzą wyizolowane w opisany w poprzednich odcinkach sposób białka kolagenowe jest kleista. Nic w tym dziwnego. Colla genno - oznacza etymologicznie ?klejorodny?. I rzeczywiście kolagen spełnia w naszym organizmie także rolę kleju spajającego tkanki. Sam zaś jest głównym składnikiem tkanki łącznej. W opinii użytkowników pierwsze kolageny były nawet zbyt kleiste, jak na gotowy kosmetyk do bezpośredniej aplikacji na skórę. I tu pojawia się rola elastyny. W naturalnej ekstrakcji, białko to ? siostrzane dla kolagenu, gdyż wytwarzane przez te same fibroblasty ? stanowi ok. 1,5 %. Jest też składnikiem pożądanym. W drodze naturalnej ekstrakcji opisanej w poprzednich odcinkach nie można uzyskać w finalnym hydracie elastyny więce j, niż 1700 ?gN/cm?. Jednakże w żelach kolagenowych uznanych za jakościowo najlepsze (np. kolagen Inventii) elastyny jest więcej. Lekkie zwiększenie jej ilości powodowało, że kolagen zdaniem użytkowników był od razu przyjemniejszy w kontakcie, bardziej delikatny, puszysty. A więc niektórzy wytwórcy zaczęli tak robić. Jedni izolowali elastynę z pomocą opisanego procesu hydratacji, aby potem dodać ją do żelu, a inni? kupowali gotową w niemieckiej hurtowni i taką dodawali... Bywało, że nawet wołową. Wiemy wszak jak się to ustala i jeśli kiedyś jakiś wytwórca kolagenu będzie nieuczciwie z nami grał, to nie omieszkamy z tej wiedzy skorzystać.

Konserwacja

Temat niezwykle ważny. Żywe, natywne białko to nie jest niestety chrzan i nie da się go zabezpieczyć przed florą bakteryjną, przed nieuchronnymi procesami gnilnymi i przed pleśniami, za pomocą octu, kwasu cytrynowego, askorbinowego, czy z pomocą konserwantów spożywczych. A przynajmniej wyłącznie z pomocą takich substancji konserwujących. Tym bardziej, że molekuły kolagenu po opuszczeniu organizmu ryby-dawcy stają się całkowicie bezbronne w nowym, obcym środowisku wodno-kwasowym. A przecież jak wiemy, potrafią zaklęte, niczym dżin w butelce przez całe lata zachowywać konformację potrójnej helisy, co jest bezspornym fenomenem biochemicznym tego polskiego wynalazku.
Pierwsze kolageny (Skrodzki, Michniewicz, Kujawa) nie będące jeszcze gotowym kosmetykiem z natury, a przewidziane raczej jako komponenty do emulgacji zabezpieczane były hydroksybenzoensanami takimi jak aseptyna, czy nipagina.
Kolagen Przybylskiego/Frydrychowskiego z lat 2001-2003 zawierał euxyl - mieszankę fenoksyetanolu i eteru gliceryny. Potem standardem ochronnym dla żeli kolagenowych stały się już tylko parabeny: ethylparaben, methylparaben, propylparaben. Były bardzo skuteczne i z powodu tego, że polski kolagen w żadnej fazie wytwórczej nie uzyskuje wysokich temperatur ? wystarczało używać ich ilości minimalnych, poniżej 0,2 % w składzie. Z pomocą parabenów konserwowały więc swoje produkty Collagen Beauty, Inventia, Max, 3-Helisa i wszyscy pomniejsi wytwórczy niszowi. Większość z nich postępuje tak zresztą do dzisiaj. Parabeny niestety są obecnie źle postrzegane w opinii klientowskiej, którą kształtują bardziej plotki, niż fakty - więc jedni wytwórcy deklarują ich obecność w hydracie, inni nie.
Abstrahując od tego, czy parabeny są dobre, czy złe - my, w Colway poszukiwaliśmy rozwiązania takiego, które sprawiłoby, że nazwa Kolagen Naturalny ? piękna i niemożliwa do zastrzeżenia przez kogokolwiek ? nie będzie tylko sloganem. Aby tak było, z naszego flagowego produktu musiała zniknąć bez śladu chemia nieorganiczna, czyli parabeny. Pierwsze, jeszcze bardzo skromne laboratorium, jakie utrzymywaliśmy sekretnie od jesieni 2005 od razu poszukiwało więc pomysłów na nieparabenową prezerwację kolagenu. Testowało także glikol kaprylowy, który finalnie zastosowała Inventia i który okazał się rozwiązaniem optymalnym, choć ryzykownym. Caprylyl glycol to bowiem w istocie w ogóle nie konserwant lecz emolient i humektant. Zdolność do łamania membran bakte ryjnych przez ten krótkołańcuchowy kwas tłuszczowy wiązany prostym alkoholem, okazuje się jednak dla ekstrahowanego w idealnych warunkach czystości biologicznej kolagenu ? wystarczająca, aby ?robił u nas za konserwant?. Dodać należy, iż caprylyl glycol należy do nielicznych w kosmetologii substancji transepidermalnych. Nie hamuje więc procesu przedzierania się peptydów z rozpadu 3-helisy na skórze poprzez rogową warstwę naskórka. Kwas glikolowy jest nadto podobnie jak kwas mlekowy substancją kosmetycznie pożądaną dla skóry. Dlatego też jak najbardziej wskazane jest dodawanie go do kwasu mlekowego już na etapie rozpuszczania skór rybich.
Ostatnim elementem konserwacji żelu kolagenowego jest dodawanie do niego kwasu L-askorbinowego, czyli witaminy c ? najprzyjaźniejszego z konserwantów stosowanych w np. w przemyśle spożywczym. Kolagen - jak wiemy ? uwielbia wręcz środowisko kwasu askorbinowego, który dodatkowo wspomaga jego ochronę przed np. pleśniami.

Jaka przyszłość polskiego, rybiego kolagenu ?

Biotechnologicznie patrząc, trudno jest dziś powróżyć, czy nastąpi jakaś istotna zmiana, innowacja w pozyskiwaniu trójhelikalnego hydratu kolagenu opisanymi sposobami. W istocie, poza modyfikacjami o znaczeniu drugorzędnym, metoda ta pozostaje bowiem w swojej podstawie niezmienna od ćwierć wieku, a w swoich osiągnięciach finalnych od blisko dekady.
My w Colway, pozieramy więc ku kolagenom nowej generacji, czyli takim, które nie boją się temperatur, w których można podnosić pH do poziomu kosmetycznie pożądanego i które pozwolą się emulgować z innymi dobrotliwymi dla skóry substancjami.
Mówiąc prawdę jednak, te ?nowe? kolageny to również nie jest jakiś przełomowy wynalazek, lecz po prostu pójście krok dalej z metodą pierwotną. Gdybyśmy mieli w najprostszy sposób opisać, co to właściwie jest takiego, te kolageny, jakie zaproponuje konsumentom Colway już niebawem, to napisalibyśmy tak: to dokładnie ten sam kolagen, jaki znacie, tyle że jakby w fazie przebywania już od kilku minut na Waszej skórze. Kiedy helisy potrójne pod wpływem temperatury ciała już się rozpadły i zaczyna się proces rozpadu helis pojedynczych na peptydy, czyli agregaty wielkości takiej, jakie dopiero mają szansę penetracji naszej epidermy. Przy tym jest to substancja o zmiennej gęstości, przyjaznym pH, pozbawiona pigmentów i dająca się łączyć z innymi.
Wiemy, że kolageny nowej generacji otworzą nam marketingowo nowe, ogromne przestrzenie. Ale nie wiemy, czy będą one w działaniu lepsze, gorsze, czy po prostu takie same. Na zdobycie tej wiedzy potrzebujemy zapewne wielu miesięcy . Dlatego ?stary? poczciwy Kolagen Naturalny, czyli hydrat natywnego, rybiego kolagenu, fascynujące odkrycie polskiej biochemii białek ? pozostanie z nami raczej zawsze w ofercie handlowej, a na pewno zawsze w naszych sercach.

DNA_orbit_animated_small