{"id":2527,"date":"2026-05-05T21:03:49","date_gmt":"2026-05-05T19:03:49","guid":{"rendered":"https:\/\/www.alleanzaverde.com\/blog\/?p=2527"},"modified":"2026-05-05T21:04:17","modified_gmt":"2026-05-05T19:04:17","slug":"collagene-e-gelatina","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.alleanzaverde.com\/blog\/collagene-e-gelatina\/","title":{"rendered":"Collagene e gelatina"},"content":{"rendered":"\n

\"\"<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n\n\n\n

Il termine collagene<\/em> (o collageno<\/em>) indica una famiglia eterogenea di glicoproteine \u200b\u200bdella matrice extracellulare (ECM). In tutte le sue forme, il collagene \u00e8 la proteina pi\u00f9 abbondante negli animali, costituendo circa il 25-30% della massa proteica totale (nell\u2019essere umano corrisponde a circa il 6% del peso corporeo complessivo). Nel corpo dei vertebrati \u00e8 il principale costituente di pelle, tendini, cartilagini e ossa [Exposito].<\/p>\n

Il collagene \u00e8 insolubile in acqua ed \u00e8 anche resistente in vitro <\/em>all\u2019azione degli enzimi digestivi. Il trattamento termico e\/o l\u2019azione di acidi, alcali o specifici enzimi causano una parziale degradazione del collagene con rottura di alcuni legami covalenti, portando alla formazione di gelatina<\/em>, una miscela eterogenea di peptidi pi\u00f9 solubile del materiale di partenza. La gelatina \u00e8 spesso utilizzata in alimenti, prodotti farmaceutici, pellicole fotografiche e cosmetici. Un\u2019ulteriore e pi\u00f9 estesa degradazione enzimatica della gelatina produce il collagene idrolizzato <\/em>(o gelatina idrolizzata <\/em>o ancora peptidi di collagene<\/em>) [Shigemura4].<\/p>\n

Il termine collagene deriva dal greco \u03ba\u03cc\u03bb\u03bb\u03b1, che significa \u201ccolla<\/em>\u201d, e dal suffisso -\u03b3\u03ad\u03bd, che significa \u201cprodurre<\/em>\u201d. Infatti, gi\u00e0 3000 anni fa, gli Egizi utilizzavano soluzioni di gelatina come colla per riparare oggetti in legno [Silvestrini].<\/p>\n

La gelatina \u00e8 utilizzata come alimento da moltissimo tempo. L\u2019aspic, prodotto bollendo teste di pesce, fu introdotto come piatto di alta classe in un libro di cucina di Baghdad datato intorno al X secolo. L\u2019uso moderno della gelatina per i dessert risale al XVIII secolo, periodo nel quale divenne possibile la produzione di massa di gelatina [Kubo].<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

La struttura del collagene<\/h2>\n

Formato da 19 dei 20 amminoacidi proteinogenici (con l\u2019eccezione del triptofano1<\/sup><\/a>) e da quantit\u00e0 significative di alcuni aminoacidi inusuali, tra cui idrossiprolina (Hyp) e idrossilisina (Hyl), il collagene ha una struttura molto robusta che conferisce elasticit\u00e0, tonicit\u00e0 e resistenza a tutti i tessuti umani. Gli aminoacidi presenti in maggior quantit\u00e0 nel collagene sono la glicina (Gly) e la prolina (Pro).<\/p>\n

Finora sono stati identificati 29 tipi di collagene [Shenoy] (v. tab. 1).<\/p>\n

Sulla base delle loro conformazioni, i tipi di collagene attualmente identificati vengono generalmente classificati in uno dei seguenti tre gruppi: collagene fibroso <\/em>(o fibrillare<\/em>), collagene associato alle fibrille <\/em>e collagene della membrana basale<\/em>.<\/p>\n

\u00a0I collageni fibrillari<\/em> (chiamati cos\u00ec perch\u00e9 sono organizzati in fibrille<\/em>) e il collagene (non fibrillare) di tipo IV (caratteristico della membrana basale della ECM) sono stati descritti in tutti gli animali dalle spugne fino agli esseri umani [Exposito, Sutmuller].<\/p>\n

I collageni fibrillari, come i tipi I e III, svolgono un ruolo fondamentale nella meccanica strutturale dei tessuti umani. Il collagene di tipo I \u00e8 il pi\u00f9 abbondante nel corpo umano; i tipi I e III, entrambi fibrillari, costituiscono oltre il 90% del collagene umano [Wikipedia].<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
\n

Tipo<\/strong><\/em><\/p>\n<\/td>\n

\n

Note<\/strong><\/em><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

I<\/p>\n<\/td>\n

\n

Questo \u00e8 il tipo di collagene pi\u00f9 abbondante del corpo umano. \u00c8 presente nei tendini, nella pelle, nelle pareti arteriose, nella cornea, nell\u2019endomisio che circonda le fibre muscolari, nella fibrocartilagine e nella parte organica di ossa e denti; \u00e8 il prodotto finale dei processi di riparazione dei tessuti ed \u00e8 presente nel tessuto cicatriziale.<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

II<\/p>\n<\/td>\n

\n

Cartilagine ialina, costituisce il 50% di tutte le proteine \u200b\u200bdella cartilagine. Umor vitreo dell\u2019occhio.<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

III<\/p>\n<\/td>\n

\n

Questo \u00e8 il collagene del tessuto di granulazione e viene prodotto rapidamente dai fibroblasti giovani prima che venga sintetizzato il collagene di tipo I pi\u00f9 resistente. Fibra reticolare. Si trova anche nelle pareti arteriose, nella pelle, nell\u2019intestino e nell\u2019utero.<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

IV<\/p>\n<\/td>\n

\n

Lamina basale; cristallino. Svolge anche in parte la funzione di filtrazione nei capillari e nei glomeruli del nefrone del rene.<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

V<\/p>\n<\/td>\n

\n

La maggior parte del tessuto interstiziale, associato al tipo I, associato alla placenta.<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

VI<\/p>\n<\/td>\n

\n

La maggior parte del tessuto interstiziale, associato al tipo I.<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

VII<\/p>\n<\/td>\n

\n

Forma le fibrille di ancoraggio nelle giunzioni dermoepidermiche.<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

VIII<\/p>\n<\/td>\n

\n

Alcune cellule endoteliali.<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

IX<\/p>\n<\/td>\n

\n

Collagene FACIT, cartilagine, associato con fibrille di tipo II e XI.<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

X<\/p>\n<\/td>\n

\n

Cartilagine ipertrofica e in fase di mineralizzazione.<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

XI<\/p>\n<\/td>\n

\n

Cartilagine.<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

XII<\/p>\n<\/td>\n

\n

Collagene FACIT, interagisce con le fibrille contenenti collagene di tipo I, decorina e glicosaminoglicani<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

XIII<\/p>\n<\/td>\n

\n

Collagene transmembrana, interagisce con l\u2019integrina a1b1, la fibronectina e i componenti delle membrane basali come il nidogeno e il perlecano.<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

XIV<\/p>\n<\/td>\n

\n

Collagene FACIT, noto anche come undulina<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

XV<\/p>\n<\/td>\n

\n

\u2013<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

XVI<\/p>\n<\/td>\n

\n

Collagene FACIT.<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

XVII<\/p>\n<\/td>\n

\n

Collagene transmembrana, noto anche come BP180, una proteina da 180 kDa.<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

XVIII<\/p>\n<\/td>\n

\n

Fonte di endostatina.<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

XIX<\/p>\n<\/td>\n

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Collagene FACIT.<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

XX<\/p>\n<\/td>\n

\n

\u2013<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

XXI<\/p>\n<\/td>\n

\n

Collagene FACIT.<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

XXII<\/p>\n<\/td>\n

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Collagene FACIT.<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

XXIII<\/p>\n<\/td>\n

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Collagene MACIT.<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

XXIV<\/p>\n<\/td>\n

\n

\u2013<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

XXV<\/p>\n<\/td>\n

\n

\u2013<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

XXVI<\/p>\n<\/td>\n

\n

\u2013<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

XXVII<\/p>\n<\/td>\n

\n

\u2013<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

XXVIII<\/p>\n<\/td>\n

\n

\u2013<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

XXIX<\/p>\n<\/td>\n

\n

Collagene epidermico.<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Tabella 1: Tipi di collagene conosciuti e tessuti correlati (adattato da [Shoulders, Wikipedia])<\/em><\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

Dal punto di vista strutturale, tutti i tipi di collagene sono formati da unit\u00e0 proteiche costituite da tre catene polipeptidiche (catene \u03b1<\/em>), identiche o meno tra loro, che si intrecciano a formare una struttura che contiene almeno un dominio a tripla elica [Exposito].<\/p>\n

Le parti di catena \u03b1 coinvolte nella formazione della struttura a tripla elica sono costituite da sequenze di triplette Gly-X-Y (dove Gly \u00e8 una glicina e X e Y sono due generici aminoacidi) formanti il cosiddetto dominio collagenoso<\/em> [Exposito]. Le posizioni X e Y sono per lo pi\u00f9 occupate rispettivamente dalla prolina (Pro) e dall\u2019idrossiprolina (Hyp) [Taga].<\/p>\n

Nei collageni fibrillari le catene \u03b1 sono tipicamente costituite da una porzione centrale collagenosa composta da una sequenza ininterrotta di triplette Gly-X-Y che si avvolge su se stessa a formare una elica sinistrorsa, affiancata da due domini non collagenosi (non costituiti, cio\u00e8, da sequenze Gly-X-Y). Le catene si assemblano poi in gruppi di tre avvolgendosi insieme a formare strutture costituite da un unico dominio a tripla elica destrorsa affiancato da due porzioni non spiralizzate (telopeptidi<\/em>). Tali strutture costituiscono il tropocollagene<\/em>2<\/sup><\/a> [Exposito, Quan].<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

Biosintesi del collagene<\/h2>\n

Il collagene viene sintetizzato da diversi tipi di cellule a seconda del tessuto (ad esempio, i fibroblasti nel tessuto connettivo, gli osteoblasti nell\u2019osso). In particolare, la biosintesi del collagene avviene in pi\u00f9 fasi, alcune delle quali intracellulari e altre extracellulari.<\/p>\n

Per i tipi di collagene fibrillare, il processo \u00e8 schematicamente il seguente.<\/p>\n

    \n
  1. Dapprima vengono prodotte le catene \u03b1 (indicate come \u03b11, \u03b12 o \u03b13) che vengono sintetizzate dai ribosomi situati sulla superficie esterna del Reticolo Endoplasmatico Ruvido (RER) come pre-pro-peptidi con<\/em> forma di filamenti tridimensionali (procatene <\/em>o preprocollagene<\/em>). I pre-pro-peptidi vengono successivamente rilasciati nel lume del RER, dove vengono trasformati in propeptidi<\/em> mediante la scissione della sequenza segnale N-terminale (la prima parte del filamento proteico) [Carlson].<\/li>\n
  2. All\u2019interno del RER, i propeptidi sono sottoposti, durante il loro allungamento, ad alcune modificazioni post-traduzionali: alcune lisine e alcune proline dei propeptidi vengono idrossilate rispettivamente dagli enzimi lisil idrossilasi<\/em> e prolil idrossilasi<\/em>, producendo idrossilisina <\/em>(Hyl) e idrossiprolina <\/em>(Hyp3<\/sup><\/a>). Entrambi questi enzimi richiedono la vitamina C come cofattore4<\/sup><\/a>. Questo passaggio contribuisce alla reticolazione delle catene \u03b1 e alla stabilizzazione della tripla elica, ed \u00e8 il motivo per cui il collagene contiene quantit\u00e0 significative degli amminoacidi inusuali Hyp e Hyl. Mentre l\u2019idrossilazione delle proline in posizione Y \u00e8 la norma, quella in posizione X \u00e8 molto meno comune, tant\u2019\u00e8 vero che \u00e8 presente un solo residuo di questo tipo per catena nei collageni I e II, a differenza del collagene IV che ne presenta diversi [Carlson, Harwood, Hulmes, Michelacci].<\/li>\n
  3. La frequenza della modifica post-traduzionale dei residui prolilici e lisilici varia in maniera importante tra i diversi tipi di collagene. Ad esempio, la frequenza dell\u2019idrossilazione dei residui di lisina nel collagene di tipo IV \u00e8 molto elevata (oltre il 90% dei residui in posizione Y \u00e8 idrossilato), mentre nei tipi I e III solo il 15% \u00e8 idrossilato [Michelacci].<\/li>\n
  4. I residui di lisina idrossilata (ma non di Hyp) possono essere successivamente ulteriormente modificati da specifici enzimi (galattosil transferasi e galattosilidrossilisil-glucosil transferasi5<\/sup><\/a>) del reticolo endoplasmatico che aggiungono galattosio e glucosio al gruppo ossidrile dei residui di idrossilisina, per formare galattosilidrossilisina e successivamente glucosilgalattosilidrossilisina (quindi, entrambi O-glicosidi) [Canty, Carlson, Harwood].<\/li>\n
  5. Inoltre, nelle estensioni propeptidiche possono essere presenti anche altri oligosaccaridi. Questi oligosaccaridi vengono sintetizzati su un intermedio dolicolico nella membrana del RER e trasferiti intatti alla catena pro-\u03b1. Si ha una scissione iniziale dell\u2019oligosaccaride mentre la catena si trova ancora nel RER e una ulteriore successiva elaborazione nell\u2019apparato del Golgi [Michelacci].

    \n
    \"\"
    Fig. 1: Biosintesi del collagene, step 6-11 (adattato da [Canty])<\/em><\/figcaption><\/figure>\n

    \n
    \"\"
    Fig. 2: Procollagene di tipo I (adattato da [Michelacci])<\/em><\/figcaption><\/figure>\n

    <\/li>\n
  6. Successivamente, tre delle catene \u03b1 modificate si avvolgono insieme formando il procollagene <\/em>(figg. 1,2). La neo-formata struttura del procollagene \u00e8 costituita da un\u2019elica centrale destrorsa (dominio a tripla elica), lunga circa 300 nm, composta esclusivamente dalle sequenze (Gly-X-Y)n<\/sub> della catena \u03b1, affiancata da due sequenze terminali globulari non spiralizzate, che non presentano il motivo ripetuto Gly-X-Y, una a ciascuna estremit\u00e0 della catena (propeptidi N <\/em>e C<\/em>) [Canty, Carlson, Hulmes].<\/li>\n
  7. La formazione di legami disolfuro tra i peptidi C-terminali delle catene \u03b1 porta i tre peptidi in una disposizione favorevole alla formazione dell\u2019elica (nucleazione<\/em>). L\u2019avvolgimento della tripla elica del collagene \u00e8 direzionale e avviene nella direzione C-N (fig. 1). Le tre catene \u03b1 possono essere identiche tra loro (collagene omotrimerico<\/em>, come nel collagene III che \u00e8 composto da tre catene \u03b11(III)) o differenti (collagene eterotrimerico <\/em>o eterotipico<\/em>, come nel collagene I che \u00e8 composto da due catene \u03b11(I) e una catena \u03b12(I))6<\/sup><\/a> [Canty, Carlson].<\/li>\n
  8. Le molecole di procollagene vengono traslocate nell\u2019apparato di Golgi, dove gli oligosaccaridi aggiunti durante la fase 5 vengono tagliati e si procede alla sintesi di una struttura ad alto contenuto di mannosio. Inoltre, in alcuni tipi di collagene alcuni residui di serina vengono fosforilati e alcuni di tirosina vengono solfatati. Successivamente, il procollagene viene impacchettato in vescicole secretorie che, fondendosi con la membrana cellulare, rilasciano il loro contenuto nell’ambiente extracellulare (esocitosi) [Carlson, Michelacci].<\/li>\n
  9. Al di fuori della cellula, alcuni enzimi di membrana (proteinasi del procollagene N <\/em>e del procollagene C<\/em>) rimuovono la maggior parte delle estremit\u00e0 globulari del procollagene, lasciando solo due piccoli residui (telopeptidi<\/em>) della porzione non avvolta presente a ciascuna estremit\u00e0, producendo il tropocollagene<\/em>, una molecola che quindi consiste in un singolo dominio a tripla elica affiancato da due corte porzioni terminali telopeptidiche: telopeptide N<\/em> (situato all\u2019estremit\u00e0 N-terminale) e telopeptide C <\/em>(situato all\u2019estremit\u00e0 C-terminale del procollagene). I telopeptidi costituiscono circa il 2-5% della molecola di tropocollagene ed influenzano l\u2019assemblaggio e la stabilit\u00e0 delle fibrille (figg. 1,2) [Canty, Carlson].<\/li>\n
  10. Successivamente, le molecole di tropocollagene si aggregano rapidamente in strutture ordinate, disponendosi una dopo l\u2019altra, orientandosi grazie alla presenza dei telopeptidi (il telopeptide N si oppone al telopeptide C) e disponendosi in file parallele, formando strutture simili a stringhe chiamate fibrille <\/em>(fig. 1).<\/li>\n
  11. All\u2019interno delle fibrille, l\u2019impacchettamento del tropocollagene \u00e8 caratteristicamente sfalsato di una distanza regolare, pari a 1\/4 della lunghezza molecolare, rispetto alle molecole adiacenti (fig. 1). L\u2019impacchettamento con sfalsamento di un quarto e l\u2019intero processo di formazione delle fibrille sono processi non enzimatici e sono guidati e stabilizzati da un gran numero di legami non covalenti su tutti i lati delle molecole a bastoncino impacchettate all\u2019interno di ciascuna fibrilla, anche se la natura delle interazioni che regolano il diametro delle fibrille non \u00e8 completamente stata completamente chiarita [Carlson, Michelacci].<\/li>\n
  12. Le molecole di collagene disposte secondo la matrice fibrillare diventano substrato per l\u2019enzima rame-dipendente lisil-ossidasi che deamina ossidativamente alcuni residui di lisina e idrossilisina, trasformando il gruppo amminico della loro catena laterale (-CH2<\/sub>-NH2<\/sub>) in un gruppo aldeidico (-CHO), convertendo cos\u00ec la lisina in allisina e l\u2019idrossilisina in idrossiallisina. Questi gruppi aldeidici reattivi reagiscono per condensazione con i residui di lisina o idrossilisina delle molecole adiacenti a formare legami covalenti incrociati intermedi che possono evolvere, durante la maturazione del collagene, in addotti istidinici o, per aggiunta a un terzo residuo amminoacidico, in composti pirrolici o contenenti il gruppo piridinio. Questi legami sono responsabili della resistenza alla trazione delle fibre di collagene [Carlson, Exposito, Michelacci, Robins].<\/li>\n<\/ol>\n

    Nei tipi di collagene IV, VI, VII e XII (non fibrillari) i domini a tripla elica sono interrotti da segmenti non elicoidali. [Exposito, Sutmuller]<\/p>\n

    \u00a0<\/p>\n

    Digestione del collagene<\/h2>\n

    Il collagene nativo \u00e8 pressoch\u00e9 resistente agli enzimi proteolitici isolati, in parte anche a causa della sua insolubilit\u00e0, ed \u00e8 quindi considerato indigeribile. Tuttavia, il collagene denaturato pu\u00f2 essere attaccato da numerosi enzimi proteolitici. La cottura e le condizioni di elevata acidit\u00e0 dell\u2019ambiente gastrico (pH < 2,0) causano la denaturazione e lo svolgimento della tripla elica del collagene, rendendolo suscettibile alla digestione enzimatica. Pertanto, la gelatina e gli idrolizzati di gelatina preparati mediante idrolisi parziale della gelatina possono essere facilmente digeriti e assorbiti dall\u2019intestino tenue [Asghar, Cerda, Taga].<\/p>\n

    Studi nutrizionali condotti su ratti hanno indicato che la digeribilit\u00e0 apparente7<\/sup><\/a> del collagene da pelle bovina trattata con calce8<\/sup><\/a> era del 90% ([Asghar, Whitmore]) e studi su volontari umani hanno dimostrato che, sebbene non tutta la proteina venga assorbita, il collagene9<\/sup><\/a> viene digerito nella stessa misura di altre proteine \u200b\u200b[Reutersw\u00e4rd].<\/p>\n

    Dopo l\u2019ingestione, le proteine \u200b\u200bvengono scomposte in molecole pi\u00f9 piccole prima di essere assorbite dal tratto gastrointestinale. Oltre ai singoli amminoacidi liberi, in condizioni normali anche alcuni peptidi e persino alcune macromolecole vengono assorbiti intatti nel tratto gastrointestinale e trasportati nel flusso sanguigno [Ichikawa, Iwai, Oesser, Ohara, Prockop, Shigemura, Shigemura3, Taga].<\/p>\n

    Diversi studi sono stati condotti su tessuti intestinali animali o su modelli di trasporto intestinale (solitamente basati su cellule Caco-210<\/sup><\/a>) per comprendere come vengono assorbiti i diversi peptidi ([Aito-Inoue, Matsui]). \u00c8 noto che i di- e i tripeptidi possono essere trasportati attraverso il trasportatore di peptidi della membrana dell\u2019orletto a spazzola PepT1, mentre le vie di trasporto intestinale degli oligopeptidi con 4 o pi\u00f9 residui amminoacidici rimangono sconosciute. Secondo quanto \u00e8 stato finora riportato, questi ultimi oligopeptidi sono principalmente coinvolti in vie di diffusione passiva attraverso tight junctions<\/em> paracellulari [Matsui, Xu].<\/p>\n

    In alcuni esperimenti ex vivo <\/em>sull\u2019intestino tenue dei topi, sono stati riscontrati peptidi con un peso molecolare (PM) compreso tra 1 kD e ~10 kD sul lato sieroso dell\u2019intestino dopo l\u2019applicazione di un idrolizzato di gelatina, indicando che possono essere assorbite quantit\u00e0 significativa di proteine del lisato ad alto PM [Oesser].<\/p>\n

    I peptidi e le proteine \u200b\u200bmacromolecolari assorbiti intatti dall\u2019intestino mantengono alcune funzioni biologiche, suggerendo la possibilit\u00e0 per i peptidi le e proteine somministrati per via orale di possedere un effetto terapeutico [Oesser].<\/p>\n

    Il collagene (e quindi anche la gelatina) \u00e8 l\u2019unica proteina animale che contiene quantit\u00e0 significative di idrossiprolina11<\/sup><\/a>. Praticamente quasi tutta l\u2019idrossiprolina presente nei tessuti e nei fluidi animali \u00e8 presente come componente del collagene oppure sotto forma di peptidi o idrossiprolina libera derivata dalla degradazione del collagene [Cerda].<\/p>\n

    Dopo l\u2019ingestione di gelatina da parte di soggetti adulti normali, fino all\u20198% dell\u2019idrossiprolina presente nella gelatina viene assorbita e poi escreta nelle urine in forma legata, come componente di peptidi [Cerda, Prockop].<\/p>\n

    Oltre 50 anni fa, Prockop et al. hanno segnalato per la prima volta che peptidi contenenti Hyp compaiono nel sangue a concentrazioni relativamente elevate dopo l\u2019ingestione orale di idrolizzato di gelatina, sebbene la struttura del peptide non fosse stata determinata [Prockop, Taga].<\/p>\n

    Pi\u00f9 di recente, alcuni ricercatori hanno identificato un gruppo di di- e tripeptidi contenenti idrossiprolina (Hyp) nel sangue di volontari dopo l\u2019ingestione orale di idrolizzato di gelatina e hanno rivelato che il peptide prolina-idrossiprolina (Pro-Hyp) rappresenta sempre una quota importante dei peptidi contenenti idrossiprolina derivati dal collagene, indipendentemente dalla provenienza animale della gelatina. Altri peptidi contenenti idrossiprolina sono stati identificati nel sangue, tra cui Ala-Hyp, Ile-Hyp, Leu-Hyp, Phe-Hyp, Hyp-Gly, Ala-Hyp-Gly, Pro-Hyp-Gly e Ser-Hyp-Gly. Gli oligopeptidi derivati \u200b\u200bdal collagene sono stati rilevati nel sangue a concentrazioni significativamente pi\u00f9 elevate dopo l\u2019ingestione, probabilmente a causa della loro maggiore resistenza alle proteasi del sangue [Iwai, Ohara, Shigemura, Taga].<\/p>\n

    Alcuni studi hanno evidenziato che non tutto il collagene \u00e8 equivalente. Ad esempio, il collagene della pelle del pesce Salmo salar<\/em> e il collagene del tendine d\u2019Achille bovino non contengono affatto cisteina, mentre piccole quantit\u00e0 di questo amminoacido sono presenti nel collagene del femore bovino. Il tendine d\u2019Achille bovino contiene circa il 30% di idrossiprolina in pi\u00f9 rispetto alla pelle del pesce e il collagene del femore ne contiene ancora di pi\u00f9 (circa il doppio rispetto alla pelle del pesce) [Gauza-W\u0142odarczyk].<\/p>\n

    Inoltre, alcuni peptidi contenenti idrossiprolina compaiono nel sangue solo dopo l\u2019ingestione di gelatina prodotta da specifici animali. Nella tabella 2 sono riportati alcuni esempi [Ichikawa, Iwai, Ohara].<\/p>\n

    \u00a0<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
    \n

    Sequenza<\/em><\/strong><\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    cotenna di maiale<\/em><\/strong><\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    squame di pescec<\/sup><\/em><\/strong><\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    pelle di pescec<\/sup><\/em><\/strong><\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    zampe di pollo<\/em><\/strong><\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    cartilagine di pollo<\/em><\/strong><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

    \n

    Ala-Hyp<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    nda<\/sup><\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    15%<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    15%<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    N\/Ab<\/sup><\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    N\/A<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

    \n

    Ala-Hyp-Gly<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    nd<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    16%<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    nd<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    >3%<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    >4%<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

    \n

    Ser-Hyp-Gly<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    nd<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    12%<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    nd<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    N\/A<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    N\/A<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

    \n

    Pro-Hyp<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    95%<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    39%<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    42%<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    92%<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    >70%<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

    \n

    Pro-Hyp-Gly<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    nd<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    5%<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    3%<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    >3%<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    >19%<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

    \n

    Ile-Hyp<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    >1%<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    2%<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    7%<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    >1%<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    >1%<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

    \n

    Leu-Hyp<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    >3%<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    10%<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    27%<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    >1%<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    >5%<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

    \n

    Phe-Hyp<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    >1%<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    3%<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    7%<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    >1%<\/p>\n<\/td>\n

    		\n

    >1%<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

    Tabella 2: Peptidi di collagene recuperati in modo semiquantitativo nel plasma umano dopo l\u2019ingestione orale di idrolizzati di gelatina (a<\/sup>non rilevato, b<\/sup>dati non disponibili, c<\/sup>specie di pesce non note). Adattato da [Ichikawa, Iwai, Ohara].<\/em><\/p>\n

    \u00a0<\/p>\n

    In un singolo studio su ratti, l\u2019autoradiografia dell\u2019intero corpo a 30 minuti dalla somministrazione orale di [14<\/sup>C]-Pro-Hyp ha mostrato un\u2019ampia distribuzione della radioattivit\u00e0 nell\u2019organismo, comprendendo anche la pelle e le cartilagini articolari. Il livello pi\u00f9 elevato di radioattivit\u00e0 \u00e8 stato osservato nelle pareti gastriche e intestinali. \u00c8 stata altres\u00ec notata l\u2019incorporazione della radioattivit\u00e0 in cellule note per rispondere all\u2019oligopeptide Pro-Hyp, come i fibroblasti dermici, le cellule sinoviali, i condrociti, gli osteoblasti e gli osteoclasti [Kawaguchi].<\/p>\n

    L\u2019analisi dei metaboliti di [14<\/sup>C]-Pro-Hyp nei tessuti e nel plasma ha mostrato che Pro-Hyp \u00e8 parzialmente distribuito nei tessuti osservati in forma intatta e questo potrebbe dar ragione delle funzioni biologiche del dipeptide [Kawaguchi].<\/p>\n

    Negli animali, la maggior parte (quasi il 90%) della trans<\/em>-4-idrossi-L-prolina derivata dal collagene viene catabolizzata a Gly attraverso la via della trans<\/em>-4-idrossi-L-prolina ossidasi, mentre la trans<\/em>-3-idrossi-L-prolina viene degradata attraverso la via della trans<\/em>-3-idrossi-L-prolina deidratasi in ornitina e glutammato, conservando cos\u00ec la prolina e l\u2019arginina di origine alimentare ed endogene [Hu].<\/p>\n

    \u00a0<\/p>\n

    Cinetica<\/h3>\n

    Shigemura et al. hanno verificato le variazioni nel tempo delle concentrazioni di Hyp libera e incorporata in peptidi nel plasma di volontari umani a seguito dell\u2019ingestione di un idrolizzato di collagene preparato da gelatina di pelle di merluzzo (Gadus macrocephalus<\/em>) mediante idrolisi enzimatica [Shigemura3].<\/p>\n

    Le concentrazioni di entrambe le forme di Hyp hanno iniziato ad aumentare a 0,5 ore e hanno raggiunto il livello massimo entro 2 ore dall\u2019ingestione dell\u2019idrolizzato. La concentrazione plasmatica dei peptidi contenenti Hyp \u00e8 aumentata in modo dose-dipendente, raggiungendo livelli massimi di 6,43, 20,17 e 32,84 nmol\/ml dopo l\u2019ingestione di dosi rispettivamente di 30,8, 153,8 e 384,6 mg\/kg di collagene idrolizzato. Sebbene il livello di Hyp libera sia diminuito a due terzi del suo massimo 6 ore dopo l\u2019ingestione, tale livello \u00e8 rimasto comunque significativamente pi\u00f9 alto rispetto a prima dell\u2019ingestione. Dopo 4-6 ore dall\u2019ingestione, il livello di peptidi contenenti Hyp \u00e8 tornato al livello pre-ingestione. Un quarto della quantit\u00e0 massima di Hyp totale (libera + incorpora nei peptidi) nel plasma era presente sotto forma di peptidi contenenti Hyp [Shigemura3].<\/p>\n

    I risultati hanno mostrato che l\u2019ingestione di oltre 153,8 mg (per kg di peso corporeo) di idrolizzato di collagene ha aumentato significativamente i livelli plasmatici di Hyp libera e incorporata in peptidi. Tuttavia, l\u2019ingestione di una dose di 30,8 mg di idrolizzato di collagene non ha avuto un effetto significativo sul livello plasmatico di entrambe le forme di Hyp [Shigemura3].<\/p>\n

    Secondo gli autori, i risultati suggeriscono che l\u2019ingestione di una dose di soli 30,8 mg di idrolizzato di collagene potrebbe non essere efficace nel promuovere effetti benefici su pelle, articolazioni e concentrazioni di lipidi nel sangue. Non \u00e8 stato osservato alcun limite nella quantit\u00e0 di Hyp che pu\u00f2 essere assorbita nel plasma con l\u2019ingestione fino a 384,6 mg di idrolizzato di collagene per kg di peso corporeo. Pertanto, l\u2019ingestione di dosi maggiori di idrolizzato di collagene pu\u00f2 migliorare la distribuzione dei peptidi contenenti Hyp di origine alimentare nei tessuti e i conseguenti effetti benefici su pelle e articolazioni [Shigemura3].<\/p>\n

    \u00a0<\/p>\n

    Collagene e gelatina nella medicina tradizionale e popolare<\/h2>\n

    La gelatina \u00e8 utilizzata nella medicina popolare e tradizionale dell\u2019Asia da tempi immemorabili. Nella medicina cinese, una speciale gelatina a base di pelle d\u2019asino (\u963f\u81a0, E Jiao<\/em>, Colla Corii Asini<\/em>) viene utilizzata per tonificare e nutrire il sangue, fermare le emorragie, nutrire e umidificare lo Yin e idratare i polmoni e l\u2019intestino crasso [AmDragon, Kubo, Shigemura4].<\/p>\n

    Secondo lo Shennong Bencao Jing<\/em> (Materia Medica Classica di Shennong<\/em>), testo compilato tra il I e \u200b\u200bil II secolo d.C., l\u2019E Jiao <\/em>\u00e8 utile anche per prevenire l\u2019aborto spontaneo e stabilizzare le condizioni dei nascituri e delle donne incinte [Kubo].<\/p>\n

    Probabilmente l\u2019E Jiao <\/em>non veniva ricavato dalla pelle d\u2019asino, come avviene oggi, prima della dinastia Tang (618-907 d.C.). Al suo posto, si utilizzava la pelle di altri animali, principalmente quella bovina. La materia prima principale per l\u2019E Jiao <\/em>pass\u00f2 dalla pelle di mucca a quella d\u2019asino tra la dinastia Tang e la dinastia Song (960-1276 d.C.). Oggi, la gelatina di pelle di bue viene utilizzata per produrre la Huang Ming Jiao <\/em>(\u9ec4\u660e\u80f6, Colla Corii Bovis<\/em>), utilizzata per tonificare lo Yin e umidificare la secchezza, per arrestare le emorragie e per risolvere le tumefazioni [Kubo, TCMWiki].<\/p>\n

    La gelatina di pesce viene utilizzata per produrre la Yu Biao<\/em> (\u9c7c\u9cd4, oppure \u9c7c\u81a0, Yu Jiao<\/em>, Colla Pisces<\/em>), utilizzata per nutrire lo Yin, sottomettere lo Yang e nutrire Fegato e Reni (in caso di emissione di seme, calo della libido, debolezza e indolenzimento della parte bassa della schiena e delle ginocchia, tosse), per arrestare le emorragie, dissipare la Stasi di Sangue e risolvere le tumefazioni, e per calmare il feto. Viene utilizzato anche in caso di tetano e convulsioni postpartum [AmDragon].<\/p>\n

    Altri tipi di gelatina sono utilizzati nella medicina cinese, ad esempio la gelatina di guscio di tartaruga (\u9f9f\u677f\u80f6, Gui Ban Jiao<\/em>, Colla Plastrum Testudinis<\/em>). Recentemente, la gelatina di pelle di maiale (\u65b0\u963f\u80f6, Xin E Jiao<\/em>, \u201cnuovo\u201d E Jiao<\/em>) \u00e8 stata ritenuta un valido sostituto dell\u2019E Jiao <\/em>[Zhao].<\/p>\n

    L\u2019uso medicinale della gelatina animale \u00e8 quasi esclusivo di Cina, Giappone e altri paesi dell\u2019Asia orientale. In Europa, Ildegarda di Bingen, nel suo libro \u201cPhysica<\/em>\u201d (datato intorno al 1150 d.C.), raccomandava pasti frequenti e abbondanti di brodo prodotto con frammenti di vitello, molto ricchi di collagene, per alleviare i dolori articolari [Kubo, Shigemura4, Silvestrini].<\/p>\n

    \u00a0<\/p>\n

    Usi moderni del collagene e dei suoi derivati<\/h2>\n

    L\u2019uso della gelatina per facilitare la deglutizione dei farmaci fu introdotto da un farmacista francese, Fran\u00e7ois Mothes, nel XIX secolo. Nel 1896, A. Dastre e N. Floresco somministrarono ai cani un\u2019iniezione endovenosa di soluzione di gelatina come trattamento per favorire la coagulazione del sangue senza trombosi. Questo \u00e8 il primo uso medicinale della gelatina nell\u2019Occidente moderno. [Kubo]<\/p>\n

    Alcuni studi in vivo<\/em> su esseri umani e animali hanno dimostrato che l\u2019ingestione di gelatina ha interessanti effetti sulla salute; ad esempio, migliora le condizioni delle unghie fragili e aumenta il diametro dei peli [Rosenberg, Scala, Shigemura4], migliora l\u2019assorbimento del ferro non eme (regolando l\u2019omeostasi sistemica del ferro piuttosto che solubilizzando il ferro ferrico luminale) [Wu], protegge dalla colite indotta sperimentalmente [Zhu].<\/p>\n

    Recentemente, i peptidi di collagene (cio\u00e8 il collagene idrolizzato) sono stati proposti per il trattamento di diversi problemi di salute, nonch\u00e9 per scopi estetici. Tramite l\u2019idrolisi, le lunghe catene insolubili di amminoacidi del collagene vengono scomposte in peptidi pi\u00f9 piccoli, solubili in acqua e considerati pi\u00f9 digeribili e meglio assorbibili sia rispetto al collagene che alla gelatina.<\/p>\n

    La prima applicazione terapeutica del collagene idrolizzato risale alla seconda met\u00e0 del XX secolo, quando negli Stati Uniti venne utilizzato principalmente per trattare le affezioni degli annessi cutanei, pi\u00f9 tipicamente la debolezza delle unghie, delle quali migliorava la crescita e la resistenza [Silvestrini].<\/p>\n

    La capacit\u00e0 del collagene idrolizzato di migliorare l\u2019elasticit\u00e0 di tendini e legamenti, ridurre il dolore articolare e aumentare il tono della pelle \u00e8 ormai ampiamente riconosciuta (e pubblicizzata).<\/p>\n

    Alcuni degli effetti benefici dell\u2019ingestione di gelatina e collagene idrolizzato sono attribuiti alla Gly (un amminoacido condizionatamente essenziale con attivit\u00e0 antinfiammatoria, immunomodulatrice e citoprotettiva), alla Hyp e agli oligopeptidi contenenti Hyp, in particolare Pro-Hyp, che costituiscono i principali prodotti che si ritrovano nel circolo sanguigno dopo l\u2019ingestione e la digestione della gelatina alimentare [Cerda, Wu].<\/p>\n

    \u00a0<\/p>\n

    Collagene idrolizzato: studi in vitro<\/h3>\n

    Recenti studi in vitro hanno dimostrato che i peptidi contenenti idrossiprolina hanno diverse interessanti funzioni fisiologiche [Minaguchi, Nakatani, Ohara2, Shigemura, Shigemura2, Taga, Wu]. Si \u00e8 scoperto, ad esempio, che sono in grado di:<\/p>\n