Kolagen
Kolagen merupakan protein struktur utama di ruang luar sel dalam pelbagai tisu penghubung dalam badan haiwan. Protein ini paling banyak terdapat dalam mamalia[1] di mana 25% hingga 35% dari seluruh kandungan protein badan merupakan kolagen yang berfungsi sebagai komponen utama tisu penghubung. Kolagen tisu boleh bersifat tegar (tulang), mudah melentur (tendon) mahupun di tengah-tengah (tulang rawan) bergantung kepada kandungan mineralnya. Kolagen kebanyakannya ditemui di tisu perantara seperti tendon, ligamen dan kulit dalam bentuk gentian halus yang memanjang. Kandungan kolagen juga banyak pada kornea, tulang rawan, tulang, darah, usus, cakera intervertebral dan dentin di gigi.[2] Ia juga berfungsi sebagai komponen utama endomisium tisu-tisu otot. Ia terdiri daripada satu hingga dua peratus komponen tisu otot dan 6% berat otot yang kuat.[3] Sel-sel fibroblast merupakan sumber kolagen yang kerap dikenalpasti.
Gelatin yang digunakan dalam makanan dan industri merupakan kolagen yang telah disingkirkan komponen airnya melalui hidrolisis[4]. Kolagen juga digunakan secara kerap dalam bidang perubatan dalam merawat masalah tulang dan kulit.
Nama
[sunting | sunting sumber]Perkataan "kolagen" berakar dari perkataan Bahasa Yunani κόλλα kolla iaitu gam: penamaan ini merujuk kepada pembuatan gam pada zaman dahulu kala di mana kulit dan tendon kuda direbus bagi menghasilkan gam haiwan.
Teknik pembuatan pelekat kolagen mula-mula dicetuskan masyarakat Mesir purba pada 4,000 tahun dahulu. Orang Asli Amerika pula telah menggunakan gam haiwan pada busur-busur mereka 1,500 tahun yang lalu. Kolagen biasanya akan berubah sifat menjadi gelatin, tetapi ia akan kekal jika ia berada di persekitaran yang kering. Gam haiwan bersifat termoplastik, yakni ia akan melembut dengan sendirinya jika ia melaui pemanasan semula berbanding dengan pelekat sintetik yang diperbuat daripada plastik. Ciri istimewa yang terdapat pada gam haiwan inilah yang menjadikan kegunaannya ideal untuk penghasilan alat-alat muzik yang halus seperti biola dan gitar.
Jenis-jenis kolagen
[sunting | sunting sumber]Lima jenis kolagen yang paling biasa didapati adalah:
- Jenis pertama: kulit, tendon, ligatur (ikatan) vaskular, organ-organ, tulang (sebagai komponen utama bahagian organik tetulang)
- Jenis kedua: rawan (utama kolagen komponen rawan)
- Jenis ketiga: retikulat (komponen utama serat retikulat), biasanya ditemui di samping kolagen jenis I.
- Jenis keempat: membentuk basal lamina, epitelium-dihasilkan lapisan membran ruangan bawah tanah.
- Jenis kelima: permukaan sel, rambut dan plasenta
Dalam bidang perubatan
[sunting | sunting sumber]Pembedahan kosmetik
[sunting | sunting sumber]Kolagen kerap digunakan dalam pembedahan kosmetik sebagai bantuan penyembuhan untuk merawat mangsa-mangsa kebakaran, merawat pembinaan semula tetulang serta pelbagai kegunaan gigi, ortopedik, dan pembedahan yang lain. Kedua-dua jenis kolagen manusia dan lembu digunakan sebagai pengisi kulit untuk merawat kedutan kulit dan penuaan.[5]
Pembentukan semula tisu
[sunting | sunting sumber]Perancah kolagen digunakan dalam pembinaan semula tisu, sama ada kolagen itu dalam bentuk span, kepingan nipis mahupun gel. Kolagen mempunyai ciri-ciri yang sesuai untuk pembinaan semula seperti struktur liangnya, kecenderugannya kepada air serta kestabilannya. Perancah kolagen juga ideal untuk deposisi sel-sel, seperti osteoblas dan tanda-tanda dan setelah dimasukkan, pertumbuhan mampu untuk terus seperti biasa di jaringan.[6]
Dalam pembedahan pembentukan semula
[sunting | sunting sumber]Kolagen banyak digunakan dalam menghasilkan bahan pengganti kulit buatan yang digunakan bagi merawat luka terbakar yang berat. Bahan-bahan pengganti ini boleh diperolehi dari sumber berasaskan lembu, kuda, khinzir, bahkan juga manusia; dan kadangkalanya bahan-bahan sebegini digabungkan bersama silikon, glikosaminoglikan, fibroblast, faktor-faktor pertumbuhan dan sebagainya.
Kolagen juga dijual secara komersial dalam bentuk pil sebagai makanan tambahan bagi membantu pergerakan sendi. Pengambilan kolagen secara oral tidak menjejaskan tisu penghubung dalam badan, melainkan melalui suplemen asid amino yang berasingan kerana protein diuraikan menjadi asid amino sebelum ia diserapkan ke dalam badan.
Kolagen juga sering kali digunakan dalam kajian saintifik untuk kultur sel, pengkajian tingkah laku sel serta interaksi sel dengan persekitaran.[7]
Penjagaan luka
[sunting | sunting sumber]Kolagen adalah salah satu sumber utama badan manusia. Ia merupakan satu komponen tisu kulit yang membantu proses penyembuhan luka pada semua tahap.[8] Apabila kolagen disediakan untuk dasar luka, penutupan luka boleh berlaku lalu dapat mencegah pereputan luka yang boleh membawa kepada langkah yang lebih serius seperti amputasi.
Kolagen adalah produk semulajadi, justeru ia digunakan sebagai balutan luka semulajadi mempunya sifat-sifat yang tidak ada pada balutan luka buatan manusia. Ia bersifat tahan bakteria, satu sifat penting dalam balutan luka. Sifat kolagen melawan jangkitan kuman secara semulajadi membantu memastikan luka dalam keadaan steril. Apabila kolagen digunakan sebagai balutan luka kebakaran, tisu granulasi yang sihat dapat membentuk dengan lajunya di kawasan luka lalu luka akan menyembuh dengan cepat.[9]
Ciri-cirinya
[sunting | sunting sumber]Kolagen merupakan protein struktur berserat yang berbeza fungsinya berbanding protein-protein globular sepertienzim. Ia mempunyai kuat tegangan yang tinggi, justeru ia menadi komponen utama fascia, rawan, ligamen, tendon, tulang dan kulit.[10][11] Komponen ini juga boleh didapati dalam bentuk hablur di dalamkornea dan kanta mata.
Rujukan
[sunting | sunting sumber]- ^ Di Lullo, Gloria A.; Sweeney, Shawn M.; Körkkö, Jarmo; Ala-Kokko, Leena; San Antonio, James D. (2002). "Mapping the Ligand-binding Sites and Disease-associated Mutations on the Most Abundant Protein in the Human, Type I Collagen". J. Biol. Chem. 277 (6): 4223–4231. doi:10.1074/jbc.M110709200. PMID 11704682. Unknown parameter
|lastauthoramp=ignored (bantuan) - ^ Britannica Concise Encyclopedia 2007
- ^ Sikorski, Zdzisław E. (2001). Chemical and Functional Properties of Food Proteins. Boca Raton: CRC Press. m/s. 242. ISBN 1-56676-960-4.
- ^ Bogue, Robert H. (1923). "Conditions Affecting the Hydrolysis of Collagen to Gelatin". Industrial and Engineering Chemistry. 15 (11): 1154–1159. doi:10.1021/ie50167a018.
- ^ Dermal Fillers | The Ageing Skin.
- ^ Oliveira, S; R Ringshia; R Legeros; E Clark; L Terracio; C Teixeira M Yost (2009). "An improved collagen scaffold for skeletal regeneration". Journal of Biomedical Materials. 94 (2): 371–379. doi:10.1002/jbm.a.32694. PMC 2891373. PMID 20186736.
- ^ Blow, Nathan (2009). "Cell culture: building a better matrix". Nature Methods. 6 (8): 619–622. doi:10.1038/nmeth0809-619.
- ^ Birbrair, Alexander; Zhang, Tan; Files, Daniel C.; Mannava, Sandeep; Smith, Thomas; Wang, Zhong-Min; Messi, Maria L.; Mintz, Akiva; Delbono, Osvaldo (2014-11-06). "Type-1 pericytes accumulate after tissue injury and produce collagen in an organ-dependent manner". Stem Cell Research & Therapy. 5 (6): 122. doi:10.1186/scrt512. ISSN 1757-6512. PMC 4445991. PMID 25376879.
- ^ Singh, O; SS Gupta; M Soni; S Moses; S Shukla; RK Mathur (2011). "Collagen dressing versus conventional dressings in burn and chronic wounds: a retrospective study". Journal of Cutaneous and Aesthetic Surgery. 4 (1): 12–16. doi:10.4103/0974-2077.79180. PMC 3081477. PMID 21572675.
- ^ Fratzl, P. (2008). Collagen: Structure and Mechanics. New York: Springer. ISBN 0-387-73905-X.
- ^ Buehler, M. J. (2006). "Nature designs tough collagen: Explaining the nanostructure of collagen fibrils". PNAS. 103 (33): 12285–12290. Bibcode:2006PNAS..10312285B. doi:10.1073/pnas.0603216103. PMC 1567872. PMID 16895989.