Kollagenpeptide im Blut und in der Haut: Yazaki et al. 2017

Kurzprofil

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Quelle	Yazaki et al. (2017). Oral Ingestion of Collagen Hydrolysate Leads to the Transportation of Highly Concentrated Gly-Pro-Hyp and Its Hydrolyzed Form of Pro-Hyp into the Bloodstream and Skin. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 65(11), 2315-2322. PMID: 28244315. DOI: 10.1021/acs.jafc.6b05679
Originaltitel	Oral Ingestion of Collagen Hydrolysate Leads to the Transportation of Highly Concentrated Gly-Pro-Hyp and Its Hydrolyzed Form of Pro-Hyp into the Bloodstream and Skin
Studientyp	Humanstudie mit Crossover-Design plus Mausmodell
Land und Kontext	Japan; FANCL Research Institute und Yokohama City University
Population	12 gesunde Erwachsene im Humanversuch; zusätzlich männliche BALB/c-Mäuse in zwei Tierexperimenten
Intervention	einmalige orale Aufnahme zweier Kollagenhydrolysate im Humanversuch; im Mausmodell HTC-col oder reine Peptide
Vergleich	Humanversuch: hydrolysiertes Kollagen mit hohem Tripeptidanteil gegenüber hydrolysiertem Kollagen mit niedrigem Tripeptidanteil
Zentrale Endpunkte	Kollagenabgeleitete Peptide im Plasma; im Mausmodell zusätzlich Peptide in Blut und Haut
Originalquelle	https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.6b05679
DOI	https://doi.org/10.1021/acs.jafc.6b05679

Yazaki et al. untersuchten, welche kleinen Peptide nach oraler Aufnahme bestimmter Kollagenhydrolysate im Blut messbar werden und ob vergleichbare Peptide im Mausmodell auch im Hautgewebe auftauchen. Die Arbeit ist damit eine Bioverfügbarkeits- und Mechanismusstudie. Sie prüft keine klinische Hautverbesserung, keine Gelenkfunktion und keine langfristige Supplementierung.

Fragestellung

Kollagenhydrolysate bestehen aus kleineren Bruchstücken von Kollagen. Frühere Arbeiten hatten gezeigt, dass nach oraler Aufnahme hydroxyprolinhaltige Peptide im Blut erscheinen können. Unklar war jedoch, ob die genaue Herstellung eines Hydrolysats verändert, welche Peptide im Blut auftauchen, und ob bestimmte Peptide bis in Hautgewebe gelangen.

Die Studie stellte deshalb zwei engere Fragen. Erstens: Führt ein Kollagenhydrolysat mit hohem Tripeptidanteil zu einem anderen Peptidprofil im menschlichen Plasma als ein Hydrolysat mit niedrigerem Tripeptidanteil? Zweitens: Lassen sich diese Peptidmarker in einem Mausmodell auch im Hautgewebe nachweisen?

Studiendesign und Methoden

Für den Humanversuch wurden zwei porcine Kollagenhydrolysate verglichen. HACP-01 wurde als HTC-col bezeichnet und enthielt viele Gly-X-Y-Tripeptide. CPAH-5 wurde als LTC-col bezeichnet und hatte ein höheres mittleres Molekulargewicht. Beide Präparate stammten aus enzymatisch hydrolysiertem Schweinehautkollagen.

Der Humanversuch war single-blind und als Crossover angelegt. Die Teilnehmenden nahmen nach 12-stündigem Fasten entweder HTC-col oder LTC-col auf. Die Studienmenge lag bei 300 mg pro kg Körpergewicht. Zwischen den Versuchen lag eine Auswaschphase von mindestens sieben Tagen. Blut wurde vor der Aufnahme sowie nach 15, 30, 60, 120 und 300 Minuten abgenommen. Die Peptide im Plasma wurden mit LC-MS/MS gemessen.

Im Mausmodell erhielten fünf Wochen alte männliche BALB/c-Mäuse HTC-col in zwei Mengenstufen: 900 mg/kg oder 1.800 mg/kg. Blut und Haut wurden zu mehreren Zeitpunkten bis 360 Minuten nach Aufnahme untersucht. In einem zweiten Mausversuch wurden die reinen Peptide Gly-Pro-Hyp oder Pro-Hyp gegeben, um zu prüfen, ob Pro-Hyp teilweise aus Gly-Pro-Hyp entstehen kann.

Untersuchte Personen oder Datenbasis

Am Humanversuch nahmen 12 gesunde Erwachsene teil: vier Männer und acht Frauen. Das mittlere Alter betrug 31,5 ± 6,5 Jahre. Ausgeschlossen wurden unter anderem Personen mit Gelatineallergie, Leber-, Nieren- oder Magen-Darm-Erkrankungen, Schwangerschaft oder Stillzeit, Medikamentennutzung, Blutspende kurz vor Studienbeginn oder Schwierigkeiten bei Blutabnahmen.

Die Tierdaten ergänzten den Humanversuch, ersetzen ihn aber nicht. Beim Menschen wurde nur Plasma untersucht. Die Aussage zu Peptiden in der Haut stammt aus dem Mausmodell.

Intervention, Exposition und Vergleich

Im Humanversuch verglichen die Forschenden HTC-col mit LTC-col. Der entscheidende Unterschied war nicht einfach "Kollagen" gegen Placebo, sondern die Peptidzusammensetzung zweier Hydrolysate. HTC-col zeigte in der molekularen Verteilung einen deutlich höheren Tripeptidanteil als LTC-col.

Die Studienmenge von 300 mg/kg Körpergewicht war eine einmalige Testgabe zur Messung von Peptidkinetik. Sie ist keine Einnahmeempfehlung und keine übliche Standardmenge für Kollagenprodukte. Im Mausmodell waren die eingesetzten Mengen noch stärker auf die experimentelle Peptidmessung zugeschnitten.

Ergebnisse

Im Humanversuch wurden nach Aufnahme von Kollagenhydrolysat 17 kollagenabgeleitete Peptide vorübergehend im Plasma identifiziert. Besonders auffällig war Gly-Pro-Hyp nach HTC-col. Für Gly-Pro-Hyp berichteten die Autoren bei HTC-col eine maximale Plasmakonzentration von 21,13 ± 12,07 nmol/mL und eine AUC von 2.599,88 ± 1.431,78 minnmol/mL. Bei LTC-col lag Gly-Pro-Hyp deutlich niedriger bei 2,10 ± 5,09 nmol/mL und einer AUC von 323,17 ± 587,83 minnmol/mL.

Pro-Hyp war ebenfalls messbar. Die maximale Plasmakonzentration betrug bei HTC-col 16,84 ± 5,02 nmol/mL und bei LTC-col 14,42 ± 4,76 nmol/mL. Die Zeit bis zur maximalen Konzentration lag bei vielen Peptiden im Humanversuch bei etwa 60 Minuten. Die Daten zeigen damit vor allem eine kurzfristige Aufnahme und Messbarkeit bestimmter Peptide im Blut.

Im Mausmodell stiegen nach HTC-col mehrere kollagenabgeleitete Peptide sowohl im Plasma als auch im Hautgewebe an. Bei 900 mg/kg HTC-col lag die höchste gemessene Plasmakonzentration für Gly-Pro-Hyp bei 103,08 ± 8,40 nmol/mL nach 15 Minuten. In der Haut war Pro-Hyp stärker vertreten als Gly-Pro-Hyp: Bei 900 mg/kg lag Pro-Hyp bei 15,34 ± 1,53 nmol/mL, Gly-Pro-Hyp bei 4,72 ± 0,46 nmol/mL.

Der Versuch mit reinen Peptiden stützte die Deutung, dass ein Teil des Pro-Hyp aus Gly-Pro-Hyp entstehen kann. Nach Gabe von Gly-Pro-Hyp stiegen im Plasma und in der Haut sowohl Gly-Pro-Hyp als auch Pro-Hyp an. Nach Gabe von Pro-Hyp stieg vor allem Pro-Hyp.

Nebenwirkungen und Sicherheit

Die Studie war nicht als Sicherheitsstudie angelegt. Sie berichtet vor allem Labor- und Kinetikdaten zu Peptiden nach einmaliger Aufnahme. Es gibt keine systematische Langzeitsicherheitsbewertung, keine Bewertung regelmäßiger täglicher Einnahme und keine Daten zu Kindern, Jugendlichen, Schwangeren, Stillenden oder Menschen mit relevanten Leber-, Nieren- oder Magen-Darm-Erkrankungen.

Die Ausschlusskriterien zeigen, dass bestimmte Risikogruppen nicht Teil des Humanversuchs waren. Aus der Studie lässt sich daher kein allgemeiner Sicherheitsrahmen für Kollagenhydrolysate ableiten.

Grenzen der Aussagekraft

Die wichtigste Grenze ist der Endpunkt. Gemessen wurden Peptidmarker im Blut und im Mausmodell in der Haut. Die Studie zeigt keine klinische Veränderung von Hautfeuchtigkeit, Falten, Elastizität, Gelenkschmerz, Sehnenfunktion oder Knochenmarkern.

Eine zweite Grenze ist die kleine Humanstichprobe. Zwölf gesunde Erwachsene reichen aus, um ein kurzfristiges Peptidprofil zu beschreiben, aber nicht für robuste Aussagen zu Nutzen, Sicherheit oder Gruppenunterschieden.

Eine dritte Grenze ist die Formbindung. Die Ergebnisse betreffen zwei definierte, aus Schweinehaut gewonnene Hydrolysate. Sie belegen nicht, dass jedes Kollagenprodukt dieselben Peptidprofile erzeugt. Herkunft, Hydrolysegrad, Molekulargewicht und Tripeptidanteil können das Ergebnis beeinflussen.

Eine vierte Grenze betrifft die Hautaussage. Beim Menschen wurden keine Hautproben untersucht. Die Aussage, dass Peptide im Hautgewebe auftauchen können, stammt aus Mäusen und darf nicht direkt als klinischer Hautnutzen beim Menschen gelesen werden.

Was die Studie zeigt

• Nach einmaliger oraler Aufnahme definierter Kollagenhydrolysate waren bei 12 gesunden Erwachsenen mehrere kollagenabgeleitete Peptide kurzfristig im Plasma messbar.
• HTC-col mit hohem Tripeptidanteil führte im Humanversuch zu deutlich höheren Gly-Pro-Hyp-Werten im Plasma als LTC-col.
• Im Mausmodell waren nach HTC-col mehrere Peptide im Plasma und im Hautgewebe messbar.
• Die Mausdaten sprechen dafür, dass Pro-Hyp teilweise aus Gly-Pro-Hyp entstehen kann.
• Die Peptidzusammensetzung eines Kollagenhydrolysats kann für das gemessene Peptidprofil relevant sein.

Was die Studie nicht zeigt

• Sie zeigt keinen klinischen Hautnutzen von Kollagenhydrolysat.
• Sie zeigt keine Verbesserung von Falten, Hautfeuchtigkeit, Elastizität, Gelenken, Sehnen oder Knochen.
• Sie zeigt keine langfristige Sicherheit regelmäßiger Einnahme.
• Sie zeigt keinen allgemeinen Effekt aller Kollagenprodukte.
• Sie legt keinen Kollagenbedarf, keinen oberen Grenzwert und keine Standardmenge fest.
• Die Hautdaten stammen aus Mäusen und sind keine Human-Hautdaten.

Kompakte Faktenzusammenfassung

• Yazaki et al. 2017 ist eine Bioverfügbarkeits- und Mechanismusstudie zu Kollagenhydrolysat.
• Der Humanversuch umfasste 12 gesunde Erwachsene in einem single-blinden Crossover-Design.
• Verglichen wurden zwei porcine Kollagenhydrolysate: HTC-col mit hohem Tripeptidanteil und LTC-col mit niedrigerem Tripeptidanteil.
• Die einmalige Human-Testgabe betrug 300 mg/kg Körpergewicht; Blut wurde bis 300 Minuten nach Aufnahme untersucht.
• Nach HTC-col war Gly-Pro-Hyp im Plasma deutlich stärker vertreten als nach LTC-col.
• Im Humanversuch wurden 17 kollagenabgeleitete Peptide vorübergehend im Plasma identifiziert.
• Im Mausmodell waren Peptide nach HTC-col auch im Hautgewebe messbar.
• Die Mausdaten deuten darauf hin, dass Pro-Hyp teilweise aus Gly-Pro-Hyp entstehen kann.
• Die Studie misst Peptidmarker, aber keine klinischen Nutzenendpunkte.
• Die Ergebnisse sind auf definierte Hydrolysate, kurzfristige Kinetik und kleine Humanstichprobe begrenzt.