Kollagen und Gelatine: Wirkung und Unterschiede

Kollagen und Gelatine werden oft als unterschiedliche Produkte dargestellt, obwohl es sich in Wirklichkeit um dasselbe Protein in unterschiedlichen Verarbeitungsstadien handelt. Der Unterschied zwischen ihnen liegt nicht in den „magischen“ Eigenschaften, sondern in der Größe der Moleküle, die sich auf die Löslichkeit, die Absorptionsgeschwindigkeit und die Bequemlichkeit der Einnahme auswirkt. Die Redaktion verglich, wie beide Formen im Körper wirken und welche unerwünschten Wirkungen sie haben können.

Ein Protein – verschiedene Formen

Kollagen ist das wichtigste Strukturprotein des Bindegewebes: Sehnen, Bänder, Knorpel, Haut und Knochenmatrix. Sein Molekül hat die Form einer Dreifachhelix aus drei Polypeptidketten, in denen jede dritte Aminosäure Glycin und ein erheblicher Anteil Prolin und Hydroxyprolin sind. Es ist diese Struktur, die Kollagenfasern spannungsfest, aber gleichzeitig wasserunlöslich macht.

Gelatine entsteht, wenn Kollagen aus Häuten, Knochen oder Fischschuppen teilweise mit Säure oder Alkali hydrolysiert und erhitzt wird. Die Dreifachhelix bricht auf und es entstehen lange Polypeptidketten. Sie lösen sich in heißem Wasser auf und stellen beim Abkühlen teilweise die Spiralabschnitte wieder her – deshalb bildet Gelatine ein Gel.

Hydrolysiertes Kollagen (Kollagenpeptide) ist die nächste Verarbeitungsstufe. Gelatine wird zusätzlich durch Enzyme in kurze Peptide gespalten. Solche Bruchstücke gelieren nicht mehr, lösen sich auch in kaltem Wasser gut auf und haben keinen ausgeprägten Geschmack. Es ist diese Form, die in der Sporternährung am häufigsten unter dem Namen „Kollagen“ verkauft wird.

In Bezug auf die Aminosäurezusammensetzung sind Kollagenpeptide und Gelatine nahezu identisch. Der Unterschied betrifft vor allem die Molekülmasse: Bei Gelatine wird sie in Dutzenden und Hunderten von Kilodalton gemessen, bei Hydrolysaten beträgt sie meist mehrere Kilodalton. Davon hängen technologische und teilweise auch physiologische Eigenschaften ab.

Verdauung und Aufnahme

Im Magen-Darm-Trakt werden sowohl Gelatine- als auch Kollagenpeptide durch Proteasen in Aminosäuren und kurze Peptide gespalten. Theoretisch erfordert das Hydrolysat weniger Verdauungsarbeit, sodass die daraus gewonnenen Aminosäuren schneller im Blut erscheinen. Bei Gelatine dauert der Prozess länger, aber das Endergebnis ist ein ähnlicher Satz an Aminosäuren.

Ein interessantes Merkmal von Kollagen ist, dass einige Peptide, die reich an Hydroxyprolin sind, gegen eine vollständige Spaltung resistent sind. Eine Studie von Iwai et al. (2005) zeigten, dass Dipeptide, insbesondere Prolylhydroxyprolin, nach dem Verzehr von Gelatinehydrolysaten im menschlichen Blut vorkommen. Ihnen wird eine Signalfunktion zugeschrieben – die Stimulation von Fibroblasten, obwohl die klinische Bedeutung dieser Wirkung noch untersucht wird.

Bei einer Person, die das Nahrungsergänzungsmittel einmal täglich einnimmt, ist der Unterschied in der Absorptionsrate meist vernachlässigbar. Sinnvoll kann es nur sein, wenn die Einnahme an einen bestimmten Zeitpunkt gebunden ist – zum Beispiel an einen bestimmten Zeitpunkt vor dem Training, wie in Studien zur Sehnenreparatur.

Es ist wichtig zu bedenken, dass Kollagen ein minderwertiges Protein ist: Es enthält praktisch kein Tryptophan und wenig Leucin. Daher sind weder Gelatine noch Kollagenpeptide ein vollständiger Ersatz für Molke oder anderes hochwertiges Protein für den Muskelaufbau. Sie gelten als separates Werkzeug für das Bindegewebe.

Eine weitere Nuance ist der Gehalt an Glycin. Beide Formen sind eine der reichhaltigsten Nahrungsquellen dieser Aminosäure, die für die Synthese unseres eigenen Kollagens benötigt wird. Einige Forscher vermuten, dass es die Verfügbarkeit von Glycin ist, die die Reparatur des Bindegewebes einschränken könnte, diese Hypothese muss jedoch bestätigt werden.

Wirkmechanismus auf Bindegewebe

Die häufigste Erklärung für die Auswirkungen ist die Bereitstellung von „Baumaterial“. Aminosäuren und Peptide gelangen ins Blut, von wo aus das Gewebe daraus sein eigenes Kollagen synthetisiert. Ein Experiment von Oesser et al. (1999) zeigten bei Mäusen mit markiertem Gelatinehydrolysat eine Anreicherung der Markierung im Knorpelgewebe, was die Idee einer Peptidabgabe an Gelenke stützt.

Die zweite Erklärung ist Signal. Kurze Kollagenpeptide können Fibroblasten und Chondrozyten stimulieren und so die Produktion extrazellulärer Matrix steigern. Diese Hypothese erklärt, warum in einigen Studien die Wirkung bei relativ geringen Dosen beobachtet wurde, die als „Rohstoffe“ allein eindeutig nicht ausreichen.

Für Sportler ist das bekannteste Werk das Werk von Shaw et al. (2017), wo 15 g mit Vitamin C angereicherte Gelatine eine Stunde vor einer kurzen Sprungübung den Marker der Kollagensynthese im Blut erhöhten. Es ist bezeichnend, dass in dieser Studie Gelatine und kein Hydrolysat verwendet wurde – das heißt, beide Formen sind für diesen Zweck wahrscheinlich austauschbar.

Bezüglich Gelenkschmerzen wurde eine 24-wöchige Studie von Clark et al. (2008) zeigten bei Sportlern eine Schmerzreduktion bei Aktivität mit Kollagenhydrolysat. Für die Haut gibt es randomisierte Studien zu spezifischen Peptiden (Proksch et al., 2014) mit verbesserter Elastizität. Für die Muskelmasse bei älteren Männern mit Sarkopenie wurde ein zusätzlicher Effekt in Kombination mit Bewegung beschrieben (Zdzieblik et al., 2015), obwohl die Kontrollgruppe ein Placebo und kein anderes Protein erhielt.

• Beiden Formen gemeinsam: ein Aminosäureprofil, das reich an Glycin, Prolin und Hydroxyprolin ist.
• Vorteil des Hydrolysats: Bequemlichkeit, Löslichkeit, standardisierte Peptide in Markenprodukten.
• Der Vorteil von Gelatine: niedriger Preis, Möglichkeit der Verwendung in Lebensmitteln, Forschungsdaten zur Kollagensynthese vor dem Training.

Nebenwirkungen und Einschränkungen

Sowohl Gelatine als auch Kollagenpeptide werden im Allgemeinen gut vertragen. Die häufigsten Beschwerden sind Schweregefühl im Magen, Völlegefühl, Aufstoßen oder ein unangenehmer Nachgeschmack. Bei Gelatine, die aufquillt, sind diese Empfindungen manchmal ausgeprägter, insbesondere wenn man eine große Portion auf nüchternen Magen trinkt.

Allergische Reaktionen sind selten, aber möglich. Sie hängen mit der Rohstoffquelle zusammen: Meereskollagen ist für Menschen mit Fischallergien kontraindiziert, und Gelatine tierischen Ursprungs wird in einigen Impfstoffen und Arzneimittelkapseln als Allergen beschrieben. Personen mit bekannten Allergien sollten die Herkunft des Produkts überprüfen.

Sauberkeit ist ein separates Thema. Die Rohstoffe für Kollagen sind Haut und Knochen, daher können sich Schwermetalle theoretisch in Nahrungsergänzungsmitteln anreichern. Zuverlässige Hersteller kontrollieren diesen Indikator und das Vorhandensein von Zertifikaten unabhängiger Qualitätskontrolle ist ein starkes Argument bei der Auswahl.

Kollagen enthält Hydroxyprolin, das im Körper teilweise in Oxalat umgewandelt wird. Für die meisten Menschen spielt das keine Rolle, aber Patienten mit Kalziumoxalat-Nierensteinen sollten hohe Kollagendosen mit ihrem Arzt besprechen. Es ist auch wichtig, Kollagen in der Gesamtproteinmenge zu berücksichtigen, wenn der Arzt die Aufnahme eingeschränkt hat.

Welche Darreichungsform passt?

Wenn das Ziel darin besteht, Sehnen und Bänder im Trainingsprozess zu unterstützen, ist Gelatine mit einer Vitamin-C-Quelle die günstigste Option mit einer ziemlich überzeugenden mechanistischen Begründung. In Studien wurden etwa eine Stunde vor dem Training 5–15 g eingenommen, und wir halten diesen Bereich für einen vernünftigen Richtwert für ein Nahrungsergänzungsmittel.

Hydrolysat wird dann gewählt, wenn es auf Bequemlichkeit ankommt: Es lässt sich klumpenfrei in Kaffee, Wasser oder einem Smoothie auflösen. Bei Haut- und Gelenkschmerzen wurden die meisten klinischen Studien speziell zu Hydrolysaten durchgeführt, häufig zu spezifischen proprietären Peptiden. Ergebnisse einer Marke können nicht automatisch auf eine andere übertragen werden.

Wir empfehlen Ihnen, auf die angegebene Herkunft (Rind, Schwein, Meer), das Vorhandensein einer unabhängigen Laborkontrolle und den Verzicht auf unnötige Zusatzstoffe zu achten. Kollagen „mit Vitaminen und Hyaluronsäure“ ist nicht unbedingt wirksamer als ein einfaches Hydrolysat.

Es lohnt sich auch, die Erwartungen nüchtern abzuschätzen. Das Bindegewebe erneuert sich langsam, daher wird die Wirkung nach mehreren Monaten regelmäßiger Anwendung beurteilt, nicht nach Wochen. Das Nahrungsergänzungsmittel ersetzt nicht die richtige Dosierung von Belastungen, Rehabilitation und Schlaf.

Fazit der Redaktion

Kollagen und Gelatine sind ein Protein mit unterschiedlichem Spaltungsgrad. Ihre Aminosäurezusammensetzung ist nahezu gleich und die Hauptunterschiede betreffen Löslichkeit, Gelierung und Absorptionsgeschwindigkeit.

Der Wirkungsmechanismus beider Formen hängt mit der Bereitstellung von Glycin, Prolin und Hydroxyprolin sowie mit der Signalfunktion kurzer Peptide zusammen. Daten zur Kollagensynthese vor der Belastung wurden an Gelatine, zu Haut- und Gelenkschmerzen – hauptsächlich an Hydrolysaten – erhoben.

Die Nebenwirkungen beider Formen sind minimal und hängen hauptsächlich mit der Verdauung, Allergien gegen die Rohstoffquelle und der Produktqualität zusammen. Für den Muskelaufbau kann keine der Formen vollständiges Protein ersetzen.

Wir empfehlen außerdem die Lektüre unserer Artikel über die Vitamin-C- und Kollagensynthese, Nahrungsergänzungsmittel für die Gesundheit der Gelenke und die Auswahl hochwertiger Proteine.

Literaturverzeichnis

1. Shaw G, Lee-Barthel A, Ross ML, Wang B, Baar K. Vitamin C-enriched gelatin supplementation before intermittent activity augments collagen synthesis. Am J Clin Nutr. 2017;105(1):136–143.
2. Clark KL, Sebastianelli W, Flechsenhar KR, et al. 24-Week study on the use of collagen hydrolysate as a dietary supplement in athletes with activity-related joint pain. Curr Med Res Opin. 2008;24(5):1485–1496.
3. Iwai K, Hasegawa T, Taguchi Y, et al. Identification of food-derived collagen peptides in human blood after oral ingestion of gelatin hydrolysates. J Agric Food Chem. 2005;53(16):6531–6536.
4. Oesser S, Adam M, Babel W, Seifert J. Oral administration of 14C labeled gelatin hydrolysate leads to an accumulation of radioactivity in cartilage of mice (C57/BL). J Nutr. 1999;129(10):1891–1895.
5. Proksch E, Segger D, Degwert J, et al. Oral supplementation of specific collagen peptides has beneficial effects on human skin physiology: a double-blind, placebo-controlled study. Skin Pharmacol Physiol. 2014;27(1):47–55.
6. Zdzieblik D, Oesser S, Baumstark MW, Gollhofer A, König D. Collagen peptide supplementation in combination with resistance training improves body composition and increases muscle strength in elderly sarcopenic men. Br J Nutr. 2015;114(8):1237–1245.