Hautcremes, Nahrungsergänzungsmittel oder Beauty-Drinks: Sie alle werben mit dem Inhaltsstoff Kollagen. Dass das Protein noch deutlich mehr kann, zeigt eine neue Studie des Max-Planck-Institut.
Dass das Wort „Kollagen“ auch abseits von Fachkreisen bekannt ist, verdanken wir der Kosmetikindustrie. Kaum ein Beauty-Produkt, dass nicht mit dem Protein als Inhaltsstoff wirbt: Kollagen soll gegen Falten und Cellulite helfen, Haare und Nägel stärken und schwaches Bindegewebe wieder erstarken lassen.
Das Strukturprotein kann aber weit mehr, als Verjüngungskur und Schönheitsbehelf: Es ist beispielsweise in Bestandteil von Sehnen und Knochen. Gemeinsam mit Mineralpartikeln sorgt Kollagen dort für die Festigkeit und Stabilität. Weiche Kollagenfasern spannen die darin eingebetteten harten Mineralpartikel - die Knochen werden dadurch stabiler.
Mineraleinlagerung erzeugt Sehnen wie Stahl
Forschende des Max-Planck-Instituts haben sich mit genau dieser Funktion des Kollagens beschäftigt und in einem Experiment verschiedene künstliche Minerale mit Kollagenfasern zusammengesetzt. Schon nach wenigen Stunden zeigten sich Mineralansammlungen im Kollagen, binnen einiger Tage waren die (Kollagen-)Sehnen von eingelagerten Mineralien durchzogen. Bei dieser künstlichen Einlagerung von Mineralien zogen sich die weichen Kollagenfasern zusammen, durch eine solche „Vorspannung“ entstand also ein höchst stabiles Hybridmaterial.
Die so entstandenen Fasern hielten Spannungen aus, die etwa dem Hundertfachen normaler menschlicher Muskelkraft entsprachen, ähnlich der Kraft von Drahtseilen. Der Prozess der Mineralisation im Knochen ist nicht nur für medizinische Belange, etwa zum besseren Verständnis von Knochenkrankheiten, relevant. Ähnliche Mechanismen werden auch im Bauwesen verwendet, etwa um rissresistente Betonelemente herzustellen. Die im Journal „Science“ veröffentlichte Studie weist ausdrücklich darauf hin, dass der Mechanismus zukünftig für die Herstellung von Baumaterialien verwendet werden könnte.
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(chrima)