콜라겐은 섬유 단백질로 주로 결합 조직의 주성분이다. 뼈와 피부에 주로 있지만, 관절, 각 장기의 막, 머리카락 등 우리 몸 전체에 분포되어 있다. 한마디로 콜라겐은 신체와 장기의 틀을 만드는 재료라고 할 수 있다. 피부 진피층의 70%, 괄약근의 80%, 연골의 50%가 콜라겐이다.
콜라겐은 1000개 정도의 아미노산이 사슬모양으로 결합(peptide 결합)하여 긴 실 형태의 섬유상으로 되어 있다. 아미노산은 단백질의 가장 작은 단위이고, 펩티드 결합이란 두 아미노산이 결합한 형태가 아미노기와 카르복실기 사이에 수분이 빠져나가고 CO-NH 형태로 결합한 것을 페이트 결합이라고 한다. 이 긴 사슬 3개가 꼬여 하나의 콜라겐 하나를 만든다. 따라서, 콜라겐에는 3000개 정도의 아미노산이 필요하다.
이렇게 많은 아미노산이 있으니 구조도 복잡하고 분자량도 상당히 크다. 대개 30만(달톤)정도로 알려져 있다. 하지만, 콜라겐에 들어 있는 아미노산은 세 종류의 비 필수아미노산으로 구성되어 있다. Glycine = 35%, Alanine = 11%, Proline + hydroProline = 21%. 필수 아미노산이 전혀 들어있지 않아 영양학적인 측면에서는 질이 낮은 단백질로 취급된다.
콜라겐은 물에 녹지 않으며 열을 가하면 젤라틴이라는 변성단백질이 되어 이는 콜라겐이라고 할 수 없다. 또한 앞서 살펴본 바와 같이 콜라겐의 분자구조는 굉장히 커서 먹어서 섭취해도 소화가 잘 안되고, 소화되더라도 시간이 오래 걸린다.
이렇다 보니 요즘은 저분자 피쉬 콜라겐이 자주 등장한다. 생선에서 추출한 피쉬 콜라겐을 저분자 형태로 가공했다는 것이다. 하지만, 어짜피 몸 속에서 콜라겐을 소화하면 결국 아미노산으로 분해되기 때문에 먹는 콜라겐이 피부에 효과를 발휘하기란 쉽지 않다고 한다.