Hydroxyprolín je neproteínová aminokyselina, ktorá vzniká hydroxyláciou prolínu a je jednou z kľúčových zložiek kolagénu – základného proteínu spojivových tkanív. Na rozdiel od bežných aminokyselín, ktoré sú stavebnými jednotkami mnohých proteínov, hydroxyprolín sa vyskytuje predovšetkým v štrukturálnych bielkovinách, kde má špecifickú úlohu pri stabilizácii ich štruktúry. 

Najviac hydroxyprolínu nájdeme v koži, šľachách, chrupavkách, väzivách a kostiach, čo sú tkanivá, ktoré zabezpečujú oporu a pružnosť celého tela.

Vznik hydroxyprolínu v tele prebieha enzymatickou konverziou aminokyseliny prolín, pričom tento proces vyžaduje prítomnosť vitamínu C. Táto hydroxylácia je nevyhnutná pre správne usporiadanie kolagénových vlákien a zabezpečenie ich pevnosti. 

Ak je syntéza hydroxyprolínu narušená, môže to negatívne ovplyvniť tvorbu kolagénu, čo vedie k oslabeniu spojivových tkanív. To je jeden z dôvodov, prečo je vitamín C taký dôležitý – jeho nedostatok môže spôsobiť nedostatočnú hydroxyláciu prolínu, čo vedie k defektnému kolagénu a môže sa prejaviť v oslabení kože, krehkosti ciev či zhoršenej regenerácii tkanív.

Hydroxyprolín má zásadný význam pre mechanickú odolnosť kolagénu, pretože vďaka prítomnosti hydroxylovej skupiny posilňuje vodíkové väzby medzi vláknami kolagénu. Tieto väzby zabezpečujú stabilitu a pevnosť kolagénovej siete, čo je dôležité nielen pre štrukturálnu integritu kože a kostí, ale aj pre funkčnosť iných spojivových tkanív. Kolagénové vlákna s vysokým obsahom hydroxyprolínu sú odolnejšie voči rôznym fyzikálnym a chemickým vplyvom, čo prispieva k ich dlhej životnosti.

Hydroxyprolín sa nachádza takmer výlučne v kolagéne, a preto jeho obsah v tele úzko súvisí s kvalitou a množstvom kolagénových štruktúr. Zaujímavé je, že rôzne typy kolagénu obsahujú odlišné množstvá hydroxyprolínu. Napríklad kolagén typu I, ktorý je dominantný v kostiach, šľachách a pokožke, má vysoký podiel tejto aminokyseliny, zatiaľ čo niektoré iné typy kolagénu ho obsahujú menej.

Z hľadiska výživy je hydroxyprolín súčasťou bielkovín živočíšneho pôvodu, pričom jeho najbohatším zdrojom sú potraviny s vysokým obsahom želatíny a spojivového tkaniva, ako sú vývary z kostí, želatínové produkty či niektoré druhy mäsa. V ľudskom tele sa však nevstrebáva ako voľná aminokyselina, ale skôr ako súčasť krátkych peptidov, ktoré môžu byť následne využité pri tvorbe vlastného kolagénu.