Количество аминокислот в организме человека: Роль аминокислот в организме человека

Роль аминокислот в организме человека

Что такое аминокислоты?

Аминокислоты — органические соединения, которые содержат аминные и карбоксильные группы. Нарушение метаболизма аминокислот в организме имеет различные симптомы, но при ранней диагностике и своевременном лечении можно предотвратить негативное действие патологий на организм.

Несмотря на то, что в названии присутствует слово «кислота», по своим характеристикам аминокислоты напоминают соли, но по специфике строения обладают кислотными свойствами. Это означает, что аминокислоты могут одинаково хорошо взаимодействовать и с щелочами, и с кислотами.

Аминокислоты в организме человека

Аминокислоты имеют особую структуру, благодаря ей в человеческом организме образуются белки. Можно сказать, что аминокислоты — это кирпичи, из которых собственно строится человек. Организм практически полностью состоит из белка — внутренние органы, соединительные ткани, мышцы, железы, кожа, кости, волосы.

Функции аминокислот:

• регенерация суставов, связок и мышц;
• регуляция обменных процессов;
• деление клеток, работа рецепторов, поддержка иммунитета, транспорт веществ;
• белковые функции;
• все строительные процессы в организме.

Классификация

Аминокислоты подразделяются на два вида — заменимые и незаменимые.

Заменимые аминокислоты в основном производятся печенью, к ним относятся:

1. Серин — участвует в трансформации гликогена, используется для образования креатина.
2. Тирозин — улучшает внимание, участвует в выработке дофамина, дает организму энергию.
3. Таурин — метаболическое, кардиотоническое, антикатарактное действие, важная роль в обмене липидов, контроль за обменными и энергетическими процессами.
4. Пролин — энергия для организма.
5. Орнитин — антикатаболическое действие, важен для атлетов.
6. Глютамин — поддерживает иммунную систему, нужен для роста мышечной массы.
7. Гамма-аминомасляная кислота — способствует нормализации кровоснабжения мозга, действие этой аминокислоты аналогично транквилизаторам.
8. Глицин — защищает организм от стрессов и психоэмоционального напряжения, улучшает активность мозга.
9. Глютаминовая кислота — принимает участие в процессах окисления, утилизации глюкозы, играет важную роль в белковом обмене.
10. Цистеин — улучшает выносливость организма, участвует в процессе детоксикации.
11. Цитруллин — питает мышцы, участвует в азотистом балансе, способствует укреплению иммунитета, снижает утомляемость и повышает работоспособность и выносливость.
12. Аспарагин — играет основную роль в азотистом обмене, также принимает активное участие в производстве мочевины и пиримидиновых оснований.
13. Аргинин — оказывает антиоксидантное действие, понижает концентрацию «плохого» холестерина, является донатором азота, улучшает производство гормона роста, способствует более быстрому восстановлению организма, обеспечивает транспортировку креатина.
14. Аланин — принимает участие в глюкозо-аланиновом цикле, входит в состав биологически активных соединений.

Незаменимыми аминокислотами называются те, которые не синтезируются в человеческом организме, а попадают в него из пищи или в виде добавок:

1. Гистидин — восстанавливает ткани, способствует их росту.
2. Валин — участвует в мышечном метаболизме, оказывает стимулирующее действие, быстро восстанавливает организм после активных занятий спортом.
3. Лейцин — усиливает анаболическую мышечную реакцию, защищает ткани мышц, может использовать в терапии артритов.
4. Изолейцин — способствует росту мышц, принимает участие в производстве гемоглобина, участвует в клеточном усвоении глюкозы.
5. Метионин — активно участвует в обмене серосодержащих аминокислот, оказывает на организм гепатопротекторное и метаболическое действие.
6. Лизин — стимулирует иммунную систему, имеет ряд противовирусных свойств, может использоваться для терапии остеопороза.
7. Треонин — отвечает за поддержание в организме белкового баланса.
8. Триптофан — оказывает положительное влияние на иммунную систему, принимает участие в синтезе серотонина и мелатонина.
9. Фенилаланин — используется для терапии депрессий, витилиго и прочих заболеваний.

Суточная потребность: кому и сколько аминокислот нужно

Количество аминокислот, которые требуются человеческому организму, сильно отличается в зависимости от их вида. Незаменимые аминокислоты — это самые важные элементы, поскольку попадают в организм извне.

Суточные дозы аминокислот:

1. Валин — 2,5 г. При дефиците может наблюдаться расстройство функции ЦНС и координационного центра.
2. Изолейцин — 2 г. При дефиците не будет роста белка в мышцах.
3. Лейцин — 4,6 г. При дефиците может развиться патология щитовидной железы.
4. Лизин — 4,1 г. При недостатке развивается патология кровообращения, снижается синтез гемоглобина.
5. Метионин — 1,8 г. Дефицит будет выражаться в функциональных сбоях.
6. Тирозин — 4,4 г. Дефицит грозит развитием слабоумия.
7. Треонин — 2,4 г. Недостаток ухудшает иммунитет.
8. Триптофан — 0,8 г. При остром недостатке может развиваться туберкулез, диабет, онкологические процессы.
9. Фенилаланин — 4,4 г. Дефицит грозит умственной отсталостью.
10. Цистин — 1,8 г. Недостаток приводит к быстрой утомляемости и слабости иммунной системы.

Чтобы рассчитать количество аминокислот в сутки, необходимо знать сколько белка в грамме каждой аминокислоты, а также сколько белка необходимо конкретному человеку. Специалисты рекомендуют 1,5 г белка на 1 кг веса человека с низкой или средней физической нагрузкой.

Анализ на аминокислоты

Анализ на аминокислоты назначают специалисты разных областей медицины — терапевт, педиатр, неонатолог, эндокринолог, геронтолог, психиатр, хирург, нефролог, кардиолог, гинеколог, андролог, ревматолог, репродуктолог, медицинский генетик, невролог, диетолог.

Показаниями для исследования являются:

• оценка метаболизма заменимых и незаменимых аминокислот;
• коррекция диетического питания;
• определение функциональной разбалансировки в обмене;
• системные нозологические состояния не фоне нарушения реабсорбции аминокислот в почках.

Чтобы анализ на аминокислоты был максимально достоверным, к нему нужно правильно подготовиться:

• за 24 часа до исследования исключить прием алкоголя;
• за 8 часов до исследования прекратить прием пищи, пить можно только очищенную воду без газа;
• за 24 часа до анализа прекратить прием всех лекарственных препаратов, если по каким-то причинам это сделать невозможно, нужно обязательно проинформировать об этом врача;
• за полчаса до анализа исключить физическое напряжение;
• за час до исследования перестать курить.

Недостаток аминокислот

Недостаток незаменимых аминокислот приводит к различным патологиям. Например:

1. Дефицит валина приводит к гиперестезии и атаксии.
2. Лейцина — к нарушению работы щитовидной железы.
3. Изолейцина — к активному выводу из организма азота, к уменьшению массы тела.
4. Фенилаланина — к нарушению работы щитовидки, надпочечников, к низкому артериальному давлению.
5. Треонина — к массовому выделению азота и потере веса.
6. Триптофана — к анемии, бесплодию, выпадению волос, проблемам с органами зрения, развитию пеллагры.
7. Метионина — к ожирению, циррозу печени, анемии, мышечной атрофии.
8. Лизина — к анемии, кровоизлиянием в глаза, плохому аппетиту, ферментным нарушениям, замедлению роста, нарушениям функциональности репродуктивной системы, снижению слуха.
9. Аргинина — к азооспермии, нарушению роста.

При нехватке аминокислот могут наблюдаться следующие симптомы:

• гипертония;
• артрит;
• низкое половое влечение;
• бессонница;
• перепады настроения;
• низкий вес;
• неудовлетворительное состояние волос, ногтей, кожи.

Избыток аминокислот

Избыток аминокислот тоже ничего хорошего для организма не несет:

1. Избыток аланина — усталость, снижение памяти и концентрации, проблемы со сном, мышечная и суставная боль, депрессия.
2. Аргинина — тремор конечностей, раздражительность, снижение артериального давления, крапивница.
3. Аспарагина — перевозбуждение нервной системы, сгущение крови, повышение тестостерона, аутизм у плода (при беременности).
4. Валина — онемение конечностей, раздражительность, аллергия, проблемы с работой желудка и кишечника.
5. Гистидина — нервные стрессы и психозы.
6. Глицина — учащение сердцебиения, усталость, покраснение лица, повышенная активность.
7. Глутамина — сгущение крови, тошнота, головные боли, сбой в работе печени, понижение концентрации гемоглобина, глаукома, заболевания почек и печени, развитие болезни Альцгеймера.
8. Изолейцина — апатия, аллергия, сгущение крови, повышение концентрации аммиака.
9. Метионина — сонливость, тошнота, аллергия.
10. Тирозина — гипертония, учащение пульса, низкая температура тела, снижение мышечной массы.
11. Фенилаланина — снижение памяти, нарушение деятельности нервной системы.

Какие продукты употреблять для поддержки баланса?

Принято считать, что аминокислоты содержатся в продуктах животного происхождения. Это так, поскольку аминокислотный профиль в продуктах животного происхождения более полный, в отличие от профиля растительных продуктов питания. Но не так давно доминирование в рационе питания животной пищи стало подвергаться критике. Дело в том, что мясо животных, которые были выращены в условиях промышленных ферм, уступает в качестве мясу животных, выращенных в естественных условиях. Что касается молочных продуктов, большая их часть содержит добавки или вовсе не является натуральными.

В настоящее время специалисты выделяют следующие полезные животные источники аминокислот:

• постная говядина;
• птица — грудка индейки и курицы;
• яйца;
• морепродукты, морская и речная рыба;
• натуральный йогурт, творог, молоко.

Стоит заметить, что больше всего аминокислот можно найти в мясе птицы и говядине. В молочке тоже их много, но только при условии натуральности продукта. Морепродукты и рыба не должны проходить стадию заморозки — продуты, которые длительное время находятся в холодильных камерах, существенно проигрывают в количестве аминокислот по сравнению со свежей рыбой.

В растительной пище тоже много аминокислот и ценного белка. Но количество его меньше, чем в животной пище. Например, в гречке лейцина в 2-3 раза меньше, чем в мясе. То есть, чтобы получить суточную норму этой аминокислоты, человек должен съедать гречки в 2-3 раза больше, чем мяса. Поэтому не стоит делать выбор, животные и растительные продукты не являются взаимоисключающими, их совмещение — это идеальный рацион для здорового человека.

Растительная пища, богатая аминокислотами:

• все виды бобовых — фасоль, соя, горох;
• крупы;
• макаронные изделия из муки грубого помола;
• ржаной хлеб;
• орехи;
• грибы;
• зелень — брокколи, шпинат.

Анализ на аминокислоты очень важен в диагностике и выборе лечения различных заболеваний. Расшифровка результатов осуществляется с обязательным учетом возраста пациента, особенностей его питания, клинического состояния и прочих факторов. Для исключения врожденных нарушений метаболизма, анализ на аминокислоты нужно проводить в первые недели жизни малыша. В этом случае врач может назначить специальное питание и лечебные мероприятия, которые предупредят развитие патологий в организме.

Сколько аминокислот содержит белок: виды и польза.

Знания среднестатистического человека об аминокислотах достаточно ограничены. Многие знают лишь о том, что эти органические вещества содержатся в белках и без них невозможна нормальная деятельность организма.

Что это такое?

Аминокислоты (аминокарбоновые кислоты) – это стройматериал для белка, являющегося участником всех физиологических процессов, происходящих в организме. Из него состоят кости, мышцы, внутренние органы, ногти, волосы и другие составляющие человеческого тела.

Внимание! Белки имеют различный состав, поэтому не все из них одинаково полезны.

Сколько аминокислот входит в состав белка?

Белки представляют собой цепочку из аминокарбоновых кислот. Ученым потребовалось много десятилетний для поиска правильного ответа на вопрос о количестве аминокислот, входящих в состав белка.

Внимание! Установлено, что для нормальной жизнедеятельности организму человека необходимо двадцать протеиногенных аминокислот, которые принято называть мажорными.

Аминокислоты бывают заменимыми и незаменимыми. Первые синтезируются в самом организме, а вторые попадают туда извне вместе с пищей. Однако есть и относящиеся и к тому, и к другому разряду.

Заменимые аминокислоты

Эти аминокислоты продуцируются путем эндогенного синтеза из других веществ, поступающих вместе с пищей, в самом организме. Всего таких веществ двенадцать. Важнейшими из них являются:

• аланин;
• аргинин;
• аспарагин;
• аспарагиновая кислота.

Незаменимые аминокарбоновые кислоты

Аминокислоты этого типа оказываются в организме, попадая туда вместе с едой. В значительных количествах они присутствуют в белках животного происхождения и бывают восьми видов.

Лейцин

Восстанавливает мышцы, кожу и кости. Он участвует в продуцировании гормона роста, стабилизирует уровень сахара в крови и помогает сжигать жиры. Этого вещества много в мясе, орехах, бобовых. Оно содержится в нешлифованном рисе и зернах пшеницы и стимулирует синтез белка.

Внимание! Обеспечение организма лейцином важно тем, кто желает нарастить мышцы.

Изолейцин

Стимулирует выработку энергии. Его значительное количество присутствует в мясе, рыбе, орехах, яйцах, горохе и сое.

Эти продукты должны присутствовать в рационе спортсменов. После многочасовых интенсивных тренировок изолейцин помогает скорейшему восстановлению мышц, снимает крепатуру, участвует в образовании гемоглобина, а также регулирует количество сахара.

Лизин

Важен для иммунитета. Он участвует в синтезе защитных антител и выработке гормонов роста. Благодаря лизину обновляется костная ткань, и синтезируется коллаген.

Внимание! Лизин присутствует в яйцах, картофеле, мясе (за исключением белого мяса), рыбе и кисломолочных продуктах.

Фенилаланин

Содержится в орехах, грибах, курином мясе, молокопродуктах, бананах, абрикосах и топинамбуре. Оказывает влияние на деятельность центральной нервной системы.

Люди, у которых наблюдается недостаток фенилаланина в организме, подвержены депрессиям, им трудно концентрировать свое внимание, и у них наблюдаются проблемы с памятью.

Метионин

Помогает сжигать жир, повышает выносливость и работоспособность человека. Он присутствует в мясе, рыбе, кисломолочных продуктах, семенах подсолнечника, некоторых других продуктах.

Треонин

Оказывает влияние на сердце, сосуды, а также на нервную систему и иммунитет человека. Его много в молочных продуктах, овощах, мясе, грибах, злаках.

Внимание! При недостатке треонина наблюдаются проблемы с зубами и костями.

Триптофан

Обеспечивает синтез гормона счастья серотонина, а также регулирует давление. Его применяют для устранения негативных последствий употребления алкоголя и наркосодержащих веществ.

Валин

Регулирует мышечный метаболизм, используется для восстановления организма, активизации умственной деятельности, а также смягчает последствия употребления алкоголя и наркотиков. Он присутствует в мясе, сое, грибах, молокопродуктах и арахисе.

Теперь вам известно, сколько аминокарбоновых кислот присутствует в белках, и как они влияют на здоровье человека. Старайтесь следить за своим рационом и будьте здоровы!

Важнейшие аминокислоты для человека — DPI Cosmetology

Аминокислоты — это органические соединения, которые соединяются друг с другом для образования белков. Оба элемента играют важнейшую роль для человека.

В геноме закодированы 20 аминокислот, а именно:

• аланин
• аргинин
• аспарагин
• аспартат
• цистеин
• фенилаланин
• глицин
• глутамат
• глутамин
• гистидин
• изолейцин
• лейцин
• лизин
• метионин
• пролин
• серина
• тирозин
• треонин
• триптофан
• валина

Однако человеческий организм способен производить только 11 из них. Остальные девять считаются незаменимыми аминокислотами, которые мы получаем пищей, так как наш организм не способен их синтезировать самостоятельно. В этой статье BBC вы можете ознакомиться с этими аминокислотами.

---

Как добиться баланса аминокислот

Проблема заключается в том, что очень трудно включить эти девять аминокислот одновременно, поскольку практически в любой пище их всех одновременно не хватает. Вот почему мы должны сочетать пищу. Полноценное и разнообразное питание играют в этом ключевую роль. Ниже вы можете ознакомиться со списком тех продуктов, которые содержат большее количество аминокислот и которые вы должны включить в свой рацион регулярно:

• Постное мясо, яйца, молоко и производные: они содержат 9 незаменимых аминокислот, а также некоторые из других 11.
• Другое мясо и рыба, такие как курица, лосось, говядина, свинина, морской окунь, тунец и сардины: содержат 8 незаменимых аминокислот.
• Нут, соевые бобы, некоторые виды бобов, киноа, гречка, амарант и фисташки: содержат 9 незаменимых аминокислот.

---

Почему аминокислоты так важны?

Имейте в виду, что благодаря комбинации различных аминокислот производятся различные белки, необходимые организму. Эти белки помогают человеческому организму выполнять такие задачи, как:

• Переваривать еду
• Рост мышц и костей
• Восстановление тканей
• Обеспечение организма энергией

---

Типы аминокислот

Еще один важный аспект, который необходимо учесть, — это то, что аминокислоты делятся на три группы:

1. Незаменимые: как мы уже упоминали, это те вещества, которые не могут вырабатываться человеческим организмом, поэтому их необходимо получать через пищу. Это: гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин.
2. Заменимые: все они производятся нашим телом, даже когда мы их не принимаем.
3. Частично заменимые: это те аминокислоты, которые не являются незаменимыми в повседневной жизни, но их недостаток может быть причиной/следствием стресса или болезни.

Лучше всего, чтобы в нашем организме были все типы аминокислот, чтобы вести здоровый образ жизни и предотвращать болезни или другие состояния. Фактически, одним из белков, образующих аминокислоты, является коллаген. В этой статье вы узнаете, какие преимущества он приносит нашему организму и каковы его натуральные источники.

---

Польза для нашей кожи

Некоторые аминокислоты также важны и имеют прямое отношение к здоровью нашей кожи:

• Они активируют все обменные процессы.
• Они восстанавливают структуру дермы.
• Они улучшают и поддерживают питание всех тканей.
• Они омолаживают структуру коллагена.
• Они образуют новый коллаген, который придает коже сияние и улучшает текстуру.

Все эти преимущества также можно дополнить мезотерапией — методикой, состоящей из введения небольших количеств лекарств и таких веществ, как аминокислоты, для улучшения кровообращения и эластичности кожи. Вы можете найти дополнительную информацию об этой процедуре в этом посте.

 

Аминокислоты в питании человека Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

lectures

АМИНОКИСЛОТЫ В ПИТАНИИ ЧЕЛОВЕКА

Лысиков Ю.А.

ГУ Институт питания РАМН, Москва

Лысиков Юрий Александрович 109240 Москва, Устьинский проезд, д. 2/14 E-mail: [email protected]

РЕЗЮМЕ

В статье представлены данные о метаболизме аминокислот в организме человека. Рассмотрена структура и свойства аминокислот, критерии незаменимости, вклад аминокислот в энергетику организма, специфические функции аминокислот, потребность в аминокислотах.

SUMMARY

The article presents data on amino acids metabolism in human organism. The review described structure and function of amino acids, essentiality criteria, amino acids energy source role, amino acids specific functions, amino acids requirements.

CO CO

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА АМИНОКИСЛОТ

Известно около 200 природных аминокислот, из них только 20 входят в состав белков. Эти аминокислоты называют протеиногенными — строящими белки. В организме человека наряду с протеиногенными аминокислотами можно найти и другие, которые играют иную роль, например, орнитин, в-аланин, таурин и др.. Многие из протеиноген-ных аминокислот в организме человека выполняют важные самостоятельные функции, например, глицин, глютаминовая и аспарагиновая кислоты являются биологически активными соединениями, фенилаланин, тирозин и триптофан служат источником образования биогенных аминов и других биорегуляторов, глицин и таурин входят в состав желчных кислот.

Первая аминокислота, аспарагин, была открыта еще в 1806 году. Последней из обнаруженных известных аминокислот оказался треонин, который

соон

Н — С — 1ЧН2

Рис. 1. Общая структурная формула аминокислоты

удалось выделить лишь в 1938 году. Каждая аминокислота имеет тривиальное (традиционное) название, иногда связанное с источником происхождения. Например, аспарагин впервые был обнаружен в аспарагусе, глютаминовая кислота — в клейковине (глютене) пшеницы. Глицин был назван так за сладкий вкус (от греческого glykos — сладкий). В пищевых продуктах наиболее распространены 22 аминокислоты.

Все 20 аминокислот, которые входят в состав белка, характеризуются общей структурной особенностью — наличием карбоксильной группы (-СООН) и аминогруппы (-№И2), связанной с одним и тем же атомом углерода и различаются структурой боковых цепей групп) (рис. 1). Почти все аминокислоты содержат по одной карбоксильной и аминогруппе. Однако имеются аминокислоты, которые могут содержать две карбоксильные (дикарбоновые аминокислоты) или две аминогруппы (диаминоами-нокислоты). Большинство аминокислот являются а-аминокислотами, в отличие от в-аминокислот, таких как в-аланин и таурин.

Стереоизомеры аминокислот. Из-за асимметрии молекулы все а-аминокислоты, за исключением

глицина, могут существовать в форме двух Б- или Ь-стереоизомеров — оптических изомеров, которые представляют собой зеркальные изображения друг друга. В ходе биосинтеза белка в его состав попадают только Ъ-аминокислоты. Следует подчеркнуть, что присутствие в составе белка Ъ-аминокислот определяет его структуру и свойства. Б-аминокислоты никогда не включаются в белки в процессе биосинтеза. В то же время в составе белка можно обнаружить и Б-аминокислоты. Причина этого парадокса

заключается в том, что для аминокислот характерна медленная самопроизвольная неферментативная рацемизация, в результате которой в составе белка появляются Б-аминокислоты. По этой причине структура белка со временем начинает меняться, могут изменяться и его свойства. Это является одним из механизмов старения белков, что вызывает необходимость их непрерывного обновления.

Таблица 1

КЛАССИФИКАЦИЯ АМИНОКИСЛОТ [2; 3]

Химическая структура Полярность боковой цепи Изоэлектри-ческая точка р! Молекулярная масса , г/моль Степень гидрофильности Полярность боковой цепи

1. Алифатические Высокогидрофильные

Алании -1,9 6,0 89 Глютамин +9,4

Валин* -2,0 6,0 117 Аспарагин +9,7

Глицин -2,4 6,0 75 Глютаминовая кислота +10,2

Изолейцин* -2,2 5,9 131 Гистидин +10,3

Лейцин* -2,3 6,0 131 Аспарагиновая кислота +11,0

2. Серосодержащие Лизин* +15,0

Метионин* -1,5 5,7 149 Аргинин +20,0

Цистеин -1,2 5,0 121 Умеренно гидрофильные

3. Ароматические Треонин* +4,9

Тирозин +6,1 5,7 181 Серин +5,1

Триптофан* +5,9 5,9 204 Триптофан* +5,9

Фенилаланин* +0,8 5,5 165 Пролин +6,0

4. Оксиаминокислоты Тирозин +6,1

Серин +5,1 5,7 105 Высокогидрофобные

Треонин* +4,9 5,6 119 Цистеин -1,2

5. Дикарбоновые (кислые) Метионин* -1,5

Аспарагиновая кислота +11,0 2,8 133 Аланин -1,9

Глютаминовая кислота +10,2 3,2 147 Валин* -2,0

6. Амиды дикарбоновых кислот Изолейцин* -2,2

Аспарагин +9,7 5,4 132 Лейцин* -2,3

Глютамин +9,4 5,7 146 Глицин -2,4

7. Диаминоаминокислоты (основные) Фенилаланин* +0,8

Аргинин +20,0 10,9 174

Гистидин +10,3 7,6 155

Лизин* +15,0 9,7 146

8. Иминокислота

Пролин +6,0 6,3 115

о

СО

Примечание: * — незаменимые аминокислоты.

сэ

о

Биосинтез Ь-аминокислот в клетках организма происходит с помощью стереоспецифических ферментов, которые имеют асимметричные активные центры. При химическом синтезе аминокислот с одинаковой скоростью образуются как Б-, так и Ь-стереоизомеры. В результате получается рацемическая (одинаковая по составу) смесь разных стереоизомеров аминокислот. Рацемическую смесь аминокислот можно разделить на Б- и Ь-стереоизомеры, но это дорого. Поэтому полученные искусственным путем препараты аминокислот могут содержать не только необходимые организму Ь-аминокислоты, но и Б-стереоизомеры. Полные гидролизаты белков будут содержать только Ь-стереоизомеры аминокислот. В природе встречаются и некоторые Б-аминокислоты, которые входят в состав пептидных антибиотиков и клеточных стенок бактерий [1].

По химической структуре можно выделить 8 классов аминокислот (табл. 1):

1. Алифатические аминокислоты (аланин, ва-лин, глицин, изолейцин и лейцин) отличаются тем, что их боковые цепи содержат лишь атомы углерода и водорода.

У валина, изолейцина и лейцина боковая цепь разветвляется, их еще называют аминокислотами с разветвленной цепью.

2. Серосодержащие аминокислоты (метионин и цистеин) содержат атомы серы. При этом место серы может занимать атом селена.

3. Ароматические аминокислоты (тирозин, триптофан и фенилаланин) содержат ароматические циклические группы.

4. Оксиаминокислоты (серин и треонин) содержат -ОН-группы.

5. Дикарбоновые аминокислоты (аспарагино-вая и глютаминовая кислоты) содержат две карбоксильные группы

6. Амиды дикарбоновых аминокислот (аспа-рагин и глютамин) содержат атом азота в составе второй карбоксильной группы.

7. Диамино-, или двуосновные, аминокислоты (аргинин, гистидин и лизин) содержат две аминогруппы.

8. «Аминокислота» пролин занимает особое положение, поскольку, аминокислотой не является. По своей структуре это иминокислота и включает циклическое имидазольное кольцо. Благодаря циклической группе пролин вызывает изгибы в полипептидной цепочке белка, что очень важно, например, для структуры белка соединительной ткани коллагена, где пролина очень много.

Благодаря наличию карбоксильной и аминогруппы в водных растворах все аминокислоты ионизированы и ведут себя одновременно как кислоты и как основания. В водной среде организма свободные аминокислоты играют роль буферных веществ, стабилизируя рН среды. При этом растворимость в воде и степень гидрофильности разных аминокислот существенно различается. По степени

гидрофильности — способности связывать молекулы воды аминокислоты можно разделить на [2]:

1. Высокогидрофильные: аспарагин, аспара-гиновая кислота, аргинин, гистидин, глютамин, глютаминовая кислота и лизин, которые почти всегда располагаются на внешней поверхности молекул белка.

2. Умеренно гидрофильные: пролин, серин, тирозин, треонин и триптофан. Они занимают промежуточное положение, отличаясь определенной гидрофильностью.

3. Гидрофобные: аланин, валин, глицин, изо-лейцин, лейцин, метионин, цистеин и фенилала-нин, которые располагаются в основном внутри молекул белка.

Гидрофильность аминокислот во многом зависит от их полярности, которая связана с величиной заряда их боковых групп. Пять алифатических аминокислот (аланин, валин, глицин, изолейцин и лейцин) содержат слабо полярные боковые группы. Слабую полярность имеют серосодержащие аминокислоты (метионин и цистеин), а также одна из ароматических аминокислот — фенилаланин. Благодаря гидрофобности эти аминокислоты плохо растворяются в воде. Остальные аминокислоты содержат заряженные положительно полярные боковые группы и поэтому они более гидрофильны и хорошо растворяются в воде. Полярность аминокислот оказывают существенное влияние на структуру белка, его свойства и функции. Следует подчеркнуть, что большинство гидрофобных аминокислот являются незаменимыми (валин, изолейцин, лейцин, метионин и фенилаланин). Две других незаменимых аминокислоты (треонин и триптофан) отличаются умеренной гидрофильностью.

Онкотическое давление. Гидрофобные аминокислоты, как правило, располагаются внутри молекулы белка, тогда как гидрофильные — на внешней поверхности, что делает гидрофильными и хорошо растворимыми в воде молекулы белка. Благодаря этому свойству белки хорошо связывают воду, удерживая жидкость в крови, в межклеточном пространстве и внутри клеток. Гидрофильность белков крови обеспечивают онкотическое давление, которое удерживает жидкость в кровеносных сосудах. При уменьшении содержания белка в организме человека в первую очередь уменьшается количество плазменных белков, что приводит к снижению он-котического давления крови, выходу жидкости из кровеносной системы в межклеточное пространство, что может приводить к возникновению безбелковых (голодных) отеков. Гидрофильность пищевых белков обеспечивает их способность набухать, образовывать студни, эмульсии и пены. Гидрофильность белков клейковины злаков определяет качество зерна и его хлебопекарные свойства.

Нестандартные аминокислоты в составе белка. Кроме 20 стандартных аминокислот, которые присутствуют почти во всех белках, существуют так называемые нестандартные аминокислоты, которые

встречаются лишь в некоторых из них. Причем, каждая из этих аминокислот представляет собой производное одной из обычных. К нестандартным аминокислотам относят: производное пролина — 4-гидроксипролин и 5-гидроксипролин. Обе аминокислоты входят в состав коллагена. В мышечном белке миозине присутствует производное лизина — Nметиллизин. Другое производное лизина — аминокислота десмозин (комплекс из четырех молекул лизина — тетрапептид) содержится только в фибриллярном белке соединительной ткани — эластине. В белке протромбине, а также в некоторых других белках, которые активно связывают ионы кальция, присутствует у-карбоксиглютаминовая кислота.

Особо следует остановиться на серосодержащей аминокислоте цистеине. Она может находиться в составе белка в двух формах: либо в форме цисте-ина, либо в форме дипептида — цистина, который представляет собой комплекс из двух молекул ци-стеина, ковалентно связанных друг с другом при помощи дисульфидного мостика. Благодаря этому свойству цистеин выполняет важную функцию по стабилизации структуры белковой молекулы. Цистеин играет ключевую роль в формировании инсулина и иммуноглобулинов (антител). В этих белках благодаря дисульфидным цистеиновым мостикам соединяются разные полипептидные цепи в одну молекулу белка. Такие поперечные связи обычно отсутствуют во внутриклеточных белках, но широко представлены в секреторных белках. Разрушение дисульфидных связей в кератине, формирующем структуру волос, лежит в основе процесса химической завивки. Для этого используют тиоловые соединения, под действием которых происходит разрыв поперечных дисульфидных связей в кератине. После укладки волос действие кислорода воздуха приводит к образованию новых поперечных связей, которые закрепляют новую форму волос.

Функциональная классификация аминокислот. С физиологических позиций аминокислоты можно разделить на:

• Протеиногенные, которые входят в состав белка (20 аминокислот), и непротеиногенные, не входящие в состав белка, но выполняющие в организме человека другие важные функции.

• Заменимые (8 аминокислот) и незаменимые (12 аминокислот). О них мы будем говорить ниже.

• Глюкогенные, которые превращаются в глюкозу и далее в гликоген или расщепляются по пути метаболизма глюкозы с образованием АТФ. Глюкогенными, в той или иной степени, являются подавляющее большинство — 19 аминокислот, за исключением лейцина.

• Кетогенные, которые могут превращаться в кетоновые тела (короткоцепочечные жирные кислоты). Кетогенными являются 6 аминокислот: изолейцин, лейцин, лизин, тирозин, триптофан и фенилаланин.

АМИНОКИСЛОТЫ КАК ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

Известно, что при полном окислении 1 г белка (или смеси аминокислот) в калориметрической бомбе в среднем образуется 5,65 ккал. Углерод аминокислот окисляется до СО2, водород — до Н2О, а азот — до NО2. Однако в организме человека энергию в форме АТФ можно получить только при окислении углеводородной составляющей аминокислот. Поэтому из 5,65 ккал организму будут доступны только 4,3 ккал, а оставшаяся часть (1,3 ккал) является энергией окисления азота. В настоящее время установлено, что действительная энергетическая ценность белка колеблется от 1,82 до 4,27 ккал/г, однако за эталон принимают цифру 4,0 ккал/г [4]. Существенные различия в энергетической ценности белка связаны, с одной стороны, с различной молекулярной массой аминокислот, а с другой — с разными путями и механизмами их окислительного метаболизма (рис. 2).

Считают, что белки (аминокислоты) могут обеспечить 11-14% энергии суточного рациона. Например, при суточной калорийности в 2500 ккал на белок может приходиться 275-350 ккал, что должно соответствовать 69-88 г белка. Однако все пищевые аминокислоты не могут полностью окисляться с образованием энергии. Значительная часть энергии теряется в процессе кругооборота и метаболизма аминокислот. Поэтому эффективность использования энергии пищи организмом человека, как полагают, составляет около 20-25% [4].

Аминокислоты мышечных белков, а также сывороточные и другие белки являются важным источником образования глюкозы и метаболической энергии в форме АТФ. При длительном голодании это приводит к массивному распаду мышечного белка и снижения содержания белка и его фракций в сыворотке крови. Диеты с низким (недостаточным) количеством углеводов также ведут к деградации мышечных и сывороточных белков.

В биосинтезе глюкозы участвуют в основном заменимые аминокислоты — 10-25% и только 1% незаменимых аминокислот. В организме человека углеродные скелеты некоторых аминокислот могут непосредственно превращаться в пируват или в промежуточные продукты цитратного цикла (окса-лоацетат, сукцинил-КоА, кетоглутарат и фума-рат) с освобождением энергии в дыхательной цепи митохондрий (табл. 2). При этом оксалоацетат может превращаться в фосфоенолпируват и по пути глюконеогенеза — в глюкозу. Источником глюкозы может стать и пируват [5]. Таким образом, разные глюкогенные аминокислоты могут включаться в пути обмена глюкозы (гликолиз и глюконеогенез) на разных его этапах. Судьба разных аминокислот

го

О 2

ГЛЮКОЗА

ГЛИКОГЕН

фосфоенолп и руват

оксалоацетат

го

го

0 ^

2

го

1

I

ГЛЮКОЗА

ГЛИКОГЕН

фосфоенолпируват

оксалоацетат

Пируват

аминокислоты

Ацетил-КоА

I

ЦИТРАТНЫЙ ЦИКЛ сукцинил КоА, кетоглутарат, фумарат, оксалоацетат

ДЫХАТЕЛЬНАЯ ЦЕПЬ

ЭНЕРГИЯ

Рис. 2. Пути метаболизма глюкогенных аминокислот

о

неодинакова: одни из них могут превращаться в глюкозу и далее в гликоген, тогда как другие, минуя глюкозу, могут непосредственно окисляться до СО2 и Н2О с образованием АТФ.

Установлено, что из 100 г аминокислот может образовываться только 57 г глюкозы. При голодании в первые 3-4 дня из аминокислот в среднем в сутки образуется около 41 г глюкозы, а спустя несколько недель голодания образование глюкозы снижается до 16 г в сутки. При сахарном диабете 2-го типа превращение глюкогенных аминокислот в глюкозу происходит с гораздо большей скоростью, чем у здоровых людей [5]. Как следствие этого у больных диабетом с мочой выводится большое количество мочевины, которая образуется при дезаминировании глюкогенных аминокислот. В критических состояниях скорость глюконеогенеза с использованием аминокислот также существенно возрастает.

Среди аминокислот наиболее эффективно превращаются в глюкозу серин, аланин и пролин, тогда как глютамин, который широко используется в энтеральном и парентеральном питании, стоит на четвертом месте (табл. 3).

Важную роль в процессах глюконеогенеза играет так называемый цикл аланина, который характерен для мышечной ткани (рис. 3). При дефиците глюкозы в организме или при голодании усиливается катаболизм мышечных белков с освобождением свободных аминокислот, около 50% которых составляет аланин [2]. Аланин поступает в печень, где из него образуется пируват, который включается в глюконеогенез. Когда в мышечной ткани возобновляется биосинтез белка, возникает потребность в аланине, который начинает синтезироваться из пирувата. В свою очередь источником пирувата является глюкоза, из которой он образуется в результате гликолиза. Таким образом, аланин завершает свой кругооборот:

НЕЗАМЕНИМОСТЬ АМИНОКИСЛОТ

Говоря о значении различных аминокислот для организма человека, необходимо рассмотреть понятие незаменимости. Основным критерием в определении биологической ценности аминокислот является их способность поддерживать рост животных и человека, что связано с биосинтезом белка в организме. Исключение из пищевого рациона хотя бы одной из таких аминокислот, при сохранении содержания остальных, влечет за собой задержку роста и снижение массы тела растущего организма. Поэтому незаменимыми аминокислотами считают такие, которые «либо не синтезируются в организме, или синтезируются со скоростью, недостаточной или не соответствующей обмену веществ,

S Lr

обеспечивающих пластические и регенера- sj

тивные процессы, связанные с образованием ц

новых клеток и тканей» [6]. <

Согласно классическим исследованиям Rose, для взрослого здорового человека жизненно необходимыми являются 8 аминокислот, которые стали считать незаменимыми (табл. 4). Полагают, что эти аминокислоты не образуются в организме человека и обязательно должны поступать с пищей.

Остальные 12 аминокислот считают заменимыми. К ним относят: аланин, аргинин, аспарагин, аспарагиновую кислоту, гистидин, глицин, глютамин, глютами-новую кислоту, пролин, серин, тирозин и цистеин. Эти аминокислоты, как полагают,

катаболизм белка t! глюконеогенез

БЕЛОК аланин пируват ГЛЮКОЗА

анаболизм белка МЫШЕЧНАЯ ТКАНЬ гликолиз ПЕЧЕНЬ

Рис. 3. Цикл аланина Таблица 2

СУДЬБА ГЛЮКОГЕННЫХ АМИНОКИСЛОТ [5]

Аминокислоты Превращаются в: Результат

Аланин, глицин, серин, треонин, цистеин Пируват Глюкоза/АТФ

Аспарагин, аспарагиновая кислота Оксалоацетат Глюкоза/АТФ

Валин, изолейцин, метионин, триптофан Сукцинил-КоА АТФ

Аргинин, гистидин, глутамин, глутаминовая кислота, пролин Кетоглутарат АТФ

Аспарагиновая кислота, тирозин, фенилаланин Фумарат АТФ

Таблица 3

СКОРОСТЬ ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗА В ПЕЧЕНИ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ [5]

Предшественник Образование глюкозы мк моль/мин г ткани Предшественник Образование глюкозы, мкмоль/мин г ткани

Фруктоза 2,68 Глутамин 0,45

Диоксиацетон 2,07 Треонин* 0,40

Лактат 1,06 Глутамат 0,31

Пируват 1,02 Аргинин 0,27

Серин 0,98 Аспартат 0,23

Аланин 0,66 Изолейцин* 0,22

Пролин 0,55 Орнитин 0,19

Глицерин 0,48 Валин* 0,12

Примечание: * — незаменимые аминокислоты.

m

о

способны синтезироваться в организме человека в достаточном количестве. Наряду с этим выделяют группу аминокислот, которые необходимы человеку в определенные периоды развития и в некоторых физиологических и клинических ситуациях. Эти аминокислоты относят к условно незаменимым (табл. 5).

Другим критерием значимости и биологической ценности аминокислот считают степень их участия в обеспечении азотистого равновесия. Имеются данные о целесообразности выделения третьей группы аминокислот, обладающих свойствами ускорять рост. К их числу относят 7 аминокислот: аргинин, глютаминовую кислоту, пролин, серин, тирозин, триптофан и цистеин.

Заслуживает внимание классификация аминокислот, предложенная Josue de Castro, который разделил их на две группы. В первую группу вошли 5 аминокислот, обеспечивающие рост: аргинин, гистидин, лизин, пролин и цистеин. Во вторую — другие 5 аминокислот, которые необходимы для регенерации тканей: аспарагиновая и глютаминовая кислоты, тирозин, триптофан и фенилаланин [6].

А.Э. Шарпенак относил к незаменимым 12 аминокислот: аргинин, валин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, тирозин, треонин, триптофан, фенилаланин и цистеин. По данным Eagle, для культивирования клеток животных и человека необходимы те же 12 аминокислот, но с заменой треонина на глютамин [6].

Таблица 4

НЕЗАМЕНИМЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ [6]

Автор Rose Условно незаменимые Ускоряют рост Jose de Castro А.Э. Шарпенак Eagle, 1958

Число 8 6 7 10 12 12

Валин Аспартат Аргинин Рост Аргинин Аргинин

Изолейцин Гистидин Глютамат Аргинин Валин Валин

Лейцин Глютамин Пролин Гистидин Гистидин Гистидин

ЛИЗИН* Таурин Серин Лизин Изолейцин Изолейцин

Метионин Тирозин Тирозин Пролин Лейцин Лейцин

Ами- ТРЕОНИН* Цистеин Триптофан Цистеин Лизин Лизин

лоты Триптофан Цистеин Регенерация Метионин Метионин

Фенилаланин Аспартат Тирозин Тирозин

Абсолютно Глютамат Треонин Глютамин

заменимые Тирозин Триптофан Триптофан

ГЛЮТАМАТ Триптофан Фенилаланин Фенилаланин

СЕРИН Фенилаланин Цистеин Цистеин

Примечание: * — абсолютно незаменимые аминокислоты.

Таблица 5

ФУНКЦИИ УСЛОВНО НЕЗАМЕНИМЫХ АМИНОКИСЛОТ

Аминокислота Функции в организме

Аспартат Необходим для процессов регенерации

Гистидин Необходим для маленьких детей, у которых эндогенный синтез недостаточен

Глютамин Необходим для процессов регенерации, является важным энергетическим субстратом в критических состояниях

Таурин Необходим для новорожденных, у которых эндогенный синтез недостаточен, а также для больных в критических состояниях. Дефицит возникает при недостатке метионина и цистеина

Тирозин Необходим для маленьких детей, у которых эндогенный синтез недостаточен. При нарушении функции почек снижено образование тирозина из фенилаланина

Цистеин Необходим для маленьких детей, у которых эндогенный синтез недостаточен. Дефицит возникает при недостаточном содержании метионина в питании. Крайне необходим при нарушениях функции печени и для больных в критических состояниях

В основе разноголосицы в определении важности и незаменимости тех или иных аминокислот лежат особенности их биосинтеза и метаболизма в организме человека. За исключением двух аминокислот — лизина и треонина, которые являются у человека абсолютно незаменимыми, остальные «незаменимые» аминокислоты в определенных количествах могут синтезироваться за счет реакций трансаминирования, но объем их синтеза является недостаточным.

Ряд незаменимых аминокислот являются предшественниками для синтеза заменимых. Например, из незаменимой аминокислоты фенилаланина синтезируется заменимая аминокислота тирозин, а из незаменимого метионина — заменимый цистеин. Установлено, что до 80-89% метионина может трансформироваться в цистеин, а 70-75% фенилаланина — в тирозин [2]. По этой причине незаменимых аминокислот метионина и фенилаланина требуется больше, так как существенная их часть должна расходоваться на образование цистеина и тирозина. Аминокислоты цистеин и тирозин по своему физиологическому значению близки к незаменимым аминокислотам, к которым их относили ранее. Таким образом, поступление с пищей цистеина и тирозина позволяют сократить потребность в незаменимых аминокислотах мети-онине и фенилаланине.

С метаболических позиций абсолютно заменимыми являются глютаминовая кислота и серин, которые в необходимых количествах синтезируются из кетокислот. Биосинтез остальных «заменимых» аминокислот в организме человека ограничен. По этой и другим причинам полностью обеспечить потребность организма только за счет биосинтеза большинства заменимых аминокислот невозможно. Важно подчеркнуть, что потребность организма в белке, а, стало быть, в аминокислотах — есть величина переменная, которая изменяется на протяжении жизни и может резко возрастать при очень многих физиологических и патологических состояниях.

Подводя итог спорам о важности и незаменимости тех или иных аминокислот, следует подчеркнуть:

• Во-первых, ценность тех или иных аминокислот определяется возможностью их биосинтеза в организме. При этом часть незаменимых аминокислот может синтезироваться в организме, но объем их биосинтеза недостаточен. Разумеется, те аминокислоты, которые ни при каких условиях не образуются в организме и являются абсолютно незаменимыми, должны непрерывно поступать с пищей. Возможности запасания и резервирования лимитирующих аминокислот в составе мышечных белков, альбумина или других белков ограничены.

• Во-вторых, некоторая часть незаменимых аминокислот, помимо пищи, может образовываться при микробиологическом синтезе кишечной микрофлорой и поступать во внутреннюю среду организма.

• В-третьих, физиологическая потребность в незаменимых аминокислотах есть величина переменная и может изменяться в зависимости от активности процессов анаболизма и катаболизма белка, которые, в свою очередь, зависят от уровня физической активности, особенностей обмена веществ, состояния здоровья.

• В-четвертых, обеспечение организма белком и незаменимыми аминокислотами зависит не только от качества, но и режима питания, а также от содержания других компонентов пищевого рациона, например, углеводов. Заменимые аминокислоты занимают

достаточно большой удельный вес в составе белков пищи — до 2/3 суммы аминокислот. В организме человека они выполняют весьма важные функции, причем многие из них играют не меньшую роль, чем незаменимые аминокислоты. Следует подчеркнуть, что хотя заменимые аминокислоты могут образовываться в организме, однако за счет эндогенного биосинтеза обеспечивается лишь минимальная потребность организма. Более того, установлено, что при небольшом потреблении белка в том случае, когда потребность в незаменимых аминокислотах удовлетворяется полностью, лимитирующими становятся заменимые аминокислоты I II [6]. Для обеспечения стабильного азотистого равновесия в организме необходимо примерно в 2 раза больше качественного белка, чем для того, чтобы закрыть потребность в незаменимых аминокислотах. Таким образом, хотя заменимые аминокислоты не являются лимитирующим фактором в белковом питании, но их присутствие в питании также является обязательным. Поступление достаточного количества заменимых аминокислот в составе белков пищи является тем путем, с помощью которого можно обеспечить их оптимальную физиологическую потребность, более легкое и быстрое использования для нужд организма.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ АМИНОКИСЛОТ

В организме человека аминокислоты, помимо строительства белковых молекул, выполняют еще целый ряд важных функций:

• Участвуют в образовании других аминокислот.

• Входят в состав разных природных соединений — коферментов, желчных кислот, антибиотиков.

• Участвуют в образовании гормонов, медиаторов и нейротрансмиттеров.

• Являются источниками метаболитов, принимающих участие в обмене веществ.

К числу медиаторов относятся некоторые аминокислоты (глютаминовая и аспарагиновая кислоты, глицин и дофа), а также биогенные амины.

1-Л

о

<3

о

Биогенные амины образуются при отщеплении от аминокислот карбоксильной группы (реакция декарбоксилирования). К их числу относятся: у-аминомасляная кислота, дофамин, норадреналин, адреналин, серотонин, гистамин. Из триптофана через промежуточный продукт 5-гидрокситриптофан образуется нейромедиатор серотонин. Из глютамино-вой кислоты образуется у-аминомасляная кислота.

Гистамин — важнейший медиатор и нейромедиатор, образуется в основном в тучных клетках и нейтрофильных лейкоцитах и участвует в развитии аллергических и воспалительных реакций. При аллергических реакциях высвобождение гистамина происходит под действием аллергенов, лекарств, некоторых тканевых гормонов. В ЦНС гистамин действует как нейромедиатор. Важным системным эффектом гистамина является расширение кровеносных сосудов, снижение артериального давления и частоты сердечных сокращений. Гистамин также стимулирует секрецию соляной кислоты.

Таблица 6

Адреналин — гормон коры надпочечников, где он образуется из аминокислоты тирозина. Адреналин является ключевым гормоном стресса — «аварийным гормоном» и действует на обмен веществ и сердечно-сосудистую систему: повышает сердечную функцию; сужает сосуды, повышая артериальное давление; расширяет бронхи, увеличивая снабжение кислородом; ускоряет расщепление гликогена до глюкозы, обеспечивая энергией мышечную ткань.

Катехоламины — группа биогенных аминов, которые содержат в качестве общего фрагмента производное фенилаланина — катехол. Все эти вещества берут свое начало от аминокислоты тирозина, из которой первоначально образуется аминокислота дофа (3,4-дигидроксифенилаланин). При ее декар-боксилировании образуется дофамин, который в дальнейшем может превращаться в норадреналин и далее в адреналин. Адреналин выполняет функции, как медиатора, так и гормона [2].

ПРОДУКТЫ МЕТАБОЛИЗМА И СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ОТДЕЛЬНЫХ АМИНОКИСЛОТ [8]

Аминокислота Метаболиты аминокислот Физиологическая функция

Аргинин Образования N0 Креатин Полиамины Молекулярный биорегулятор Предшественник креатинфосфата Экспрессия генов

Аспарагиновая кислота Основа нуклеотида пиримидина Входит в состав нуклеотидов и нуклеиновых кислот

Гистидин Гистамин Нейромедиатор, медиатор воспаления, стимуляция секреции соляной кислоты

Глицин Основа нуклеотида пурина Порфирин Креатин Гиппуровая кислота Гликохолевая желчная кислота Входит в состав нуклеотидов и нуклеиновых кислот Входит в состав гемоглобина и цитохрома Предшественник креатинфосфата Связывание токсических соединений — детоксикация Эмульгирование липидов

Глютаминовая кислота Глютамин у-аминомасляная кислота Транспорт азота в организме, важный источник энергии, предшественник глутатиона Нейромедиатор

Лизин Гидроксилизин Карнитин Составная часть коллагена Транспорт жирных кислот в клетке

Метионин Холин Составная часть фосфолипидов

Серин Этаноламин Холин-ацетилхолин Составная часть фосфолипидов Нейромедиатор

Тирозин Норадреналин-адреналин Тироксин Меланин Нейромедиатор, гормон Гормон щитовидной железы Пигмент кожи и волос

Триптофан Серотонин Никотиновая кислота Нейромедиатор Витамин, составная часть пуриновых нуклеотидов, NAD и NADH

Цистеин Таурин Таурохолевая желчная кислота Антиокислительная активность Предшественник глутатиона

В процессе обмена веществ отдельные аминокислоты превращаются в метаболиты, которые выполняют важные функции в организме человека.-имидазолилпролиновая кислота) выделен в 1896 году. В значительном количестве содержится в гемоглобине, а также входит в состав карнозина и ансерина. По этой причине недостаток гистидина приводит к снижению уровня гемоглобина. Гемоглобин является одним из резервов гистидина в организме и при недостатке гистидина происходит повышенное разрушение гемоглобина, в результате которого высвобождается гистидин. При декарбоксилировании гистидина образуется гистамин. В ряде продуктов при их хранении, например в рыбе и сыре, происходит микробиологическое декарбоксилирование гисти-дина с образованием и накоплением больших количеств гистамина, что может иметь клинические последствия.

Лейцин (а-аминоизокапроновая кислота) впервые получен из сыра в 1819 году. Его много в составе белка (в среднем 10%). При недостатке лейцина в

Таблица 7

питании у детей происходит задержка роста и снижение массы тела, отмечают изменения в почках и щитовидной железе.

Лизин (а,е-диаминокапроновая кислота) выделен в 1889 году из казеина. Недостаточное содержание лизина в широко распространенных зерновых продуктах и сравнительно высокая потребность в нем организма (3-5 г в сутки) делают его одной из наиболее важных незаменимых аминокислот. Его недостаток в питании приводит к уменьшению числа эритроцитов и снижению гемоглобина, возникают дистрофические изменения в мышцах, в печени и в легких, нарушается кальцификация костей. Наиболее богат лизином мышечный белок — миозин, а также гемоглобин.

Метионин (а-амино-у-метилтиомасля-ная кислота) впервые был выделен в 1922 году из казеина. Метионин относится к серосодержащим аминокислотам и играет исключительно важную роль в обмене веществ и в процессах метилирования и трансметилирования. Метионин является основным донатором метильных групп. В процессе деметилирования метионина образуется гомоцистеин. Метильные группы метионина используются для синтеза хо-лина, который участвует в обмене липидов. Метионин, также как и холин, относится к липотропным веществам, оказывая влияние на обмен липидов и фосфолипидов, он важен в профилактике атеросклероза. При высоком уровне метионина наиболее полно проявляется

I

ФУНКЦИИ И ПРИЗНАКИ НЕДОСТАТОЧНОСТИ НЕЗАМЕНИМЫХ АМИНОКИСЛОТ [6]

Аминокислота Функция Признаки недостаточности

Валин Легко переаминируется и теряется, восстанавливает мышцы после физической нагрузки Гипертензия, атаксия

Гистидин Синтез фолиевой кислоты, нуклеиновых кислот, гемоглобина и карнозина, важна при уремии, усиливает секрецию соляной кислоты и пепсина Анемия, нехватка карнози-на, нарушение умственного развития у детей

Изолейцин Много в составе иммуноглобулинов, ключевая роль в утилизации пищи Потеря массы тела, высокий диурез

Лейцин Активирует эндокринную систему, важная роль для иммунной системы Задержка роста и физического развития

Лизин Содержится во всех белках, обеспечивает рост костной ткани, стимулирует митозы, поддерживает половую функцию у женщин, снижает уровень триглицеридов, противовирусное действие Головная боль, тошнота, снижение слуха, медленный рост костной ткани

Метионин Защита печени, детоксикация организма, защита от токсикоза беременных, антиоксидантное действие, синтез гемоглобина, функция щитовидной железы, рост Ожирение, цирроз печени, анемия, кровотечения, атрофия мышц

Треонин Усвоение пищевого белка, липотропное действие, обмен коллагена и эластина, повышает иммунитет Потеря веса, высокий диурез

Фенилала-нин 50% идет на синтез белка, синтез адреналина и тирозина, умственная активность, память, улучшает работу печени и поджелудочной железы Нарушение функции щитовидной железы и надпочечников, гипотония

г^.

о

СО

о

биологическое действие витамина В и фолиевой кислоты. В свою очередь эти витамины стимулируют деметилирование метионина и образование холина. Метионин играет важную роль в функции надпочечников, он необходим для синтеза адреналина. Имеются данные о профилактическом действии метионина при лучевых поражениях и бактериальной интоксикации.

Треонин (а-амино-в-оксимасляная кислота) получен в 1935 году из фибрина. Дефицит треонина вызывает задержку роста и снижение массы тела.

Триптофан (а-амино-в-индолилпропионовая кислота) выделен в 1901 году. Важнейшая из незаменимых аминокислот необходим для роста и поддержания азотистого равновесия, участвует в биосинтезе белков сыворотки крови и гемоглобина. Триптофан играет важную роль в образовании никотиновой кислоты (витамина РР).

Фенилаланин (а-амино-в-фенилпропионовая кислота) выделен в 1879 году. Фенилаланин регулирует функцию щитовидной железы и надпочечников. Из него образуется гормон тироксин, а также аминокислота тирозин, из которого, в свою очередь, образуется адреналин. Тирозин может образовываться из фенилаланина, однако обратного образования фенилаланина из тирозина не происходит.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ЗАМЕНИМЫХ АМИНОКИСЛОТ

Аргинин (амино-$-гуанидин валериановая кислота) открыт в 1886 году. Играет очень важную роль в обмене веществ. Белки ядер сперматозоидов содержат до 80% аргинина. Аргинин является предшественником оксида азота (N0), который является важным молекулярным биорегулятором. Введение аргинина приводит к расширению сосудов и существенному снижению артериального давления при гипертонической болезни. Регулярное назначение аргинина способствует улучшению клинического состояния больных ишемической болезнью сердца. Помимо этого он снижает вязкость крови и уменьшает риск тромбоза сосудов. При физической нагрузке аргинин способствует улучшению кровотока в коронарных артериях. Аргинин ускоряет регенерацию печени при ее токсическом поражении и может применяться при лечении цирроза печени и жирового гепатоза. Ингаляционное назначение аргинина при муковис-цидозе приводит к быстрому улучшению функции легких, он помогает при астматическом бронхите.

Известно, что аргинин стимулирует активность Т-лимфоцитов, предотвращает возрастное угнетение фагоцитоза макрофагами. Неспецифическая стимуляция иммунной функции аргинином сопровождается снижение частоты рака толстой кишки и молочной железы у экспериментальных животных. Назначение аргинина больным сахарным диабетом 2-го типа существенно повышает чувствительность к инсулину рецепторов клеток организма. У пациентов

с сахарным диабетом он ингибирует гликозилиро-вание гемоглобина, снижая развитие осложнений. У лиц с повышенной физической нагрузкой аргинин усиливает действие инсулина и увеличивает рост кровеносных капилляров в скелетных мышцах. Аргинин стимулирует выработку соматотропного гормона (гормона роста), способствует уменьшению жировых отложений, росту мышечной массы, увеличивает активность и физическую выносливость, улучшает настроение. Он повышает половую функцию, увеличивают выработку сперматозоидов.

Аргинин не рекомендуют беременным и кормящим женщинам, больным шизофренией. Он может стимулировать свободнорадикальные процессы, поэтому его следует принимать в сопровождении антиоксидантов.

Глицин (аминоуксусная кислота) — наиболее простая из аминокислот, в большом количестве содержится в клетках головного и спинного мозга. Он является метаболитом широкого спектра действия, специфическим регулятором активности нервных клеток, тормозным медиатором. Глицин способен связывать различные эндогенные и экзогенные (лекарства) соединения. В настоящее время его применяют как успокаивающее (седативное) средство, он улучшает мозговую функцию. Менее известна его способность нормализовать синтез коллагена и соединительной ткани.

Глютамин (8-амид-а-аминоглутаровая кислота) — самая распространенная свободная аминокислота в организме человека (в мышечной ткани содержание свободного глютамина составляет 67%). Очень активно обменивается в организме и является наиболее важной для переноса азота в печень и другие органы. Однако содержание глютамина в составе белка сравнительно небольшое — 5-7% (на лейцин приходится 10%). Глютамин является важным энергетическим субстратом для клеток печени, эпителиальных клеток тонкой кишки и иммунных клеток. Введение глютамина тяжелым больным ослабляет потерю мышечной массы улучшает функцию всасывания. Наличие глютамина является необходимым условием синтеза нуклео-тидов — пиринов и пиримидинов.

Глютамин играет ключевую роль в регуляции синтеза глутатиона — трипептида, состоящего из глютаминовой кислоты, цистеина и глицина. Глутатион является важнейшим эндогенным анти-оксидантом и защищает клетки от окислительного повреждения. Потребность в глютамине возрастает при окислительном стрессе.

Глютаминовая кислота (аминоглютаровая кислота) выделена в 1866 году из эндосперма пшеницы. Глютаминовая кислота играет активную роль в обмене белка и в удалении из организма продуктов распада. Глютаминовая кислота является единственной аминокислотой, поддерживающей дыхание клеток головного мозга. Аминокислоту применяют при лечении некоторых нервных и психических заболеваний. Глютаминовая кислота

участвует в поддержании кислотно-щелочного го-меостаза в крови и тканях.

Пролин (пирролидин-а-карбоновая кислота) — способствует заживлению ран, укрепляет сухожилия, связки и суставы, увеличивает физическую работоспособность, укрепляет сердечную мышцу.

Тирозин (а-амино-в-параоксифенилпропионовая кислота) — способствует функционированию щитовидной железы (синтез тироксина), гипофиза, надпочечников, снижает раздражительность, усталость, стресс, укрепляет сон.

Цистеин (ди-а-амино-в-тиопропионовая кислота) — способствует заживлению ожогов и ран, регенерации кожи, активирует иммунную систему, обладает антиоксидантной активностью.

ПОТРЕБНОСТЬ В АМИНОКИСЛОТАХ

Физиологическая потребность в аминокислотах окончательно не установлена. Проведенные исследования позволили выявить ориентиры потребности в незаменимых аминокислотах, отражающие минимальную потребность, «безусловно достаточное количество» и минимальные показатели суточной потребности [6]. Считают, что может быть «только один уровень физиологической потребности в незаменимых аминокислотах для здорового человека, хотя этот уровень для разных людей и в разное время может быть различным». ФАО/ВОЗ предложил в качестве идеального белка аминокислотную шкалу, в которой представлены незаменимые аминокислоты в расчете на 100 г стандартного белка. Однако данная шкала далека от идеального белка, о чем мы будем говорить ниже.

Поскольку заменимые аминокислоты могут образовываться в организме, определение их физиологической потребности также непросто. В 2004 году в РФ предложены (на основе расчета) значения адекватного и верхнего уровня потребности для заменимых и незаменимых аминокислот, табл. 9.

Как видно из таблицы, в 2004 году по сравнению с 1971-м суточная потребность примерно для половины аминокислот была пересмотрена как в сторону повышения (аспарагиновая кислота, серин и аланин), так и в сторону снижения (фенилаланин, валин, метионин, триптофан и глютами-новая кислота). При этом суточная потребность в заменимых аминокислотах выше (в 2,5 раза), чем в незаменимых, и в настоящее время составляет 56,9 г/сутки (72%), против 22,6 г/сутки (28%) для незаменимых аминокислот. В соответствии с современными нормами потребности среди незаменимых аминокислот доминируют: лейцин, фенилаланин и лизин, тогда как среди заменимых: глютамин (включая глютамат), аспарагин (включая аспартат) и серин. Следует подчеркнуть, что в соответствии с нормами потребности заменимых аминокислот должно быть в 2-2,5 раза больше, чем незаменимых.

Аминокислотный скор. Качество белка можно оценивать, сравнивая его аминокислотный состав с составом стандартного (идеального) белка. Такой расчет называют аминокислотным скором (оценкой). Аминокислотный скор определяют по формуле:

I

Таблица 8

ФУНКЦИИ И ПРИЗНАКИ НЕДОСТАТОЧНОСТИ ЗАМЕНИМЫХ АМИНОКИСЛОТ [6]

Аминокислота Функция Признаки недостаточности

Аргинин Образование мочевины, регулирует рост, тормозит рост опухолей за счет стимуляции иммунитета, детоксикация печени Нарушение роста, риск развития сахарного диабета, эректильная дисфункция

Глицин Синтез коллагена и соединительной ткани, седативное действие, нормализует мозговую функцию и сон, связывание аммиака. Увеличивает синтез лецитина Артрозы и артриты Повышенная возбудимость

Глютамин Переносчик аминных групп, важный энергетический субстрат для печени, тонкой кишки и иммунной системы, играет ключевую роль в регуляции синтеза глутатиона Быстрая потеря мышечной массы у больных, окислительный стресс

Пролин Синтез коллагена и соединительной ткани

Таурин Незаменим у детей, необходим в критических состояниях Нарушение развития мозга, миокарда, ЖКТ

Тирозин Синтез тироксина, пигмента кожи меланина, норадренали-на и адреналина Нарушение пигментации кожи

Триптофан Образование альбумина, выработка серотонина, снижает содержание жира, гипотензивное действие, синтез альбумина и глобулинов, гормона роста, антидепрессант, улучшает сон, снижает аппетит Анемия, стерильность, выпадение волос, депрессия, тревожность

Цистеин Процессы регенерации и заживления ожогов и ран Длительное заживление ран

о о

CD CD

(содержание аминокислоты данного белка (г/100 г) / содержание аминокислоты стандартного белка (г/100 г)) х 100.

Если в исследуемом белке содержание какой-либо аминокислоты будет менее 100%, то эта аминокислота окажется лимитирующей. Для взрослого человека в качестве идеального белка применяют шкалу ФАО/ВОЗ, в которой указано содержание каждой из незаменимых аминокислот в расчете на 100 г белка. Однако для человека и животных существует другие белки, которые в определенные периоды жизни являются единственным источником аминокислот для растущего организма. Среди белков животного происхождения к ним относятся белки молока и яйца. Среди растительных белков

Таблица 9

такими белками являются, например, белки сои, орехов, зародыша пшеницы и др. Сравним состав незаменимых аминокислот женского молока, который можно считать эталонным, с составом аминокислот известных животных (табл. 10) и растительных (табл. 11) белков [9].

Как видно из таблицы, состав незаменимых аминокислот женского молока является достаточно уникальным и не похожим как по составу, так и по соотношению аминокислот среди аналогичных по значимости белков коровьего молока и куриного яйца. В составе коровьего молока незаменимых аминокислот на 11% меньше, чем в женском молоке, в белке коровьего молока на 30% меньше валина, хотя метионина на 61% больше. Куриное яйцо по

РЕЙТИНГ ПОТРЕБНОСТИ ВЗРОСЛОГО ЧЕЛОВЕКА В АМИНОКИСЛОТАХ (г/сутки)

Аминокислоты А.Э. Шарпенак [6] Rous, Mesy, Block [6] ФАО/ВОЗ г/100 г белка [4] О.П. Молчанова, 1971 [6] Адекватный уровень (РФ, 2004) Верхний уровень (РФ, 2004)

Незаменимые

Лейцин 10,0*** 9,1 6,6 4-6 4,6 7,3

Фенилаланин 4,5 4,4 6,3* 2-4 4,4* 6,9*

Лизин 8,0 5,2 5,8 3-5 4,1 6,4

Валин 6,0 3,8 3,5 4,0 2,5 3,9

Треонин — 3,5 3,4 2-3 2,4 3,7

Изолейцин — 3,3 2,8 3-4 2,0 3,1

Метионин 2,5 3,8** 2,5** 2-4 1,8** 2,8**

Триптофан 1,6 1,1 1,1 1,0 0,8 1,2

Суммарно, г/сутки 32,6 34,2 32,0 26 22,6 35,3

% аминокислот 32% 34% 28% 28%

Заменимые

Глютамин + глютаминовая кислота 16,0 13,6 21,8

Аспарагин + аспарагиновая кислота 6,0 12,2 19,9

Серин 3,0 8,3 13,3

Аланин 3,0 6,6 10,6

Аргинин 6,0 6,1 9,8

Пролин 5,0 4,5 7,2

Глицин 3,0 3,5 5,6

Гистидин 2,0 2,1 3,4

Тирозин 3-4

Цистеин 2-3

Суммарно, г/сутки 68 50 56,9 91,6

% аминокислот 68% 66% 72% 72%

Сумма всех аминокислот 100 76 79,5 126,9

заменимые : незаменимые 2,12 1,92 2,5 2,6

Примечание:* — фенилаланин + тирозин; ** — метионин + цистеин; *** — лейцин + изолейцин.

Таблица 10

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ СОСТАВ НЕЗАМЕНИМЫХ АМИНОКИСЛОТ ЖЕНСКОГО МОЛОКА

И ЖИВОТНЫХ БЕЛКОВ

Аминокислоты Женское молоко Коровье молоко Куриное яйцо Рыба Мясо ФАО/ВОЗ

Незаменимые г/100 г г/100 г % г/100 г % г/100 г % г/100 г % г/100 г %

Лейцин 10,2 9,7 95 9,2 90 9,1 89 8,7 85 6,6 65

Валин 9,9 6,9 70 7,3 74 6,1 62 5,9 60 3,5 35

Лизин 8,5 7,5 88 7,9 93 9,5 112 8,6 101 5,8 68

Изолейцин 7,6 6,2 82 8,0 105 6,0 79 4,5 59 2,8 37

Фенилаланин 5,9 5,7 97 7,3 124 4,8 81 4,5 76 6,3* —

Треонин 5,0 4,6 92 5,9 118 5,1 102 5,3 106 3,4 68

Метионин 2,3 3,7 161 4,1 178 2,6 113 3,2 139 2,5** —

Триптофан 1,9 1,6 84 1,5 79 0,8 42 1,2 63 1,1 58

Аргинин*** 5,0 4,3 86 6,5 130 8,1 162 6,5 130 — —

Гистидин*** 2,7 2,5 93 2,1 78 2,6 96 3,0 111 — —

Суммарно 51,3 45,9 89 51,2 100 44,0 86 41,9 82 32,0 62

Заменимые 48,7 54,1 48,8 56,0 58,1 68,0

Заменимые : незаменимые 0,94 1,18 0,95 1,27 1,39 2,13

Примечание: * — фенилаланин + тирозин; ** — метионин + цистеин; *** — заменимые аминокислоты.

Таблица 11

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ СОСТАВ НЕЗАМЕНИМЫХ АМИНОКИСЛОТ ЖЕНСКОГО МОЛОКА

И РАСТИТЕЛЬНЫХ БЕЛКОВ

Аминокислоты Женское молоко Соевые бобы Овсяные хлопья Пшеничная мука Картофель

Незаменимые г/100 г г/100 г % г/100 г % г/100 г % г/100 г %

Лейцин 10,2 7,7 75 7,7 75 6,2 61 10* 56

Валин 9,9 5,3 54 5,3 54 4,3 43 4,0 40

Лизин 8,5 6,9 81 3,0 35 2,5 29 2,6 31

Изолейцин 7,6 5,8 76 5,3 70 3,1 41

Фенилаланин 5,9 5,0 85 4,6 78 4,8 81 6,4 108

Треонин 5,0 4,4 88 3,5 70 2,8 56 3,1 62

Метионин 2,3 1,3 57 1,2 52 1,2 52 1,5 65

Триптофан 1,9 1,3 68 1,3 68 1,3 68 0,6 32

Аргинин** 5,0 7,3 146 7,4 148 4,5 90 1,4 28

Гистидин** 2,7 2,5 93 2,0 74 2,0 74 0,6 22

Суммарно 51,3 37,7 73 31,9 62 26,2 51 28,2 55

Заменимые 48,7 62,3 68,1 73,8 71,8

Заменимые : незаменимые 0,94 1,65 2,13 2,82 2,55

Примечание: * — лейцин + изолейцин; ** — заменимые аминокислоты. а белку женского молока, и кроме фенилаланина, ™ являются дефицитными практически по всем не° а__заменимым аминокислотам, особенно по лизину

(29-35%), валину (40-54%) и метионину (52-65%). Среди наиболее распространенных растительных белков, безусловно, лучшим является белок сои, который содержит существенно больше незаменимых аминокислот, чем другие растительные белки. Однако белок сои дефицитен по валину (54%), метионину (57%) и изолейцину (76%). Обращает на себя внимание доминирование в растительном белке заменимых аминокислот, которых больше чем незаменимых в 1,6-2,5 раза.

Сравнивая состав незаменимых аминокислот «идеального» белка ФАО/ВОЗ с белками женского или коровьего молока, а также яйца, можно увидеть, что последние отличаются принципиально иным составом и соотношением заменимых и незаменимых аминокислот близким к 1,0. Тогда как в «идеальном» белке ФАО/ВОЗ, а также в современных отечественных нормах это соотношение больше 2,0 (2,12-2,5), что характерно для белков растительного происхождения. Таким образом, по составу незаменимых аминокислот к идеальному белку наиболее близки белки яиц и молока. Белки рыбы

и мяса по содержанию аминокислот существенно отличаются от идеала, а растительные белки имеют еще более низкую биологическую ценность.

Биологическая ценность белка — доля задержки азота в организме от всего белка, попавшего в кровь. Мерой биологической ценности является такое количество белка, которое необходимо для поддержания азотистого равновесия в организме человека или животных. Если в белке есть все необходимые организму незаменимые и заменимые аминокислоты в нужном количестве и в необходимых пропорциях, и они полностью всасываются в желудочно-кишечном тракте, то его биологическая ценность будет равна 100. Когда в составе белка соотношение аминокислот неоптимальное, имеется дефицит отдельных незаменимых аминокислот или если белок плохо усваивается, то его биологическая ценность будет заведомо ниже (табл. 12).

Кругооборот белка в организме человека — явление физиологическое и связано с необходимостью обновления белка. Дело в том, что большинство белков и, прежде всего ферменты, живут недолго и могут разрушаться через несколько часов после биосинтеза. Значительно более долговечны структурные белки, гистоны, гемоглобин или компоненты цитоскелета клетки. Полупериод жизни белков в организме человека в среднем составляет 2-8 дней. Постоянное обновление белка играет важную роль в обмене веществ и является весьма эффективным механизмом регуляции активности ферментов, обновления пула иммуноглобулинов, удаления дефектных и ненужных в данное время белков. Быстрое разрушение требуется для удаления из организма биологически активных пептидов и пептидных гормонов. Постоянное разрушение и ресинтез новых белков позволяет клеткам «быстро приводить в соответствие с метаболическими потребностями уровень и активность наиболее важных ферментов» [2]. Ориентировочно в организме взрослого человека ежедневно в результате протеолиза деградирует до аминокислот 300-400 г белка. В то же время примерно столько же аминокислот включается во вновь

Таблица 12

ОЛ

сэ

КАЧЕСТВО НЕКОТОРЫХ ПИЩЕВЫХ БЕЛКОВ ОТНОСИТЕЛЬНО БЕЛКОВ ЖЕНСКОГО МОЛОКА

Пищевой белок Химическая ценность, % Биологическая ценность, % Дефицитные аминокислоты

Женское молоко 100 95 Нет

Яйцо куриное 100 87 Валин (74%), триптофан (79%)

Говядина 98 93 Изолейцин (59%), валин (60%), триптофан (63%), фенилала-нин (76%)

Коровье молоко 95 80-82 Валин (70%)

Рыба 61-86 Триптофан (42%), валин (62%), изолейцин (79%)

Соя 61-73 Валин (64%), метионин (57%), лейцин (75%), изолейцин (76%)

Белый хлеб 47 30 Лизин (29%), изолейцин (41%), валин (43%), метионин (52%), треонин (56%), лейцин (61%), триптофан (68%)

образованные белки. Оба эти процесса формируют кругооборот белка в организме. Учитывая, что в организме содержится около 10 кг различных белков, текущий протеолиз затрагивает всего 3% белка [2].

В результате протеолиза образуются аминокислоты, которые могут быть использованы клеткой для биосинтеза новых белков или поступают в кровь, формируя пул свободных аминокислот, объем которого составляет около 100 г. Деградация белка в клетках осуществляется с помощью двух специализированных систем: лизосом и протеосом. Важную роль в осуществлении деградации белков организма играет система пищеварения, в которой переваривается, а затем реутилизируется значительная часть плазматических и других эндогенных белков, а также белки, которые попадают в просвет кишки при слущивании завершивших свою работу эпителиальных клеток. В ходе деградации белка может накапливаться аминный азот, который, в отличие от углеводородной части аминокислот, непригоден для получения энергии. Поэтому аминогруппы, которые не могут быть использованы повторно, например, в реакциях трансаминирования, превращаются в аммиак, а затем — в мочевину.

В организме человека существует весьма эффективный механизм регуляции уровня белка. Чем выше дефицит белка в организме, тем лучше

Таблица 13

усваивается пищевой белок, и тем меньше будут потери аминокислот с калом и мочой. С другой стороны, чем больше белка содержится в пище, тем хуже он будет усваиваться. При отсутствии дефицита белка в организме его усвоение в желудочно-кишечном тракте также снижается. Механизм регуляции уровня белка в организме человека также связан с увеличением кругооборота белка и аминокислот при его дефиците и снижением кругооборота и усилением катаболизма белка при его избыточном поступлении с пищей. Таким образом, организм способен в определенной степени сглаживать дефицит белка, в то же время препятствуя перегрузке организма пищевым белком. Например, после приема пищи с высоким содержанием белка более половины аминокислот (57%), поступающих в печень, превращается в мочевину, 14% аминокислот остаются в печени и 23% — выходят в кровь и поступают в пул свободных аминокислот. Только 6% аминокислот используется печенью для синтеза белков [2].

Свободные аминокислоты, находящиеся в крови, захватываются печенью, почками, поджелудочной железой, тонкой кишкой,

РЕЙТИНГ СОДЕРЖАНИЯ АМИНОКИСЛОТ В КРОВИ И В МОЧЕ ЧЕЛОВЕКА [10]

Аминокислота Содержание в крови, мг/100 мл Экскреция с мочой в сутки, мг

Незаменимые диапазон в среднем

Валин 2,88 4-6 5,0

Лизин 2,72 7-48 27,5

Лейцин 1,86 9-26 17,5

Треонин 1,67 15-53 34,0

Изолейцин 1,34 14-28 21

Триптофан 1,27

Метионин 0,52 5-10 7,5

Заменимые

Аланин 3,40 21-71 46

Пролин 2,36 Менее 10 10

Аргинин 1,62

Глицин 1,50 21-71 46

Цистеин 1,47 10-21 15,5

Гистидин 1,38 113-320 217

Серин 1,12 27-73 50

Тирозин 1,04 15-49 32

Глютамат 0,70 8-40 24

Аспартат 0,03 Менее 10 10

т

сэ

более 85% свободных аминокислот покидает систему кровообращения в течение 5-15 минут, поэтому концентрация аминокислот в крови достаточно низкая — 35-70 мг/100 мл [2] (табл. 13).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, потребность человека в белке во многом зависит от качественного состава аминокислот, и прежде всего незаменимых. Поэтому белков животного происхождения, которые наиболее близки по составу аминокислот к белкам организма человека, требуется меньше, чем белков растительных, аминокислотный состав которых существенно отличается от оптимального для человека. Например, при употреблении белков с высокой биологической ценностью (мяса, молока, яиц) для удовлетворения потребности взрослого человека достаточно 0,75 г/ кг массы тела (52,5 г белка/сутки). При употреблении смешанного рациона (белки животного и растительного происхождения) потребность в белке будет составлять 0,85-1,0 г кг массы тела (59,5-70,0 г белка/сутки). Более того, при потреблении животных белков с калом теряется 2,5-3,0% азота, тогда как употреблении в пищу растительных продуктов, богатых клетчаткой (овощи, зерновые) — до 40% пищевого азота [6].

Низкие нормы потребности в белке, которые в свое время предлагали Ро и Читтенден, а затем и Вильямс, были основаны на классических представлениях об азотистом балансе (равновесии). Согласно этим представлениям для поддержания азотистого (белкового) равновесия в организме большинства взрослых людей, которые здоровы и находятся в покое, может быть достаточно 30 г белка/сутки. Читтенден, который изучал белковый обмен у молодых людей (студентов, солдат, спортсменов), показал, что азотистое равновесие вполне может обеспечить 55-60 г белка/сутки [7].

В принципе для поддержания азотистого равновесия у взрослого и здорового человека на минимальном уровне достаточно 36,9 г молочного белка/ сутки. С учетом высокого качества белка куриного яйца минимальная потребность в белке для поддержания азотистого равновесия может составлять 0,34-0,43 г белка/кг массы тела в сутки, или 28 г яичного белка в сутки [11]. Однако для обеспечения «надежного уровня потребления», белка требуется больше — 56,25-57,5 г белка казеина в сутки при калорийности пищевого рациона около 3000 ккал/ сутки. Для нормального физического развития, повышения работоспособности и устойчивости к неблагоприятным внешним воздействиям, а также сопротивляемости организма к инфекции белка нужно еще больше, чем то количество, которое всего лишь «обеспечивает поддержание азотистого равновесия». В этой связи выделяют «оптимальную потребность человека в белке», которая должна превышать надежный уровень на 50% и будет составлять 84,4-87,5 г белка/сутки [7].

Таким образом, потребность в белке должна складываться из некоего минимального количества — «безопасного уровня белка», который обеспечивает «надежный уровень потребления», и «дополнительного количества белка», который учитывает особенности обмена веществ, состояние здоровья и качественный состав пищевого рациона. Безопасный уровень белка обеспечивает надежное поддержание азотистого равновесия в организме определенного числа людей, а введение дополнительного количества белка необходимо для заполнения так называемых «лабильныхрезервов белка».

В 1973 году ФАО/ВОЗ путем расчета определило, что величина средней потребности в белке населения развитых стран должно составлять 48,5-56,6 г/ сутки (при относительной биологической ценности 70-80%). Для развивающихся стран, в питании которых присутствует большая доля низкокачественного растительного белка (относительная биологическая ценность — 60-70%), средняя потребность в белке была определена равной 56,6-65,5 г в сутки [11].

Чем ниже биологическая ценность белка, тем больше его требуется. Однако в этом случае некоторые аминокислоты будут поступать в организм человека в избыточном количестве, превышающем текущие потребности, связанные с биосинтезом белка и специфическим метаболизмом отдельных аминокислот. Белки и аминокислоты не способны запасаться в организме, поэтому лишние аминокислоты будут либо выводиться из организма, либо подвергаться метаболической деградации. Содержащийся в аминокислотах азот будет превращаться в мочевину и креатинин и выделяться с почками, углеродный скелет — использоваться для биосинтеза глюкозы или жирных кислот, а другая его часть — окисляться до углекислого газа и воды с образованием АТФ.

Потребность в белке во многом зависит от калорийности и состава других компонентов пищевого рациона — углеводов и липидов (табл. 14). Низкокалорийные диеты или диеты с недостаточным количеством углеводов увеличивают потребность в белке, поскольку часть белка начинает расходоваться для образования глюкозы и кетоновых тел. При отсутствии в пищевом рационе углеводов и жиров для достижения азотистого равновесия пищевого белка требуется в 5 раз больше [6]. С увеличением калорийности пищевого рациона потребность в белке снижается.

Таким образом, рассматривая потребность организма в белке и аминокислотах, можно сделать следующие выводы:

• Белок пищи необходим не только для биосинтеза белков организма, но и для решения энергетических проблем, особенно в критических ситуациях.

• Отдельные аминокислоты пищевого белка выполняют в организме самостоятельную функцию, что необходимо учитывать при назначении

Таблица 14

ВЛИЯНИЕ КАЛОРИЙНОСТИ РАЦИОНА НА ПОТРЕБНОСТЬ В БЕЛКЕ ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ АЗОТИСТОГО РАВНОВЕСИЯ [12]

Калорийность рациона Потребность в белке для нулевого баланса Безопасный уровень потребления белка

ккал/кг кал/70 кг г/кг г/70 кг г/кг г/70 кг

40 2800 0,78 54,6 1,02 71,4

45 3150 0,56 39,2 0,74 51,8

48 3360 0,51 35,7 0,62 43,4

57 4000 0,42 29,4 0,50 35

Рекомендуемая норма потребления 0,80 56

I

аминокислот, используя отдельные аминокислоты для коррекции питания.

• Идеальными белками по составу и пропорциям незаменимых аминокислот являются белки молока и куриного яйца и в меньшей степени — белки мяса. Растительные белки содержат аминокислоты в иных пропорциях и дефицитны по большинству незаменимых аминокислот.

• Избыточное потребление белковой пищи «не идет нам впрок», поскольку лишние аминокислоты пищи будут разрушаться, а белковый азот удаляться из организма. Потребление белка

должно быть равномерным на протяжении суток, что позволяет оптимизировать его всасывание и утилизацию, а также свести к минимуму потери аминокислот.

• Умеренное потребление белка не является столь катастрофичным для организма человека, поскольку при этом снижаются потери аминокислот.

• Для достижения разных целей необходимы белковые модули с разным количеством и соотношением как заменимых, так и незаменимых аминокислот.

ЛИТЕРАТУРА

1. ЛенинджерА.Л. Основы биохимии. — М.: Мир, 1985. — Т. 1. — 365 с.

2. КольманЯ., РемК.-Г. Наглядная биохимия. — М.: Мир, 2000. — 469 с.

3. Попова Т.С., Шестопалов А.Е., Тамазашвили Т.Ш., Лейдерман И.Н. Нутритивная поддержка больных в критических состояниях. — М., 2002. — 320 с.

4. Мартинчик А.Н., Маев И.В., Петухов А.Б. Питание человека (основы нутрициологии). — М.: ГОУ ВУНМЦ МЗ РФ, 2002. — 572 с.

5. Ньюсхолм Э., Старт К. Регуляция метаболизма. — М.: Мир, 1977. — 408 с.

6. Гигиена питания / Под ред. К.С. Петровского. — М.: Медицина, 1971.— Т. 1. — 511 с.

7. Высоцкий В.Г. К оценке потребности человека в белке // Вопросы питания. — 1978. — № 6. — С. 8-17.

8. Основы клинического питания. — Петрозаводск: ИнтелТек, 2003. — 412 с.

9. Химический состав пищевых продуктов. Книга 2. — М.: ВО Агропромиздат, 1987. — 360 с.

10. Большая медицинская энциклопедия. — М.: Медицина, 1974. — Т. 1. — С. 364-371.

11. Energy and Protein Requirements // WHO Tech. Rep. Ser. — 1973. — No 522. — P. 40-72.

12. Общая нутрициология. — М.: МЕДпресс-информ, 2005. — 392 с.

LЛ

CD

Сколько всего существует аминокислот и какие входят в спортивное питание и конопляный протеин?

Знаете ли Вы – сколько всего существует аминокислот? А сколько их содержится в спортивном питании или конопляном протеине? Давайте разбираться вместе в этом вопросе.

Что такое аминокислоты?
Это в первую очередь «фундамент» для образования в нашем организме протеинов, гормонов, антител, белков в тканях, различных ферментов. Все белки – это соединённые в определённой последовательности цепочки из аминокислот. Если отсутствует одна аминокислота, то строительство молекулы белка становится попросту невозможным.

Каково назначение этих элементов?
Аминокислоты в первую очередь обеспечивают функционирование практически всех систем в организме, угнетая или наоборот стимулируя все процессы жизнедеятельности:
— обогащают энергией, необходимой для мышечной ткани;
— обеспечивают правильную работу и функционирование нервной системы, являясь нейромедиаторами;
— активно участвуют в водно-солевом обмене.

Сколько всего их существует?
Известны около 500 встречающихся в природе аминокислот. Хотя только 20 используются в генетическом коде. В процессе биосинтеза белка в полипептидную цепь включаются 20 α-аминокислот, кодируемых генетическим кодом. Помимо этих аминокислот, называемых протеиногенными, или стандартными, в некоторых белках присутствуют специфические нестандартные аминокислоты, возникающие из стандартных в процессе посттрансляционных модификаций. В последнее время к протеиногенным аминокислотам иногда причисляют трансляционно включаемые: селеноцистеин и пирролизин. Это так называемые 21-я и 22-я аминокислоты.

Все аминокислоты можно разделить на две группы:
1. Незаменимые – они поступают в наш организм исключительно с белковой пищей. Это следующие кислоты: гистидин, метионин, треонин, изолейцин, лейцин, фенилаланин, триптофан, валин.
2. Заменимые – они поступают в человеческий организм с белковой пищей или строятся из других аминокислот. В их число входят: аланин, глицин, аргинин, аспарагин, кислота аспарагиновая, цистеин, кислота глютаминовая, глютамин, пролин, серин, таурин, тирозин.

Где синтезируются аминокислоты?
Основная масса аминокислот в организме человека образуется в печени. Но к сожалению, стрессы, инфекции, старение и многие другие факторы, нарушают эти процессы, что ведёт к быстрому истощению организма и потере физической активности.
Именно поэтому нам необходимо употреблять в пищу продукты питания или добавки, которые содержат достаточное количество белка.

Сколько аминокислот содержится в конопляном протеине?
В конопляном белке «HempIn» присутствуют все аминокислоты, в том числе и незаменимые, в достаточном или более количествах и отсутствуют консерванты, подсластители и ароматизаторы.
Также данный продукт содержит исключительно полезные жирные полиненасыщенные кислоты омега-3, 6, 9. Все те, кто занимается спортом и заботится о своём здоровье, вынуждены приобретать отдельно как спортивное питание, так и эти жирные кислоты, и соблюдать правильное соотношение при их употреблении.
В HempIn данные жирные кислоты присутствуют в идеальной пропорции, благодаря природным свойствам сырья. То есть вы получаете полный набор незаменимых жирных кислот из природы, а также весь спектр аминокислот в натуральном виде всего лишь в одном продукте.

А что со спортивным питанием?
Современный рынок предлагает десятки разновидностей спортивного питания с разным содержанием аминокислот, от полного списка, до всего одной. Большинство видов спортивного питания представляют собой безобидный заменитель белковой пищи, однако многие содержат консерванты, подсластители, ароматизаторы в своём составе. Разный состав и принципы действия влияют на результат приёма добавок. Так что стоит хорошенько потрудится, чтоб подобрать себе оптимальное питание.

Что такое аминокислоты и чем они важны для организма

Аминокислоты являются строительным материалом, из которого в организме образуются белки. Вещества жизненно важны для функционирования всех систем органов. Если организм не может «собрать» определенный белок, это приводит к серьезному нарушению его работы.

Для чего нужны аминокислоты

Аминокислотами называются органические соединения, из которых состоят все ткани человеческого тела. Они отвечают за процессы метаболизма и энергетический обмен, обеспечивая работу организма. Аминокислоты напрямую влияют на состояние нервной системы, регулируя умственную деятельность, настроение и сон.

Эти компоненты необходимы для формирования мышц, сухожилий и связок, а также волос и кожи. Без достаточного количества аминокислот невозможен активный рост мышечной массы. В спорте и фитнесе аминокислоты повышают работоспособность атлета и ускоряют процесс наращивания мышц. Они помогают быстрее восстанавливаться после тяжелых тренировок и снимают мышечные боли.

ТОП 5 лучших Аминокислот

к содержанию ↑

Важность аминокислот для организма

Полезные свойства аминокислот:

• создание новых клеток;
• регенерация тканей;
• поддержка иммунитета;
• увеличение мышечной массы;
• нормальное протекание метаболических процессов;
• избавление от лишнего веса;
• укрепление нервной системы и повышение концентрации внимания;
• обеспечение организма дополнительной энергией;
• улучшение состояния кожи, ногтей, волос.

Аминокислоты обладают антиоксидантными свойствами. Эти вещества заметно понижают процессы старения, сохраняя кожу молодой и эластичной. Также они стимулируют половое влечение и повышают либидо.

к содержанию ↑

Виды аминокислот

Все аминокислоты делятся на незаменимые и заменимые. Также есть частично заменимые вещества, которые синтезируются в человеческом организме в недостаточном количестве. Они могут вырабатываться только в конкретных условиях или в определенном возрастном периоде.

К частично заменимым веществам относятся цистеин, гистидин, тирозин, а также аргинин, не вырабатывающийся у детей и подростков. Источниками частично заменимых аминокислот являются нежирное мясо, соевые бобы, арахис, семена тыквы, сыр, чечевица.

Для полноценной работы организм задействует 22 аминокислоты, из которых 10 веществ синтезирует самостоятельно. Остальные 9 компонентов необходимо получать из пищи или биологически активных добавок. В рационе также должна присутствовать пища, богатая частично заменимыми аминокислотами.

к содержанию ↑

Незаменимые

Незаменимыми аминокислотами (ВСАА) называются вещества, которые не вырабатываются организмом человека. Они могут поступать только с пищей либо синтетическими биодобавками.

В категорию незаменимых аминокислот включены 9 веществ:

• валин — стимулятор, важный для мышечного метаболизма и восстановления после нагрузок;
• гистидин — компонент гемоглобина, стимулирует рост и восстановление тканей;
• лейцин — характеризуется анаболическим действием, защищает мышечные ткани, а также эффективен в лечении артритов;
• изолейцин — способствует образованию гемоглобина, ускоряет мышечный рост, помогает клеткам усваивать глюкозу;
• треонин — отвечает за баланс белковых соединений в организме;
• метионин — гепатопротектор, обладает метаболическим действием;
• лизин — отличается бактерицидными свойствами, укрепляет иммунные силы;
• триптофан — иммунопротектор, участвует в синтезе гормона счастья — серотонина;
• фенилаланин — важный компонент, применяющийся при лечении многих заболеваний (витилиго, СДВГ, депрессивных расстройствах).

к содержанию ↑

Заменимые

К числу заменимых аминокислот относятся вещества, которые синтезируются самим организмом. В основном, вырабатываются они в печени.

Перечень заменимых аминокислот:

• аспарагин — участвует в выработке аммиака, нужен для нормальной работы нервной системы;
• аланин — является компонентом белка и биологически активных веществ;
• пролин — является неотъемлемой частью белка коллагена;
• глицин — входит в состав биологически активных соединений, выполняет роль рецептора в головном и спинном мозге;
• карнитин — участвует в транспортировке жирных кислот;
• таурин — играет важную роль в обмене липидов, ускоряет заживление ран;
• серин — строительный материал для креатина, участвует в трансформации гликогена;
• орнитин — обладает антикатаболическими свойствами, применяется в спортивной медицине;
• глютамин — обеспечивает рост мышц и крепкий иммунитет;
• глютаминовая кислота — выполняет функцию рецептора.

к содержанию ↑

Аминокислоты в продуктах: где и сколько

Аминокислотами богаты многие пищевые продукты. Рекордсменами по содержанию полезных веществ признаны бобовые, морепродукты, мясо, а также различные сорта орехов.

Plant-based sources of Omega-3 acids

Таблица содержания незаменимых аминокислот в продуктах питания
(в граммах на 100 граммов продукта)
 

                 

к содержанию ↑

Аминокислоты для похудения

Аминокислоты оптимизируют метаболизм, помогая организму избавляться от жировых накоплений. Они снижают аппетит и способствуют быстрому насыщению, помогая быстрее сжигать жиры. Какие же аминокислоты наиболее эффективны для избавления от лишнего веса?

В первую очередь, это незаменимые аминокислоты — валин, лейцин, изолейцин. Вещества, принятые сразу после тренировки, защищают мышечные волокна от разрушения. Поэтому организм, вместо расщепления собственного белка, для восполнения энергии использует жир.  Этот способ позволяет существенно сократить массу телу, если сочетать его с активным тренировочным режимом.

Две другие аминокислоты — тирозин и триптофан — регулируют объем глюкозы в крови, подавляя чувство голода. Они будут эффективны для похудения без тренировок, в сочетании с диетическим питанием.

В процессе жиросжигания эффективна аминокислота аргигин. Ее действие обусловлено сосудорасширяющим действием. Это помогает организму ускорять транспортировку полезных компонентов по сосудам, тем самым быстрее избавляя ткани от жира. Аргинин также усиливает синтез гормона роста, который является серьезным врагом лишних килограммов.

Большим преимуществом аминокислот является то, что они не обладают катаболическим действием. В процессе похудения вещества воздействуют исключительно на подкожный жир, не затрагивая мышцы. Кроме того, прием аминокислот повышает физическую активность человека, что также способствует сжиганию лишнего жира в организме.

к содержанию ↑

Список важных аминокислот для тех, кто занимается спортом

При нехватке аминокислот в организме значительно снижаются физические показатели. Это чревато не только низкими спортивными результатами, но и риском получения тяжелых травм. Все без исключения аминокислоты важны для здоровой жизнедеятельности организма. Однако в обширном перечне аминокислот содержатся вещества, которые незаменимы для успешной спортивной деятельности.

Кратко перечислим самые важные из них:

1. Метионин. Отвечает за работу пищеварения, участвует в образовании глюкозы. Эффективно расщепляет жиры, уменьшает выраженность болевых ощущений в мышцах.
2. Валин. Способствует восстановлению поврежденных тканей. При нехватке компонента нарушается двигательная координация, развиваются болезни нервной системы.
3. Фенилаланин. Обладает свойством снижать аппетит и положительно влиять на психоэмоциональное состояние. Улучшает показатели памяти, повышает концентрацию внимания.
4. Триптофан. Помогает синтезировать гормон роста, укрепляет сердечную мышцу. Служит эффективной профилактикой депрессии и бессоннице. Острая нехватка триптофана ведет к сахарному диабету.
5. Лейцин. Необходим для построения мышц, отвечает за синтез белка в мышечных волокнах. Активно подавляет катаболизм, заряжает клетки энергией.
6. Изолейцин. Способствует усвоению клетками глюкозы, придает мышцам силу и выносливость. Помогает тканям и эпидермису быстрее регенерироваться, поэтому ткани быстрее восстанавливаются после травм.

к содержанию ↑

Вывод

Аминокислоты необходимы спортсменам и обычным людям. Эти вещества выполняют множество важных функций в человеческом организме. Аминокислоты помогают похудеть, поскольку регулируют обмен веществ и обеспечивают правильную работу пищеварительной системы.

Важность аминокислот для спортсменов невозможно переоценить. При нехватке аминокислот сложно представить прирост мышечной массы, эффективный тренировочный процесс и восстановление после травм.

Аминокислоты присутствуют в большинстве традиционных продуктов питания, а также выпускаются и в виде биодобавок. Вещества безопасны для употребления и не взывают привыкания и негативных побочных действий. 

 

Анализ мочи на аминокислоты (31 показатель)

Комплексное исследование, направленное на определение содержания аминокислот и их производных в моче в целях диагностики врождённых и приобретенных нарушений аминокислотного обмена.

Состав комплекса: Аланин • Аргинин • Аспарагиновая кислота • Цитруллин • Глутаминовая кислота • Глицин • Метионин • Орнитин • Фенилаланин • Тирозин • Валин • Лейцин • Изолейцин • Серин • Аспарагин • Alpha-аминоадипиновая кислота • Глутамин • Таурин • Гистидин • Треонин • 1-метилгистидин • 3-метилгистидин • Gamma-аминомасляная кислота • Alpha-аминомасляная кислота • Лизин • Цистин • Триптофан • Гомоцистин • Фосфоэтаноламин • Фосфосерин • Этаноламин

Синонимы русские

Аминокислотный профиль, скрининг аминоацидопатий.

Синонимы английские

Amino acid profile, screening of aminoacidopathy.

Метод исследования

Высокоэффективная жидкостная хроматография.

Единицы измерения

Ммоль/моль креат. (миллимоль на моль креатинина).

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Среднюю порцию утренней мочи.

Как правильно подготовиться к исследованию?

• Исключить из рациона алкоголь в течение 24 часов до исследования.
• Исключить прием мочегонных препаратов в течение 48 часов до сбора мочи (по согласованию с врачом).

Общая информация об исследовании

Аминокислоты – это органические соединения, которые являются основными структурными компонентами белков. В свободном или связанном состоянии они участвуют в ферментативных реакциях, гормональных процессах, выполняют роль нейротрансмиттеров, участвуют в метаболизме холестерола, регуляции рН, контроле воспалительных реакций.

Всего в составе белковых молекул в организме человека было обнаружено 20 аминокислот, из которых часть является незаменимыми, то есть они не синтезируются в организме и должны постоянно присутствовать в употребляемой человеком пище. К незаменимым аминокислотам относятся лизин, гистидин, аргинин, треонин, валин, метионин, триптофан, фенилаланин, лейцин, изолейцин. К заменимым относятся аланин, аргинин, цистин, цистеин, гистидин, глицин, серин, аспарагиновая кислота, тирозин, пролин, оксипролин, глутаминовая кислота. Помимо этого, известен ряд аминокислот, которые являются производными и важными биологическими компонентами других аминокислот.

Анализ аминокислот в моче позволяет оценить их качественный и количественный состав, получить информацию об имеющемся дисбалансе, что может свидетельствовать о пищевых и метаболических нарушениях, лежащих в основе большого числа заболеваний. Следует отметить, что снижение количества той или иной аминокислоты в моче происходит раньше, чем в плазме крови. Учитывая эти обстоятельства и доступность исходного биоматериала, определение аминокислот в моче может быть рекомендовано для оценки ранних изменений аминокислотного состава.

Для определения качественного и количественного состава аминокислот в моче используется метод высокоэффективной жидкостной хроматографии. Он относится к современным хроматографическим методам анализа. Хроматография – это метод разделения и определения веществ, основанный на распределении компонентов между двумя фазами – подвижной и неподвижной. Жидкостная хроматография – метод разделения и анализа сложных смесей веществ, в котором подвижной фазой является жидкость. Он позволяет разделить и выявить количественно более широкий круг веществ с различной молекулярной массой и размерами, в данном случае аминокислот в моче. Исследуются следующие аминокислоты и их производные.

Аланин является одним из источников синтеза глюкозы и регулятором уровня сахара в крови, а также важным энергетическим компонентом для органов центральной нервной системы.

Аргинин участвует в ряде ферментативных реакций и выведении из организма остаточного азота в составе мочевины, креатинина, орнитина, в репаративных процессах.

Аспарагиновая кислота участвует в реакцияхцикла переаминирования и мочевины, синтезе пуриновых и пиримидиновых оснований, регуляции синтеза иммуноглобулинов.

Цитруллин участвует в стимуляции процессов иммунной системы, в процессах детоксикации в печени.

Глутаминовая кислота является нейромедиаторной аминокислотой, стимулирующей передачу возбуждения в синапсах центральной нервной системы. Участвует в обмене белков, углеводов, окислительно-восстановительных процессах, детоксикационных процессах и выведении аммиака из организма. Также принимает участие в синтезе других аминокислот, ацетилхолина, АТФ (аденозинтрифостфата), в переносе ионов калия, входит в состав скелетной мускулатуры.

Глицин является нейромедиаторной аминокислотой, регулирующей процессы торможения и возбуждения в центральной нервной системе. Участвует в выработке порфиринов, пуриновых оснований. Повышает обменные процессы в головном мозге, улучшает умственную работоспособность.

Метионин – это аминокислота, которая необходима для синтеза адреналина, холина. Участвует в обмене жиров, фосфолипидов, витаминов, активирует действие гормонов, ферментов, белков. Является источником серы в выработке серосодержащих аминокислот, в частности цистеина. Метионин также обеспечивает процессы детоксикации, способствует пищеварению, является одним из источников синтеза глюкозы.

Орнитин участвует в синтезе мочевины, снижении концентрации аммиака в плазме крови, регулирует кислотно-щелочной баланс в организме человека. Необходим для синтеза и высвобождения инсулина и соматотропного гормона, для нормального функционирования иммунной системы.

Фенилаланин необходим для синтеза нейромедиаторов: адреналина, норадреналина, допамина. Улучшает работу центральной нервной системы, функционирование щитовидной железы.

Аминокислота тирозин необходима в биосинтезе меланинов, дофамина, адреналина, гормонов щитовидной железы. Улучшает работу надпочечников, щитовидной железы, гипофиза.

Валин является важным источником для функционирования мышечной ткани, участвует в поддержании баланса азота в организме, регулирует восстановительные процессы в поврежденных тканях.

Лейцин является важным компонентом в синтезе холестерина, других стероидов и гормона роста и, следовательно, участвует в процессах регенерации тканей и органов.

Изолейцин участвует в энергетических процессах организма, регулирует уровень глюкозы в крови, необходим для синтеза гемоглобина и также участвует в регенерации кожи, мышечной, хрящевой и костной тканей.

Гидроксипролин является компонентом большинства органов и тканей организма человека, входит в состав коллагена.

Аминокислота серин необходима для синтеза пуриновых и пиримидиновых оснований, а также для ряда других аминокислот (цистеина, метионина, глицина). Участвует в обмене жирных кислот и жиров, в функционировании некоторых ферментов.

Аспарагин является важным регулятором процессов, происходящих в центральной нервной системе (возбуждение-торможение), участвует в метаболизме и синтезе аминокислот в печени.

Альфа-аминоадипиновая кислота является одним из продуктов конечного обмена аминокислот.

Глутамин участвует в синтезе углеводов, других аминокислот, нуклеиновых кислот, ферментов. Обеспечивает поддержание кислотно-щелочного равновесия, необходим для синтеза белков скелетной и гладкомышечной мускулатуры, обладает антиоксидантной активностью.

Таурин способствует увеличению энергетической активности клеток, участвует в процессах заживления и регенерации, нормализует функциональное состояние клеточных мембран.

Гистидин является исходным веществом при синтезе гистамина, мышечных белков, большого числа ферментов. Входит в состав гемоглобина, участвует в процессах регенерации и роста тканей.

Треонин необходим в синтезе коллагена и эластина, регулирует обмен веществ за счет участия в функционировании работы печени, белковом и жировом обмене.

1-метилгистидин и 3-метилгистидин являются одними из показателей распада белков мышечной ткани.

Гамма-аминомасляная кислота в основном содержится в центральной нервной системе и головном мозге. Участвует в обменных процессах в данных органах, в процессах нейромедиаторной передачи импульсов, оказывая тормозящее действие на нервную активность, а также играет роль в метаболизме глюкозы.

Альфа-аминомасляная кислота участвует в синтезе некоторых белков и является продуктом биосинтеза офтальмовой кислоты, являющейся структурным компонентом хрусталика глаза.

Пролин входит в состав большинства белков, а также является компонентом инсулина, адренокортикотропного гормона, коллагена. Способствует восстановлению кожи, соединительной ткани.

Лизин входит в состав большинства белков, необходим дляроста, восстановления тканей, синтеза гормонов, ферментов, антител, синтеза коллагена.

Цистин является компонентом множества белков и донором тиольных групп для пептидов, что играет важную роль в их метаболизме и биологической активности. Входит в состав инсулина, соматотропного гормона.

Для чего используется исследование?

• Для диагностики аминокислотного состава мочи.
• Для диагностики врождённых и приобретенных нарушений аминокислотного обмена.
• Для диагностики первичных аминоацидопатий.
• Для скрининговой диагностики вторичных аминоацидопатий.
• Для контроля проводимой лекарственной терапии.
• Для оценки нутритивного статуса.

Когда назначается исследование?

• При подозрении на нарушение аминокислотного обмена, аминоацидопатии.
• При нарушении питания, диете, приеме белковых препаратов, гормональных веществ.
• При подозрении на нарушение обмена, состава аминокислот в организме человека.
• При подозрении на врождённые и приобретенные аминоацидопатии.

Что означают результаты?

Референсные значения (ммоль/моль креат.)

Аминокислота	1-3 года	3-6 лет	6-9 лет	9-18 лет	18 лет и старше
1-метилгистидин (1MHIS)	15 — 177	5 — 397	7 — 217	7 — 230	5,5 — 195
3-метилгистидин (3MHIS)	6 — 175	1 — 289	0,3 — 173	0,3 — 85	1,6 — 87
Аланин (ALA)	8 — 144	7 — 86	6,5 — 104	5,5 — 96	3,2 — 76
Alpha-аминоадипиновая к-та (AAA)	0,4 — 43	0,8 — 15	0,5 — 26	0,3 — 34	0,3 — 13
Alpha-аминомасляная к-та (AABA)	0,4 — 14	0,5 — 6,4	0,3 — 13	0,4 — 7,1	0,2 — 10,6
Аргинин (ARG)	2 — 40,5	1,5 — 45	1,2 — 38	0,5 — 23	0,5 — 24
Аспарагин (ASN)	3 — 83,5	1 — 71,5	1 — 65	0,5 — 57	0,5 — 60
Аспарагиновая кислота (ASP)	1 — 22	0,5 — 23	0,3 — 24	0,3 — 28	0,2 — 20
Валин (VAL)	0,8 — 20,3	0,4 — 14	0,4 — 9,5	0,3 — 9	0,3 — 7,5
Gamma-аминомасляная к-та (GABA)	1,9 — 130	0,5 — 100	0,4 — 35	0,3 — 40	0,3 — 25
Гистидин (HIS)	27 — 290	20 — 285	20 — 185	17 — 210	8 — 150
Глицин (GLY)	19 — 460	19 — 265	19 — 290	16 — 295	11 — 210
Глутамин (GLN)	4 — 155	5 — 104	5 — 95	4 — 87	2 — 53
Глутаминовая кислота (GLU)	0,9 — 53,5	0,6 — 30	0,5 — 22	0,6 — 13	0,3 — 20
Гомоцистин (HCY)	0,6 — 55	0,2 — 12	0,2 — 25	0,3 — 40	0,3 — 10
Изолейцин (ILEU)	0,4 — 16,5	0,5 — 29,5	0,4 — 16	0,25 — 14	0,3 — 7
Лейцин (LEU)	0,9 — 20,3	0,9 — 17,8	0,9 — 8,7	0,2 — 9,2	0,4 — 7,4
Лизин (LYS)	6 — 143	3,1 — 97	2,3 — 59	1,5 — 55	1,3 — 45
Метионин (MET)	1,5 — 14	0,7 — 19,6	0,6 — 20,8	0,4 — 10,5	0,4 — 9,5
Орнитин (ORN)	0,9 — 30	0,8 — 27,2	0,5 — 18	0,5 — 19,8	0,3 — 14
Серин (SER)	3,7 — 161	15,7 — 115	9 — 102	9,2 — 83	5,3 — 58
Таурин (TAU)	16,5 — 390	13,8 — 335	13 — 282	12,9 — 300	6 — 240
Тирозин (TYR)	1,15 — 41,1	1,1 — 21	1,3 — 23	1 — 17,8	0,5 — 12,5
Треонин (THRE)	2,4 — 68	3,1 — 55	2,6 — 39	2,5 — 40	1,6 — 23,5
Триптофан (TRP)	2 — 49	1,5 — 42	1,5 — 47	0,8 — 45	0,8 — 20
Фенилаланин (PHE)	1,4 — 21,5	0,8 — 19	0,8 — 17	0,7 — 12	0,4 — 7,5
Фосфосерин (PSE)	2,2 — 17,8	1,2 — 30	1,2 — 17,7	0,8 — 16,3	0,6 — 14
Фосфаэтаноламин (PET)	1,6 — 118	1,8 — 131	1,5 — 110	1 — 55	0,6 — 46
Цистин (CYS)	1,7 — 12,2	0,9 — 9,8	0,8 — 7,3	0,6 — 7,2	0,5 — 8,7
Цитруллин (CIT)	0,35 — 8,7	0,3 — 5	0,4 — 4,8	0,2 — 5,1	0,15 — 5,4
Этаноламин (ETA)	14 — 129	6,5 — 134	8 — 105	4 — 131	4,5 — 94

Причины повышения и понижения:

• сердечно-сосудистые заболевания;
• сердечная недостаточность;
• эпилепсия;
• депрессии;
• тревожность;
• бессонница;
• энцефалопатии;
• синдром хронической усталости;
• рассеянный склероз;
• ревматоидный артрит;
• эректильная дисфункция;
• хронические заболевания почек;
• хронические заболевания печени;
• сахарный диабет;
• диета, голодание;
• множественные травмы;
• ожоги.

Что может влиять на результат?

• Возраст;
• пол;
• диета и употребляемая пища;
• лекарственные препараты, в частности белковые и гормональные препараты, биологически активные добавки;
• голодание;
• прием алкоголя.

 Скачать пример результата

Также рекомендуется

[06-011] Белковые фракции в сыворотке

[06-034] Мочевина в сыворотке

[06-021] Креатинин в сыворотке (с определением СКФ)

[06-038] Белок общий в моче

[06-057] Креатинин в суточной моче

Кто назначает исследование?

Терапевт, врач общей практики, педиатр, нефролог, анестезиолог-реаниматолог, неонатолог, ревматолог, хирург.

Литература

• Amino acids. In The Metabolic and Molecular Bases of Inherited Disease. Eighth edition. Edited by CR Scriver, AL Beaudet, WS Sly, et al. New York, McGraw-Hill, 2001, pp 1667-2105.
• Camargo SMR, Bockenhauer D, Kleta R: Aminoacidurias: Clinical and molecular aspects. Kidney Int 2008;73:918-925.
• Fauci, Braunwald, Kasper, Hauser, Longo, Jameson, Loscalzo Harrison’s principles of internal medicine, 17th edition, 2009.
• Шаповалова Е.Н., Пирогов А.В. Хроматографические методы анализа. Методическое пособие для специального курса. – Москва, 2007.

Строительные блоки белка в организме

Есть два типа аминокислот: незаменимые и заменимые. Человеческое тело не производит эти белки, хотя они жизненно важны для поддержания жизни человека. Это означает, что вы должны получать их с белками, содержащимися в растительной и животной пище.

Восемь незаменимых аминокислот:

• Изолейцин
• Лейцин
• Лизин
• метионин
• Фенилаланин
• Треонин
• Триптофан
• Валин

Кроме этих восьми, есть гистидин .Технически он принадлежит к списку незаменимых аминокислот. Однако детский организм не вырабатывает достаточное количество гистидина и, следовательно, должен получать добавки с пищей.

Продукты, богатые изолейцином

Молоко и молочные продукты
Яйца
Курица
Говядина
Свинина
Орехи и семена
Бобовые, горох, фасоль и арахисовое масло

Продукты, богатые лейцином

Сыр Пармезан
Соевые бобы
Куриная грудка
Тунец
Говядина
Орехи
Соевые бобы

Продукты, богатые лизином

Постная говядина
Свинина
Сыр пармезан
Индейка и курица
Тунец, приготовленный
Яйца
Белая фасоль

Продукты, богатые метионином

Рыба и моллюски
Сыр Пармезан
Белая фасоль
Яйца
Индейка и курица
Постная говядина
Баранина

Продукты, богатые фенилаланином

Сыр Пармезан
Молочные продукты
Постная говядина и баранина
Яйца
Бобы пинто
Соевые бобы
Белые бобы

Продукты, богатые треонином

Индейка и курица
Сыр пармезан
Постная говядина и баранина
Рыба и моллюски
Орехи
Белая фасоль
Соевые бобы

Продукты, богатые триптофаном

Семена и орехи
Баранина
Курица и индейка
Рыба и крабы
Фасоль
Говядина
Соевые бобы

Продукты, богатые валином

Молочные продукты, сыр и яйца
Семена и орехи
Рыба
Свинина
Говядина
Фасоль
Курица и индейка

Продукты, богатые гистидином

Рыба
Свинина
Фасоль
Яйца и молочные продукты
Семена и орехи
Индейка и курица
Соевые бобы

Не все эти источники одинаковы.Некоторые содержат большее количество белка с более высокой биологической ценностью, особенно белки животных. Конечно, это не означает, что вы не можете получить необходимые белки и аминокислоты из вегетарианской диеты. Это означает, что вам нужно комбинировать разные источники, которые дополняют друг друга. Например, фасоль и тосты дополняют друг друга, помогая вашему организму более эффективно усваивать белки, содержащиеся в фасоли.

Сколько аминокислот требуется организму? | Здоровое питание

Автор: Andra Picincu Обновлено 6 декабря 2018 г.

Белок — это строительный блок ваших клеток и тканей.Вашему организму он нужен для наращивания мышц, борьбы с микробами и восстановления после болезней. Некоторые белки помогают транспортировать кислород и передавать сообщения между клетками. Другие способствуют производству энергии и способствуют определенным химическим реакциям. Это питательное вещество состоит из аминокислот, которые могут быть незаменимыми, несущественными или условными.

Роль аминокислот

Аминокислоты — это органические соединения, которые служат источником энергии и выполняют различные функции организма, такие как синтез гормонов и восстановление клеток.Они связаны друг с другом пептидными связями. Некоторые из этих питательных веществ поступают из продуктов питания и напитков, а другие могут вырабатываться человеческим организмом.

При приеме внутрь белок расщепляется на аминокислоты. Есть 20 аминокислот, и каждая играет свою роль. Все они нужны вашему организму в разной степени. Лизин, например, способствует выработке коллагена, гормонов и антител. Это также помогает поддерживать мышечную массу в периоды стресса.

Лейцин, одна из важнейших аминокислот, играет ключевую роль в синтезе белка.Он помогает наращивать и сохранять мышцы, снижает катаболизм и способствует энергетическому обмену. Спортсмены и бодибилдеры принимают добавки лейцина, чтобы быстрее восстанавливаться после тренировок и предотвратить потерю мышечной массы.

Аргинин способствует выработке энергии и синтезу оксида азота. Он также помогает вывести из организма аммиак, поддерживает работу сердца и регулирует кровяное давление. При использовании в форме добавки он дает энергию во время упражнений и увеличивает приток крови к мышцам.

Было показано, что бета-аланин улучшает физическую работоспособность и снижает мышечную усталость.Он также стимулирует синтез белка, увеличивает мышечную выносливость и способствует росту мышц. Это питательное вещество часто используется в составе предтренировочных смесей из-за его способности повышать энергию и выносливость.

Все аминокислоты имеют решающее значение для правильного функционирования вашего тела. Даже малейший дефицит может привести к гормональному дисбалансу и нарушению обмена веществ. Сколько каждого из них вам нужно, зависит от вашего возраста, пола, уровня активности и целей в отношении здоровья.

Типы аминокислот

Эти питательные вещества можно разделить на три основные категории: незаменимые, заменимые и условные аминокислоты.Девять из них называются незаменимыми, потому что они не могут быть произведены человеческим организмом и должны быть получены с пищей. В их число входят:

• Лизин
  
• Лейцин
  
• Изолейцин
  
• Валин
  
• Треонин
  
• Триптофан
  
• Метионин
  
• Метионин
• 000
• Дефенилаланиновые продукты считаются источниками фенилаланина и фенилаланина. потому что они содержат все девять незаменимых аминокислот.За некоторыми исключениями, в большинстве продуктов растительного происхождения не хватает одного или нескольких из этих питательных веществ. Гречка, киноа, соя, куорн, сейтан и другие веганские продукты содержат полноценные белки. Вы также можете комбинировать два или более источника неполного белка, таких как молочные продукты и орехи или бобовые и зерновые, чтобы получить полноценный белок.

  Некоторые аминокислоты могут вырабатываться организмом из глюкозы, жирных кислот и других аминокислот. По этой причине их называют «несущественными». К ним относятся серин, аспарагиновая кислота, бета-аланин, глутаминовая кислота и другие.

  Организм человека может самостоятельно синтезировать орнитин, аргинин, тирозин, глицин, глутамин, цистеин и пролин при определенных обстоятельствах. Эти питательные вещества называют условно незаменимыми аминокислотами. Когда вы болеете, испытываете стресс или усердно тренируетесь, ваш организм может не производить эти аминокислоты в оптимальных количествах. Следовательно, они должны поступать с пищей.

  Рекомендуемая суточная доза

  Рекомендуемая суточная доза аминокислот варьируется от человека к человеку.Спортсменам и активным людям, например, требуется большее количество аминокислот для достижения максимальной производительности. То же самое и с теми, кто болеет или восстанавливается после операции. Сбалансированная диета, обеспечивающая оптимальные дозы аминокислот, может ускорить заживление и уменьшить потерю мышечной массы.

  Для начала попробуйте определить суточное потребление белка. Эксперты в области здравоохранения рекомендуют от 0,8 до 1,6 грамма белка на килограмм веса тела. Однако мнения неоднозначны. Нет ничего необычного в том, чтобы увидеть спортсменов, которые потребляют до трех граммов белка на килограмм веса тела.Как правило, чем больше вы активны, тем больше белка вам нужно.

  Диета, обеспечивающая достаточное количество белка, также обеспечивает оптимальное количество аминокислот. Нацельтесь на 8-10 миллиграммов гистидина, до 12 миллиграммов лизина, 14 миллиграммов фенилаланина и 16 миллиграммов лейцина на килограмм веса тела. Если у вас есть особые диетические потребности, проконсультируйтесь с диетологом, который поможет вам разработать индивидуальный план питания.

  Аминокислоты | Спросите у биолога

  Белковые части

  
  

  Белки — это не то же самое, что строительные блоки Lego, но белки имеют особую форму, которую можно использовать для построения частей тела.Портрет Джонсона Ригейры Lego через Викимедиа. Щелкните изображение, чтобы увидеть его в полном размере.

  Так же, как домик Lego сделан из кирпичей, белки состоят из множества крошечных строительных блоков. Эти строительные блоки называются аминокислотами.

  Чтобы построить белок, сначала аминокислоты соединяются в длинные цепи. Эти цепочки аминокислотных строительных блоков затем могут складываться в любые формы. Некоторые цепочки складываются в спирали. Другие цепочки делают зигзагообразные листы и петли.

  Объединение этих спиралей, листов и петель — вот как создается трехмерная форма белка.Вы также можете комбинировать несколько цепочек аминокислот, чтобы получить еще более крупные формы белка.

  21 Это все, что нужно

  Человеческое тело использует всего 21 аминокислоту для производства всех белков, необходимых для функционирования и роста. Поскольку аминокислоты могут быть расположены во многих различных комбинациях, ваше тело может производить тысячи различных видов белков из одной и той же 21 аминокислоты. Вы можете увидеть книги, в которых говорится, что аминокислот всего 20. Не волнуйтесь, это только потому, что 21-й был обнаружен совсем недавно, и еще не все книги дошли до него.

  21 аминокислота. Нажмите на изображение, чтобы увидеть его в увеличенном виде.

  Незаменимые аминокислоты

  Есть девять аминокислот, которые ваше тело не может вырабатывать. Их называют незаменимыми аминокислотами, то есть они необходимы для жизни. Они содержатся в таких продуктах, как молоко, яйца и мясо, а также в самых разных растениях. Это одна из причин, почему вы не можете долго жить на диете, состоящей только из кукурузных чипсов. Незаменимые аминокислоты были фактически обнаружены в ходе эксперимента по тестированию чего-то очень похожего на «диету с кукурузными чипсами».

  Ученые кормили крыс диетой, в которой был только кукурузный белок, и наблюдали за результатами. Они заметили, что крысы, соблюдающие эту диету, заболевают и в конечном итоге умирают. Однако когда больным крысам давали белок из молока, им становилось лучше. Это показало ученым, что что-то в молочном белке необходимо для здоровья крыс, что они не могут жить без него.

  Откуда берутся аминокислоты?

  К продуктам с высоким содержанием белка относятся мясо, рыба, яйца, орехи, шпинат, спаржа, бобы и брюссельская капуста.

  Точно так же, как домик Lego, построенный из кубиков Lego, можно разобрать на части, а из кубиков построить что-то совершенно иное (например, действительно крутого тираннозавра), ваше тело может разобрать на части строительные блоки аминокислот, из которых состоит белок и повторно использовать их для создания новых, совершенно других белков. Даже ваше тело знает, что переработка — это действительно круто!

  Но откуда берутся эти строительные блоки аминокислот? Оказывается, ваши клетки могут производить большую часть необходимых им аминокислот из других молекул вашего тела.Однако девять из этих аминокислот он не может производить, поэтому вы должны получать их из пищи, которую вы едите. В противном случае это было бы похоже на то, что в наборе Lego не хватает девяти видов кирпичей, чтобы быть полным набором. Есть определенные вещи, которые невозможно построить без недостающих строительных блоков.

  Какова функция аминокислот в организме человека?

  Какова функция аминокислот в организме человека?

  Кредит изображения: asab974 / iStock / GettyImages

  Аминокислоты создают белки, а белки являются макроэлементами, поддерживающими жизнь.Тем не менее, просто называть аминокислоты строительными блоками белка не оправдывает их ценность. В то время как некоторые аминокислоты производят только белки, другие выполняют множество функций, от поддержки метаболизма до защиты вашего сердца. Ваше тело также может использовать аминокислоты для получения энергии, когда вам не хватает углеводов и жиров.

  Tip

  Аминокислоты выполняют множество функций в вашем теле, в том числе вырабатывают белок, служат источником энергии и вырабатывают важные нейротрансмиттеры, которые помогают доставлять сообщения в ваш мозг.

  Построить белок

  Когда клеткам нужен белок, они следуют инструкциям ДНК, которые определяют конкретные аминокислоты и порядок, в котором они должны соединяться для построения белка. ДНК зависит от другой макромолекулы — РНК — для создания белка. РНК берет копию кода из вашей ДНК, покидает клетку, находит аминокислоты и возвращает их в клетку, где они связываются в цепочку. Каждая аминокислота должна быть доступна в то время, когда это необходимо, иначе белок не будет синтезирован.Когда цепочка завершена, она скручивается и складывается в особую форму. Химическая структура каждой аминокислоты определяет окончательную форму, а форма определяет функцию белка.

  Синтезировать нейротрансмиттеры

  Некоторые аминокислоты производят нейротрансмиттеры, но два хорошо известных примера — это аминокислоты триптофан и тирозин. Триптофан производит серотонин, который регулирует ваше настроение и вырабатывает гормон мелатонин. Тирозин используется для синтеза норадреналина и адреналина.Триптофан и тирозин конкурируют друг с другом за доступ к вашему мозгу. Когда вы едите много углеводов, больше триптофана попадает в ваш мозг и вызывает сонливость. По данным Института Франклина, еда с высоким содержанием белка увеличивает количество тирозина в вашем мозгу, что дает вам больше энергии.

  Защитите сердечно-сосудистую систему

  Ваше тело использует аминокислоту аргинин для производства оксида азота. Оксид азота помогает снизить кровяное давление, расслабляя мышцы кровеносных сосудов.Он вырабатывается сердечными мышцами, где регулирует сокращения. Он также может предотвратить атеросклероз, подавляя образование бляшек в артериях. Оксид азота является активным ингредиентом нитроглицерина, лекарства, используемого для облегчения стенокардии или боли в груди, вызванной ишемической болезнью сердца.

  Ваше тело предпочитает использовать углеводы и жиры для получения энергии, но при необходимости аминокислоты метаболизируются для получения энергии. Три аминокислоты — глутаминовая кислота, цистеин и глицин — вместе образуют глутатион, который является антиоксидантом.Аминокислота гистидин вырабатывает ферменты, используемые для производства красных кровяных телец и поддержания здоровья нервов. Тирозин необходим для синтеза гормонов щитовидной железы, а метионин производит SAMe или S-аденозилметионин. SAMe необходим для метаболизма ДНК и нейромедиаторов.

  Рекомендации и источники

  Ваше тело может производить 11 аминокислот, которые ему необходимы. Остальные девять должны быть из вашего рациона. Продукты, содержащие определенное количество всех девяти белков, называются полноценными белками.Продукты животного происхождения, соевые бобы и киноа содержат полноценный белок. Большинству растительных продуктов не хватает одной или нескольких из девяти аминокислот. То, чего не хватает одному продукту, вы получите из другого, если будете есть различные продукты и потреблять рекомендуемую норму белка: 46 граммов в день для женщин и 56 граммов для мужчин.

  Аминокислоты — Типы и эффекты

  Аминокислоты, называемые «кирпичиками жизни», можно получить в здоровых количествах, употребляя в пищу продукты, которые их содержат.

  Аминокислоты — это соединения, которые образуют белки.

  Естественно обнаруженные в наших телах, их часто называют «кирпичиками жизни».

  Аминокислоты необходимы для производства ферментов, а также некоторых гормонов и нейромедиаторов.

  Они также участвуют в многочисленных метаболических путях внутри клеток по всему телу.

  Вы можете получать аминокислоты из продуктов, которые вы едите.

  После того, как ваше тело переваривает и расщепляет белок, в нем остаются аминокислоты, которые помогают выполнять следующие функции:

  • Расщепление пищи
  • Рост и восстановление тканей тела
  • Обеспечение источника энергии
  • Выполнение других функций организма

  Типы аминокислот

  Аминокислоты можно разделить на три разные группы:

  Заменимые аминокислоты: Они вырабатываются вашим организмом естественным путем и не имеют ничего общего с пищей, которую вы едите.

  Ниже приведены примеры заменимых аминокислот:

  • Аланин
  • Аспарагин
  • Аспарагиновая кислота
  • Глутаминовая кислота

  Незаменимые аминокислоты: Они не могут вырабатываться организмом и должны поступать с пищей. ты ешь.

  Если вы не едите продукты, содержащие незаменимые аминокислоты, в вашем организме их не будет. Ниже перечислены незаменимые аминокислоты:

  • Гистидин
  • Изолейцин
  • Лейцин
  • Лизин
  • Метионин
  • Фенилаланин
  • Треонин
  • Триптофан Вал
  • не требуется, чтобы употреблять в пищу
  • незаменимых кислот. еда.Вы можете получить здоровое количество, употребляя в течение дня продукты, содержащие их.

    Продукты животного происхождения, такие как мясо, молоко, рыба и яйца, содержат незаменимые аминокислоты.

    Продукты растительного происхождения, такие как соя, бобы, орехи и злаки, также содержат незаменимые аминокислоты.

    На протяжении многих лет ведутся споры о том, могут ли вегетарианские диеты обеспечивать достаточное количество незаменимых аминокислот.

    Многие эксперты считают, что, хотя вегетарианцам может быть сложнее поддерживать адекватное потребление, они смогут это сделать, если будут следовать рекомендациям Американской кардиологической ассоциации о 5-6 порциях цельнозерновых и 5 или более порциях овощей. и фруктов, в день.

    Условные аминокислоты: Обычно они не важны в повседневной жизни, но важны, когда вы больны, травмированы или подвержены стрессу.

    К условным аминокислотам относятся:

    • Аргинин
    • Цистеин
    • Глютамин
    • Тирозин
    • Глицин
    • Орнитин
    • Пролин
    • Серин

    вырабатывают достаточное количество условных аминокислот, и вам может потребоваться дать своему организму то, что ему нужно, с помощью диеты или пищевых добавок.

    Поговорите со своим врачом о наиболее безопасном способе сделать это.

    Могут ли аминокислоты быть вредными?

    Когда в вашем организме слишком много аминокислот, могут возникнуть следующие эффекты:

    • Желудочно-кишечные расстройства, такие как вздутие живота
    • Боль в животе
    • Диарея
    • Повышенный риск подагры (накопление мочевой кислоты в организме, ведущее к воспалению суставов)
    • Нездоровое падение артериального давления
    • Изменения в режиме питания
    • Потребность в большей работе почек для поддержания баланса

    Большинство диет обеспечивают безопасное количество аминокислот.

    Тем не менее, поговорите со своим врачом, если вы планируете придерживаться диеты с очень высоким содержанием белка или диеты, включающей аминокислотные добавки по какой-либо причине, включая любые добавки, принимаемые для поддержки интенсивных спортивных тренировок.

    Общие сведения об аминокислотах

    Общие сведения об аминокислотах

    Обзор

    Аминокислоты — это химические единицы или «строительные блоки», из которых состоят белки. Они также являются конечными продуктами переваривания белков или гидролиза.Аминокислоты содержат около 16 процентов азота. Химически это то, что отличает их от двух других основных питательных веществ, сахаров и жирных кислот, которые не содержат азота.

    Чтобы понять, насколько жизненно важны аминокислоты, вы должны понимать, насколько важны белки для жизни. Это белок, который обеспечивает структуру всего живого. Каждый живой организм, от самого крупного животного до мельчайшего микроба, состоит из белка. В различных формах белок участвует в жизненно важных химических процессах, поддерживающих жизнь.

    Люди часто не осознают свою потребность в аминокислотах, потому что не осознают, насколько загружен человеческий организм.

    • Каждую секунду костный мозг производит 2,5 миллиона эритроцитов.
    • Каждые четыре дня происходит замена большей части слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта и тромбоцитов.
    • Большая часть белых клеток заменяется за десять дней.
    • Человек имеет эквивалент новой кожи за двадцать четыре дня и костного коллагена через тридцать лет.

    Для всех этих постоянных ремонтных работ требуются аминокислоты.

    Есть ли у вас дефицит аминокислот или проблемы с перевариванием аминокислот?

    Обратитесь в клинику ISM для консультации по вопросам здоровья для разработки индивидуальной оздоровительной программы.

    Белки — необходимая часть каждой живой клетки тела. Наряду с водой, белок составляет большую часть веса нашего тела.

    • В организме человека белковые вещества составляют мышцы, связки, сухожилия, органы, железы, ногти, волосы и многие жизненно важные жидкости организма и необходимы для роста костей.
    • Ферменты и гормоны, которые катализируют и регулируют все процессы в организме, являются белками.
    • Белки помогают регулировать водный баланс организма и поддерживать надлежащий внутренний pH. Они способствуют обмену питательных веществ между межклеточными жидкостями и тканями, кровью и лимфой. Дефицит белка может нарушить водный баланс организма, вызывая отек.
    • Белки составляют структурную основу хромосом, через которую генетическая информация передается от родителей к потомству.Генетический «код», содержащийся в ДНК каждой клетки, на самом деле является информацией о том, как производить белки этой клетки.

    После переваривания белка в желудке аминокислоты попадают в кровь. Попадая в кровь, аминокислоты переносятся как эритроцитами, так и жидкой частью крови, называемой плазмой. Таким образом, аминокислоты распределяются по всем тканям организма, где различные клетки тела берут то, что им нужно для восстановления и преобразования белковых структур, в которых они нуждаются.

    В крови постоянно содержатся аминокислоты. Пост не очищает их, а диета с высоким содержанием белка не увеличивает их существенно. Организм постоянно нуждается в белках и аминокислотах, и он поддерживает довольно однородный баланс.

    (a) Аминокислоты как белковый субстрат
    Белки представляют собой цепочки аминокислот, связанных вместе так называемыми пептидными связями. Каждый отдельный тип белка состоит из определенной группы аминокислот в определенном химическом расположении.Именно конкретные аминокислоты и способ их последовательного соединения придают белкам, из которых состоят различные ткани, их уникальные функции и свойства. Каждый белок в организме адаптирован для определенных нужд; белки не взаимозаменяемы.

    Белки, входящие в состав человеческого тела, не получают напрямую с пищей. Скорее, диетический белок расщепляется на составляющие его аминокислоты, которые затем организм использует для создания необходимых ему белков.Таким образом, незаменимыми питательными веществами являются аминокислоты, а не белок.

    (b) Аминокислоты в метаболизме организма
    Существуют и другие аминокислоты, которые важны для метаболических функций.

    • Некоторые из них, такие как цитрулин, глутатион, орнитин и таурин, могут быть подобны (или побочными продуктами) аминокислотам, строящим белок.
    • Некоторые действуют как нейротрансмиттеры или как предшественники нейротрансмиттеров, химических веществ, передающих информацию от одной нервной клетки к другой.Таким образом, мозгу необходимы определенные аминокислоты для получения и отправки сообщений.
    • Аминокислоты также позволяют витаминам и минералам правильно выполнять свою работу. Даже если витамины и минералы усваиваются и усваиваются организмом, они не могут быть эффективными, если не присутствуют необходимые аминокислоты. Например, низкий уровень аминокислоты тирозина может привести к дефициту железа.

    Как мы классифицируем аминокислоты?
    Существует приблизительно двадцать восемь общеизвестных аминокислот, которые комбинируются различными способами для создания тысяч различных типов белков, присутствующих во всех живых существах.В организме человека печень производит около 80 процентов необходимых аминокислот. Остальные 20 процентов должны быть получены из рациона. Их называют незаменимыми аминокислотами. Незаменимые аминокислоты, которые должны поступать в организм с пищей:

    • гистидин
    • изолейцин
    • лейцин
    • лизин
    • метионин
    • фенилаланин
    • треонин
    • триптофан
    • валин

    Заменимые аминокислоты, которые могут быть произведены в организме из других аминокислот, полученных из пищевых источников, включают:

    • аланин
    • глутамин
    • аспарагин
    • глицин
    • цитруллин
    • орнитин
    • цистеин
    • пролин
    • цистин
    • серин
    • гамма-аминомасляная кислота
    • таурин
    • глутаминовая кислота
    • тирозин

    Тот факт, что они названы «несущественными», не означает, что они не нужны, только то, что они не обязательно должны поступать с пищей, потому что организм может производить их по мере необходимости.А заменимые аминокислоты могут стать «незаменимыми» при определенных условиях. Например, заменимые аминокислоты цистеин и тирозин производятся из незаменимых аминокислот метионина и фенилаланина. Если метионин и фенилаланин недоступны в достаточных количествах, цистеин и тирозин становятся незаменимыми в рационе.

    Процесс сборки аминокислот / белков
    Процессы сборки аминокислот для производства белков и расщепления белков на отдельные аминокислоты для использования организмом являются непрерывными.Когда нам нужно больше ферментных белков, организм производит больше ферментных белков; когда нам нужно больше клеток, организм производит больше белков для клеток. Эти разные типы белков производятся по мере необходимости. Если в организме истощатся запасы какой-либо из незаменимых аминокислот, он не сможет производить белки, которым требуются эти аминокислоты. Недостаточное количество даже одной незаменимой аминокислоты может препятствовать синтезу и снижению уровня необходимых белков в организме. Кроме того, все незаменимые аминокислоты должны присутствовать в рационе одновременно, чтобы другие аминокислоты использовались.

    Как могла возникнуть такая ситуация? Проще, чем вы думаете. Многие факторы могут способствовать дефициту незаменимых аминокислот, даже если вы придерживаетесь хорошо сбалансированной диеты, содержащей достаточное количество белка. Нарушение всасывания, инфекции, травмы, стресс, употребление наркотиков, возраст и дисбаланс других питательных веществ — все это может повлиять на доступность незаменимых аминокислот в организме. Недостаточное потребление витаминов и минералов, особенно витамина С, может нарушить абсорбцию аминокислот в нижней части тонкого кишечника.Витамин B6 также необходим для транспорта аминокислот в организме.

    Если ваша диета не сбалансирована должным образом, то есть, если она рано или поздно не обеспечивает достаточное количество незаменимых аминокислот, это станет очевидным как физическое расстройство. Однако это не означает, что диета, содержащая огромное количество белка, является ответом. На самом деле это вредно для здоровья. Избыток белка создает чрезмерную нагрузку на почки и печень, которым приходится перерабатывать продукты жизнедеятельности белкового обмена.Почти половина аминокислот в пищевом белке превращается печенью в глюкозу и используется для обеспечения клеток необходимой энергией. В результате этого процесса образуются отходы — аммиак. Аммиак токсичен для организма, поэтому организм защищает себя, заставляя печень превращать аммиак в гораздо менее токсичное соединение, мочевину, которая затем переносится с кровотоком, отфильтровывается почками и выводится из организма.

    6.2: Определение белка — Medicine LibreTexts

    Цели обучения

    • Классифицируйте различные типы аминокислот.
    • Опишите, чем белок отличается по структуре от углеводов и липидов.

    Белок составляет примерно 20 процентов человеческого тела и присутствует в каждой отдельной клетке. Слово протеин — это греческое слово, означающее «исключительно важное значение». Белки называют рабочими лошадками жизни, поскольку они обеспечивают структуру тела и выполняют широкий спектр функций. Благодаря богатым белком мышцам вы можете стоять, ходить, бегать, кататься на коньках, плавать и т. Д. Белок необходим для правильного функционирования иммунной системы, пищеварения, роста волос и ногтей, а также участвует во многих других функциях организма.Фактически, по оценкам, в человеческом теле существует более ста тысяч различных белков. В этой главе вы узнаете о компонентах белка, важной роли, которую белок выполняет в организме, о том, как организм использует белок, о рисках и последствиях, связанных с избытком или недостатком белка, и о том, где найти здоровые источники белка. ваша диета.

    Ваши мышцы, богатые белком, обеспечивают силу и подвижность тела, что позволяет вам получать удовольствие от многих занятий.Австралия — Япония, 24 марта 2012 года в Международном центре софтбола Хокер. (CC-SA-BY 3.0; Лаура Хейл)

    Что такое белок?

    Проще говоря, белки — это макромолекулы, состоящие из аминокислот. Аминокислоты обычно называют строительными блоками белка. Белки имеют решающее значение для питания, обновления и продолжения жизни. Белки содержат элементы углерод, водород и кислород так же, как углеводы и липиды, но белки являются единственным макроэлементом, содержащим азот.В каждой аминокислоте элементы расположены в определенной конформации вокруг углеродного центра. Каждая аминокислота состоит из центрального атома углерода, соединенного с боковой цепью, водорода, азотсодержащей амино группы , карбоновой группы и кислоты — отсюда и название «аминокислота». Аминокислоты отличаются друг от друга тем, какая конкретная боковая цепь связана с углеродным центром.

    Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Структура аминокислот

    Аминокислоты содержат четыре элемента.Расположение элементов вокруг углеродного центра одинаково для всех аминокислот. Отличается только боковая цепь (R).

    Все в боковой цепи

    Боковая цепь аминокислоты, иногда называемая группой «R», может быть такой же простой, как одна водородная связь с углеродным центром, или такой сложной, как шестиуглеродное кольцо, связанное с углеродным центром. Хотя каждая боковая цепь из двадцати аминокислот уникальна, между ними есть некоторые химические сходства. Следовательно, их можно разделить на четыре разные группы (Рисунок \ (\ PageIndex {2} \)).Это неполярные, полярные, кислотные и основные.

    • Неполярные аминокислоты. Неполярные аминокислоты включают аланин (Ala), лейцин (Leu), изолейцин (Ile), пролин (Pro), триптофан (Trp), валин (Val), фенилаланин (Phe) и метионин (Met). Боковые цепи этих аминокислот представляют собой длинные углеродные цепи или углеродные кольца, что делает их громоздкими. Они гидрофобны, то есть отталкивают воду.
    • Полярные аминокислоты. Полярные аминокислоты — это глицин (Gly), серин (Ser), треонин (Thr), цистеин (Cys), тирозин (Tyr), аспарагин (Asn) и глутамин (Gln).Боковые цепи полярных аминокислот делают их гидрофильными, то есть водорастворимыми.
    • Кислотные аминокислоты. Кислотные аминокислоты представляют собой отрицательно заряженные гидрофильные аминокислоты и включают аспарагиновую кислоту (Asp) и глутаминовую кислоту (Glu).
    • Основные аминокислоты. Основные аминокислоты являются положительно заряженными гидрофильными аминокислотами и включают лизин (Lys), аргинин (Arg) и гистидин (His).
    Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Аминокислоты подразделяются на четыре группы.Это неполярные, полярные, кислотные и основные.

    Незаменимые и заменимые аминокислоты

    Аминокислоты дополнительно классифицируются на основе пищевых аспектов. Вспомните, что существует двадцать различных аминокислот, и мы требуем, чтобы все они производили множество различных белков, встречающихся в организме (Таблица \ (\ PageIndex {1} \)). Одиннадцать из них называются заменимыми аминокислотами, потому что организм может их синтезировать. Однако девять из аминокислот называются незаменимыми аминокислотами, потому что мы не можем синтезировать их вообще или в достаточных количествах.Они должны быть получены из рациона. Иногда в младенчестве, росте и в болезненных состояниях организм не может синтезировать достаточное количество некоторых заменимых аминокислот, и с пищей требуется их большее количество. Эти типы аминокислот называются условно незаменимыми аминокислотами. Пищевая ценность белка зависит от того, какие аминокислоты он содержит и в каком количестве.

    Таблица \ (\ PageIndex {1} \): незаменимые и заменимые аминокислоты

    Essential	Несущественное
    Гистидин	Аланин
    Изолейцин	Аргинин *
    лейцин	Аспарагин
    Лизин	Аспарагиновая кислота
    метионин	Цистеин *
    фенилаланин	Глутаминовая кислота
    Треонин	Глютамин *
    Триптофан	Глицин *
    Валин	Пролин *
    	Серин
    	тирозин *
    * Условно незаменимый

    Множество различных типов белков

    Как уже говорилось, в организме человека насчитывается более ста тысяч различных белков.Производятся разные белки, потому что существует двадцать типов встречающихся в природе аминокислот, которые объединены в уникальные последовательности. Кроме того, белки бывают разных размеров. Гормон инсулин, регулирующий уровень глюкозы в крови, состоит всего из пятидесяти одной аминокислоты; тогда как коллаген, белок, который действует как клей между клетками, состоит из более чем тысячи аминокислот. Титин — самый крупный из известных белков. Он отвечает за эластичность мышц и состоит из более чем двадцати пяти тысяч аминокислот! Обильные вариации белков обусловлены бесконечным количеством аминокислотных последовательностей, которые могут быть образованы.Чтобы сравнить, сколько разных белков можно создать всего из двадцати аминокислот, подумайте о музыке. Вся музыка, существующая в мире, была получена из базового набора из семи нот C, D, E, F, G, A, B и их вариаций. В результате получается огромное количество музыки и песен, состоящих из определенных последовательностей этих основных музыкальных нот. Точно так же двадцать аминокислот могут быть связаны друг с другом в невероятное количество последовательностей, гораздо большее, чем возможно для семи музыкальных нот для создания песен.В результате могут быть созданы огромные вариации и потенциальные аминокислотные последовательности. Например, если аминокислотная последовательность для белка состоит из 104 аминокислот, возможные комбинации аминокислотных последовательностей равны 20 ¹⁰⁴ , что составляет 2 с 135 нулями!

    Строительные белки с аминокислотами

    Построение белка состоит из сложной серии химических реакций, которые можно суммировать в три основных этапа: транскрипция, трансляция и сворачивание белка (рисунок \ (\ PageIndex {3} \)).Первым шагом в создании белка является транскрипция (копирование) генетической информации из двухцепочечной дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) в одноцепочечную макромолекулу-мессенджер рибонуклеиновую кислоту (РНК). РНК химически похожа на ДНК, но имеет два отличия; во-первых, в его основе используется сахарная рибоза, а не дезоксирибоза; и, во-вторых, он содержит урацил, а не тимидин. РНК, которая транскрибируется с данного фрагмента ДНК, содержит ту же информацию, что и эта ДНК, но теперь она находится в форме, которую может прочитать производитель клеточного белка, известный как рибосома.Затем РНК инструктирует клетки собрать все необходимые аминокислоты и добавить их в растущую белковую цепь в очень определенном порядке. Этот процесс называется переводом. Расшифровка генетической информации для синтеза белка — центральная основа современной биологии.

    Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): Построение белка включает три этапа: транскрипцию, трансляцию и сворачивание.

    Во время трансляции каждая аминокислота соединяется со следующей аминокислотой специальной химической связью, называемой пептидной связью (Рисунок 6.4). Пептидная связь образуется между группой карбоновой кислоты одной аминокислоты и аминогруппой другой, высвобождая молекулу воды. Третий шаг в производстве белка заключается в его свертывании в правильную форму. Определенные аминокислотные последовательности содержат всю информацию, необходимую для самопроизвольного складывания в определенную форму. Изменение аминокислотной последовательности вызовет изменение формы белка. Каждый белок в организме человека отличается по аминокислотной последовательности и, следовательно, по форме.Вновь синтезированный белок структурирован для выполнения определенной функции в клетке. Белок, содержащий неправильно размещенную аминокислоту, может не функционировать должным образом, и это иногда может вызвать заболевание.

    Рисунок \ (\ PageIndex {4} \): Соединение аминокислот пептидными связями создает белки. В процессе трансляции аминокислоты последовательно нанизываются в цепочку в определенной последовательности, которая спонтанно складывается в правильную форму белка.

    Белковая организация

    Структура

    Protein позволяет ему выполнять множество функций.Белки похожи на углеводы и липиды в том, что они представляют собой полимеры простых повторяющихся единиц; однако белки имеют гораздо более сложную структуру. В отличие от углеводов, которые имеют идентичные повторяющиеся единицы, белки состоят из аминокислот, которые отличаются друг от друга. Кроме того, белок состоит из четырех различных структурных уровней (рис. 6.5). Первый уровень — это одномерная последовательность аминокислот, которые удерживаются вместе пептидными связями. Углеводы и липиды также представляют собой одномерные последовательности своих соответствующих мономеров, которые могут быть разветвленными, спиралевидными, волокнистыми или глобулярными, но их конформация гораздо более случайна и не организована их последовательностью мономеров.Напротив, двухмерный уровень структуры белка зависит от химических взаимодействий между аминокислотами, которые заставляют белок складываться в определенную форму, такую ​​как спираль (например, спиральная пружина) или лист. Третий уровень структуры белка — трехмерный. Поскольку различные боковые цепи аминокислот химически взаимодействуют, они либо отталкиваются, либо притягиваются друг к другу, что приводит к спиральной структуре. Таким образом, определенная последовательность аминокислот в белке заставляет белок складываться в определенную организованную форму.Четвертый уровень структуры (также известный как его «четвертичная» структура) достигается, когда фрагменты белка, называемые пептидами, объединяются в один более крупный функциональный белок. Белок гемоглобин является примером белка, имеющего четвертичную структуру. Он состоит из четырех пептидов, которые связываются вместе, образуя функциональный переносчик кислорода. Структура протеина также влияет на его питательную ценность. Большие волокнистые белковые структуры труднее переваривать, чем более мелкие белки, а некоторые, например кератин, не перевариваются.Поскольку переваривание некоторых волокнистых белков является неполным, не все аминокислоты абсорбируются и доступны для использования организмом, что снижает их пищевую ценность.

    Рисунок \ (\ PageIndex {5} \): белок имеет четыре различных структурных уровня.
    • Аминокислоты химически различаются по молекулярному составу их боковых цепей, но имеют некоторое сходство. Их можно разделить на четыре типа: неполярные, полярные, кислотные и основные.
    • Аминокислоты также классифицируются в зависимости от их пищевых аспектов.Некоторые из них не являются необходимыми в диете, потому что организм может их синтезировать, а некоторые необходимы в диете, потому что организм не может их вырабатывать.
    • Белки представляют собой полимеры мономеров аминокислот, удерживаемые вместе пептидными связями. Они построены в три этапа; транскрипция, перевод и фальцовка.
    • Белки имеют до четырех различных уровней структуры, что делает их намного более сложными, чем углеводы или липиды.

    Обсуждение стартеров

    1. Существует более четырех тысяч заболеваний, вызванных неправильно построенным белком.Узнайте больше о том, как одна неправильно размещенная аминокислота вызывает серповидно-клеточную анемию, посмотрев эту анимацию.

       http://www.dnalc.org/resources/3d/17-sickle-cell.html.

    2. Как вы думаете, почему болезни, связанные с образованием белка, встречаются редко? В каждой клетке вашего тела более десяти миллионов рибосом работают, конструируя миллионы белков каждую минуту.

       No related posts.