Содержание

«Сколько известно аминокислот?» – Яндекс.Кью

Мой ответ. Учёным известно порядка 500 аминокислот. Около 240 из них в природе бывают в свободном виде, а остальные - в промежуточном - как продукты обмена веществ.
На сегодняшний день в организме человека обнаружено 26 аминокислот.
В образовании белка, считается, принимают участие 22 аминокислоты (21 - селеноцистеин, 22 - пирролизин (стандартные протеиногенные аминокислоты). https://ru.wikipedia.org/wiki/
Все аминокислоты можно разделить на две группы: незаменимые (поступают в организм извне) и заменимые (синтезируются в организме). Но есть ещё и третья, и четвёртая группа - частично заменимые и условно незаменимые. Но это разделение весьма условно. Вообще, чтобы производить такие "подсчёты", необходимо учитывать, о какаких именно организмах идёт речь.
Для взрослого здорового человека незаменимые аминокислоты: валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин, селеноцистеин, пирролизин. Это 10 незаменимых аминокислот. Также

часто к незаменимым относят гистидин. Это 11 аминокислота. Для детей также незаменимым является аргинин. Итого насчитывается 12 аминокислот незаменимых для человека.
Новорождённые дети и больные люди не могут вырабатывать некоторые аминокислоты. Эти аминокислоты считаются условно незаменимыми. К ним относятся: тирозин, цистеин. Они могут синтезироваться в организме, но при наличии других аминокислот.
Частично заменимые - их организм синтезирует, но мало. Это аргинин и гистидин. Как видим, аргинин и гистидин по другим классификациям относят к незаменимым, а ещё по другим - условно заменимым. А иногда и условно незаменимые, и частично заменимые объединяют в одну группу.
К заменимым аминокислотам принято относить: аланин, аспарагин, аспарагиновая кислота (аспартат), глицин, цистеин, глютамин, глютаминовая кислота (глютамат), пролин, серин, таурин*, тирозин. Насчитывается 11 заменимых аминокислот.
*Таурин выполняет некоторые функции аминокислот, но по строению к ним не относится.

Таким образом, мнение, что существуют 20 аминокислот, из которых 8 незаменимые, является неверным.

Сколько всего аминокислот существует?

Выберите разделВ помощь кондитеруКак применятьПолезно знатьРецептуры и технологииРецептыРецепты кондитера

Этот блог не предназначен для предоставления диагностики, лечения или медицинской консультации. Контент, представленный в этом блоге, предназначен только для информационных целей. Пожалуйста, проконсультируйтесь с врачом или другим медицинским работником относительно любых медицинских или связанных со здоровьем диагнозов или вариантов лечения. Информация в этом блоге не должна рассматриваться в качестве замены консультации с медицинским работником. Утверждения, сделанные о конкретных продуктах в этом блоге, не одобрены для диагностики, лечения, лечения или профилактики заболеваний.

Как вы думаете – сколько всего аминокислот существует? Давайте разберемся в этом вопросе. Аминокислоты - это в первую очередь "фундамент" для образования в нашем организме протеинов, гормонов, антител, белков в тканях, различных ферментов. Все белки – это соединенные в определенной 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.

На сегодняшний день обнаружено 26 аминокислот. Простыми компонентами в образовании белка, считаются 20 аминокислот. Все живые организмы образуют множество различных соединений белка. Все аминокислоты можно разделить на две группы:

1. Аминокислоты незаменимые – они поступают в наш организм исключительно с белковой пищей. Это следующие кислоты:

  • гистидин;
  • метионин;
  • треонин;
  • изолейцин;
  • лейцин;
  • фенилаланин;
  • триптофан;
  • валин.

2. Аминокислоты 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.

А где же эти аминокислоты синтезируются? Основная масса аминокислот в организме человека образуется в печени. Но к сожалению, стрессы, инфекции, старение и многие другие факторы, нарушают эти процессы, что ведет к быстрому истощению организма и потере физической активности.

Чтобы и вы получили такой ошеломительный эффект, покупайте кондитерские ингредиенты по промокоду BLOG

со скидкой в 10%, который распространяется на все заказы до 15 кг! И до встреч в новых статьях!

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.

Незаменимые аминокислоты. Справка - РИА Новости, 28.02.2011

Валин необходим для метаболизма в мышцах, он активно участвует в процессах восстановления поврежденных тканей. Помимо этого, он может быть использован мышцами в качестве дополнительного источника энергии. Валином богаты зерновая пища, мясо, грибы, молочные продукты, а также арахис.

Лизин необходим для нормального формирования костей и роста детей, способствует усвоению кальция и поддержанию нормального обмена азота у взрослых. Лизин участвует в синтезе антител, гормонов, ферментов, формировании коллагена и восстановлении тканей. Пищевыми источниками лизина являются сыр, яйца, рыба, молоко, картофель, красное мясо, соевые и дрожжевые продукты.

Лейцин защищает мышечные ткани и может являться источником энергии. Его наличие способствует восстановлению костей, кожи, мышечной ткани. Снижает уровень холестерина. К пищевым источникам лейцина относятся бурый рис, бобовые, мясо, орехи.

Изолейцин необходим для синтеза гемоглобина, увеличивает выносливость и способствует восстановлению мышц. К пищевым источникам изолейцина относятся куриное мясо, кешью, яйца, рыба, чечевица, мясо, рожь, миндаль, нут (турецкий горох), печень, соя.

Треонин способствует поддержанию нормального белкового обмена в организме, помогая при этом работе печени. Необходим организму для правильной работы иммунной системы. Содержится в яйцах, молочных продуктах, бобах и орехах.

Метионин способствует нормальному пищеварению, сохранению здоровой печени, участвует в переработке жиров, защищает от воздействия радиации. Метионин содержится в бобовых, яйцах, чесноке, луке, йогурте мясе.

Фенилаланин является нейромедиатором для нервных клеток головного мозга. Эффективно помогает при депрессии, артрите, мигрени, ожирении. Не усваивается организмом, которому не хватает витамина С. Содержится в говядине, курином мясе, рыбе, соевых бобах, яйцах, твороге, молоке, а также является составной частью синтетического сахарозаменителя — аспартама.

Триптофан используется организмом для синтеза в головном мозге серотонина, который в свою очередь является важнейшим нейромедиатором. Необходим при бессоннице, депрессии и для стабилизации настроения. Снижает вредное воздействие никотина. В пище эта аминокислота находится в буром рисе, деревенском сыре, мясе, бананах, йогурте, сушеных финиках, курице, кедровых орехах и арахисе.

Потребность человека в незаменимых аминокислотах составляет от 250 до 1100 миллиграммов в сутки. Существуют биологически активные добавки, содержащие необходимые дозы этих веществ. Особо внимание восполнению их в организме рекомендуется уделять вегетарианцам (поскольку некоторые незаменимые аминокислоты в необходимых количествах содержатся только в продуктах животного происхождения), беременным женщинам и спортсменам.

Материал подготовлен на основе информации открытых источников

Смотрите полный выпуск программы "Сытые и стройные" с Маргаритой Королевой: "Пища для мозга, или Что надо есть, чтобы ничего не забывать" >>

Незаменимые аминокислоты – основные сведения и правила использования

Аминокислоты – это соединения, которые необходимы для формирования белковых соединений в организме человека. В связи с этим их нередко называют строительными блоками белков. Однако, помимо этого, данные соединения принимают участие в синтезе гормонов и нейротрансмиттеров. Определенные аминокислоты можно использовать в виде пищевых добавок с целью увеличения скорости роста мышц, улучшения спортивных результатов, а также для улучшения настроения.

Все соединения данного типа в зависимости от ряда факторов классифицируются как незаменимые, которые нужны нашему организму, и заменимые. Далее в статье мы рассмотрим все, что нужно знать об этих типах аминокислот, принцип их воздействия на человеческий организм, а также основные правила использования соответствующих добавок.

 

 

 

Что нужно знать о незаменимых аминокислотах

 

Перед тем как приступить к рассмотрению вопроса о незаменимых соединениях, разберемся, что собой представляют данные вещества. Аминокислоты – это микроэлементы, в состав которых входят азот, водород, кислород, углерод, а также группы переменной боковой цепи.

Человеческий организм для работы всех систем органов нуждается в 20-ти различных аминокислотах. И, несмотря на то, что все они имеют колоссальное значение, к числу незаменимых относятся только 9 из них, а именно:

 

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

 

Главным отличием незаменимых аминокислот является то, что они не могут генерироваться в теле человека, поэтому должны поступать в него в виде продуктов питания. Лучшими источниками этих веществ являются белковые продукты животного происхождения, такие как мясо и яйца.
 

В процессе переваривания белок, поступающий из пищи, расщепляется на аминокислоты, которые затем используются организмом для выполнения различных процессов, включая увеличение мышечных объемов и регулирование работы иммунной системы.

 

 

 

Условно незаменимые аминокислоты и их особенности

 

Определенные соединения, которые относят к числу заменимых, можно классифицировать как условно незаменимые аминокислоты. Эти вещества необходимы нашему организму только в определенных обстоятельствах, таких как повышенный уровень стресса или болезнь. Так, например, аргинин, который относится к числу заменимых соединений, требуется организму для борьбы с некоторыми видами заболеваний, а именно с раком. В связи с этим данная аминокислота в обязательном порядке должна присутствовать в рационе для удовлетворения потребностей организма.

 

 

 

Значение незаменимых аминокислот для организма

 

 

Каждая из представленных выше незаменимых аминокислот выполняет определенную функцию в теле человека. Рассмотрим их более детально:

 

  • фенилаланин – аминокислота, используемая для создания таких нейромедиаторов как тирозин, адреналин, норэпинефрин и дофамин. Помимо этого, она принимает участие в использовании белков, ферментов, а также генерации заменимых аминокислот;
  • валин – соединение с разветвленной цепью, стимулирующее рост мышечных волокон и принимающее участие в процессе генерации энергии;
  • треонин – вещество, выступающее в качестве основного элемента структурных белков, таких как эластин и коллаген. Количество данной аминокислоты в организме человека напрямую влияет на качество кожи и состояние соединительных тканей. Помимо прочего, треонин принимает участие в работе иммунной системы и отвечает за использование жиров;
  • триптофан – соединение, необходимое для выработки серотонина, отвечающего за аппетит, качество сна, а также настроение;
  • метионин – необходим для нормального обмена вещества, выведения токсинов из организма, усвоения минералов и витаминов, а также роста тканей;
  • лейцин – еще одна аминокислота с разветвленной цепью, принимающая участие в синтезе белка и восстановлении мышечных волокон после интенсивных нагрузок. Данное соединение также нормализует уровень сахара в крови, ускоряет процесс регенерации и стимулирует выработку гормона роста;
  • изолейцин – принимает участие в метаболизме, производстве гемоглобина и регуляции энергии. При этом его основное действие направлено на улучшение обменных процессов в мышечных волокнах;
  • лизин – соединение, принимающие участие в синтезе белка, выработке гормонов и усвоении кальция. От него зависит работа иммунной системы, состояние кожи и количество энергии в организме;
  • гистидин – аминокислота необходимая для синтеза гистамина, который влияет на скорость и качество иммунного отклика, сна, сексуальной функции и процесса пищеварения. Помимо этого, данное соединение используется для создания миелиновой оболочки, которая выступает в качестве защитного барьера нервных клеток.

 

Исходя из всего сказанного выше, можно сделать вывод, что незаменимые аминокислоты используются во всех основных процессах человеческого организма. И, несмотря на то, что большинство из них применяются преимущественно в качестве спортивных добавок,  от этих соединений зависит намного больше, чем достижение более высоких спортивных результатов.
 

Как отмечают специалисты, дефицит незаменимых аминокислот может негативно отразиться на состоянии здоровья и привести к развитию ряда нарушений, включая ухудшение иммунного отклика и снижение репродуктивной функции.

 

 

 

Как прием незаменимых аминокислот влияет на организм

 

Несмотря на то, что все указанные выше соединения встречаются в продуктах питания, ученые отмечают, что использование комплексов аминокислот в виде добавок положительно влияет на работу организма. Рассмотрим основные полезные свойства этих веществ.
 

 

Улучшение настроения и качества сна

 

Триптофан принимает участие в синтезе серотонина – вещества, которое способно оказывать непосредственное воздействие на качество сна и настроение. Ученые сообщают, что низкий уровень данного вещества приводит к ухудшению настроения, развитию депрессии и нарушению фаз сна.
 

Ряд исследований показали, что включение в рацион триптофана позволяет избавиться от симптомов всех указанных выше нарушений. Так, в рамках одного из экспериментов с участием женщин пожилого возраста удалось выяснить, что прием одного грамма триптофана в сутки приводит к улучшению настроения и увеличению объемов вырабатываемой организмом энергии.

 

 

Повышение эффективности упражнений

 

Незаменимые аминокислоты с разветвленной цепью часто используются для снижения уровня усталости и улучшения спортивных результатов, так как они ускоряют процесс восстановления мышц после тренировок. Так, в одном исследовании с привлечением профессиональных спортсменов, тренирующихся с отягощениями, ученые установили, что аминокислоты улучшают работу мышечных волокон, снижают болевые ощущения и ускоряют восстановление.
 

Анализ восьми других исследований продемонстрировал, что использование соединений с разветвленной цепью позволяет более эффективно восстановить мышцы, чем простой отдых. Помимо этого, регулярное потребление 4-х граммов лейцина в день на протяжении 12-ти недель позволило повысить силовые показатели.

 

 

Замедление потери мышечной массы

 

Потеря мышечной массы является вполне естественным процессом, который происходит во время заболеваний, приводящих к снижению уровня физической активности. В результате проведения экспериментов было обнаружено, что незаменимые аминокислоты способны замедлить скорость потери мышц.
 

Исследование продолжительностью 10 дней показало, что соблюдение постельного режима с ежедневным потреблением 15-ти граммов незаменимых аминокислот позволяет поддерживать синтез мышечного белка, в то время как их отсутствие приводит к снижению генерации белков на 30 процентов. При этом соответствующий эффект наблюдался не только у спортсменов, но и у лиц пожилого возраста.

 

 

Снижение веса

 

Некоторые исследования, проводимые с привлечением животных и людей, показали, что аминокислоты с разветвленной цепью ускоряют процесс жиросжигания. Это было подтверждено в рамках 8-недельного эксперимента, в течение которого участникам давали по 14 граммов комплекса аминокислот ежедневно. Полученный результат превзошел показатели протеина и других специализированных спортивных добавок.

Исследование, проводимое на крысах, направленное на изучение подобного эффекта показало, что регулярное потребление лейцина снижает не объем жира, а всю массу тела на 4 процента. Поэтому с этим ученые сделали вывод о том, что утверждение о возможности снижения объемов подкожного жира в результате потребления незаменимых аминокислот недостоверно. В связи с этим, чтобы точно выяснить, как данный вид соединений влияет на массу тела, потребуются дополнительные исследования.

 

 

 

Рекомендации по использованию и натуральные источники

 

 

Из-за того, что организм человека не способен самостоятельно генерировать незаменимые аминокислоты, они должны поступать из рациона. Сегодня известно достаточно большое количество продуктов, позволяющих удовлетворять потребности в данных типах соединений. Но прежде чем их использовать, следует ознакомиться с суточной нормой потребления для каждого из них в соотношении количества граммов на 1 килограмм  собственного веса:

 

  • лизин – 38 миллиграммов;
  • метионин – 19 миллиграммов;
  • лейцин – 42 миллиграмма;
  • валин – 24 миллиграмма;
  • триптофан – 5 миллиграммов;
  • гистидин – 14 миллиграммов;
  • треонин – 20 миллиграммов;
  • изолейцин – 19 миллиграммов;
  • фенилаланин – 33 миллиграмма.

 

Лучшими источниками этих веществ являются мясо, морепродукты, яйца и молочные продукты. Однако их также можно встретить в растительных продуктах. Так, например, соя и гречка содержат все девять незаменимых аминокислот, что делает их одними из лучших источников белка. Прочие растительные продукты, такие как бобовые или орехи, включают не все соединения, из-за чего их нельзя назвать полноценной альтернативой указанных выше видов продуктов.

Но если вы придерживаетесь вегетарианской диеты, существует возможность обеспечить организм всеми необходимыми аминокислотами. Для этого потребуется ежедневно включать в свой рацион несколько видов растительных продуктов с высоким содержанием белка, таких как:

 

  • бобы;
  • орехи;
  • семена;
  • цельнозерновые;
  • овощи.

 

Однако, если у вас нет такой возможности, врачи настоятельно рекомендуют купить аминокислоты и использовать их в качестве пищевой добавки.

 

 

 

Заключение

 

Существует 9 аминокислот, незаменимых для нашего организма, которые ежедневно должны присутствовать в рационе человека. Они позволяют обеспечить нормальное функционирование всех систем органов, предотвратить потерю мышечной массы, а также улучшить физические показатели, качество сна и настроение.

Эти соединения встречаются во многих натуральных продуктах животного и растительного происхождении, содержащих белок. Поэтому, используя белковую пищу, вы сможете сохранить свое здоровье и добиться высоких результатов в спорте.
 

 

ИСТОЧНИКИ

 

  • https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4897092/
  • https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19301095/
  • https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4657121/

 

Шесть причин, почему вам нужно начать принимать ВСАА уже сейчас

Наверняка вы пару раз слышали о BCAA от своих знакомых спортсменов, но вряд ли знаете, в чем их смысл и как включить их в свою программу тренировок и питания (если только вы не изучали биохимию).

ЗАЧЕМ НУЖНЫ BCАА?


Лейцин, изолейцин и валин – три аминокислоты с разветвленной цепью (сокращенно ВСАА). Аминокислоты – это строительные блоки для белков, а белки, как вы знаете, это строительные блоки для тканей организма. Аминокислоты либо вырабатываются нашим организмом (заменимые), либо поступают вместе с пищей (незаменимые).

ЧТО ДЕЛАЕТ ИХ НЕЗАМЕНИМЫМИ?


BСАА – незаменимые аминокислоты, т.е. они не синтезируются в нашем организме, однако при этом составляют одну треть мышечного белка человека! Основными источниками ВСАА считаются молочные продукты, яйца, мясо, мясо птицы и рыба. Пищевые добавки с ВСАА также широко распространены и часто включаются в спортивное питание. ВСАА отличаются от большинства других аминокислот тем, что они расщепляются не в печени, а в мышечной ткани.

У BCAA есть еще две отличительных особенности:
    • Быстро усваиваются: ВСАА быстро всасываются в кровь, минуют печень и сразу же попадают в активные ткани (в первую очередь мышечные)
    • Дополнительный источник энергии: BCAA предоставляют мышцам на тренировке дополнительный источник энергии, так как их расщепление увеличивает выносливость во время длительных тренировок.  (1)

 

ШЕСТЬ ПРИЧИН ПРИНИМАТЬ ВСАА
  1. ВСАА блокируют чувство усталости во время тренировки

Стало известно, что ВСАА препятствуют возникновению усталости во время тренировки, поэтому вы сможете заниматься активнее и дольше. Усталость бывает двух типов – центральная и периферийная. Периферийная усталость (состояние, когда ваши мышцы устают) блокируется, так как ВСАА превращаются в источник дополнительной энергии. Центральная усталость (состояние, когда ваш мозг устает) также отходит на второй план, так как ВСАА блокируют поступление аминокислоты триптофан, который вызывает чувство расслабления и сонливости. (2)

  1. ВСАА повышают аэробную и анаэробную производительность, если их принимать регулярно

При недостаточном снабжении организма кислородом мышечная деятельность происходит преимущественно в анаэробных условиях. Способность выполнять мышечную работу в условиях дефицита кислорода называется анаэробной производительностью.
В ходе исследования, в котором принимали участие тренированные велосипедисты, выяснилось, что после 10 недель потребления ВСАА (по 12 г/день) их производительность на пике активности выросла на 19% по сравнению с плацебо. Результаты этих исследований говорят о том, что потребление ВСАА позволяет улучшить как анаэробную, так и аэробную производительность!

  1. ВСАА укрепляют иммунную систему

Длительная интенсивная нагрузка может привести к усталости и ослаблению иммунитета, если спортсмен не дает себе возможность восстановиться между тренировками. Регулярный (долговременный) прием 12 г ВСАА в день позволяет укрепить иммунную систему. Но почему? Исследователи выяснили, что ВСАА используются в кишечнике как источник энергии, что позволяет иммунной системе более эффективно восстанавливаться и защищаться от опасных болезнетворных организмов. (3) Сильная иммунная система способствует восстановлению организма и помогает противостоять болезням.

  1. ВСАА защищают ваши мышцы.

ВСАА защищают сухую мышечную массу от распада белка и мышечной атрофии во время марафонов на длинные дистанции. Во время нагрузки возрастает распад мышечного белка и, в частности, высвобождение энергии из ВСАA. (4) Если вы будете принимать ВСАА в виде пищевых добавок, ваш организм с меньшей вероятностью будет тратить собственные запасы белка. Воспринимайте их как страховку для своих мышц!

  1. ВСАА способствуют синтезу мышечного белка.

Почему тяжелоатлеты не могут обходиться без ВСАА? Как упоминалось выше, лейцин (главная аминокислота) запускает механизм синтеза мышечного белка, необходимый для строительства мышц. Как правило, для запуска этого механизма хватает 2-3 г лейцина (доза зависит от массы тела). Такое количество содержится примерно в 140-170 г мяса, птицы или рыбы. Молочные продукты, в частности, сыворотка, также богаты ВСАА. Вот почему сывороточный протеин входит в состав нашего восстановительного напитка RECOVERY DRINK MIX!

  1. ВСАА снижают болезненные ощущения и риск повреждения мышц во время физической нагрузки

Прием ВСАА до и после тренировки помогает сократить проявления и длительность синдрома отсроченной мышечной болезненности (СОМБ), болезненного ощущения, которое продолжается несколько дней после интенсивной или непривычной нагрузки.  (5) Более того, в результате многочисленных исследований было доказано, что прием ВСАА снижает риск повреждения мышц во время любых тренировок, а значит это поможет вам быстрее восстановиться.

КАК ПРИНИМАТЬ ВСАА?
  • Принимайте ВСАА по 4-20 г в день (как минимум, три капсулы аминокислот BCAA CAPSULES). Точная дозировка и соотношение аминокислот еще не определены, однако большинство исследователей склоняются к 4-20 г ВСАА в день, которые нужно разбить на несколько приемов.
  • Не пропускайте прием ВСАА, и первые результаты станут заметны спустя неделю после начала приема. Для достижения желаемых результатов следует запастись терпением, так как активность ферментов, необходимая для расщепления ВСАА, возрастает постепенно.
  • Принимайте ВСАА в любое время – до, во время и после тренировки. ВСАА можно принимать до, во время и после тренировки, чтобы быстро восстановить уровень аминокислот в крови, ускорить синтез или предотвратить распад белка. Также ВСАА можно принимать между приемами пищи, если вам кажется, что ваша диета недостаточно богата натуральными источниками ВСАА (мясо, рыба, яйца, молочные продукты и т. д.). Пищевые добавки с ВСАА выпускаются в форме твердых капсул (как наши аминокислоты BCAA CAPSULES) или ароматизированного порошка, который можно добавлять в напитки. Стоит учесть, что порошок ВСАА без ароматизатора может придавать жидкости горько-пресный вкус.
ВАЖНО!


ВСАА жизненно важны для спортсменов и людей, которые долго и интенсивно занимаются спортом. Также они могут быть необходимы тем, кто придерживается жесткой диеты, не включающей натуральные источники ВСАА, и всех тем, кому угрожает разрушение мышечной ткани. Исследователи доказали, что взрослым людям следует принимать 4-20 г ВСАА в день, а результаты становятся заметны уже спустя неделю непрерывного приема. Прием ВСАА небольшими порциями на протяжении длительной тренировки позволяет отсрочить наступление усталости и предотвратить разрушение мышечной ткани.

ИСТОЧНИКИ
  • (1) Newsholme, E. A., Blomstrand, E. (2006). Branched-chain amino acids and central fatigue. The Journal of Nutrition, 136(1), 274S-276S.
  • (2) Newsholme, E. A., Blomstrand, E. (2006). Branched-chain amino acids and central fatigue. The Journal of Nutrition, 136(1), 274S-276S.
  • (3) Zhang, S., Zeng, X., Ren, M., Mao, X., Qiao, S. (2017). Novel metabolic and physiological functions of branched chain amino acids: a review. Journal of Animal Science and Biotechnology, 8(1), 10.
  • (4) Shimomura, Y., Murakami, T., Nakai, N., Nagasaki, M., Harris, R. A. (2004). Exercise promotes BCAA catabolism: effects of BCAA supplementation on skeletal muscle during exercise. The Journal of Nutrition, 134(6), 1583S-1587S.
  • (5) Shimomura, Y., Inaguma, A., Watanabe, S., Yamamoto, Y., Muramatsu, Y., Bajotto, G., Mawatari, K. (2010). Branched-chain amino acid supplementation before squat exercise and delayed-onset muscle soreness. International Journal of Sport Nutrition, 20(3), 236.

| Статьи KWC-Japan

Нарушение обмена аминокислот является причиной многих болезней, поэтому для поддержания здоровья, красоты и иммунитета используются специальные аминокислотные комплексы. С ростом популярности таких добавок многие женщины стали интересоваться тем, как правильно принимать аминокислоты в таблетках и капсулах.

Действие аминокислот на организм

Аминокислоты (аминокарбоновые кислоты) – это органические молекулы, из которых строятся все белки в природе,  в том числе и входящие в состав наших продуктов питания. При переваривании пищи белок (протеин) пищи разрушается до аминокислот под влиянием пищеварительных ферментов. Получившиеся аминокислоты распространяются по кровотоку и поступают во все ткани и органы организма. Аналогичным образом действуют уже готовые аминокислоты, которые пьют как в таблетированной форме, так и в виде порошка.

Всего известно более 500 разных модификаций аминокислот, большинство которых было открыто после 1953 года. Среди этого природного многообразия выделяют 20 основных аминокарбоновых кислот, которые выполняют биологические функции в человеческом организме:

  • синтез крайне важных веществ для оптимального роста и развития;
  • стимуляция мозговой деятельности, улучшение памяти и внимания;
  • предотвращение заболеваний печени, почек, органов ЖКТ;
  • нормальное развитие мышечных волокон;
  • активизация умственных способностей;
  • поддержание иммунной системы;
  • ускорение заживления ран.
Важна не только цель приёма аминокислот, но и их дозировка. Сколько аминокислот нужно принимать в день? Суточная норма потребления зависит от типа каждого АМК-компонента. Средняя дневная доза потребления, зафиксированная в диетологических таблицах, – от 0,5 до 13 граммов в день.

Как пить аминокислоты в таблетках и капсулах?

Важнейшее правило употребления любых АМК-комплексов – это соблюдение рекомендованных норм. Расчёт точной дозировки происходит с учётом данных:
  • характеристики тела;
  • частота и качество тренировок.
Аминокислотные комплексы выпускаются в различных формах, которые отличаются своими особенностями. Их употребление полностью зависит от цели, из-за которой был начат курс приёма (похудение, наращивание мышечной массы, профилактика или лечение заболеваний, обогащение рациона и т.д ).

Таблетки и гелевые капсулы с аминокислотами – популярная и удобная форма выпуска упаковки. Очень важно знать, как употреблять аминокислоты данного формата.

Рекомендации по приёму добавок всегда указываются фирмой-производителем на ёмкостях с таблетками.

Например, для формирования красивого мышечного рельефа стоит придерживаться общих правил:
  • принять коллагеновую добавку за 20 минут до еды перед тренировкой или через 20 минут после неё;
  • не превышать общую дневную дозировку;
  • запивать обильным количеством воды или кефиром.


Какие аминокислоты наиболее необходимы в организме?

После выяснения вопроса о том, как принимать аминокислоты в капсулах и таблетках, стоит больше узнать о свойствах каждого из этих органических компонентов. Базовый АМК-комплекс включает заменимые и незаменимые пептиды. Незаменимые кислоты не способны генерироваться организмом и пополняются от поступающих продуктов питания.


 № АМК

Название
незаменимой
кислоты

Что это такое?

Условия, при которых возрастает
потребность в аминокислоте

     1 Лейцин Аминокислота, которая является «строителем»
белковых структур в организме.
  • Развитие анемии и мышечной дистрофии;
  • интенсивные физические нагрузки.
     2 Фенилаланин Ароматическая аминокислота, которую употребляют
как для производства белка, так и для лечения многих заболеваний.
  • Пигментация кожных покровов;
  • Синдром хронической усталости;
  • интоксикация организма.
     3 Лизин Содержится в мышечном белке и ускоряет
выработку антител, ферментов и гормонов.
  • Возрастные изменения у мужчин;
  • воспаление сухожилий и истощение мышц:
  • соблюдение низкожировой диеты.
     4 Аргинин Отличный разжижающий диуретик, влияющий
на быстрое восстановление любых повреждений.
  • Развитие желчекаменной болезни и сосудистых заболеваний;
  • формирование обильной жировой массы.
     5 Триптофан «Аминокислота хорошего настроения»,
являющаяся важным нейромедиатором.
  • Повышенная раздражительность и агрессивность;
  • наличие булимии или анорексии.
     6 Валин Аминокислота, которая регулирует
процессы торможения и возбуждения в ЦНС.
  • Депрессивные состояния и расстройства сна;
  • переизбыток веса.
     7 Гистидин Аминокислота, которую можно
принимать для оздоровления мышц, хрящей и суставов.
  • Необходимость восстановления после тяжёлых операций;
  • снижение сексуального влечения.
     8 Изолейцин Аминокислота,  активно
участвующая в энергетическом обмене.
  • Тремор и повреждения мышц;
  • нарушения со стороны нервной системы.
     9 Метионин Высокоактивный участник синтеза холина,
накопление которого приводит к набору лишнего веса.
  • Отравление химическими веществами;
  • заболевания печени.
    10 Треонин Аминокислота, придающая большую
эластичность и силу сухожильям и кожным покровам. 
  • Повышенные физические нагрузки;
  • активный рост организма.

Заменимые АМК-соединения также содержатся в продуктовых белках, но и вырабатываются из других веществ непосредственно в человеческом теле.
 № АМК

Название
заменимой
кислоты

Что это такое?

Условия, при которых возрастает
потребность в аминокислоте

    1 Глицин
Нейромедиаторная аминокислота,
поддерживающая обмен веществ в коре мозга.
  • Стрессовые ситуации;
  • ослабление реакций ЦНС;
  • сосудистые катастрофы (инсульт и инфаркт).
    2 Глутаминовая кислота Аминокислота, которую применяют
как для нейромедиаторного действия,
так и для ускорения процессов метаболизма.
  • Серьёзные физические нагрузки;
  • задержка психического развития.
    3 Серин
АМК-соединение, обеспечивающее
передачу нервных импульсов в гипоталамус.
  • Снижение иммунитета;
  • развитие железодефицитной анемии.
    4 Глутамин
Известный активатор восстановительных
процессов, входящий в состав гемоглобина.
  • Нарушение функций щитовидной железы;
  • занятие бодибилдингом и пауэрлифтингом.
    5 Аспарагиновая кислота
Нейромедиатор ЦНС, который также
стимулирует выработку важных
половых гормонов – тестостерона и прогестерона.
  • Развитие психических расстройств;
  • нарушения работы эндокринной системы.
    6 Аспарагин
Участвует  в азотном обмене и
обезвреживании аммиака.
  • Снижение работоспособности;
  • ухудшение памяти и внимания.
    7 Аланин
Высокоактивный участник
процессов метаболизма.
  • Понижение либидо;
  • снижение мышечного и мозгового тонуса.
    8 Цистеин
Серосодержащая аминокислота, которую
пьют как для облегчения физической
нагрузки, так и для устранения болезней.
  • Заболевания органов дыхания и кровеносных сосудов;
  • наличие злокачественных образований.
    9 Пролин
АМК-соединение, высоким содержанием
которого отличаются коллаген и эластин.
  • Раны и травмы, связанные с нарушением целостности связок;
  • токсикоз при беременности;
   10 Тирозин
Аминокислота, оказывающая
положительное влияние
на все обменные процессы в организме.
  • Ухудшение активности мозга;
  • избыточные физические нагрузки.


KWC Коллаген – гидролизованный морской коллаген, в составе которого 18 аминокислот:

Добавить в корзину

Купить в один клик

В  1 уп. KWC Коллаген (90 г гидролизованного коллагена) содержатся следующие аминокислоты:

  • Аланин - 8,3 г

  • Изолейцин - 1,0 г

  • Аргинин - 7,8 г

  • Лейцин - 2,3 г

  • Аспарагиновая кислота - 5,6 г

  • Лизин - 2,9 г

  • Валин - 1,6 г

  • Метионин - 1,3 г

  • Глутаминовая кислота – 10,0 г

  • Пролин - 11,25 г

  • Глицин - 17,9 г

  • Серин - 3,0 г

  • Гистидин - 1,35 г

  • Тирозин - 0,7 г

  • Гидроксилизин - 0,6 г

  • Треонин - 2,4 г

  • Гидроксипролин - 9,0 г

  • Фенилаланин - 1,9 г

В KWC Куркумин и Аминокислоты содержится 3 аминокислоты – цитруллин, аспарагин и аргинин.

Добавить в корзину

Купить в один клик

Эти аминокислоты играют важнейшую роль в работе механизма обезвреживания азотистых продуктов переваривания белков – так называемого цикла мочевины.

Их дополнительный прием увеличивает способность организма нейтрализовывать внутренние (эндогенные) токсины, улучшает работу печени, стимулирует нормализацию липидного и белкового обмена.

20 аминокислот, входящих в состав белков | Улучшение жизни с помощью аминокислот | О нас | Глобальный веб-сайт Ajinomoto Group

Как известно, различные аминокислоты являются основными компонентами, из которых состоят белки. Аминокислоты составляют важную часть человеческого тела и диеты. Они чрезвычайно важны для правильного функционирования человеческого тела; следовательно, важно понимать, сколько аминокислот составляют белки. Давайте перейдем к выяснению, сколько аминокислот действительно составляют белки.

Сколько аминокислот помогает вырабатывать белки?

В природе идентифицировано около 500 аминокислот, но только 20 аминокислот составляют белки, обнаруженные в организме человека. Давайте узнаем обо всех этих 20 аминокислотах и ​​типах различных аминокислот.

Типы всех аминокислот

Все 20 аминокислот подразделяются на две разные аминокислотные группы. Незаменимые и заменимые аминокислоты вместе составляют 20 аминокислот.Из 20 аминокислот 9 являются незаменимыми аминокислотами, а остальные - заменимыми аминокислотами. Давайте посмотрим на каждую аминокислоту в соответствии с их классификацией.

Незаменимые аминокислоты

BCAA (валин, лейцин и изолейцин)

Аминокислоты с разветвленной цепью (BCAA) представляют собой группу из трех аминокислот (валин, лейцин и изолейцин), которые имеют молекулярную структуру с разветвлением. BCAA богаты мышечными белками, стимулируют рост мышц в организме и обеспечивают энергию во время упражнений.

Лизин

Лизин - одна из наиболее часто упоминаемых незаменимых аминокислот. Такие продукты, как хлеб и рис, как правило, содержат мало лизина. Например, по сравнению с идеальным аминокислотным составом в пшенице мало лизина. Университет Организации Объединенных Наций провел исследование людей в развивающихся странах, которые зависят от пшеницы как источника белка, и обнаружил нехватку лизина в их рационе. Недостаток лизина и других аминокислот может привести к серьезным проблемам, таким как задержка роста и тяжелые заболевания.

Треонин

Незаменимая аминокислота, которая используется для создания активного центра ферментов.

фенилаланин

Незаменимая аминокислота, которая используется для производства многих типов полезных аминов.

метионин

Незаменимая аминокислота, которая используется для производства множества различных веществ, необходимых организму.

Гистидин

Незаменимая аминокислота, используемая для производства гистамина.

Триптофан

Незаменимая аминокислота, используемая для производства многих типов полезных аминов.

Незаменимые аминокислоты

Глютамин

Глютамин - одна из самых распространенных аминокислот в организме. Глютамин защищает желудок и желудочно-кишечный тракт. В частности, глутамин используется для выработки энергии в желудочно-кишечном тракте. Глютамин способствует метаболизму алкоголя для защиты печени.

Аспартат

Аспартат - одна из аминокислот, наиболее пригодных для получения энергии. Аспартат - одна из аминокислот, наиболее близко расположенных к циклу трикарбоновой кислоты (ТСА) в организме, который производит энергию.Цикл TCA подобен двигателю, который приводит в движение автомобили. Каждая клетка нашего тела производит энергию.

Глутамат

Бульон комбу, используемый в японской кулинарии, содержит глутамат. Глутамат является основой умами, а свободный глутамат содержится в комбу, помидорах и сыре. Внутри организма глутамат используется как важный источник незаменимых аминокислот.

Аргинин

Аргинин играет важную роль в открытии вен для улучшения кровотока.Оксид азота, открывающий вены, сделан из аргинина. Аргинин - полезная аминокислота для удаления избытка аммиака из организма. Аргинин повышает иммунитет.

Аланин

Аланин поддерживает функцию печени. Аланин используется для производства глюкозы, необходимой организму. Аланин улучшает метаболизм алкоголя.

Proline

Пролин - одна из аминокислот, содержащихся в коллагене, который составляет ткань кожи. Пролин - одна из важнейших аминокислот естественного увлажняющего фактора (NMF), который сохраняет кожу влажной.

Цистеин

Цистеин уменьшает количество производимой черной пигментации меланина. Цистеин много в волосах на голове и теле. Цистеин увеличивает количество желтого меланина, производимого вместо черного меланина.

Аспарагин

Аминокислота, обнаруженная из спаржи. И аспарагин, и аспартат расположены близко к циклу трикарбоновой кислоты (TCA), который производит энергию.

Серин

Аминокислота, используемая для производства фосфолипидов и глицериновой кислоты.

Глицин

Незаменимая аминокислота, вырабатываемая в организме. В организме много глицина. Он действует как передатчик в центральной нервной системе и помогает регулировать такие функции организма, как движение и сенсорное восприятие. Глицин составляет одну треть коллагена.

Тирозин

Тирозин используется для получения многих типов полезных аминов. Тирозин относится к группе ароматических аминокислот вместе с фенилаланином и триптофаном.


Контент, который может вам понравиться

Что такое аминокислоты?

Аминокислоты - незаменимые соединения, общие для всех живых существ, от микробов до людей.Все живые организмы содержат одни и те же 20 типов аминокислот. Что такое ...

Факты об аминокислотах

Часто задаваемые вопросы об аминокислотах Общие вопросы об аминокислотах В чем разница между аминокислотой и пептидом? Белки состоят из сотен ...

Биохимия, незаменимые аминокислоты - StatPearls

Введение

Незаменимые аминокислоты, также известные как незаменимые аминокислоты, представляют собой аминокислоты, которые люди и другие позвоночные не могут синтезировать из промежуточных продуктов метаболизма.Эти аминокислоты должны поступать из экзогенной диеты, потому что в организме человека отсутствуют метаболические пути, необходимые для синтеза этих аминокислот. [1] [2] В питании аминокислоты подразделяются на незаменимые и несущественные. Эти классификации явились результатом ранних исследований питания человека, которые показали, что определенные аминокислоты необходимы для роста или азотного баланса, даже когда имеется достаточное количество альтернативных аминокислот [3]. Хотя возможны вариации в зависимости от метаболического состояния человека, общее мнение состоит в том, что существует девять незаменимых аминокислот, включая фенилаланин, валин, триптофан, треонин, изолейцин, метионин, гистидин, лейцин и лизин.Мнемоническое обозначение PVT TIM HaLL («частный Тим Холл») - это обычно используемое устройство для запоминания этих аминокислот, поскольку оно включает первую букву всех незаменимых аминокислот. Что касается питания, девять незаменимых аминокислот можно получить из одного полноценного белка. Полноценный белок по определению содержит все незаменимые аминокислоты. Полноценные белки обычно получают из источников питания животного происхождения, за исключением сои. [4] [5] Незаменимые аминокислоты также доступны из неполноценных белков, которые обычно представляют собой продукты растительного происхождения.Термин «ограничивающая аминокислота» используется для описания незаменимой аминокислоты, присутствующей в пищевом белке в наименьшем количестве по сравнению с эталонным пищевым белком, таким как яичные белки. Термин «ограничивающая аминокислота» может также относиться к незаменимой аминокислоте, которая не отвечает минимальным требованиям для человека. [6]

Основы

Аминокислоты являются основными строительными блоками белков, и они служат азотистыми скелетами для таких соединений, как нейротрансмиттеры и гормоны. В химии аминокислота - это органическое соединение, которое содержит функциональные группы как амино (-Nh3), так и карбоновой кислоты (-COOH), отсюда и название аминокислота.Белки - это длинные цепи или полимеры определенного типа аминокислоты, известной как альфа-аминокислота. Альфа-аминокислоты уникальны, потому что функциональные группы амино и карбоновых кислот разделены только одним атомом углерода, который обычно является хиральным углеродом. В этой статье мы сосредоточимся исключительно на альфа-аминокислотах, из которых состоят белки. [7] [8]

Белки представляют собой цепочки аминокислот, которые собираются через амидные связи, известные как пептидные связи. Разница в группе боковой цепи или R-группе определяет уникальные свойства каждой аминокислоты.Затем уникальность различных белков определяется тем, какие аминокислоты они содержат, как эти аминокислоты расположены в цепи, и другими сложными взаимодействиями, которые цепь осуществляет с собой и с окружающей средой. Эти полимеры аминокислот способны производить разнообразие, наблюдаемое в жизни.

Существует около 20 000 уникальных генов, кодирующих белок, ответственных за более чем 100 000 уникальных белков в организме человека. Хотя в природе встречаются сотни аминокислот, для производства всех белков, содержащихся в организме человека и в большинстве других форм жизни, необходимо всего около 20 аминокислот.Все эти 20 аминокислот представляют собой L-изомер, альфа-аминокислоты. Все они, кроме глицина, содержат хиральный альфа-углерод. И все эти аминокислоты являются L-изомерами с R-абсолютной конфигурацией, за исключением глицина (без хирального центра) и цистеина (S-абсолютная конфигурация из-за серосодержащей R-группы). Следует упомянуть, что аминокислоты селеноцистеин и пирролизин считаются 21-й и 22-й аминокислотами соответственно. Это недавно открытые аминокислоты, которые могут включаться в белковые цепи во время синтеза рибосомных белков.Пирролойзин жизненно важен; однако люди не используют пирролизин для синтеза белка. После трансляции эти 22 аминокислоты также могут быть изменены посредством посттрансляционной модификации, чтобы добавить дополнительное разнообразие в генерацию белков. [8]

От 20 до 22 аминокислот, которые составляют белки, включают:

Из этих 20 аминокислот девять аминокислот являются незаменимыми:

  • Фенилаланин

  • Валин

  • Триптофан

  • 18
    18

    Изолейцин

  • Метионин

  • Гистидин

  • Лейцин

  • Лизин

Незаменимые, также известные как замещаемые аминокислоты, могут быть исключены из рациона.Организм человека может синтезировать эти аминокислоты, используя только незаменимые аминокислоты. Для большинства физиологических состояний здорового взрослого человека указанные выше девять аминокислот являются единственными незаменимыми аминокислотами. Однако такие аминокислоты, как аргинин и гистидин, можно считать условно незаменимыми, поскольку организм не может синтезировать их в достаточных количествах в течение определенных физиологических периодов роста, включая беременность, рост в подростковом возрасте или восстановление после травмы [9].

Механизм

Хотя для синтеза белка человека требуется двадцать аминокислот, люди могут синтезировать только половину этих необходимых строительных блоков.У людей и других млекопитающих есть только генетический материал, необходимый для синтеза ферментов, обнаруженных в путях биосинтеза заменимых аминокислот. Вероятно, есть эволюционное преимущество в удалении длинных путей, необходимых для синтеза незаменимых аминокислот с нуля. Потеряв генетический материал, необходимый для синтеза этих аминокислот, и полагаясь на окружающую среду, чтобы обеспечить эти строительные блоки, эти организмы могут снизить расход энергии, особенно при репликации своего генетического материала.Эта ситуация дает преимущество в выживании; однако это также создает зависимость от других организмов в отношении материалов, необходимых для синтеза белка. [10] [11] [12]

Клиническая значимость

Классификация незаменимых и заменимых аминокислот была впервые представлена ​​в исследованиях питания, проведенных в начале 1900-х годов. Одно исследование (Rose 1957) показало, что человеческое тело способно поддерживать азотный баланс при диете, состоящей только из восьми аминокислот. [13] Эти восемь аминокислот были первой классификацией незаменимых аминокислот или незаменимых аминокислот.В это время ученые смогли идентифицировать незаменимые аминокислоты, проведя исследования кормления очищенными аминокислотами. Исследователи обнаружили, что, когда они исключили из рациона отдельные незаменимые аминокислоты, субъекты не смогли бы расти или поддерживать азотный баланс. Более поздние исследования показали, что некоторые аминокислоты являются «условно незаменимыми» в зависимости от метаболического состояния субъекта. Например, хотя здоровый взрослый может синтезировать тирозин из фенилаланина, у маленького ребенка может не развиться необходимый фермент (фенилаланингидроксилаза) для осуществления этого синтеза, и поэтому они не смогут синтезировать тирозин из фенилаланина, что делает тирозин незаменимым продуктом. незаменимая аминокислота в этих условиях.Эта концепция также появляется при различных болезненных состояниях. По сути, отклонения от стандартного метаболического состояния здорового взрослого человека могут привести организм в такое метаболическое состояние, при котором для баланса азота требуется больше, чем стандартные незаменимые аминокислоты. В общем, оптимальное соотношение незаменимых и заменимых аминокислот требует баланса, зависящего от физиологических потребностей, которые различаются у разных людей. Поиск оптимального соотношения аминокислот в общем парентеральном питании при заболеваниях печени или почек является хорошим примером различных физиологических состояний, требующих различного потребления питательных веществ.Следовательно, термины «незаменимые аминокислоты» и «заменимые аминокислоты» могут вводить в заблуждение, поскольку все аминокислоты могут быть необходимы для обеспечения оптимального здоровья. [1]

При состояниях недостаточного потребления незаменимых аминокислот, таких как рвота или низкий аппетит, могут появиться клинические симптомы. Эти симптомы могут включать депрессию, беспокойство, бессонницу, усталость, слабость, задержку роста у молодых и т. Д. Эти симптомы в основном вызваны недостаточным синтезом белка в организме из-за нехватки незаменимых аминокислот.Необходимое количество аминокислот необходимо для производства нейротрансмиттеров, гормонов, роста мышц и других клеточных процессов. Эти недостатки обычно присутствуют в более бедных частях мира или у пожилых людей, которым не уделяется должного ухода [2].

Квашиоркор и маразм являются примерами более тяжелых клинических расстройств, вызванных недоеданием и недостаточным потреблением незаменимых аминокислот. Квашиоркор - это форма недоедания, характеризующаяся периферическими отеками, сухой шелушащейся кожей с гиперкератозом и гиперпигментацией, асцитом, нарушением функции печени, иммунодефицитом, анемией и относительно неизменным составом мышечных белков.Это результат диеты с недостаточным содержанием белка, но достаточным количеством углеводов. Маразм - это форма недоедания, характеризующаяся истощением, вызванным недостатком белка и недостаточным потреблением калорий в целом. [14]

Повышение квалификации / Контрольные вопросы

Рисунок

Родовая структура аминокислот. Внесен и создан Майклом Лопесом, B.S.

Ссылки

1.
Hou Y, Yin Y, Wu G. Необходимость в питании «незаменимых в питательном отношении аминокислот» для животных и людей.Exp Biol Med (Maywood). 2015 август; 240 (8): 997-1007. [Бесплатная статья PMC: PMC4935284] [PubMed: 26041391]
2.
Hou Y, Wu G. Adv Nutr. 01 ноября 2018 г .; 9 (6): 849-851. [Бесплатная статья PMC: PMC6247364] [PubMed: 30239556]
3.
Reeds PJ. Незаменимые и незаменимые аминокислоты для человека. J Nutr. 2000 Июл; 130 (7): 1835С-40С. [PubMed: 10867060]
4.
Le DT, Chu HD, Le NQ. Улучшение питательного качества растительных белков с помощью генной инженерии.Curr Genomics. 2016 июн; 17 (3): 220-9. [Бесплатная статья PMC: PMC4869009] [PubMed: 27252589]
5.
Hoffman JR, Falvo MJ. Белок - какой лучше? J Sports Sci Med. 2004 сентябрь; 3 (3): 118-30. [Бесплатная статья PMC: PMC34] [PubMed: 24482589]
6.
Джуд С., Капур А.С., Сингх Р. Аминокислотный состав и химическая оценка качества белка зерновых культур при поражении насекомыми. Растительная еда Hum Nutr. 1995 сентябрь; 48 (2): 159-67. [PubMed: 8837875]
7.
ЛаПелуса А., Кошик Р. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 5 декабря 2020 г. Физиология, белки. [PubMed: 32310450]
8.
Ву Г. Аминокислоты: метаболизм, функции и питание. Аминокислоты. 2009 Май; 37 (1): 1-17. [PubMed: 19301095]
9.
de Koning TJ. Нарушения синтеза аминокислот. Handb Clin Neurol. 2013; 113: 1775-83. [PubMed: 23622400]
10.
Guedes RL, Prosdocimi F, Fernandes GR, Moura LK, Ribeiro HA, Ortega JM.Пути биосинтеза аминокислот и ассимиляции азота: большая делеция генома в процессе эволюции эукариот. BMC Genomics. 2011 22 декабря; 12 Дополнение 4: S2. [Бесплатная статья PMC: PMC3287585] [PubMed: 22369087]
11.
D'Souza G, Waschina S, Pande S, Bohl K, Kaleta C, Kost C. биосинтетические гены у бактерий. Эволюция. 2014 сентябрь; 68 (9): 2559-70. [PubMed: 248]
12.
Сигенобу С., Ватанабе Х., Хаттори М., Сакаки Й., Исикава Х.Последовательность генома внутриклеточного бактериального симбионта тлей Buchnera sp. APS. Природа. 2000, сентябрь 07; 407 (6800): 81-6. [PubMed: 10993077]
13.
ROSE WC. Потребности в аминокислотах взрослого человека. Nutr Abstr Rev.1957 июл; 27 (3): 631-47. [PubMed: 13465065]
14.
Benjamin O, Lappin SL. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 19 июля 2020 г., Квашиоркор. [PubMed: 29939653]

Биохимия, незаменимые аминокислоты - StatPearls

Введение

Незаменимые аминокислоты, также известные как незаменимые аминокислоты, представляют собой аминокислоты, которые люди и другие позвоночные не могут синтезировать из промежуточных продуктов метаболизма.Эти аминокислоты должны поступать из экзогенной диеты, потому что в организме человека отсутствуют метаболические пути, необходимые для синтеза этих аминокислот. [1] [2] В питании аминокислоты подразделяются на незаменимые и несущественные. Эти классификации явились результатом ранних исследований питания человека, которые показали, что определенные аминокислоты необходимы для роста или азотного баланса, даже когда имеется достаточное количество альтернативных аминокислот [3]. Хотя возможны вариации в зависимости от метаболического состояния человека, общее мнение состоит в том, что существует девять незаменимых аминокислот, включая фенилаланин, валин, триптофан, треонин, изолейцин, метионин, гистидин, лейцин и лизин.Мнемоническое обозначение PVT TIM HaLL («частный Тим Холл») - это обычно используемое устройство для запоминания этих аминокислот, поскольку оно включает первую букву всех незаменимых аминокислот. Что касается питания, девять незаменимых аминокислот можно получить из одного полноценного белка. Полноценный белок по определению содержит все незаменимые аминокислоты. Полноценные белки обычно получают из источников питания животного происхождения, за исключением сои. [4] [5] Незаменимые аминокислоты также доступны из неполноценных белков, которые обычно представляют собой продукты растительного происхождения.Термин «ограничивающая аминокислота» используется для описания незаменимой аминокислоты, присутствующей в пищевом белке в наименьшем количестве по сравнению с эталонным пищевым белком, таким как яичные белки. Термин «ограничивающая аминокислота» может также относиться к незаменимой аминокислоте, которая не отвечает минимальным требованиям для человека. [6]

Основы

Аминокислоты являются основными строительными блоками белков, и они служат азотистыми скелетами для таких соединений, как нейротрансмиттеры и гормоны. В химии аминокислота - это органическое соединение, которое содержит функциональные группы как амино (-Nh3), так и карбоновой кислоты (-COOH), отсюда и название аминокислота.Белки - это длинные цепи или полимеры определенного типа аминокислоты, известной как альфа-аминокислота. Альфа-аминокислоты уникальны, потому что функциональные группы амино и карбоновых кислот разделены только одним атомом углерода, который обычно является хиральным углеродом. В этой статье мы сосредоточимся исключительно на альфа-аминокислотах, из которых состоят белки. [7] [8]

Белки представляют собой цепочки аминокислот, которые собираются через амидные связи, известные как пептидные связи. Разница в группе боковой цепи или R-группе определяет уникальные свойства каждой аминокислоты.Затем уникальность различных белков определяется тем, какие аминокислоты они содержат, как эти аминокислоты расположены в цепи, и другими сложными взаимодействиями, которые цепь осуществляет с собой и с окружающей средой. Эти полимеры аминокислот способны производить разнообразие, наблюдаемое в жизни.

Существует около 20 000 уникальных генов, кодирующих белок, ответственных за более чем 100 000 уникальных белков в организме человека. Хотя в природе встречаются сотни аминокислот, для производства всех белков, содержащихся в организме человека и в большинстве других форм жизни, необходимо всего около 20 аминокислот.Все эти 20 аминокислот представляют собой L-изомер, альфа-аминокислоты. Все они, кроме глицина, содержат хиральный альфа-углерод. И все эти аминокислоты являются L-изомерами с R-абсолютной конфигурацией, за исключением глицина (без хирального центра) и цистеина (S-абсолютная конфигурация из-за серосодержащей R-группы). Следует упомянуть, что аминокислоты селеноцистеин и пирролизин считаются 21-й и 22-й аминокислотами соответственно. Это недавно открытые аминокислоты, которые могут включаться в белковые цепи во время синтеза рибосомных белков.Пирролойзин жизненно важен; однако люди не используют пирролизин для синтеза белка. После трансляции эти 22 аминокислоты также могут быть изменены посредством посттрансляционной модификации, чтобы добавить дополнительное разнообразие в генерацию белков. [8]

От 20 до 22 аминокислот, которые составляют белки, включают:

Из этих 20 аминокислот девять аминокислот являются незаменимыми:

  • Фенилаланин

  • Валин

  • Триптофан

  • 18
    18

    Изолейцин

  • Метионин

  • Гистидин

  • Лейцин

  • Лизин

Незаменимые, также известные как замещаемые аминокислоты, могут быть исключены из рациона.Организм человека может синтезировать эти аминокислоты, используя только незаменимые аминокислоты. Для большинства физиологических состояний здорового взрослого человека указанные выше девять аминокислот являются единственными незаменимыми аминокислотами. Однако такие аминокислоты, как аргинин и гистидин, можно считать условно незаменимыми, поскольку организм не может синтезировать их в достаточных количествах в течение определенных физиологических периодов роста, включая беременность, рост в подростковом возрасте или восстановление после травмы [9].

Механизм

Хотя для синтеза белка человека требуется двадцать аминокислот, люди могут синтезировать только половину этих необходимых строительных блоков.У людей и других млекопитающих есть только генетический материал, необходимый для синтеза ферментов, обнаруженных в путях биосинтеза заменимых аминокислот. Вероятно, есть эволюционное преимущество в удалении длинных путей, необходимых для синтеза незаменимых аминокислот с нуля. Потеряв генетический материал, необходимый для синтеза этих аминокислот, и полагаясь на окружающую среду, чтобы обеспечить эти строительные блоки, эти организмы могут снизить расход энергии, особенно при репликации своего генетического материала.Эта ситуация дает преимущество в выживании; однако это также создает зависимость от других организмов в отношении материалов, необходимых для синтеза белка. [10] [11] [12]

Клиническая значимость

Классификация незаменимых и заменимых аминокислот была впервые представлена ​​в исследованиях питания, проведенных в начале 1900-х годов. Одно исследование (Rose 1957) показало, что человеческое тело способно поддерживать азотный баланс при диете, состоящей только из восьми аминокислот. [13] Эти восемь аминокислот были первой классификацией незаменимых аминокислот или незаменимых аминокислот.В это время ученые смогли идентифицировать незаменимые аминокислоты, проведя исследования кормления очищенными аминокислотами. Исследователи обнаружили, что, когда они исключили из рациона отдельные незаменимые аминокислоты, субъекты не смогли бы расти или поддерживать азотный баланс. Более поздние исследования показали, что некоторые аминокислоты являются «условно незаменимыми» в зависимости от метаболического состояния субъекта. Например, хотя здоровый взрослый может синтезировать тирозин из фенилаланина, у маленького ребенка может не развиться необходимый фермент (фенилаланингидроксилаза) для осуществления этого синтеза, и поэтому они не смогут синтезировать тирозин из фенилаланина, что делает тирозин незаменимым продуктом. незаменимая аминокислота в этих условиях.Эта концепция также появляется при различных болезненных состояниях. По сути, отклонения от стандартного метаболического состояния здорового взрослого человека могут привести организм в такое метаболическое состояние, при котором для баланса азота требуется больше, чем стандартные незаменимые аминокислоты. В общем, оптимальное соотношение незаменимых и заменимых аминокислот требует баланса, зависящего от физиологических потребностей, которые различаются у разных людей. Поиск оптимального соотношения аминокислот в общем парентеральном питании при заболеваниях печени или почек является хорошим примером различных физиологических состояний, требующих различного потребления питательных веществ.Следовательно, термины «незаменимые аминокислоты» и «заменимые аминокислоты» могут вводить в заблуждение, поскольку все аминокислоты могут быть необходимы для обеспечения оптимального здоровья. [1]

При состояниях недостаточного потребления незаменимых аминокислот, таких как рвота или низкий аппетит, могут появиться клинические симптомы. Эти симптомы могут включать депрессию, беспокойство, бессонницу, усталость, слабость, задержку роста у молодых и т. Д. Эти симптомы в основном вызваны недостаточным синтезом белка в организме из-за нехватки незаменимых аминокислот.Необходимое количество аминокислот необходимо для производства нейротрансмиттеров, гормонов, роста мышц и других клеточных процессов. Эти недостатки обычно присутствуют в более бедных частях мира или у пожилых людей, которым не уделяется должного ухода [2].

Квашиоркор и маразм являются примерами более тяжелых клинических расстройств, вызванных недоеданием и недостаточным потреблением незаменимых аминокислот. Квашиоркор - это форма недоедания, характеризующаяся периферическими отеками, сухой шелушащейся кожей с гиперкератозом и гиперпигментацией, асцитом, нарушением функции печени, иммунодефицитом, анемией и относительно неизменным составом мышечных белков.Это результат диеты с недостаточным содержанием белка, но достаточным количеством углеводов. Маразм - это форма недоедания, характеризующаяся истощением, вызванным недостатком белка и недостаточным потреблением калорий в целом. [14]

Повышение квалификации / Контрольные вопросы

Рисунок

Родовая структура аминокислот. Внесен и создан Майклом Лопесом, B.S.

Ссылки

1.
Hou Y, Yin Y, Wu G. Необходимость в питании «незаменимых в питательном отношении аминокислот» для животных и людей.Exp Biol Med (Maywood). 2015 август; 240 (8): 997-1007. [Бесплатная статья PMC: PMC4935284] [PubMed: 26041391]
2.
Hou Y, Wu G. Adv Nutr. 01 ноября 2018 г .; 9 (6): 849-851. [Бесплатная статья PMC: PMC6247364] [PubMed: 30239556]
3.
Reeds PJ. Незаменимые и незаменимые аминокислоты для человека. J Nutr. 2000 Июл; 130 (7): 1835С-40С. [PubMed: 10867060]
4.
Le DT, Chu HD, Le NQ. Улучшение питательного качества растительных белков с помощью генной инженерии.Curr Genomics. 2016 июн; 17 (3): 220-9. [Бесплатная статья PMC: PMC4869009] [PubMed: 27252589]
5.
Hoffman JR, Falvo MJ. Белок - какой лучше? J Sports Sci Med. 2004 сентябрь; 3 (3): 118-30. [Бесплатная статья PMC: PMC34] [PubMed: 24482589]
6.
Джуд С., Капур А.С., Сингх Р. Аминокислотный состав и химическая оценка качества белка зерновых культур при поражении насекомыми. Растительная еда Hum Nutr. 1995 сентябрь; 48 (2): 159-67. [PubMed: 8837875]
7.
ЛаПелуса А., Кошик Р. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 5 декабря 2020 г. Физиология, белки. [PubMed: 32310450]
8.
Ву Г. Аминокислоты: метаболизм, функции и питание. Аминокислоты. 2009 Май; 37 (1): 1-17. [PubMed: 19301095]
9.
de Koning TJ. Нарушения синтеза аминокислот. Handb Clin Neurol. 2013; 113: 1775-83. [PubMed: 23622400]
10.
Guedes RL, Prosdocimi F, Fernandes GR, Moura LK, Ribeiro HA, Ortega JM.Пути биосинтеза аминокислот и ассимиляции азота: большая делеция генома в процессе эволюции эукариот. BMC Genomics. 2011 22 декабря; 12 Дополнение 4: S2. [Бесплатная статья PMC: PMC3287585] [PubMed: 22369087]
11.
D'Souza G, Waschina S, Pande S, Bohl K, Kaleta C, Kost C. биосинтетические гены у бактерий. Эволюция. 2014 сентябрь; 68 (9): 2559-70. [PubMed: 248]
12.
Сигенобу С., Ватанабе Х., Хаттори М., Сакаки Й., Исикава Х.Последовательность генома внутриклеточного бактериального симбионта тлей Buchnera sp. APS. Природа. 2000, сентябрь 07; 407 (6800): 81-6. [PubMed: 10993077]
13.
ROSE WC. Потребности в аминокислотах взрослого человека. Nutr Abstr Rev.1957 июл; 27 (3): 631-47. [PubMed: 13465065]
14.
Benjamin O, Lappin SL. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 19 июля 2020 г., Квашиоркор. [PubMed: 29939653]

Биохимия, незаменимые аминокислоты - StatPearls

Введение

Незаменимые аминокислоты, также известные как незаменимые аминокислоты, представляют собой аминокислоты, которые люди и другие позвоночные не могут синтезировать из промежуточных продуктов метаболизма.Эти аминокислоты должны поступать из экзогенной диеты, потому что в организме человека отсутствуют метаболические пути, необходимые для синтеза этих аминокислот. [1] [2] В питании аминокислоты подразделяются на незаменимые и несущественные. Эти классификации явились результатом ранних исследований питания человека, которые показали, что определенные аминокислоты необходимы для роста или азотного баланса, даже когда имеется достаточное количество альтернативных аминокислот [3]. Хотя возможны вариации в зависимости от метаболического состояния человека, общее мнение состоит в том, что существует девять незаменимых аминокислот, включая фенилаланин, валин, триптофан, треонин, изолейцин, метионин, гистидин, лейцин и лизин.Мнемоническое обозначение PVT TIM HaLL («частный Тим Холл») - это обычно используемое устройство для запоминания этих аминокислот, поскольку оно включает первую букву всех незаменимых аминокислот. Что касается питания, девять незаменимых аминокислот можно получить из одного полноценного белка. Полноценный белок по определению содержит все незаменимые аминокислоты. Полноценные белки обычно получают из источников питания животного происхождения, за исключением сои. [4] [5] Незаменимые аминокислоты также доступны из неполноценных белков, которые обычно представляют собой продукты растительного происхождения.Термин «ограничивающая аминокислота» используется для описания незаменимой аминокислоты, присутствующей в пищевом белке в наименьшем количестве по сравнению с эталонным пищевым белком, таким как яичные белки. Термин «ограничивающая аминокислота» может также относиться к незаменимой аминокислоте, которая не отвечает минимальным требованиям для человека. [6]

Основы

Аминокислоты являются основными строительными блоками белков, и они служат азотистыми скелетами для таких соединений, как нейротрансмиттеры и гормоны. В химии аминокислота - это органическое соединение, которое содержит функциональные группы как амино (-Nh3), так и карбоновой кислоты (-COOH), отсюда и название аминокислота.Белки - это длинные цепи или полимеры определенного типа аминокислоты, известной как альфа-аминокислота. Альфа-аминокислоты уникальны, потому что функциональные группы амино и карбоновых кислот разделены только одним атомом углерода, который обычно является хиральным углеродом. В этой статье мы сосредоточимся исключительно на альфа-аминокислотах, из которых состоят белки. [7] [8]

Белки представляют собой цепочки аминокислот, которые собираются через амидные связи, известные как пептидные связи. Разница в группе боковой цепи или R-группе определяет уникальные свойства каждой аминокислоты.Затем уникальность различных белков определяется тем, какие аминокислоты они содержат, как эти аминокислоты расположены в цепи, и другими сложными взаимодействиями, которые цепь осуществляет с собой и с окружающей средой. Эти полимеры аминокислот способны производить разнообразие, наблюдаемое в жизни.

Существует около 20 000 уникальных генов, кодирующих белок, ответственных за более чем 100 000 уникальных белков в организме человека. Хотя в природе встречаются сотни аминокислот, для производства всех белков, содержащихся в организме человека и в большинстве других форм жизни, необходимо всего около 20 аминокислот.Все эти 20 аминокислот представляют собой L-изомер, альфа-аминокислоты. Все они, кроме глицина, содержат хиральный альфа-углерод. И все эти аминокислоты являются L-изомерами с R-абсолютной конфигурацией, за исключением глицина (без хирального центра) и цистеина (S-абсолютная конфигурация из-за серосодержащей R-группы). Следует упомянуть, что аминокислоты селеноцистеин и пирролизин считаются 21-й и 22-й аминокислотами соответственно. Это недавно открытые аминокислоты, которые могут включаться в белковые цепи во время синтеза рибосомных белков.Пирролойзин жизненно важен; однако люди не используют пирролизин для синтеза белка. После трансляции эти 22 аминокислоты также могут быть изменены посредством посттрансляционной модификации, чтобы добавить дополнительное разнообразие в генерацию белков. [8]

От 20 до 22 аминокислот, которые составляют белки, включают:

Из этих 20 аминокислот девять аминокислот являются незаменимыми:

  • Фенилаланин

  • Валин

  • Триптофан

  • 18
    18

    Изолейцин

  • Метионин

  • Гистидин

  • Лейцин

  • Лизин

Незаменимые, также известные как замещаемые аминокислоты, могут быть исключены из рациона.Организм человека может синтезировать эти аминокислоты, используя только незаменимые аминокислоты. Для большинства физиологических состояний здорового взрослого человека указанные выше девять аминокислот являются единственными незаменимыми аминокислотами. Однако такие аминокислоты, как аргинин и гистидин, можно считать условно незаменимыми, поскольку организм не может синтезировать их в достаточных количествах в течение определенных физиологических периодов роста, включая беременность, рост в подростковом возрасте или восстановление после травмы [9].

Механизм

Хотя для синтеза белка человека требуется двадцать аминокислот, люди могут синтезировать только половину этих необходимых строительных блоков.У людей и других млекопитающих есть только генетический материал, необходимый для синтеза ферментов, обнаруженных в путях биосинтеза заменимых аминокислот. Вероятно, есть эволюционное преимущество в удалении длинных путей, необходимых для синтеза незаменимых аминокислот с нуля. Потеряв генетический материал, необходимый для синтеза этих аминокислот, и полагаясь на окружающую среду, чтобы обеспечить эти строительные блоки, эти организмы могут снизить расход энергии, особенно при репликации своего генетического материала.Эта ситуация дает преимущество в выживании; однако это также создает зависимость от других организмов в отношении материалов, необходимых для синтеза белка. [10] [11] [12]

Клиническая значимость

Классификация незаменимых и заменимых аминокислот была впервые представлена ​​в исследованиях питания, проведенных в начале 1900-х годов. Одно исследование (Rose 1957) показало, что человеческое тело способно поддерживать азотный баланс при диете, состоящей только из восьми аминокислот. [13] Эти восемь аминокислот были первой классификацией незаменимых аминокислот или незаменимых аминокислот.В это время ученые смогли идентифицировать незаменимые аминокислоты, проведя исследования кормления очищенными аминокислотами. Исследователи обнаружили, что, когда они исключили из рациона отдельные незаменимые аминокислоты, субъекты не смогли бы расти или поддерживать азотный баланс. Более поздние исследования показали, что некоторые аминокислоты являются «условно незаменимыми» в зависимости от метаболического состояния субъекта. Например, хотя здоровый взрослый может синтезировать тирозин из фенилаланина, у маленького ребенка может не развиться необходимый фермент (фенилаланингидроксилаза) для осуществления этого синтеза, и поэтому они не смогут синтезировать тирозин из фенилаланина, что делает тирозин незаменимым продуктом. незаменимая аминокислота в этих условиях.Эта концепция также появляется при различных болезненных состояниях. По сути, отклонения от стандартного метаболического состояния здорового взрослого человека могут привести организм в такое метаболическое состояние, при котором для баланса азота требуется больше, чем стандартные незаменимые аминокислоты. В общем, оптимальное соотношение незаменимых и заменимых аминокислот требует баланса, зависящего от физиологических потребностей, которые различаются у разных людей. Поиск оптимального соотношения аминокислот в общем парентеральном питании при заболеваниях печени или почек является хорошим примером различных физиологических состояний, требующих различного потребления питательных веществ.Следовательно, термины «незаменимые аминокислоты» и «заменимые аминокислоты» могут вводить в заблуждение, поскольку все аминокислоты могут быть необходимы для обеспечения оптимального здоровья. [1]

При состояниях недостаточного потребления незаменимых аминокислот, таких как рвота или низкий аппетит, могут появиться клинические симптомы. Эти симптомы могут включать депрессию, беспокойство, бессонницу, усталость, слабость, задержку роста у молодых и т. Д. Эти симптомы в основном вызваны недостаточным синтезом белка в организме из-за нехватки незаменимых аминокислот.Необходимое количество аминокислот необходимо для производства нейротрансмиттеров, гормонов, роста мышц и других клеточных процессов. Эти недостатки обычно присутствуют в более бедных частях мира или у пожилых людей, которым не уделяется должного ухода [2].

Квашиоркор и маразм являются примерами более тяжелых клинических расстройств, вызванных недоеданием и недостаточным потреблением незаменимых аминокислот. Квашиоркор - это форма недоедания, характеризующаяся периферическими отеками, сухой шелушащейся кожей с гиперкератозом и гиперпигментацией, асцитом, нарушением функции печени, иммунодефицитом, анемией и относительно неизменным составом мышечных белков.Это результат диеты с недостаточным содержанием белка, но достаточным количеством углеводов. Маразм - это форма недоедания, характеризующаяся истощением, вызванным недостатком белка и недостаточным потреблением калорий в целом. [14]

Повышение квалификации / Контрольные вопросы

Рисунок

Родовая структура аминокислот. Внесен и создан Майклом Лопесом, B.S.

Ссылки

1.
Hou Y, Yin Y, Wu G. Необходимость в питании «незаменимых в питательном отношении аминокислот» для животных и людей.Exp Biol Med (Maywood). 2015 август; 240 (8): 997-1007. [Бесплатная статья PMC: PMC4935284] [PubMed: 26041391]
2.
Hou Y, Wu G. Adv Nutr. 01 ноября 2018 г .; 9 (6): 849-851. [Бесплатная статья PMC: PMC6247364] [PubMed: 30239556]
3.
Reeds PJ. Незаменимые и незаменимые аминокислоты для человека. J Nutr. 2000 Июл; 130 (7): 1835С-40С. [PubMed: 10867060]
4.
Le DT, Chu HD, Le NQ. Улучшение питательного качества растительных белков с помощью генной инженерии.Curr Genomics. 2016 июн; 17 (3): 220-9. [Бесплатная статья PMC: PMC4869009] [PubMed: 27252589]
5.
Hoffman JR, Falvo MJ. Белок - какой лучше? J Sports Sci Med. 2004 сентябрь; 3 (3): 118-30. [Бесплатная статья PMC: PMC34] [PubMed: 24482589]
6.
Джуд С., Капур А.С., Сингх Р. Аминокислотный состав и химическая оценка качества белка зерновых культур при поражении насекомыми. Растительная еда Hum Nutr. 1995 сентябрь; 48 (2): 159-67. [PubMed: 8837875]
7.
ЛаПелуса А., Кошик Р. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 5 декабря 2020 г. Физиология, белки. [PubMed: 32310450]
8.
Ву Г. Аминокислоты: метаболизм, функции и питание. Аминокислоты. 2009 Май; 37 (1): 1-17. [PubMed: 19301095]
9.
de Koning TJ. Нарушения синтеза аминокислот. Handb Clin Neurol. 2013; 113: 1775-83. [PubMed: 23622400]
10.
Guedes RL, Prosdocimi F, Fernandes GR, Moura LK, Ribeiro HA, Ortega JM.Пути биосинтеза аминокислот и ассимиляции азота: большая делеция генома в процессе эволюции эукариот. BMC Genomics. 2011 22 декабря; 12 Дополнение 4: S2. [Бесплатная статья PMC: PMC3287585] [PubMed: 22369087]
11.
D'Souza G, Waschina S, Pande S, Bohl K, Kaleta C, Kost C. биосинтетические гены у бактерий. Эволюция. 2014 сентябрь; 68 (9): 2559-70. [PubMed: 248]
12.
Сигенобу С., Ватанабе Х., Хаттори М., Сакаки Й., Исикава Х.Последовательность генома внутриклеточного бактериального симбионта тлей Buchnera sp. APS. Природа. 2000, сентябрь 07; 407 (6800): 81-6. [PubMed: 10993077]
13.
ROSE WC. Потребности в аминокислотах взрослого человека. Nutr Abstr Rev.1957 июл; 27 (3): 631-47. [PubMed: 13465065]
14.
Benjamin O, Lappin SL. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 19 июля 2020 г., Квашиоркор. [PubMed: 29939653]

Биохимия, незаменимые аминокислоты - StatPearls

Введение

Незаменимые аминокислоты, также известные как незаменимые аминокислоты, представляют собой аминокислоты, которые люди и другие позвоночные не могут синтезировать из промежуточных продуктов метаболизма.Эти аминокислоты должны поступать из экзогенной диеты, потому что в организме человека отсутствуют метаболические пути, необходимые для синтеза этих аминокислот. [1] [2] В питании аминокислоты подразделяются на незаменимые и несущественные. Эти классификации явились результатом ранних исследований питания человека, которые показали, что определенные аминокислоты необходимы для роста или азотного баланса, даже когда имеется достаточное количество альтернативных аминокислот [3]. Хотя возможны вариации в зависимости от метаболического состояния человека, общее мнение состоит в том, что существует девять незаменимых аминокислот, включая фенилаланин, валин, триптофан, треонин, изолейцин, метионин, гистидин, лейцин и лизин.Мнемоническое обозначение PVT TIM HaLL («частный Тим Холл») - это обычно используемое устройство для запоминания этих аминокислот, поскольку оно включает первую букву всех незаменимых аминокислот. Что касается питания, девять незаменимых аминокислот можно получить из одного полноценного белка. Полноценный белок по определению содержит все незаменимые аминокислоты. Полноценные белки обычно получают из источников питания животного происхождения, за исключением сои. [4] [5] Незаменимые аминокислоты также доступны из неполноценных белков, которые обычно представляют собой продукты растительного происхождения.Термин «ограничивающая аминокислота» используется для описания незаменимой аминокислоты, присутствующей в пищевом белке в наименьшем количестве по сравнению с эталонным пищевым белком, таким как яичные белки. Термин «ограничивающая аминокислота» может также относиться к незаменимой аминокислоте, которая не отвечает минимальным требованиям для человека. [6]

Основы

Аминокислоты являются основными строительными блоками белков, и они служат азотистыми скелетами для таких соединений, как нейротрансмиттеры и гормоны. В химии аминокислота - это органическое соединение, которое содержит функциональные группы как амино (-Nh3), так и карбоновой кислоты (-COOH), отсюда и название аминокислота.Белки - это длинные цепи или полимеры определенного типа аминокислоты, известной как альфа-аминокислота. Альфа-аминокислоты уникальны, потому что функциональные группы амино и карбоновых кислот разделены только одним атомом углерода, который обычно является хиральным углеродом. В этой статье мы сосредоточимся исключительно на альфа-аминокислотах, из которых состоят белки. [7] [8]

Белки представляют собой цепочки аминокислот, которые собираются через амидные связи, известные как пептидные связи. Разница в группе боковой цепи или R-группе определяет уникальные свойства каждой аминокислоты.Затем уникальность различных белков определяется тем, какие аминокислоты они содержат, как эти аминокислоты расположены в цепи, и другими сложными взаимодействиями, которые цепь осуществляет с собой и с окружающей средой. Эти полимеры аминокислот способны производить разнообразие, наблюдаемое в жизни.

Существует около 20 000 уникальных генов, кодирующих белок, ответственных за более чем 100 000 уникальных белков в организме человека. Хотя в природе встречаются сотни аминокислот, для производства всех белков, содержащихся в организме человека и в большинстве других форм жизни, необходимо всего около 20 аминокислот.Все эти 20 аминокислот представляют собой L-изомер, альфа-аминокислоты. Все они, кроме глицина, содержат хиральный альфа-углерод. И все эти аминокислоты являются L-изомерами с R-абсолютной конфигурацией, за исключением глицина (без хирального центра) и цистеина (S-абсолютная конфигурация из-за серосодержащей R-группы). Следует упомянуть, что аминокислоты селеноцистеин и пирролизин считаются 21-й и 22-й аминокислотами соответственно. Это недавно открытые аминокислоты, которые могут включаться в белковые цепи во время синтеза рибосомных белков.Пирролойзин жизненно важен; однако люди не используют пирролизин для синтеза белка. После трансляции эти 22 аминокислоты также могут быть изменены посредством посттрансляционной модификации, чтобы добавить дополнительное разнообразие в генерацию белков. [8]

От 20 до 22 аминокислот, которые составляют белки, включают:

Из этих 20 аминокислот девять аминокислот являются незаменимыми:

  • Фенилаланин

  • Валин

  • Триптофан

  • 18
    18

    Изолейцин

  • Метионин

  • Гистидин

  • Лейцин

  • Лизин

Незаменимые, также известные как замещаемые аминокислоты, могут быть исключены из рациона.Организм человека может синтезировать эти аминокислоты, используя только незаменимые аминокислоты. Для большинства физиологических состояний здорового взрослого человека указанные выше девять аминокислот являются единственными незаменимыми аминокислотами. Однако такие аминокислоты, как аргинин и гистидин, можно считать условно незаменимыми, поскольку организм не может синтезировать их в достаточных количествах в течение определенных физиологических периодов роста, включая беременность, рост в подростковом возрасте или восстановление после травмы [9].

Механизм

Хотя для синтеза белка человека требуется двадцать аминокислот, люди могут синтезировать только половину этих необходимых строительных блоков.У людей и других млекопитающих есть только генетический материал, необходимый для синтеза ферментов, обнаруженных в путях биосинтеза заменимых аминокислот. Вероятно, есть эволюционное преимущество в удалении длинных путей, необходимых для синтеза незаменимых аминокислот с нуля. Потеряв генетический материал, необходимый для синтеза этих аминокислот, и полагаясь на окружающую среду, чтобы обеспечить эти строительные блоки, эти организмы могут снизить расход энергии, особенно при репликации своего генетического материала.Эта ситуация дает преимущество в выживании; однако это также создает зависимость от других организмов в отношении материалов, необходимых для синтеза белка. [10] [11] [12]

Клиническая значимость

Классификация незаменимых и заменимых аминокислот была впервые представлена ​​в исследованиях питания, проведенных в начале 1900-х годов. Одно исследование (Rose 1957) показало, что человеческое тело способно поддерживать азотный баланс при диете, состоящей только из восьми аминокислот. [13] Эти восемь аминокислот были первой классификацией незаменимых аминокислот или незаменимых аминокислот.В это время ученые смогли идентифицировать незаменимые аминокислоты, проведя исследования кормления очищенными аминокислотами. Исследователи обнаружили, что, когда они исключили из рациона отдельные незаменимые аминокислоты, субъекты не смогли бы расти или поддерживать азотный баланс. Более поздние исследования показали, что некоторые аминокислоты являются «условно незаменимыми» в зависимости от метаболического состояния субъекта. Например, хотя здоровый взрослый может синтезировать тирозин из фенилаланина, у маленького ребенка может не развиться необходимый фермент (фенилаланингидроксилаза) для осуществления этого синтеза, и поэтому они не смогут синтезировать тирозин из фенилаланина, что делает тирозин незаменимым продуктом. незаменимая аминокислота в этих условиях.Эта концепция также появляется при различных болезненных состояниях. По сути, отклонения от стандартного метаболического состояния здорового взрослого человека могут привести организм в такое метаболическое состояние, при котором для баланса азота требуется больше, чем стандартные незаменимые аминокислоты. В общем, оптимальное соотношение незаменимых и заменимых аминокислот требует баланса, зависящего от физиологических потребностей, которые различаются у разных людей. Поиск оптимального соотношения аминокислот в общем парентеральном питании при заболеваниях печени или почек является хорошим примером различных физиологических состояний, требующих различного потребления питательных веществ.Следовательно, термины «незаменимые аминокислоты» и «заменимые аминокислоты» могут вводить в заблуждение, поскольку все аминокислоты могут быть необходимы для обеспечения оптимального здоровья. [1]

При состояниях недостаточного потребления незаменимых аминокислот, таких как рвота или низкий аппетит, могут появиться клинические симптомы. Эти симптомы могут включать депрессию, беспокойство, бессонницу, усталость, слабость, задержку роста у молодых и т. Д. Эти симптомы в основном вызваны недостаточным синтезом белка в организме из-за нехватки незаменимых аминокислот.Необходимое количество аминокислот необходимо для производства нейротрансмиттеров, гормонов, роста мышц и других клеточных процессов. Эти недостатки обычно присутствуют в более бедных частях мира или у пожилых людей, которым не уделяется должного ухода [2].

Квашиоркор и маразм являются примерами более тяжелых клинических расстройств, вызванных недоеданием и недостаточным потреблением незаменимых аминокислот. Квашиоркор - это форма недоедания, характеризующаяся периферическими отеками, сухой шелушащейся кожей с гиперкератозом и гиперпигментацией, асцитом, нарушением функции печени, иммунодефицитом, анемией и относительно неизменным составом мышечных белков.Это результат диеты с недостаточным содержанием белка, но достаточным количеством углеводов. Маразм - это форма недоедания, характеризующаяся истощением, вызванным недостатком белка и недостаточным потреблением калорий в целом. [14]

Повышение квалификации / Контрольные вопросы

Рисунок

Родовая структура аминокислот. Внесен и создан Майклом Лопесом, B.S.

Ссылки

1.
Hou Y, Yin Y, Wu G. Необходимость в питании «незаменимых в питательном отношении аминокислот» для животных и людей.Exp Biol Med (Maywood). 2015 август; 240 (8): 997-1007. [Бесплатная статья PMC: PMC4935284] [PubMed: 26041391]
2.
Hou Y, Wu G. Adv Nutr. 01 ноября 2018 г .; 9 (6): 849-851. [Бесплатная статья PMC: PMC6247364] [PubMed: 30239556]
3.
Reeds PJ. Незаменимые и незаменимые аминокислоты для человека. J Nutr. 2000 Июл; 130 (7): 1835С-40С. [PubMed: 10867060]
4.
Le DT, Chu HD, Le NQ. Улучшение питательного качества растительных белков с помощью генной инженерии.Curr Genomics. 2016 июн; 17 (3): 220-9. [Бесплатная статья PMC: PMC4869009] [PubMed: 27252589]
5.
Hoffman JR, Falvo MJ. Белок - какой лучше? J Sports Sci Med. 2004 сентябрь; 3 (3): 118-30. [Бесплатная статья PMC: PMC34] [PubMed: 24482589]
6.
Джуд С., Капур А.С., Сингх Р. Аминокислотный состав и химическая оценка качества белка зерновых культур при поражении насекомыми. Растительная еда Hum Nutr. 1995 сентябрь; 48 (2): 159-67. [PubMed: 8837875]
7.
ЛаПелуса А., Кошик Р. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 5 декабря 2020 г. Физиология, белки. [PubMed: 32310450]
8.
Ву Г. Аминокислоты: метаболизм, функции и питание. Аминокислоты. 2009 Май; 37 (1): 1-17. [PubMed: 19301095]
9.
de Koning TJ. Нарушения синтеза аминокислот. Handb Clin Neurol. 2013; 113: 1775-83. [PubMed: 23622400]
10.
Guedes RL, Prosdocimi F, Fernandes GR, Moura LK, Ribeiro HA, Ortega JM.Пути биосинтеза аминокислот и ассимиляции азота: большая делеция генома в процессе эволюции эукариот. BMC Genomics. 2011 22 декабря; 12 Дополнение 4: S2. [Бесплатная статья PMC: PMC3287585] [PubMed: 22369087]
11.
D'Souza G, Waschina S, Pande S, Bohl K, Kaleta C, Kost C. биосинтетические гены у бактерий. Эволюция. 2014 сентябрь; 68 (9): 2559-70. [PubMed: 248]
12.
Сигенобу С., Ватанабе Х., Хаттори М., Сакаки Й., Исикава Х.Последовательность генома внутриклеточного бактериального симбионта тлей Buchnera sp. APS. Природа. 2000, сентябрь 07; 407 (6800): 81-6. [PubMed: 10993077]
13.
ROSE WC. Потребности в аминокислотах взрослого человека. Nutr Abstr Rev.1957 июл; 27 (3): 631-47. [PubMed: 13465065]
14.
Benjamin O, Lappin SL. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 19 июля 2020 г., Квашиоркор. [PubMed: 29939653]

Биохимия, незаменимые аминокислоты - StatPearls

Введение

Незаменимые аминокислоты, также известные как незаменимые аминокислоты, представляют собой аминокислоты, которые люди и другие позвоночные не могут синтезировать из промежуточных продуктов метаболизма.Эти аминокислоты должны поступать из экзогенной диеты, потому что в организме человека отсутствуют метаболические пути, необходимые для синтеза этих аминокислот. [1] [2] В питании аминокислоты подразделяются на незаменимые и несущественные. Эти классификации явились результатом ранних исследований питания человека, которые показали, что определенные аминокислоты необходимы для роста или азотного баланса, даже когда имеется достаточное количество альтернативных аминокислот [3]. Хотя возможны вариации в зависимости от метаболического состояния человека, общее мнение состоит в том, что существует девять незаменимых аминокислот, включая фенилаланин, валин, триптофан, треонин, изолейцин, метионин, гистидин, лейцин и лизин.Мнемоническое обозначение PVT TIM HaLL («частный Тим Холл») - это обычно используемое устройство для запоминания этих аминокислот, поскольку оно включает первую букву всех незаменимых аминокислот. Что касается питания, девять незаменимых аминокислот можно получить из одного полноценного белка. Полноценный белок по определению содержит все незаменимые аминокислоты. Полноценные белки обычно получают из источников питания животного происхождения, за исключением сои. [4] [5] Незаменимые аминокислоты также доступны из неполноценных белков, которые обычно представляют собой продукты растительного происхождения.Термин «ограничивающая аминокислота» используется для описания незаменимой аминокислоты, присутствующей в пищевом белке в наименьшем количестве по сравнению с эталонным пищевым белком, таким как яичные белки. Термин «ограничивающая аминокислота» может также относиться к незаменимой аминокислоте, которая не отвечает минимальным требованиям для человека. [6]

Основы

Аминокислоты являются основными строительными блоками белков, и они служат азотистыми скелетами для таких соединений, как нейротрансмиттеры и гормоны. В химии аминокислота - это органическое соединение, которое содержит функциональные группы как амино (-Nh3), так и карбоновой кислоты (-COOH), отсюда и название аминокислота.Белки - это длинные цепи или полимеры определенного типа аминокислоты, известной как альфа-аминокислота. Альфа-аминокислоты уникальны, потому что функциональные группы амино и карбоновых кислот разделены только одним атомом углерода, который обычно является хиральным углеродом. В этой статье мы сосредоточимся исключительно на альфа-аминокислотах, из которых состоят белки. [7] [8]

Белки представляют собой цепочки аминокислот, которые собираются через амидные связи, известные как пептидные связи. Разница в группе боковой цепи или R-группе определяет уникальные свойства каждой аминокислоты.Затем уникальность различных белков определяется тем, какие аминокислоты они содержат, как эти аминокислоты расположены в цепи, и другими сложными взаимодействиями, которые цепь осуществляет с собой и с окружающей средой. Эти полимеры аминокислот способны производить разнообразие, наблюдаемое в жизни.

Существует около 20 000 уникальных генов, кодирующих белок, ответственных за более чем 100 000 уникальных белков в организме человека. Хотя в природе встречаются сотни аминокислот, для производства всех белков, содержащихся в организме человека и в большинстве других форм жизни, необходимо всего около 20 аминокислот.Все эти 20 аминокислот представляют собой L-изомер, альфа-аминокислоты. Все они, кроме глицина, содержат хиральный альфа-углерод. И все эти аминокислоты являются L-изомерами с R-абсолютной конфигурацией, за исключением глицина (без хирального центра) и цистеина (S-абсолютная конфигурация из-за серосодержащей R-группы). Следует упомянуть, что аминокислоты селеноцистеин и пирролизин считаются 21-й и 22-й аминокислотами соответственно. Это недавно открытые аминокислоты, которые могут включаться в белковые цепи во время синтеза рибосомных белков.Пирролойзин жизненно важен; однако люди не используют пирролизин для синтеза белка. После трансляции эти 22 аминокислоты также могут быть изменены посредством посттрансляционной модификации, чтобы добавить дополнительное разнообразие в генерацию белков. [8]

От 20 до 22 аминокислот, которые составляют белки, включают:

Из этих 20 аминокислот девять аминокислот являются незаменимыми:

  • Фенилаланин

  • Валин

  • Триптофан

  • 18
    18

    Изолейцин

  • Метионин

  • Гистидин

  • Лейцин

  • Лизин

Незаменимые, также известные как замещаемые аминокислоты, могут быть исключены из рациона.Организм человека может синтезировать эти аминокислоты, используя только незаменимые аминокислоты. Для большинства физиологических состояний здорового взрослого человека указанные выше девять аминокислот являются единственными незаменимыми аминокислотами. Однако такие аминокислоты, как аргинин и гистидин, можно считать условно незаменимыми, поскольку организм не может синтезировать их в достаточных количествах в течение определенных физиологических периодов роста, включая беременность, рост в подростковом возрасте или восстановление после травмы [9].

Механизм

Хотя для синтеза белка человека требуется двадцать аминокислот, люди могут синтезировать только половину этих необходимых строительных блоков.У людей и других млекопитающих есть только генетический материал, необходимый для синтеза ферментов, обнаруженных в путях биосинтеза заменимых аминокислот. Вероятно, есть эволюционное преимущество в удалении длинных путей, необходимых для синтеза незаменимых аминокислот с нуля. Потеряв генетический материал, необходимый для синтеза этих аминокислот, и полагаясь на окружающую среду, чтобы обеспечить эти строительные блоки, эти организмы могут снизить расход энергии, особенно при репликации своего генетического материала.Эта ситуация дает преимущество в выживании; однако это также создает зависимость от других организмов в отношении материалов, необходимых для синтеза белка. [10] [11] [12]

Клиническая значимость

Классификация незаменимых и заменимых аминокислот была впервые представлена ​​в исследованиях питания, проведенных в начале 1900-х годов. Одно исследование (Rose 1957) показало, что человеческое тело способно поддерживать азотный баланс при диете, состоящей только из восьми аминокислот. [13] Эти восемь аминокислот были первой классификацией незаменимых аминокислот или незаменимых аминокислот.В это время ученые смогли идентифицировать незаменимые аминокислоты, проведя исследования кормления очищенными аминокислотами. Исследователи обнаружили, что, когда они исключили из рациона отдельные незаменимые аминокислоты, субъекты не смогли бы расти или поддерживать азотный баланс. Более поздние исследования показали, что некоторые аминокислоты являются «условно незаменимыми» в зависимости от метаболического состояния субъекта. Например, хотя здоровый взрослый может синтезировать тирозин из фенилаланина, у маленького ребенка может не развиться необходимый фермент (фенилаланингидроксилаза) для осуществления этого синтеза, и поэтому они не смогут синтезировать тирозин из фенилаланина, что делает тирозин незаменимым продуктом. незаменимая аминокислота в этих условиях.Эта концепция также появляется при различных болезненных состояниях. По сути, отклонения от стандартного метаболического состояния здорового взрослого человека могут привести организм в такое метаболическое состояние, при котором для баланса азота требуется больше, чем стандартные незаменимые аминокислоты. В общем, оптимальное соотношение незаменимых и заменимых аминокислот требует баланса, зависящего от физиологических потребностей, которые различаются у разных людей. Поиск оптимального соотношения аминокислот в общем парентеральном питании при заболеваниях печени или почек является хорошим примером различных физиологических состояний, требующих различного потребления питательных веществ.Следовательно, термины «незаменимые аминокислоты» и «заменимые аминокислоты» могут вводить в заблуждение, поскольку все аминокислоты могут быть необходимы для обеспечения оптимального здоровья. [1]

При состояниях недостаточного потребления незаменимых аминокислот, таких как рвота или низкий аппетит, могут появиться клинические симптомы. Эти симптомы могут включать депрессию, беспокойство, бессонницу, усталость, слабость, задержку роста у молодых и т. Д. Эти симптомы в основном вызваны недостаточным синтезом белка в организме из-за нехватки незаменимых аминокислот.Необходимое количество аминокислот необходимо для производства нейротрансмиттеров, гормонов, роста мышц и других клеточных процессов. Эти недостатки обычно присутствуют в более бедных частях мира или у пожилых людей, которым не уделяется должного ухода [2].

Квашиоркор и маразм являются примерами более тяжелых клинических расстройств, вызванных недоеданием и недостаточным потреблением незаменимых аминокислот. Квашиоркор - это форма недоедания, характеризующаяся периферическими отеками, сухой шелушащейся кожей с гиперкератозом и гиперпигментацией, асцитом, нарушением функции печени, иммунодефицитом, анемией и относительно неизменным составом мышечных белков.Это результат диеты с недостаточным содержанием белка, но достаточным количеством углеводов. Маразм - это форма недоедания, характеризующаяся истощением, вызванным недостатком белка и недостаточным потреблением калорий в целом. [14]

Повышение квалификации / Контрольные вопросы

Рисунок

Родовая структура аминокислот. Внесен и создан Майклом Лопесом, B.S.

Ссылки

1.
Hou Y, Yin Y, Wu G. Необходимость в питании «незаменимых в питательном отношении аминокислот» для животных и людей.Exp Biol Med (Maywood). 2015 август; 240 (8): 997-1007. [Бесплатная статья PMC: PMC4935284] [PubMed: 26041391]
2.
Hou Y, Wu G. Adv Nutr. 01 ноября 2018 г .; 9 (6): 849-851. [Бесплатная статья PMC: PMC6247364] [PubMed: 30239556]
3.
Reeds PJ. Незаменимые и незаменимые аминокислоты для человека. J Nutr. 2000 Июл; 130 (7): 1835С-40С. [PubMed: 10867060]
4.
Le DT, Chu HD, Le NQ. Улучшение питательного качества растительных белков с помощью генной инженерии.Curr Genomics. 2016 июн; 17 (3): 220-9. [Бесплатная статья PMC: PMC4869009] [PubMed: 27252589]
5.
Hoffman JR, Falvo MJ. Белок - какой лучше? J Sports Sci Med. 2004 сентябрь; 3 (3): 118-30. [Бесплатная статья PMC: PMC34] [PubMed: 24482589]
6.
Джуд С., Капур А.С., Сингх Р. Аминокислотный состав и химическая оценка качества белка зерновых культур при поражении насекомыми. Растительная еда Hum Nutr. 1995 сентябрь; 48 (2): 159-67. [PubMed: 8837875]
7.
ЛаПелуса А., Кошик Р. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 5 декабря 2020 г. Физиология, белки. [PubMed: 32310450]
8.
Ву Г. Аминокислоты: метаболизм, функции и питание. Аминокислоты. 2009 Май; 37 (1): 1-17. [PubMed: 19301095]
9.
de Koning TJ. Нарушения синтеза аминокислот. Handb Clin Neurol. 2013; 113: 1775-83. [PubMed: 23622400]
10.
Guedes RL, Prosdocimi F, Fernandes GR, Moura LK, Ribeiro HA, Ortega JM.Пути биосинтеза аминокислот и ассимиляции азота: большая делеция генома в процессе эволюции эукариот. BMC Genomics. 2011 22 декабря; 12 Дополнение 4: S2. [Бесплатная статья PMC: PMC3287585] [PubMed: 22369087]
11.
D'Souza G, Waschina S, Pande S, Bohl K, Kaleta C, Kost C. биосинтетические гены у бактерий. Эволюция. 2014 сентябрь; 68 (9): 2559-70. [PubMed: 248]
12.
Сигенобу С., Ватанабе Х., Хаттори М., Сакаки Й., Исикава Х.Последовательность генома внутриклеточного бактериального симбионта тлей Buchnera sp. APS. Природа. 2000, сентябрь 07; 407 (6800): 81-6. [PubMed: 10993077]
13.
ROSE WC. Потребности в аминокислотах взрослого человека. Nutr Abstr Rev.1957 июл; 27 (3): 631-47. [PubMed: 13465065]
14.
Benjamin O, Lappin SL. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 19 июля 2020 г., Квашиоркор. [PubMed: 29939653]

Аминокислота - Энциклопедия Нового Света

Общая структура молекулы аминокислоты.Аминогруппа находится слева, а группа карбоновой кислоты - справа. Группа R уникальна для каждой аминокислоты.

Аминокислота представляет собой органическую молекулу с тремя основными компонентами: аминогруппой (-Nh3), группой карбоновой кислоты (-COOH) и группой R или боковой цепью, уникальной для каждой аминокислоты.

Аминокислоты являются основными структурными строительными блоками белков. Подобно тому, как буквы алфавита можно комбинировать по-разному, чтобы образовать бесконечное множество слов, ограниченное количество аминокислот может быть связано вместе в различных последовательностях, чтобы сформировать обширный массив белков.Уникальная трехмерная форма каждого белка, которая является результатом линейной последовательности аминокислот, определяет конкретную функцию белка в организме.

Растения синтезируют необходимые им аминокислоты, используя углерод и кислород из воздуха, водород из воды и азот, который был преобразован в пригодную для использования форму посредством фиксации азота. Животные могут синтезировать определенные аминокислоты. Те важные аминокислоты, которые не могут быть синтезированы животным или со скоростью, достаточной для удовлетворения его физиологических потребностей, и которые, следовательно, должны быть получены с пищей, называются незаменимыми аминокислотами .Незаменимые аминокислоты различаются в зависимости от типа животного. Хотя всем позвоночным требуются определенные аминокислоты, которые их клетки не могут синтезировать, жвачные животные (например, крупный рогатый скот) несут в одном из желудков микробы, которые синтезируют аминокислоты, необходимые животным. Аминокислоты отражают взаимосвязь жизни, поскольку нежвачные животные зависят от растений для получения незаменимых аминокислот, жвачные животные зависят от микробов, находящихся внутри, в качестве источника, и даже растения зависят от бактерий, которые фиксируют азот в форме, которую они могут использовать для производства аминокислоты.

Хотя в природе существует более 100 аминокислот, человеческому организму для нормального функционирования требуется 20 аминокислот, называемых стандартными аминокислотами . Примерно половина этих стандартных аминокислот считаются незаменимыми аминокислотами, которые невозможно синтезировать и которые должны быть получены с пищей.

Источники аминокислот

Стандартные аминокислоты

У человека 20 аминокислот известны как стандартные аминокислоты, или протеиногенные аминокислоты.Как следует из названия «протеиногенный» (буквально , строящий белок ), эти аминокислоты кодируются стандартным генетическим кодом и участвуют в процессе синтеза белка. Они образуются из матрицы мРНК в процессе, называемом трансляцией, посредством которого генетическая информация, закодированная в форме нуклеиновых кислот, транслируется в аминокислоты, необходимые для синтеза белка. Комбинации этих аминокислот производят каждый отдельный белок, необходимый для гомеостаза (то есть поддержания стабильной внутренней среды) человеческого тела.

Химические структуры 20 стандартных аминокислот.

Из этих 20, 19 встречаются в природе как оптически активные левосторонние молекулы из-за асимметричного центрального атома углерода, а одна (глицин) оптически нейтральна. Стандартные аминокислоты, таким образом, демонстрируют образец 1 + 19. Этот образец 1 + 19 также встречается в ядерной химии, описывая двадцать элементов, которые встречаются как «чистые изотопы»; один элемент (бериллий) имеет четный атомный номер 4, а остальные девятнадцать элементов (F, Na, Al, P, Sc, Mn, Co, As, Y, Nb, Rh, I, Cs, Pr, Tb, Ho, Tm, Au, Bi) имеют нечетные атомные номера.Такой же паттерн 1 + 19 встречается среди двадцати элементов, которые встречаются в виде двух стабильных изотопов. Соответствие узоров на разных уровнях природы - одна из нерешенных загадок науки. [1]

Незаменимые аминокислоты

Примерно половина из 20 стандартных аминокислот называется незаменимыми аминокислотами, потому что они не могут быть синтезированы человеческим организмом из других соединений посредством химических реакций; вместо этого их нужно принимать с пищей. У человека незаменимыми аминокислотами являются лизин , изолейцин , фенилаланин , лейцин , метионин , триптофан , треонин и валин . Аргинин и гистидин также могут быть классифицированы как незаменимые аминокислоты, хотя обычно они считаются незаменимыми только для детей, чей неразвитый метаболизм не может их синтезировать. Таким образом, количество незаменимых аминокислот в организме человека по-разному перечисляется как 8 или 10.

Остальные стандартные аминокислоты не являются необходимыми; хотя они могут быть получены из пищи, организм также может синтезировать их по мере необходимости.

Нестандартные аминокислоты

Помимо 20 стандартных аминокислот и двух специальных аминокислот, селеноцистеина и пирролизина, которые кодируются ДНК нетипичным образом, существует большое количество нестандартных или непротеиногенных аминокислот .Последние либо не встречаются в белках (таких как аминокислоты карнитин, ГАМК или L-ДОПА), либо они не кодируются стандартным генетическим кодом (например, гидроксипролин и селенометионин), но могут быть результатом модификации стандартных аминокислоты после того, как белок был сформирован на стадии трансляции синтеза белка.

Некоторые из этих нестандартных аминокислот были обнаружены в метеоритах, особенно в углеродистых хондритах, состав которых считается типичным для солнечной туманности или газового облака, из которого образовалась солнечная система.Например, более 79 аминокислот были обнаружены в примитивном метеорите Мерчисон, разновидности углеродистого хондрита. Микроорганизмы и растения также могут продуцировать необычные аминокислоты, которые можно найти в пептидных антибиотиках, таких как низин, который используется в качестве пищевого консерванта.

Строение аминокислот

В биохимии термин «аминокислота» часто используется для обозначения альфа-аминокислот : тех аминокислот, в которых амино- и карбоксилатные группы присоединены к одному и тому же углероду, так называемому альфа-углероду (альфа-углерод ).Общая структура этих протеиногенных альфа-аминокислот:

  R 
     |
 Н  2  N-C-COOH
     |
     ЧАС
 

, где R представляет собой боковую цепь , специфичную для каждой аминокислоты. Исключением из этой базовой структуры является пролин, боковая цепь которого циклизуется на основной цепи, образуя кольцевую структуру, в которой вторичная аминогруппа заменяет первичную аминогруппу.

Когда аминокислоты объединяются в белки, основная аминогруппа и кислая карбоксильная группа нейтрализуются.Вместо этого боковые цепи аминокислот определяют кислотно-основные свойства белков. Таким образом, аминокислоты обычно классифицируются по двум основным химическим свойствам боковой цепи: заряд группы R (который определяет, действует ли белок как слабая кислота или слабое основание) и его полярность (или склонность к взаимодействию с водой. при нейтральном pH).

Эти свойства влияют на взаимодействие аминокислот с другими структурами внутри белка, а также на их взаимодействие с другими белками.Например, растворимые белки имеют поверхность, богатую полярными аминокислотами, такими как серин и треонин. Напротив, интегральные мембранные белки имеют тенденцию иметь внешнее кольцо из гидрофобных аминокислот (которые, как правило, не взаимодействуют с водой), которые прикрепляют их к липидному бислою. Точно так же белки, которые должны связываться с положительно заряженными молекулами, имеют поверхности, богатые отрицательно заряженными аминокислотами, такими как глутамат и аспартат, в то время как белки, связывающиеся с отрицательно заряженными молекулами, имеют поверхности, богатые положительно заряженными цепями, такими как лизин и аргинин.

Изомеры

Большинство аминокислот встречается в виде двух возможных оптических изомеров, называемых D и L. L-аминокислоты представляют собой подавляющее большинство аминокислот, содержащихся в белках. D-аминокислоты содержатся в некоторых белках, вырабатываемых экзотическими морскими организмами, такими как шишки. Они также являются многочисленными компонентами протеогликанов клеточных стенок бактерий.

Функции аминокислот в синтезе белка

Резюме образования пептидной связи. Нажмите на изображение, чтобы увидеть реакцию.

Две аминокислоты связаны между собой пептидной связью, которая образуется, когда основная аминогруппа одной аминокислоты реагирует с кислой карбоксильной группой второй аминокислоты. Эта реакция конденсации (потеря воды) дает пептидную связь и молекулу воды. аминокислотный остаток - это то, что остается от аминокислоты после того, как молекула воды (H + со стороны аминогруппы и OH - со стороны карбоновой группы) была потеряна при образовании пептида. связь.

Белки затем создаются путем полимеризации аминокислот, процесса, в котором аминокислоты соединяются в цепочки, называемые, в зависимости от их длины, пептидами или полипептидами.

Другие биологические роли аминокислот

Помимо своей функции в образовании белков, аминокислоты играют и другие биологически важные роли. Стандартные аминокислоты глицин и глутамат, которые содержатся в белках, также действуют как нейротрансмиттеры, которые соответственно подавляют и усиливают сигналы в нервной системе.Нестандартная аминокислота карнитин используется для транспорта липидов внутри клетки.

Многие аминокислоты используются для синтеза молекул, отличных от белков:

  • Триптофан - предшественник серотонина, нейромедиатора, важного для регуляции настроения.
  • Глицин является одним из реагентов при синтезе порфиринов, таких как гем, который является компонентом молекул гемоглобина, обнаруженных в красных кровяных тельцах.
  • Аргинин используется для синтеза гормона оксида азота.

Вещества, полученные из аминокислот, находят важное применение в медицине и пищевой промышленности; Например:

  • Аспартам (аспартилфенилаланин-1-метиловый эфир) - искусственный подсластитель, а глутамат натрия - пищевая добавка, усиливающая вкус.
  • 5-HTP (5-гидрокситриптофан) использовался для лечения неврологических проблем, связанных с PKU (фенилкетонурия), а также депрессии (как альтернатива L-триптофану).
  • L-ДОПА (L-дигидроксифенилаланин) - это лекарство, используемое для лечения симптомов болезни Паркинсона.

Таблица химических свойств

Ниже приводится таблица, в которой перечислены символы и химические свойства стандартных аминокислот. Указанная масса представляет собой средневзвешенное значение всех распространенных изотопов и включает массу H 2 О. Однобуквенный символ для неопределенной аминокислоты - X . Трехбуквенный символ Asx или однобуквенный символ B означает, что аминокислота представляет собой аспарагин или аспарагиновую кислоту, тогда как Glx или Z означает глутаминовую кислоту или глутамин.Трехбуквенный символ Sec или однобуквенный символ U относится к селеноцистеину. Буквы J и O не используются.

Незаменимые аминокислоты отмечены звездочкой.

Сокр. Полное имя Тип боковой цепи Масса пИ pK 1
(α-COOH)
pK 2
(α- + NH 3 )
pKr (R) Замечания
А Ала Аланин гидрофобный 89.09 6,01 2,35 9,87 Очень богатый и универсальный. Он ведет себя довольно нейтрально и может располагаться как в гидрофильных областях снаружи белка, так и в гидрофобных внутренних областях.
С Cys Цистеин гидрофобный (Nagano, 1999) 121,16 5,05 1,92 10,70 8,18 Атом серы легко связывается с ионами тяжелых металлов.В окислительных условиях два цистеина могут быть соединены дисульфидной связью с образованием аминокислоты цистина. Когда цистины являются компонентами белка, они усиливают третичную структуру и делают белок более устойчивым к разворачиванию и денатурации; поэтому дисульфидные мостики распространены в белках, которые должны функционировать в суровых условиях, пищеварительных ферментах (например, пепсине и химотрипсине), структурных белках (например, кератине) и белках, которые слишком малы, чтобы сохранять свою форму самостоятельно (например,инсулин).
D Асп аспарагиновая кислота кислый 133,10 2,85 1,99 9,90 3,90 Действует аналогично глутаминовой кислоте. Несет гидрофильную кислотную группу с сильным отрицательным зарядом. Обычно располагается на внешней поверхности белка, что делает его водорастворимым. Связывается с положительно заряженными молекулами и ионами, часто используется в ферментах для фиксации иона металла.
E Glu Глутаминовая кислота кислый 147.13 3,15 2,10 9,47 4,07 Действует аналогично аспарагиновой кислоте. Имеет более длинную и чуть более гибкую боковую цепь.
* Ф Phe фенилаланин гидрофобный 165,19 5,49 2,20 9,31 Фенилаланин, тирозин и триптофан содержат большую жесткую ароматическую группу на боковой цепи. Это самые большие аминокислоты.Подобно изолейцину, лейцину и валину, они гидрофобны и имеют тенденцию ориентироваться внутрь свернутой белковой молекулы.
г Gly Глицин гидрофобный 75,07 6,06 2,35 9,78 Из-за наличия двух атомов водорода у α-углерода глицин не является оптически активным. Это самая маленькая аминокислота, она легко вращается и добавляет гибкости белковой цепи.Он может поместиться в самые тесные пространства (например, в тройную спираль коллагена).
* В Его гистидин базовый 155,16 7,60 1,80 9,33 6,04 Даже в слабокислой среде происходит протонирование азота, изменяющее свойства гистидина и полипептида в целом. Он используется многими белками как регуляторный механизм, изменяя конформацию и поведение полипептида в кислых областях, таких как поздняя эндосома или лизосома, вызывая изменение конформации ферментов.
* Я Иль Изолейцин гидрофобный 131,17 6,05 2,32 9,76 Изолейцин, лейцин и валин имеют большие алифатические гидрофобные боковые цепи. Их молекулы жесткие, и их взаимные гидрофобные взаимодействия важны для правильного сворачивания белков, поскольку эти цепи имеют тенденцию располагаться внутри молекулы белка.
* К Lys Лизин базовый 146.19 9,60 2,16 9,06 10,54 Действует аналогично аргинину. Содержит длинную гибкую боковую цепь с положительно заряженным концом. Гибкость цепи делает лизин и аргинин подходящими для связывания с молекулами со многими отрицательными зарядами на их поверхности. (например, ДНК-связывающие белки имеют свои активные области, богатые аргинином и лизином.) Сильный заряд делает эти две аминокислоты склонными к расположению на внешних гидрофильных поверхностях белков.
* л лей лейцин гидрофобный 131,17 6,01 2,33 9,74 Действует аналогично изолейцину и валину. См. Изолейцин.
* М Met метионин гидрофобный 149,21 5,74 2,13 9,28 Всегда первая аминокислота, которая включается в белок; иногда удаляется после перевода.Как и цистеин, он содержит серу, но с метильной группой вместо водорода. Эта метильная группа может быть активирована и используется во многих реакциях, в которых новый атом углерода присоединяется к другой молекуле.
N Asn аспарагин гидрофильный 132,12 5,41 2,14 8,72 Нейтрализованная версия аспарагиновой кислоты.
п. Pro Пролин гидрофобный 115.13 6,30 1,95 10,64 Содержит необычное кольцо для N-концевой аминогруппы, которое заставляет амидную последовательность CO-NH принимать фиксированную конформацию. Может нарушать структуры сворачивания белка, такие как α-спираль или β-лист, вызывая желаемый излом в белковой цепи. Часто встречается в коллагене, где он подвергается посттрансляционной модификации гидроксипролина. Необычный в других местах.
Q Gln Глютамин гидрофильный 146.15 5,65 2,17 9,13 Нейтрализованная версия глутаминовой кислоты. Используется в белках и как хранилище аммиака.
* R Арг Аргинин базовый 174,20 10,76 1,82 8,99 12,48 Функционально похож на лизин.
ю. Ser Серин гидрофильный 105.09 5,68 2,19 9,21 Серин и треонин имеют короткую группу, оканчивающуюся гидроксильной группой. Его водород легко удалить, поэтому серин и треонин часто действуют как доноры водорода в ферментах. Оба они очень гидрофильны, поэтому внешние области растворимых белков, как правило, богаты ими.
* т Thr Треонин гидрофильный 119,12 5.60 2,09 9,10 Действует аналогично серину.
* В Вал Валин гидрофобный 117,15 6,00 2,39 9,74 Действует аналогично изолейцину и лейцину. См. Изолейцин.
* Вт Trp Триптофан гидрофобный 204,23 5.89 2,46 9,41 Действует аналогично фенилаланину и тирозину (см. Фенилаланин). Предшественник серотонина.
Y Тюр тирозин гидрофобный 181,19 5,64 2,20 9,21 10,46 Действует аналогично фенилаланину и триптофану (см. Фенилаланин). Предшественник меланина, адреналина и гормонов щитовидной железы.

Банкноты

  1. ↑ Peter Plichta Plichta. Тайная формула Бога: расшифровка загадки Вселенной и простое число. Код . Shaftesbury: Element Books, 1997. ISBN 1862040141

Список литературы

  • Дулиттл Р. Ф. 1989. Избыточность в белковых последовательностях. В Predictions of Protein Structure and the Principles of Protein Conformation , ed. Г.Д. Фасман, 599-623. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Plenum Press.
  • Нельсон Д.Л. и М. М. Кокс. 2000. Принципы биохимии Ленингера , 3-е издание. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Издательство Worth.
  • Naganoa, N., O. Motonori, and K. Nishikawa. 1999. Сильная гидрофобная природа остатков цистеина в белках. Письма FEBS 458 (1): 69-71. О гидрофобной природе цистеина.

кредитов

Энциклопедия Нового Света Писатели и редакторы переписали и завершили статью Википедия в соответствии со стандартами New World Encyclopedia .Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с указанием авторства. Кредит предоставляется в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на участников Энциклопедии Нового Света, и на самоотверженных добровольцев Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних публикаций википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в Энциклопедию Нового Света :

Примечание. Некоторые ограничения могут применяться к использованию отдельных изображений, на которые распространяется отдельная лицензия.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *