Четверг, 30 мая

Условно незаменимые аминокислоты: Недопустимое название — SportWiki энциклопедия

«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.

Пищевые аминокислоты — Компания НЕО Кемикал

Аминокислоты — основной элемент построениях всех белков. Они делятся на заменимые, незаменимые и условно незаменимые.

Незаменимые аминокислоты – те аминокислоты, которые не могут быть синтезированы в организме человека и должны поступать в организм с пищей.

Условно незаменимыми кислотами называются аминокислоты, которые синтезируются организмом человека при определенных условиях. Часто организм испытывает недостаток этих аминокислот.

К заменимым относятся аминокислоты, которые наш организм способен синтезировать самостоятельно.

ВСАА — это комплекс из трех незаменимых аминокислот: L-лейцин, L-изолейцин и L-валин, основной материал для построения новых мышц. Составляют 35% всех аминокислот в мышцах и принимают важное участие в процессах анаболизма и восстановления, обладают антикатаболическим действием. BCAA не могут синтезироваться в организме, поэтому получать человек их может только с пищей и специальными добавками. BCAA в первую очередь метаболируются в мышцах, их можно рассматривать как основное «топливо» для мышц, которое повышает спортивные показатели, улучшает состояние здоровья, к тому же они абсолютно безопасны.

L — Валин — Один из главных компонентов в росте и синтезе тканей тела. Вместе с лейцином и изолейцином служит источником энергии в мышечных клетках, а также препятствует снижению уровня серотонина. Также необходим для поддержания нормального обмена азота в организме, входит в состав практически всех известных белков, является незаменимой аминокислотой не синтезируется в организме человека и поэтому должен поступать с пищей. Входит в состав ВСАА.

L — Лейцин — Лейцин входит в состав природных белков, применяется для лечения болезней печени, анемий и других заболеваний. В среднем суточная потребность организма в лейцине для здорового человека составляет 4-6 грамм. Входит в состав ВСАА и многих БАД

L —  Изолейцин — это аминокислота входящая в состав всех природных белков. Является незаменимой аминокислотой, что означает, что изолейцин не может синтезироваться в организме человека и должен поступать в него с пищей. Участвует в энергетическом обмене..

L — Глутамин – одна из 20 стандартных аминокислот, входящих в состав белка. Самая распространенная аминокислота организма, мышцы состоят из неё на 60%. Широко используется в спортивном питании и при производстве БАД.

Креатин – Креатин чаще всего используется для повышения эффективности физических нагрузок и увеличения мышечной массы у спортсменов. Существуют научные исследования, поддерживающие использование креатина для улучшения спортивной активности молодых и здоровых людей во время кратковременной интенсивной активности и нагрузки

 

​Аминокислоты. Познакомимся поближе?


Вы наверняка слышали о пользе аминокислот. Но что они на самом деле значат для нашего организма?


Начнем с того, что аминокислоты — это крошечные «кирпичики» составляющие молекулу белка. А белок — это основа любого живого организма.


В природе ученые обнаружили более 500 видов аминокислот, но только 20 из них кодируются в генетическом коде человека.


Аминокислоты делятся на 9 незаменимых (попадают в организм исключительно с пищей) и 11 заменимых (синтезируются в организме).


Заменимые аминокислоты:

  • аланин: легко превращается в печени в глюкозу и наоборот. Этот процесс называется глюконеогенез. Благодаря ему в крови поддерживается уровень глюкозы, необходимый для работы многих тканей и органов (нервной системы, эритроцитов). Аланин служит важным источником глюкозы в условиях недостаточного ее количества, например, после длительного голодания или тяжёлой физической работы.
  • аргинин: условно-незаменимая аминокислота. У здорового человека он вырабатывается организмом в достаточном количестве. У детей, подростков, пожилых и больных людей синтез его часто недостаточен. Аргинин является одним из ключевых метаболитов (продуктов обмена веществ) в процессах азотистого обмена, обладающего множественными эффектами — от противовоспалительного до стимуляции ангиогенеза (процесса образования новых кровеносных сосудов в органе или ткани).
  • аспарагин: требуется для нормального функционирования нервной системы, а также играет важную роль в синтезе аммиака. Аспарагин стал первой аминокислотой, полученной человеком. В 1806 году он был выделен из сока спаржи (отсюда и название) французскими химиками Луи Николя Вокленом и Пьером Жаном Робике.
  • аспарагиновая кислота: в организме встречается в свободном виде и в составе белков. Выполняет роль нейромедиатора (вещество, через которое осуществляется передача электрического импульса между нейронами) в центральной нервной системе. Играет важную роль в обмене азотистых веществ, участвует в образовании мочевины.
  • цистеин: компонент α-кератинов (основных белков ногтей, кожи и волос). Способствует формированию коллагена и улучшает эластичность и текстуру кожи. Цистеин входит в состав некоторых пищеварительных ферментов, способствует обезвреживанию отдельных токсических веществ и защищает организм от повреждающего действия радиации. Он — один из самых мощных антиоксидантов, при этом антиоксидантное действие усиливается при одновременном приеме с цистеином витамина С и селена.
  • глутамин: его концентрация в крови составляет 500—900 мкмоль/л, что выше концентрации любой другой аминокислоты. Но и функций у него немало! Глутамин участвует в азотистом обмене, в синтезе других аминокислот (гистидина, например), в биосинтезе углеводов, в синтезе нуклеиновых кислот, фолиевой кислоты и серотонина, в процессе окисления в клетках мозговой ткани с выходом энергии, запасаемой в виде АТФ. Глутамин работает как нейромедиатор, а также способен повышать проницаемость мышечных клеток для ионов калия, и, наконец, укрепляет иммунитет.
  • глутаминовая кислота: является нейромедиаторной аминокислотой, важнейшим представителем класса «возбуждающих аминокислот». В медицине применение глутаминовой кислоты оказывает незначительное психостимулирующее, возбуждающее действие, что используют в лечении ряда заболеваний нервной системы.
  • глицин: является нейромедиаторной аминокислотой, проявляющей двоякое действие. Глициновые рецепторы имеются во многих участках головного и спинного мозга и вызывают «тормозящее» воздействие на нейроны, уменьшают выделение из нейронов «возбуждающих» аминокислот, таких, как глутаминовая кислота. В спинном мозге глицин приводит к торможению мотонейронов (нервные клетки, обеспечивающие моторную координацию и поддержание мышечного тонуса), что позволяет использовать его в неврологической практике для устранения повышенного мышечного тонуса.
  • пролин: это основной компонент белка соединительной ткани — коллагена.
  • серин: участвует в образовании ряда ферментов и в биосинтезе ряда других аминокислот: глицина, цистеина, метионина, триптофана.
  • тирозин: входит в состав ферментов, во многих из которых именно ему отведена ключевая роль в ферментативной активности и её регуляции. Подавляет аппетит, способствует уменьшению отложения жиров, способствует выработке меланина и улучшает функции надпочечников, щитовидной железы и гипофиза.


Незаменимые аминокислоты:

  • гистидин: входит в состав активных центров множества ферментов, является предшественником в биосинтезе гистамина. Способствует росту и восстановлению тканей. В большом количестве содержится в гемоглобине; используется при лечении ревматоидных артритов, аллергии, язв и анемии. Недостаток гистидина может вызвать ослабление слуха.
  • изолейцин: участвует в энергетическом обмене.
  • лейцин: ходит в состав всех природных белков, применяется для лечения болезней печени и анемии.
  • лизин: аминокислота, необходимая для роста, восстановления тканей, производства антител, гормонов и ферментов. Лизин поддерживает уровень энергии и сохраняет здоровым сердце, благодаря карнитину, который образуется в организме из него. Лизин участвует в формировании коллагена и восстановлении тканей. Его применяют в восстановительный период после операций и спортивных травм. Лизин улучшает усвоение кальция из крови и транспорт его в костную ткань, поэтому он может быть неотъемлемой частью программы лечения и профилактики остеопороза. Лизин замедляет повреждение хрусталика, особенно при диабетической ретинопатии. Дефицит лизина неблагоприятно сказывается на синтезе белка, что приводит к утомляемости, усталости и слабости, плохому аппетиту, замедлению роста и снижению массы тела, неспособности к концентрации, раздражительности, кровоизлияниям в глазное яблоко, потере волос, анемии и проблемам в репродуктивной сфере.
  • метионин: участвует в синтезе холина, адреналина,цистеина. Способствует снижению содержания холестерина в крови и уменьшению отложения нейтрального жира в печени и улучшению ее функции, может оказывать умеренное антидепрессивное действие (за счёт влияния на биосинтез адреналина).
  • фенилаланин: играет значительную роль в стабилизации белковых структур, является составной частью функциональных центров.
  • треонин: вместе с 19 другими протеиногенными аминокислотами участвует в образовании природных белков. Суточная потребность в треонине для взрослого человека составляет 0,5 г, для детей — около 3 г.
  • триптофан: с его участием синтезируются белки и витамин В3, гормон роста. Но самое важное, что он является биологическим предшественником серотонина (из которого затем может синтезироваться мелатонин — регулятор сна).
  • валин: эта аминокислота названа в честь растения — валерианы. Валин служит одним из исходных веществ при биосинтезе пантотеновой кислоты (витамин В5).


Незаменимые аминокислоты и питание.


Незаменимые аминокислоты не запасаются организмом как жиры или крахмал, поэтому они должны регулярно поступать в организм. Если этого не делать, то синтез белка в организме может замедлиться. А это, в свою очередь, приведет к ослаблению иммунитета, стрессу и хронической усталости.


Аминокислоты поступают в наш организм вместе с белковой пищей, именно поэтому она необходима человеку.


Продукты, богатые аминокислотами, которые необходимо регулярно включать в свой рацион:

  • Мясо: постная говядина, свинина (филе или отбивные)
  • Птица: цыпленок, индейка (грудка)
  • Рыба: палтус, тунец, лосось
  • Яйца
  • Сыр
  • Йогурт
  • Фасоль


И бонус для любителей химии 🙂


Открыть в высоком разрешении


Источники:


https://blog.naturessunshine.com/en/20-amino-acids-important/?sponsor=2655374


https://www.livestrong.com/article/237785-list-of-foods-that-contain-the-most-amino-acids/


https://www.imagerynet.com/amino/20_amino.html

Что такое незаменимые аминокислоты, как пополнить их запас в организме?

Что такое незаменимые аминокислоты, как пополнить их запас в организме?

Организм человека не может функционировать без аминокислот. Некоторые из них он вырабатывает самостоятельно – заменимые и условно заменимые. А некоторые получает исключительно с пищей. Рассказываем, что такое незаменимые аминокислоты, и как пополнить их запас в организме.


Аминокислоты — важное строительное «сырье» в организме человека. Все аминокислоты делятся на 3 группы: заменимые, условно заменимые и незаменимые. Классификация зависит от возможности организма самостоятельно производить эти вещества. Те, которые самостоятельно не вырабатываются, играют большую роль в образовании гормонов, строительстве белковых цепей.

Группа незаменимых аминокислот


Это соединения, которые состоят из углерода, водорода, кислорода и азота. Из общего количества только 9 структурных частей белка считаются незаменимыми. Это вещества, которые не могут синтезироваться организмом, а человек получает их исключительно из пищи.



К незаменимым аминокислотам относятся:

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


Внимание! Каждая из известных кислот является необходимой для слаженной работы всех систем. Рацион должен быть сбалансирован и содержать все вещества. Они обеспечивают полноценную здоровую жизнь, сохраняют молодость и крепость мышц.

Для чего нужны?


Без незаменимых аминокислот не проходит ни один процесс в организме. К основным из них относятся:

  • ответственность за структуру и функционирование белка;
  • стимулирование роста мышц и ответственность за их восстановление;
  • участие в нормальном метаболизме;
  • включение в состав коллагена и эластина;
  • регулирование аппетита, сна и настроения;
  • помощь в формировании защитной оболочки вокруг нервных клеток.


Поэтому регулярное и достаточное поступление аминокислот данной группы является обязательным.

Симптомы дефицита


Если с пищей не поступает нормы незаменимых аминокислот, то возникает дефицит данных веществ. Его симптомы:

  • постоянное чувство усталости и сонливости;
  • анемия, которая сопровождается головокружением и прочими характерными симптомами;
  • значительно ослабевает иммунитет;
  • начинают выпадать волосы.


При этом есть неприятности и при лишнем потреблении данных веществ. Могут начаться патологии щитовидной железы, нарушается работа суставов. Поэтому для употребления суточной нормы незаменимых аминокислот необходимо правильно сформировать рацион, а также проконсультироваться с диетологом.

Как восполнить недостаток


Для обеспечения организма незаменимыми аминокислотами, нужно соблюдать всего несколько правил разумного питания:

  • ежедневно в рационе должна присутствовать молочная и кисломолочная еда;
  • мясо и рыбу также нужно употреблять ежедневно, но готовить их лучше на пару, запекать или тушить, подавать с зеленью;
  • 50 грамм орешков и семян в сутки способствуют обогащению незаменимыми аминокислотами в любом возрасте;
  • следует есть бобовые продукты и зерновые с зеленью.


При регулярном соблюдении таких рекомендаций опасного дефицита незаменимых аминокислот не возникнет, а человек сохранит молодость и здоровье.


Внимание! Особенно важно пополнить рацион аминокислотами при регулярном посещении тренажерного зала или профессиональных занятиях спортом. Тогда расход аминокислот значительно увеличивается, а правильному питанию нужно уделить особое внимание. Оно будет способствовать не только восполнению запаса полезных элементов, но и естественному снижению веса и наращиванию мышечной массы.

Отказ от ответсвенности

Обращаем ваше внимание, что вся информация, размещённая на сайте
Prowellness предоставлена исключительно в ознакомительных целях и не является персональной программой, прямой рекомендацией к действию или врачебными советами. Не используйте данные материалы для диагностики, лечения или проведения любых медицинских манипуляций. Перед применением любой методики или употреблением любого продукта проконсультируйтесь с врачом. Данный сайт не является специализированным медицинским порталом и не заменяет профессиональной консультации специалиста. Владелец Сайта не несет никакой ответственности ни перед какой стороной, понесший косвенный или прямой ущерб в результате неправильного использования материалов, размещенных на данном ресурсе.

Какая роль у незаменимых аминокислот в жизни человека?

Виды аминокислот

Данные органические вещества можно разделить на заменимые и незаменимые аминокислоты. В идеале все виды в сбалансированном виде должны составлять полноценный белок. Но некоторые вещества не могут самостоятельно образовываться в организме и поступают только извне. Это 8 незаменимых аминокислот:

  • Валин. При его недостатке могут наблюдаться нарушения нервной системы и координации движений.
  • Изолейцин. Необходим для поддержания процесса роста.
  • Лейцин. Малое количество способствует снижению массы тела, а также ухудшению работы почек и всех функций щитовидной железы.
  • Лизин. Требуется для поддержания роста и процессов кровообращения.
  • Метионин. Нужен для обеспечения адекватного темпа развития, биосинтеза цистеина и для предотвращения появления тяжелых функциональных расстройств.
  • Треонин. Действует на процессы роста и поддержки белкового баланса и иммунной защиты, выработку коллагена и эластина.
  • Триптофан. Недостаток может привести к образованию онкологии, туберкулеза или диабетического заболевания.
  • Фенилаланин. Нужен для предотвращения фенилкетонурии.

Существуют также условно незаменимые аминокислоты, которые могут синтезироваться организмом при условии того, что некоторые вещества предварительно поступят вместе с пищей. В их список входят аргинин, гистидин, тирозин и цистин.

Читатели считают данные материалы полезными:
  • Действие таурина на организм в бодибилдинге
  • Как нужно правильно принимать аргининовый комплекс от Пурепротеин?

Сколько незаменимых аминокислот содержится в пище

Стандартом сбалансированности для взрослого человека определены следующие суточные нормы поступления незаменимых аминокислот:

  • 3-4 г валина;
  • 3-4 г изолейцина;
  • 4-6 г лейцина;
  • 3-5 г лизина;
  • 2-4 г метионина;
  • 2-3 г треонина;
  • 1 г триптофана;
  • 2-4 фенилаланина.

ВАЖНО! Недостаток поступления незаменимых аминокислот опасен для здоровья.

Основными источниками незаменимых аминокислот выступают соя, бобовые, орехи, морепродукты и мясо, твердые и мягкие сорта сыра и яйца.

Для человека норма аминокислот определяется в соответствии с возрастом, характером его деятельности, климатическими и другими особенностями.

Этот материал отлично дополнят следующие публикации:
  • Применение аминокислот для набора массы и похудения
  • Как принимать Superior Amino 2222 от Optimum Nutrition?

Где получить условно незаменимые аминокислоты?

Данный вид аминокислот не менее важен, чем остальные. Разные его виды способствуют росту мышечных волокон, синтезу белых и красных кровяных телец, укрепляют соединительные ткани и вырабатывают противострессовое вещество. Чтобы помочь организму начать вырабатывать условно незаменимые аминокислоты, важно не пренебрегать молочными продуктами, рыбой и мясом, овсом, пшеницей и соей.

Условно незаменимые аминокислоты могут синтезироваться только в организме взрослого здорового человека, для детей и пожилых людей необходимо их поступление извне.

СОВЕТ: В период активного занятия спортом для восстановления мышц особенно важно следить за уровнем потребляемых продуктов, содержащих необходимые вещества для выработки аминокислот.

Чем заменить аминокислоты

Несмотря на то, что рассматриваемые вещества можно получить из пищи, в некоторых случаях может возникнуть потребность в стандартизации. Определить точное количество поступающих аминокислот можно с помощью аминокислотного комплекса. Это актуально для людей, корректирующих фигуру и подвергающихся высоким физическим нагрузкам.

Некоторые аминокислоты можно получить из препаратов, продаваемых в аптеке. Это глицин, фенилаланин, метионин, глютамин.

К аптечным аминокислотам нужно относиться так же, как и к любым другим препаратам — они могут вызвать как ожидаемый положительный эффект, так и плохое самочувствие при превышении дозы.

Здоровый рацион питания должен содержать незаменимые аминокислоты. При этом важно не обращаться к одному типу продуктов, а сочетать мясо и овощи, фрукты, злаки и другое.

Незаменимые, условно заменимые и заменимые аминокислоты


НЕЗАМЕНИМЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ


должны регулярно поступать в организм культуриста с пищей и пицевыми добавками

Изолейцин


  • Аминокислота с разветвленными боковыми цепочками. Обеспечивает мышечные ткани энергией.

  • Помогает справиться с усталостью мышц при переутомлении.

  • Играет ключевую роль в выработке гемоглобина.

Лейцин


  • Аминокислота с разветвленными боковыми цепочками, используется как источник энергии.

  • Замедляет распад мышечного протеина.

  • Способствует заживлению ран и сращиванию костей.

Валин


  • Аминокислота с разветвленными боковыми цепочками.

  • Не перерабатывается в печени и активно используется мышцами.

Гистидин


  • Поглощает ультрафиолетовые лучи.

  • Важен для производства красных и белых кровяных телец, применяется для лечения анемии.

  • Применяется для лечения аллергических заболеваний, ревматоидных артритов и язв желудка и кишечника.

Лизин


  • Его нехватка может замедлить синтез протеина в мышцах и соединительной ткани.

  • Лизин и витамин С вместе образуют L-карнитин вещество, которое помогает мышцам более эффективно использовать кислород, повышая их выносливость.

  • Способствует росту костей, помогает вырабатывать коллаген — волокнистый протеин, входящий в состав костей, хрящей и других соединительных тканей.

Метионин


  • Предшественник цистина и креатина.

  • Может повышать уровень антиоксидантов (глютатиона) и снижать холестерин.

  • Помогает выводить токсины и восстанавливать ткани печени и почек.

Фенилаланин


  • Главный предшественник тирозина.

  • Усиливает умственные способности, укрепляет память, поднимает настроение и тонус.

  • Применяется для лечения некоторых видов депрессий.

  • Основной элемент в производстве коллагена.

  • Подавляет аппетит.

Треонин


  • Обезвреживает токсины.

  • Помогает предотвратить накопление жира в печени.

  • Важный компонент коллагена.

Триптофан


  • Предшественник нейропередатчика серотонина, который создает успокаивающий эффект.

  • Стимулирует выработку гормона роста.

  • Поступает в организм с естественной пищей


УСЛОВНО ЗАМЕНИМЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ


могут быть синтезированы организмом из других аминокислот

Агринин


  • Усиливает высвобождение инсулина, глюкагона и гормона роста.

  • Помогает залечивать раны, образовывать коллаген, стимулирует иммунную систему.

  • Предшественник креатина.

  • Может увеличить количество спермы и реакцию Т-лимфоцитов.

Цистеин


  • В комбинации с L-аспарагиновой кислотой и L-цитруллином обезвреживает вредные химические вещества.

  • Уменьшает вред от употребления табака и алкоголя.

  • Стимулирует активность белых кровяных телец.

Тирозин


  • Предшественник нейролередатчиков допамина, норэлинефрина и эпинефрина, а также тиреоидина, гормона роста и меланина (пигмент, ответственный за цвет кожи и волос).

  • Повышает настроение.


ЗАМЕНИМЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ


могут быть синтезированы в организме из других аминокислот

Алании


  • Основной компонент соединительных тканей.

  • Главный посредник в глюкозо-аланиновом цикле, позволяющий мышцам и другим тканям получать энергию из аминокислот.

  • Укрепляет иммунную систему.

Аспарагиновая кислота


  • Помогает преобразовывать углеводы в мышечную энергию.

  • Из нее строятся иммуноглобулины и антитела.

  • Уменьшает уровень аммиака после тренировок.

Цистин


  • Укрепляет соединительные ткани и усиливает антиокислительные процессы в организме.

  • Способствует процессам заживления, стимулирует деятельность белых кровяных телец, помогает уменьшить болевые ощущения при воспалениях.

  • Очень важная кислота для кожи и волос.

Глютаминовая кислота


  • Главный — предшественник глутамина, пролина, агринина и глутатиона.

  • Потенциальный источник энергии.

  • Важная кислота для обменных процессов в мозгу и для обменных, процессов других аминокислот.

Глютамин


  • Наиболее распространенная кислота.

  • Играет ключевую роль в работе иммунной системы.

  • Важный источник энергии, особенно для почек и кишечника, когда приходится ограничить число калорий.

  • Топливо для мозга — стимулирует умственную деятельность, способствует концентрации, укрепляет память.

Глицин


  • Помогает вырабатывать другие аминокислоты, является частью структуры гемоглобина и цитохромов (ферментов, участвующих в производстве энергии).

  • Обладает успокаивающим эффектом, иногда применяется для лечения людей, страдающих припадками агрессивности и маниакально- депрессивным психозом.

  • Производит глюкагон, который приводит в действие гликоген.

  • Уменьшает желание есть сладкое.

Орнитин


  • В больших дозах может увеличить секрецию гормона роста.

  • Помогает работать печени и иммунной системе.

  • Способствует заживлению ран.

Пролин


  • Основной элемент для образования соединительных тканей и сердечной мышцы.

  • Отвечает за мышечную энергию.

  • Главный составной элемент коллагена.

Серин


  • Важная кислота для производства клеточной энергии.

  • Стимулирует функции памяти и нервной системы.

  • Укрепляет иммунную систему.

Таурин


  • Помогает поглощению и уничтожению жиров.

  • Может действовать как нейропередатчик в некоторых участках мозга и сетчатой оболочки глаза.

Незаменимые аминокислоты и вегетарианство | Фактор Силы

К незаменимым аминокислотам относятся те аминокислоты, которые тело спортсмена не способно самостоятельно воспроизводить, эти аминокислоты приходят в организм лишь с белковой едой. Многие из вас возможно задавались вопросом, что лучше: Протеин или Аминокислоты? Перечислим, какие к незаменимым аминокислотам относятся.

  •  Валин.  Эта аминокислота минует фильтрующий барьер в печени и применяется в работе каждого мышечного волокна в теле.
  •  Гистидин. Эта аминокислота впитывает ультрафиолетовые лучи. Она крайне важна для крови, принимает участие в создании красных и белых кровяных телец. Определенные дозы этой аминокислоты способны вылечить анемию, аллергию, артириты язвы желудочно-кишечного тракта.
  •  Изолейцин. Наполняет мышцы силой. Способствует более быстрому восстановлению, а также созданию гемоглобина.
  •  Лейцин. Замедляет разрушение мышечного волокна, помогает быстро заживлять раны, кости и сухожилия.
  •  Лизин. Способствует поддержанию баланса кислорода в организме, росту костей, хрящей, созданию коллагена.
  •  Метионин. Помогает повысить уровень антиоксидантов(глютатиона) и понизить уровень холестерина. Способствует утилизации токсинов.
  •  Треонин. Выводит токсины. Уменьшает жир в печени.
  •  Триптофан. Помогает в синтезе тестостерона.
  •  Фенилаланин. Помогает в умственном труде, улучшает память, улучшает настроение.  Лечит депрессию, уменьшает аппетит.

 Условно незаменимые аминокислоты — это аминокислоты, которые при конкретном возрасте и виде обмена веществ у конкретного человека не создаются в нужном объеме. Перечислим условно незаменимые аминокислоты.

  •  Аргинин. Способствует выработке инсулина, глюкагона и тестостерона. Участвует в заживлении ран, помогает улучшить состояние иммунитета. Имеет тесный контакт с выработкой тестостерона.
  •  Тирозин. Улучшает настроение, помогает в выработке многих элементов.
  •  Цистеин. Уничтожает многие токсичные. Улучшает иммунитет.

К счастью для людей, не употребляющих в пищу мясо, птицу и рыбу, можно найти все незаменимые аминокислоты в растительной пище. Подобное питание будет иметь для организма положительный эффект, но здоровым и сбалансированным его можно будет назвать при хорошем разнообразии этих растительных продуктов. Вот список растительных продуктов, полностью заменяющих мясные продукты, по незаменимым аминокислотам: зерновые продукты, семейство бобовых (фасоль, соя, чечевица, горох, бобы), грибы, орехи (арахис, грецкие, кешью, миндаль, фундук, кедровые), семечки (тыквенные, пшеничные, льняные, кунжут), нут, яйца, рожь, бурый рис, чечевица, молочные продукты (молоко, сыр, сметана, кефир, йогурт, творог), бананы, финики.

Незаменимые аминокислоты в мясе для людей, в рационе которых присутствует мясо: мясо говядина, мясо свинина, мясо баранина, печень говяжья, мясо куриное, мясо индейки, горбуша, карп, лосось атлантический, сельдь, треска, филе креветки, филе кальмаров. Как видите абсолютно все незаменимые аминокислоты имеют свои аналоги, в зависимости от ваших предпочтений в пище. И при этом не обязательно ограничиваться лишь мясной пищей и верить слухам, что растительная пища не сможет дать необходимого объема и количества незаменимых аминокислот для организма.

Недостаток незаменимых аминокислот – это конечно же то, что они не способны вырабатываться в организме самостоятельно и их объемы в организме человек должен ежедневно полонять с приемом пищи. Недостаток некоторых незаменимых аминокислот в организме способен нанести вред человеку, в некоторых случаях. И так, главное отличие заменимых аминокислот, от незаменимых: незаменимые аминокислоты не синтезируются в человеческом организме, заменимые – синтезируются.

Биосинтез заменимых аминокислот

Современные научные исследования говорят нам о том, что люди в процессе своего развития потеряли возможность вырабатывать все аминокислоты. Заменимые аминокислоты (аланин, аспарагиновая и глутаминовая кислоты и их амиды, аспарагин и глутамин) получаются в результате трансаминирования из промежуточных метаболитов — 2-кетокислот. Пролин вырабатывается в нужном объеме из глутамата, а серин, глицин и цистеин сами по себе природные метаболиты организма человека.

Биологическая роль незаменимых кислот – это быть незаменимым материалом в строительстве всех мышечных волокон, отдельных клеток костей, хрящей и волос. Без аминокислот жизнь человека кажется невозможной. Невозможно нормально жить, расти и развиваться. Наличие огромного разнообразия аминокислот в питании спортсмена и большие объемы употребления помогут организму нормально функционировать. Протеин, содержащий в себе аминокислоты является основой основ рациона любого человека. Незаменимые аминокислоты обеспечивают структуру и каталитические функции ферментов и гормонов.

условно незаменимых аминокислот и пищевых добавок для ухода за ранами

Мэри Эллен Постхауэр RDN, CD, LD, FAND

Белок в пище, которую мы едим, снабжает организм аминокислотами, необходимыми для выработки собственного белка. Есть определенные аминокислоты, которые организм не может производить, а некоторые не могут быть произведены достаточно быстро, чтобы удовлетворить потребности организма. Девять аминокислот, которые должны поступать из белков в пище, называются «незаменимыми» или «незаменимыми» аминокислотами.

В прошлом месяце я обсуждал важность предложения клиентам с ранами источников пищи с высокой биологической ценностью. Ценные биологические продукты содержат все незаменимые аминокислоты, необходимые для восстановления тканей, борьбы с инфекциями и снижения энергетического дефицита белков.

Когда организм испытывает периоды сильной травмы или стресса в результате термической травмы, сепсиса, операции или ран, заменимые аминокислоты становятся условно незаменимыми или условно незаменимыми. Физиологические потребности восстановления могут привести к тому, что потребность в этих заменимых аминокислотах будет больше, чем способность организма их вырабатывать.В результате этих потребностей организм должен обеспечивать поступление заменимых аминокислот с пищей. Аргинин, глутамин и цистин являются примерами условно незаменимых аминокислот, которые были объединены с другими питательными веществами в добавках, разработанных для заживления ран.

Аргинин
L-Аргинин на 32% состоит из азота и выполняет несколько функций, включая ускорение секреции инсулина, стимуляцию регенерации белка и ускорение транспорта аминокислот в клетки.Оксид азота необходим для заживления ран, потому что он увеличивает приток кислорода и крови к ране, увеличивает образование коллагена и уменьшает воспаление. Хотя аргинин является единственным производителем оксида азота, 40% поступившего внутрь аргинина расщепляется кишечником и печенью, что снижает количество, доступное для производства оксида азота. Одно средство для ухода за ранами состоит из цитруллина, предшественника аргинина. Цитруллин препятствует распаду печени и кишечника, превращается в аргинин и увеличивает выработку оксида азота.

Несколько исследований показали снижение баллов PUSH, когда люди употребляли пероральные добавки, содержащие аргинин. Однако в состав добавок обычно входили белок, аскорбиновая кислота и цинк, что затрудняло вывод о том, является ли уменьшение времени заживления пролежней результатом применения аргинина отдельно или в сочетании с другими питательными веществами.

Глютамин
Глютамин действует как источник топлива для фибробластов и эпителиальных клеток, необходимых для заживления.В то время как безопасная максимальная доза глутамина была установлена ​​как 0,57 грамма на килограмм веса тела, исследования эффективности приема добавок, содержащих глютамин, для заживления ран неубедительны.

Цистин
Цистин необходим для синтеза глутатиона, основного антиоксиданта клетки, который играет ключевую роль во время восстановления тканей и синтеза коллагена. Он способствует положительному азотному балансу, сводя к минимуму разрушение мышц и восстанавливая безжировую массу тела (LBM).

Бета-гидрокси-бета-метилбутират (HMB)
HMB — это метаболит аминокислоты, обнаруженный в пищевых продуктах, который замедляет распад белка и способствует увеличению мышечной массы тела. Поскольку с возрастом безжировая масса тела уменьшается, ее сохранение важно для выздоровления, особенно для слабых пожилых людей. Пищевая добавка для перорального применения, в состав которой входят глутамин, HMB и аргинин для увеличения образования коллагена, продается для заживления ран.

Существует множество пищевых добавок, содержащих смесь белков, аминокислот и других основных питательных веществ для заживления ран.Исследования, подтверждающие влияние этих условно незаменимых аминокислот на заживление ран, по-прежнему имеют большое значение.

Список литературы

Barbul A, Lazarou SA, Efron DT, Wasserkrug HL, Efron G. Аргинин усиливает заживление ран и усиливает иммунный ответ лимфоцитов у людей. Хирургия 1990; 108: 331-7.

Десневес К. Дж., Тодорович Б. Е., Кассар А. и Кроу Т. С. Лечение дополнительными аргинином, витамином С и цинком у пациентов с пролежнями: рандомизированное контролируемое исследование.ClinNutr. 2005 Dec; 24 (6): 979-87.

van Anholt RD, Sobotka L, Meijer EP, Heyman H, Groen HW, Topinková E, van Leen M, Schols JMGA. Специальная нутритивная поддержка ускоряет заживление пролежней и снижает интенсивность ухода за ранами у пациентов, не страдающих истощением. Питание. 2010 сентябрь; 26 (9): 867-72.

Об авторе
Мэри Эллен Постхауэр RDN, CD, LD, FAND — отмеченный наградами диетолог, консультант MEP Healthcare Dietary Services, опубликованный автор и член Зала славы Университета Пердью, Департамент пищевых продуктов и питания, имеющий занимал должности в многочисленных досках и группах, включая Национальную группу по пролежням и рабочую группу по непреднамеренной потере веса Американской диетической ассоциации.

Взгляды и мнения, выраженные в этом блоге, принадлежат исключительно автору и не отражают точку зрения WoundSource, Kestrel Health Information, Inc., ее аффилированных лиц или дочерних компаний.

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 классифицируются как незаменимые и несущественные. Эти классификации явились результатом ранних исследований питания человека, которые показали, что определенные аминокислоты необходимы для роста или азотного баланса даже при наличии достаточного количества 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 широко 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, присутствующих 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 модифицированы 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

  • Треонин

  • Изолейцин

  • Метионин

  • Гистидин

  • Лейцин

  • Лизин

Незаменимые, также известные как незаменимые аминокислоты, можно исключить 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 около половины 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 целом, 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 серьезных клинических расстройств, вызванных недоеданием и недостаточным потреблением незаменимых аминокислот. Квашиоркор — это форма недоедания, характеризующаяся периферическими отеками, сухим шелушением кожи 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]

Рисунок

Общая 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: PMC3

4] [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.
Гуэдес Р.Л., Просдочими Ф., Фернандес Г.Р., Моура Л.К., Рибейро Х.А., Ортега Дж. М..Пути биосинтеза аминокислот и ассимиляции азота: большая делеция генома в ходе 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: 24910088]
12.
Сигенобу С., Ватанабе Х., Хаттори М., Сакаки Ю., 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.
Бенджамин О., Лаппин С.Л. 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 при наличии достаточного количества 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 широко 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, присутствующих 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 модифицированы 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

  • Треонин

  • Изолейцин

  • Метионин

  • Гистидин

  • Лейцин

  • Лизин

Незаменимые, также известные как незаменимые аминокислоты, можно исключить 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 около половины 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 целом, 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 серьезных клинических расстройств, вызванных недоеданием и недостаточным потреблением незаменимых аминокислот. Квашиоркор — это форма недоедания, характеризующаяся периферическими отеками, сухим шелушением кожи 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]

Рисунок

Общая 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: PMC3

4] [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.
Гуэдес Р.Л., Просдочими Ф., Фернандес Г.Р., Моура Л.К., Рибейро Х.А., Ортега Дж. М..Пути биосинтеза аминокислот и ассимиляции азота: большая делеция генома в ходе 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: 24910088]
12.
Сигенобу С., Ватанабе Х., Хаттори М., Сакаки Ю., 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.
Бенджамин О., Лаппин С.Л. 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 при наличии достаточного количества 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 широко 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, присутствующих 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 модифицированы 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

  • Треонин

  • Изолейцин

  • Метионин

  • Гистидин

  • Лейцин

  • Лизин

Незаменимые, также известные как незаменимые аминокислоты, можно исключить 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 около половины 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 целом, 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 серьезных клинических расстройств, вызванных недоеданием и недостаточным потреблением незаменимых аминокислот. Квашиоркор — это форма недоедания, характеризующаяся периферическими отеками, сухим шелушением кожи 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]

Рисунок

Общая 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: PMC3

4] [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.
Гуэдес Р.Л., Просдочими Ф., Фернандес Г.Р., Моура Л.К., Рибейро Х.А., Ортега Дж. М..Пути биосинтеза аминокислот и ассимиляции азота: большая делеция генома в ходе 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: 24910088]
12.
Сигенобу С., Ватанабе Х., Хаттори М., Сакаки Ю., 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.
Бенджамин О., Лаппин С.Л. 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 при наличии достаточного количества 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 широко 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, присутствующих 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 модифицированы 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

  • Треонин

  • Изолейцин

  • Метионин

  • Гистидин

  • Лейцин

  • Лизин

Незаменимые, также известные как незаменимые аминокислоты, можно исключить 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 около половины 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 целом, 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 серьезных клинических расстройств, вызванных недоеданием и недостаточным потреблением незаменимых аминокислот. Квашиоркор — это форма недоедания, характеризующаяся периферическими отеками, сухим шелушением кожи 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]

Рисунок

Общая 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: PMC3

4] [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.
Гуэдес Р.Л., Просдочими Ф., Фернандес Г.Р., Моура Л.К., Рибейро Х.А., Ортега Дж. М..Пути биосинтеза аминокислот и ассимиляции азота: большая делеция генома в ходе 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: 24910088]
12.
Сигенобу С., Ватанабе Х., Хаттори М., Сакаки Ю., 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.
Бенджамин О., Лаппин С.Л. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 19 июля 2020 г., Квашиоркор. [PubMed: 29939653]

Принципы протеина — Food Insight

Это пятая часть нашей серии видеороликов «Питание 101» в партнерстве с Osmosis , группой, которая специализируется на образовании в области здравоохранения. основы нескольких тем о питании.Чтобы узнать, что мы уже рассмотрели, посмотрите наши видео о жирах , углеводов и сахаров , гидратации и низкокалорийных подсластителях .

Белок является важной частью рациона человека. Он содержится в большом количестве продуктов, включая яйца, молочные продукты, морепродукты, бобовые, мясо, орехи и семена. Независимо от источника, белок, который мы едим, расщепляется и превращается в новые белки в нашем организме.Эти белки делают все: от борьбы с инфекциями до деления клеток.

В простейшем случае белок представляет собой цепочку аминокислот, связанных друг с другом пептидными связями, как нить бусинок. Эти нити скручиваются и складываются в окончательную форму белка. Когда мы едим белок, он расщепляется на отдельные аминокислоты. Хотя в природе существуют сотни аминокислот, люди используют только около 20 из них для производства практически всех типов белков, которые нам нужны. Один из способов разделить их на категории — определить, какие из них наше тело может создавать сами, а какие — нет.Есть пять аминокислот — аланин, аспарагин, аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота и серин — которые мы можем получить из пищи, но которые также могут вырабатывать наш организм. Эти пять называются заменяющими аминокислотами. Есть шесть аминокислот, которые мы называем условно незаменимыми , потому что здоровый организм может вырабатывать их при нормальных обстоятельствах, но не в некоторых условиях, например, когда организм находится в режиме голодания или когда есть определенные врожденные ошибки метаболизма. Эти условно незаменимые аминокислоты — аргинин, цистеин, глутамин, глицин, пролин и тирозин.Наконец, есть девять аминокислот, которые мы можем получить только с пищей: гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин. Мы называем их незаменимыми аминокислотами.

В целом, белковые продукты животного происхождения, такие как яйца, молочные продукты, морепродукты и мясо, содержат все девять незаменимых аминокислот в достаточном количестве. Соевые продукты уникальны тем, что они растительные, а также содержат все девять незаменимых аминокислот в достаточном количестве. Большинство других растительных продуктов, включая цельнозерновые, бобовые, орехи и семена, содержат большое количество некоторых аминокислот и небольшое количество других.Услышав это, нам может быть легко предположить, что продукты животного происхождения содержат больше белка, чем продукты растительного происхождения, но оказывается, что чашка тофу содержит такое же количество белка, как и 3 унции стейка, курицы или рыбы. ; а полстакана чечевицы содержит больше белка, чем яйцо! Не все растительные продукты содержат одни и те же аминокислоты, поэтому употребление разнообразных растительных продуктов может обеспечить все девять основных компонентов. Однако с точки зрения объема может потребоваться употребление большего количества продуктов растительного происхождения, чтобы получить количество белка и аминокислотный профиль, аналогичный профилю белков животного происхождения.

В целом суточные потребности в белке основаны на исследованиях, которые оценивают минимальное количество белка, необходимое для предотвращения прогрессирующей потери азота. Руководства Всемирной организации здравоохранения и Рекомендуемая диета США оценивают, что ежедневная потребность в белке для здоровых взрослых составляет около 0,80 грамма на килограмм веса тела, что соответствует 0,36 грамма на фунт веса тела. Рекомендации по потреблению белка в день также зависят от возраста. Детям от 1 до 3 лет рекомендуется принимать 13 граммов.Для детей от 4 до 8 лет рекомендуется 19 граммов. А в возрасте от 9 до 13 лет рекомендуется 34 грамма. Независимо от того, является ли человек мужчиной или женщиной, также зависит потребность в белке. Женщинам в возрасте 14 лет и старше рекомендуется получать 46 граммов белка в день. Мужчинам в возрасте от 14 до 18 нужно немного больше, около 52 граммов в день. Мужчинам от 19 лет и старше рекомендуется употреблять 56 граммов в день. Некоторые группы, такие как беременные и кормящие женщины, а также спортсмены, имеют повышенную потребность в белке, и пожилым людям также может быть полезно употреблять больше белка.

Достичь нужного количества белка в день можно несколькими способами. Например, одна порция греческого йогурта с завтраком, салат с 300 граммами курицы на обед и от 3 до 4 унций рыбы на ужин содержат около 64 граммов белка. Получить такое же количество белка можно, съев на завтрак чашку скрембла с тофу и ломтик тоста с арахисовым маслом, чашку очищенного эдамаме на обед и по одной чашке чечевицы и коричневого риса на ужин — в день еда, которая также предлагает в общей сложности около 64 граммов белка.

Пока неясно, какое количество белка является «оптимальным», и исследования продолжаются. В клинических условиях есть определенные люди, которые могут подвергаться риску дефицита белка, в том числе пациенты с недоеданием, травмами и ожогами, а также пациенты с различными состояниями, влияющими на усвоение питательных веществ, такими как воспалительные заболевания кишечника. У этих людей может быть повышенная потребность в белке по сравнению с населением в целом. За исключением определенных обстоятельств, таких как болезнь почек, употребление большого количества белка обычно не связано с риском для здоровья, потому что наш организм способен его перерабатывать.

Таким образом, белок является краеугольным камнем рациона человека и основным компонентом нашего организма. Есть пять заменимых, шесть условно незаменимых и девять незаменимых аминокислот. Нам необходимо получать незаменимые аминокислоты из нашего рациона. Потребности в белке варьируются в зависимости от стадии жизненного цикла, уровня физической активности и состояния здоровья. Некоторые состояния здоровья могут подвергать людей риску дефицита белка или увеличивать потребность в белке. Каждый, независимо от того, является ли он всеядным, вегетарианцем или веганом, может получать достаточно белка, употребляя разнообразную пищу.

Разница между незаменимыми и несущественными аминокислотами | Здоровое питание

Автор: Sandi Busch Обновлено 7 декабря 2018 г.

Белок является частью каждой клетки вашего тела, поскольку он строит и восстанавливает ткани, включая кожу и мышцы, и производит такие жизненно важные вещества, как антитела и инсулин. Помимо своей фундаментальной роли, одна из самых интересных особенностей белка заключается в том, что ваше тело производит многие тысячи различных белков всего из 20 аминокислот.Все 20 человек выполняют важные роли, но не все они являются важной частью вашего рациона.

Незаменимые аминокислоты

Незаменимые аминокислоты, которые также называют незаменимыми, — это те аминокислоты, которые вы должны получать с пищей, которую вы едите, потому что ваш организм не может их вырабатывать. Девять из 20 аминокислот являются незаменимыми, но взрослым нужно получить только восемь из них: валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин и триптофан. Девятая аминокислота — гистидин — необходима только младенцам.Ваш организм не накапливает аминокислоты, поэтому он нуждается в регулярном ежедневном поступлении этих незаменимых строительных блоков.

Несущественные аминокислоты

Неосновные аминокислоты — это слегка вводящий в заблуждение ярлык, потому что эти аминокислоты на самом деле выполняют важнейшие роли, но, поскольку они синтезируются вашим организмом, они не являются важной частью вашего рациона. Тем не менее, вы по-прежнему сможете получать заменимые аминокислоты с пищей. Разница в том, что вам не нужно беспокоиться о том, чтобы получить достаточное количество этих аминокислот, поскольку ваш организм компенсирует любые пробелы в вашем рационе.Аланин, аспарагин, аргинин, глутамин, тирозин, цистеин, глицин, пролин, серин, аспартат и орнитин не являются незаменимыми аминокислотами.

Условно незаменимые аминокислоты

Из 11 заменимых аминокислот восемь называются условными аминокислотами. Когда вы больны или находитесь в состоянии сильного стресса, ваше тело может не вырабатывать достаточное количество этих аминокислот для удовлетворения ваших потребностей. В список условных аминокислот входят аргинин, глутамин, тирозин, цистеин, глицин, пролин, серин и орнитин.

Диетические требования

Вам необходимо определенное количество каждой незаменимой аминокислоты, но если вы получаете рекомендованную суточную норму общего белка — 46 граммов в день для женщин и 56 граммов для мужчин — и ешьте разнообразные продукты, вы должны удовлетворить ваши потребности в аминокислотах.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *