Всем известно еще из уроков химии, что аминокислоты являются «кирпичиками» для построения белков. Есть аминокислоты, которые наш организм способен самостоятельно синтезировать, а есть и такие, которые поставляются только извне, вместе с питательными веществами. Рассмотрим аминокислоты (список), их роль в организме, из каких продуктов они к нам поступают.
Роль аминокислот
Наши клетки постоянно имеют потребность в аминокислотах. Белки пищи расщепляются в кишечнике до аминокислот. После этого аминокислоты всасываются в ток крови, где синтезируются новые белки в зависимости от генетической программы и требований организма. Незаменимые аминокислоты, список которых представлен ниже, мы получаем из продуктов. Заменимые организм синтезирует самостоятельно. Кроме того, что аминокислоты - это структурные составляющие белков, они еще и синтезируют разные вещества. Роль аминокислот в организме огромна. Непротеиногенные и протеиногенные аминокислоты - это предшественники азотистых оснований, витаминов, гормонов, пептидов, алкалоидов, ромедиаторов и многих других значительных соединений. К примеру, витамин РР синтезируется из триптофана; гормоны норадреналин, тироксин, адреналин - из тирозина. Пантотеновая кислота образуется из аминокислоты валин. Пролин является защитником клеток от множества стрессов, например окислительного.
Общая характеристика аминокислот
Белками именуются азотосодержащие высокомолекулярные органические соединения, которые создаются из остатков аминокислот, соединяются пептидными связями. По-иному это полимеры, мономерами в которых выступают аминокислоты. В строение белка включено сотни, тысячи аминокислотных остатков, соединяемых пептидными связями. Список аминокислот, которые находятся в природе, достаточно велик, их обнаружено около трехсот. По своей способности вхождения в состав белков аминокислоты подразделяются на протеиногенные («рождающие белок», от слов "протеин" - белок, "генезис" - рождать) и непротеиногенные. В живом организме количество протеиногенных аминокислот относительно небольшое, их всего двадцать. Помимо этих стандартных двадцати, можно встретить в белках модифицированные аминокислоты, они являются производными от обычных аминокислот. К непротеиногенным относятся такие, которые не входят в состав белка. Существуют α, β и γ. Все белковые аминокислоты - это α-аминокислоты, они имеют характерную структурную особенность, которую можно пронаблюдать на представленном ниже изображении: наличие аминной и карбоксильной групп, они связаны в α-положении атомом углерода. Кроме этого, каждая аминокислота обладает своим радикалом, неодинаковым со всеми по структуре, растворимости и электрическому заряду.
Виды аминокислот
Список аминокислот разделяется на три основных вида, к ним относятся:
. Незаменимые аминокислоты. Именно эти аминокислоты организм не может синтезировать сам в достаточных количествах.
. Заменимые аминокислоты. Этот вид организм может самостоятельно синтезировать, используя другие источники.
. Условно-незаменимые аминокислоты. Организм синтезирует их самостоятельно, но в недостаточных для своих нужд количествах.
Незаменимые аминокислоты. Содержание в продуктах
Незаменимые аминокислоты есть возможность получать организму только из пищевых продуктов или из добавок. Их функции просто незаменимы при формировании здоровых суставов, красивых волос, крепких мышц. В каких продуктах содержатся аминокислоты данного вида? Перечень приведен ниже:
Фенилаланин - молочные продукты, мясные, проросшая пшеница, овес;
Треонин - молочные продукты, яйца, мясо;
Лизин - бобовые, рыба, мясо птицы, проросшая пшеница, молочные продукты, арахис;
Валин - зерновые, грибы, молочные продукты, мясо;
Метионин - арахис, овощи, бобовые, нежирное мясо, творог;
Триптофан - орехи, молочные продукты, мясо индейки, семечки, яйца;
Лейцин - молочные продукты, мясо, овес, проросшая пшеница;
Изолейцин - мясо птицы, сыр, рыба, проросшая пшеница, семечки, орехи;
Гистидин - проросшая пшеница, молочные продукты, мясо.
Функции незаменимых аминокислот
Все эти «кирпичики» отвечают за важнейшие функции человеческого организма. Человек не задумывается об их количестве, но при их недостатке работа всех систем сразу начинает ухудшаться.
Лейцин формулу химическую имеет следующую - HO₂CCH(NH₂)CH₂CH(CH₃)₂. В организме человека данная аминокислота не синтезируется. Включается в состав природных белков. Используется при лечении анемии, болезней печени. Лейцина (формула - HO₂CCH(NH₂)CH₂CH(CH₃)₂) для организма в сутки требуется в количестве от 4 до 6 граммов. Данная аминокислота является составляющей многих БАДов. Как пищевую добавку его кодируют Е641 (усилитель вкуса). Лейцин контролирует уровень глюкозы крови и лейкоцитов, при их повышении он подключает иммунитет для ликвидации воспалений. Данная аминокислота играет большую роль в формировании мышц, сращивании костей, заживлении ран, а также в обмене веществ.
Аминокислота гистидин - важный элемент в период роста, при восстановлении после травм и болезней. Улучшает состав крови, работу суставов. Помогает усваиваться меди и цинку. При нехватке гистидина ослабляется слух, воспаляются мышечные ткани.
Аминокислота изолейцин участвует ввыработке гемоглобина. Повышает выносливость, энергичность, контролирует уровень сахара в крови. Участвует в формировании мышечной ткани. Изолейцин снижает воздействие факторов стресса. При его недостатке возникают чувства тревоги, страха, беспокойства, повышается утомляемость.
Аминокислота валин - несравненный источник энергии, возобновляет мышцы, поддерживает их в тонусе. Валин важен для восстановления клеток печени (например, при гепатите). При нехватке этой аминокислоты нарушается координация движений, а также может повышаться чувствительность кожи.
Метионин - незаменимая аминокислота для работы печени, пищеварительной системы. В ней содержится сера, которая помогает предотвратить заболевания ногтей и кожи, помогает в росте волос. Метионин борется с токсикозом у беременных. При его дефиците в организме снижается гемоглобин, в клетках печени накапливается жир.
Лизин - эта аминокислота является помощником в усвоении кальция, способствует в формировании и укреплении костей. Улучшает структуру волоса, вырабатывает коллаген. Лизин - анаболик, позволяющий наращивать мышечную массу. Участвует в профилактике вирусных заболеваний.
Треонин - повышает иммунитет, улучшает работу ЖКТ. Участвует в процессе создания коллагена и эластина. Не дает откладываться жиру в печени. Играет роль в формировании зубной эмали.
Триптофан является главным ответчиком за наши эмоции. Всем знакомый гормон счастья серотонин вырабатывается именно триптофаном. При его норме поднимается настроение, нормализуется сон, восстанавливаются биоритмы. Благотворно сказывается на работе артерий и сердца.
Фенилаланин участвует в процессах выработки норадреналина, который отвечает за бодрствование организма, активность и энергию. Влияет также на уровень эндорфинов - гормонов радости. Дефицит фенилаланина может привети к развитию депрессии.
Заменимые аминокислоты. Продукты
Данные виды аминокислот вырабатываются в организме в процессе метаболизма. Извлекаются они из других органических веществ. Организм автоматически может переключаться для создания необходимой аминокислоты. В каких продуктах содержатся аминокислоты заменимые? Список приведен ниже:
Аргинин - овес, орехи, кукуруза, мясо, желатин, молочные продукты, кунжут, шоколад;
Аланин - морепродукты, яичные белки, мясо, соя, бобовые, орехи, кукуруза, коричневый рис;
Аспарагин - рыба, яйца, морепродукты, мясо, спаржа, помидоры, орехи;
Глицин - печень, говядина, желатин, молочные продукты, рыба, яйца;
Пролин - фруктовые соки, молочные продукты, пшеница, мясо, яйца;
Таурин - молочные, вырабатывается в организме из витамина В6;
Глутамин - рыба, мясо, бобовые, молочные продукты;
Серин - соя, пшеничная клейковина, мясные, молочные продукты, арахис;
Карнитин - мясные и субпродукты, молочные, рыба, красное мясо.
Функции заменимых аминокислот
Глутаминовая кислота , формула химическая которой - C₅H₉N₁O₄, в живых организмах включена в состав белков, есть в некоторых низкомолекулярных веществах, а также в сводном виде. Большая роль предназначена для участия в азотистом обмене. Отвечает за активность мозга. Глутаминовая кислота (формула C₅H₉N₁O₄) при длительных нагрузках переходит в глюкозу и помогает вырабатывать энергию. Глутамин играет большую роль в повышении иммунитета, восстанавливает мышцы, создает гормоны роста, ускоряет процессы метаболизма.
Аланин - важнейший источник энергии для нервной системы, мышечной ткани и головного мозга. Вырабатывая антитела, аланин укрепляет иммунитет, также он участвует в метаболизме органических кислот и сахаров, в печени превращается в глюкозу. Благодаря аланину поддерживается кислотно-щелочное равновесие.
Аспарагин относится к заменимым аминокислотам, его задача - при больших нагрузках снижать образование аммиака. Помогает сопротивляться усталости, преобразовывает углеводы в энергию мышц. Стимулирует иммунитет за счет продукции антител и иммуноглобулинов. Аспартовая кислота балансирует процессы совершающиеся в центральной нервной системе, она препятствует излишнему торможению и чрезмерному возбуждению.
Глицин - аминокислота, обеспечивающая кислородом процессы образования клеток. Глицин необходим для нормализации уровня сахара в крови, артериального давления. Участвует в расщеплении жиров, в выработке гормонов, ответственных за иммунную систему.
Карнитин - важный транспортный агент, который перемещает жирные кислоты в митохондриальный матрикс. Карнитин способен повысить эффективность антиоксидантов, окисляет жиры, способствует выведению их из организма.
Орнитин является производителем гормонов роста. Эта аминокислота необходима для работы иммунной системы и печени, участвует в выработке инсулина, в расщеплении жирных кислот, в процессах мочеобразования.
Пролин - участвует в производстве коллагена, который необходим для соединительных тканей и костей. Поддерживает и укрепляет сердечную мышцу.
Серин - производитель клеточной энергии. Помогает запасать мышцам и печени гликоген. Участвует в укреплении иммунной системы, обеспечивая при этом ее антителами. Стимулирует функции нервной системы и памяти.
Таурин благоприятно влияет на сердечно-сосудистую систему. Позволяет контролировать эпилептические приступы. Играет не последнюю роль в контроле за процессами старения. Снижает утомляемость, освобождает организм от свободных радикалов, понижает уровень холестерина и давление.
Условнонезаменимые аминокислоты
Цистеин способствует ликвидации токсических веществ, принимает участие в создании мышечной ткани и кожи. Цистеин является естественным антиоксидантом, очищает организм от химических токсинов. Стимулирует работу белых кровяных телец. Содержится в таких продуктах, как мясо, рыба, овес, пшеница, соя.
Аминокислота тирозин помогает бороться со стрессами и усталостью, снижает тревожность, повышает настроение и общий тонус. Тирозин оказывает антиоксидантное действие, что позволяет связывать свободные радикалы. Играет важную роль в процессе метаболизма. Содержится в мясных и молочных продуктах, в рыбе.
Гистидин помогает восстанавливаться тканям, способствует их росту. Содержится в гемоглобине. Помогает в лечении аллергий, артритов, анемии и язв. При дефиците этой аминокислоты может ослабиться слух.
Аминокислоты и белок
Все белки создаются при помощи пептидных связей аминокислотами. Сами белки, или протеины - это высокомолекулярные соединения, в составе которых есть азот. Само понятие «протеин» было впервые введено еще в 1838 году Берцелиусом. Слово происходит от греческого «первичный», это и означает лидирующее место протеинов в природе. Белки дают жизнь всему живому на Земле, от бактерий до сложного человеческого организма. В природе их намного больше, чем всех остальных макромолекул. Белок - фундамент жизни. От массы тела белки составляют 20%, а если взять сухую массу клетки, то 50%. Наличие огромного количества белков объясняется существованием различных аминокислот. Они, в свою очередь, взаимодействуют и создают при этом полимерные молекулы. Самым выдающимся свойством белков является их способность создавать собственную пространственную структуру. В химическом составе белка постоянно содержится азот - приблизительно 16%. Развитие и рост организма полностью зависят от функций белковых аминокислот. Белки не могут быть заменены другими элементами. Роль их в организме чрезвычайно важна.
Функции белков
Необходимость присутствия белков выражается в следующих важнейших функциях этих соединений:
Белок играет главную роль в развитии и росте, являясь строительным материалом для новых клеток.
Белок управляет процессами метаболизма во время высвобождения энергии. Например, если еда состояла из углеводов, то скорость метаболизма возрастает на 4%, а если из белков - то на 30%.
Благодаря гидрофильности белки регулируют в организме водный баланс.
Улучшают работу иммунной системы путем синтеза антител, а они, в свою очередь, устраняют угрозы болезней и инфекции.
Белок в организме - это важнейший источник энергии и строительный материал. Очень важно соблюдать меню и ежедневно употреблять продукты с содержанием белка, они дадут необходимую жизненную энергию, силу и защиту. Все вышеперечисленные продукты содержат в своем составе белок.
Лейцин активно используется в БАДах для спортсменов и бодибилдеров, а также в медицинских препаратах. Это вещество способствует наращиванию мышц и сжиганию жира, что положительно влияет на фигуру. При полноценном питании его количество чаще всего достаточно для обычного человека. Рассмотрим подробнее важность этой аминокислоты для организма.
Характеристики и влияние
Лейцин является одной из незаменимых для человеческого организма аминокислот, входит в состав белков, поступает только с пищей. Эта алифатическая аминокислота в живых клетках находится в виде L-оптического изомера и имеет формулу HO2CCH(NH2)CH2CH(CH3)2.
В чистом виде представляет собой бесцветный порошок, плохо растворяющийся в воде, зато хорошо растворимый в щелочной среде и кислотах.
Является наиболее важной среди трёх существующих аминокислот с разветвленной цепью (есть ещё изолейцин и валин). Их ещё называют гидрофобными. Особую популярность ей придаёт способность наращивать мышцы.
Переработка лейцина производится печенью, но в большей мере жировой и мышечной тканью. Эта незаменимая аминокислота стимулирует синтез протеинов, и её приём способен замедлять деградацию мышц, является катализатором для роста мышечной массы и своеобразной страховкой от их повреждения.
Ко всему прочему лейцин даёт больше энергии организму, чем глюкоза, и способствует её усвоению печенью. Он наиболее сильно среди всех аминокислот активизирует рапамицин киназу, регулирующую рост клеток у животных.
Знаете ли вы? Первым его получил французский химик и фармацевт Анри Браконно из мышц и шерсти животных в 1820 году. Сейчас качественный продукт синтезируют из растительного сырья (сои) или молочных белков. До 2010 года L-лейцин являлся пищевой добавкой Е 641 для усиления вкуса и запаха продуктов.
Биодоступность лейцина - более 96%. В его усвоении и переработке участвуют поджелудочная железа, печень, селезёнка, почки. Именно почками и выводится его избыток.
Основные функции и польза
Лейцин выполняет важные функции в организме:
- способствует выработке инсулина;
- участвует в обменных процессах белков и углеводов;
- важен для роста и нормального развития мышц;
- защищает мышечную ткань от распада и травм, заживляет раны;
- энергетически эффективен для клеток организма;
- поддерживает уровень серотонина;
- принимает участие в синтезе протеина, гемоглобина.
Его польза для человеческого организма:
- нормализует сахар в крови;
- укрепляюще действует на иммунную систему;
- способствует правильному развитию мышц;
- нормализует функцию печени;
- снижает риск ожирения;
- уменьшает усталость и повышает работоспособность;
- положительно влияет на состояние кожи, уменьшает проявления целлюлита и применяется в антивозрастных программах.
Лейцин использует медицина. Он улучшает клиническое состояние больных при голодании, онкологии, болезнях печени, после операции, травм, сепсиса.
Его прописывают онкобольным до и после операций, химиотерапии и другого специфического лечения для коррекции дисбаланса аминокислот.
Применяется при лечении анемии, дистрофии мышц, диабета, синдрома Менкеса, полиомиелита, почечной недостаточности, цирроза печени и других ее болезней.
Продукты - источники лейцина
Большое количество лейцина содержится в продуктах животного происхождения, но и вегетарианцам есть откуда его брать.
Знаете ли вы? Алкоголь препятствует усвоению лейцина.
- концентрат соевого белка - 4,917 г;
- яичный порошок - 3,77 г;
- сыр пармезан - 3,45 г;
- икра красная - 3,06 г;
- соевые бобы - 2,75 г;
- сухое молоко - 2,445 г;
- сыр «Пошехонский» - 1,96 г;
- - 1,92 г;
- сыр «Чеддер», обезжиренный творог - 1,85 г;
- сыр «Швейцарский» - 1,84 г;
- арахис - 1,763 г;
- бобы фасоли - 1,74 г;
- горбуша - 1,71 г;
- горох - 1,65 г;
- морской окунь, сельдь, скумбрия - 1,6 г;
- мясо индейки - 1,59 г;
- фисташки - 1,542 г;
- пшено - 1,53 г;
- ставрида - 1,54 г;
- сыр «Рокфор» - 1,52 г;
- говядина - 1,48 г;
- - 1,47 г;
- курица - 1,41 г;
- судак, щука - 1,4 г;
- семена подсолнуха - 1,343 г;
- - 1,338 г;
- треска, минтай - 1,3 г;
- миндаль - 1,28 г;
- - 1,17 г;
- баранина - 1,12 г;
- крупа кукурузная - 1,1 г;
- яйцо куриное - 1,08 г;
- свинина нежирная - 1,07 г;
- фундук - 1,05 г.
Так что желающим нарастить мышцы или детям (для роста) нужно включать в рацион сыры, орешки (особенно арахис), бобовые, морепродукты и мясо.
В овощах и фруктах, грибах доля лейцина очень незначительна.
Суточная потребность и норма
Для здорового взрослого человека суточная норма лейцина составит 4-6 грамм. Для покрытия этой потребности человеку достаточно съедать каждый день 3 яйца, 200 грамм говядины, 100 грамм творога, выпивать стакан молока или кефира.
Важно! При повышенном холестерине не рекомендуется употреблять молокопродукты жирностью выше 5%, жирное и жареное мясо (особенно красное). Содержание холестерина в желтках куриных яиц тоже достаточно высоко. Лучше обратить внимание на орехи (арахис), семечки, бобовые и некоторые виды круп (пшено и кукурузная), морепродукты.
Для бодибилдеров и спортсменов эта норма больше в два раза.
Для работника физического труда и при частых силовых нагрузках она также будет выше.
Суточная потребность для растущего организма детей рассчитывается из нормы этой аминокислоты 0,15 грамм на каждый килограмм веса ребёнка.
Это важно учитывать при составлении его рациона.
О переизбытке и недостатке
Лейцин способствует снижению веса и формированию красивого тела, но не стоит им сильно увлекаться.
Даже такая важная и незаменимая для живого организма аминокислота хороша и полезна, когда при её употреблении придерживаются норм.
Избыток
Избыточное потребление лейцина приводит к следующим последствиям:
- нервные расстройства (депрессия, сильная сонливость, головные боли);
- нарушение работы печени;
- атрофия мышц;
- гипогликемия (низкий уровень глюкозы в крови);
- аллергические реакции.
Важно! Людям, принимающим препараты с лейцином или занимающимся физическими нагрузками, следует знать признаки гипогликемии: тремор мышц, высокое давление и аритмия, возбужденные нервные реакции, неадекватное поведение, мигрень и головокружение, сонливость, нарушенная координация и дезориентация, слабость и другие.
Нехватка
Дефицит лейцина особенно опасен для растущего организма ребёнка, поскольку замедляет его рост и физическое развитие. Поэтому для детей так важно организовать правильное питание. Его недостаток у взрослых людей может привести к ожирению и различным психическим заболеваниям.
Ко всему прочему, это может привести к дисфункциям печени, почек, щитовидной железы.
Нехватка этой аминокислоты также может привести к гипогликемии и сопутствующим негативным проявлениям.
Взаимодействие с другими веществами
Никаких негативных взаимодействий с другими веществами у лейцина не обнаружено.
Взаимодействуя с глюкозой, снижает её уровень в крови и влияет на активность поджелудочной железы.
Вместе с ресвератролом ведёт к уменьшению жировых отложений и веса. Существует гипотеза о его синергии с цитруллином, способствующей наращиванию мышечной массы.
Роль в спорте
Поскольку потребность в лейцине при физических нагрузках сильно возрастает, эту аминокислоту часто используют в БАДах для спортсменов и активно употребляют в бодибилдинге, армрестлинге.
Производители биодобавок для спортсменов сначала выпускали их с такими пропорциями лейцина, изолейцина, валина - 2:1:1.
Но сейчас существуют доказательства, что гораздо рациональнее использовать только один лейцин, так как он наиболее сильно влияет на рапамицин киназу и имеет самый высокий анаболический эффект.
Эта аминокислота положительно влияет на качество мышечной ткани, способствует заживлению при спортивных травмах, а её недостаток вызывает высокую утомляемость. Ко всему прочему, она способствует сжиганию жира.
У человека, занимающегося активными нагрузками и поставившего себе цель нарастить больше мышц, не всегда получается брать эту аминокислоту в достаточном количестве из пищи.
Знаете ли вы? Лучше всего лейцин принимать перед тренировками.
О противопоказаниях и мерах предосторожности
Лейцин противопоказан при наследственных заболеваниях, связанных с нарушением его обмена:
- лейциноз (болезнь мочи с запахом кленового сиропа);
- изовалератацидемия (болезнь с запахом потных ног).
При этих редких генетических нарушениях из питания полностью исключаются продукты, содержащие гидрофобные аминокислоты. Обычно такие заболевания выявляют уже в первые недели жизни.
Больным, нуждающимся в терапии этим веществом, препараты и дозы выписывает врач.
Спортсменам препараты и дозы с этой аминокислотой рекомендует опытный тренер. Но и им желательно получить консультацию врача и следить за своим состоянием.
Нормальное существование человека невозможно без лейцина. Его недостаток может вызвать замедленное физическое развитие у детей.
В продуктах питания его достаточно, но при высоких физических нагрузках норма лейцина может удвоиться, и препараты с этой незаменимой аминокислотой часто принимают спортсмены.
Переизбыток этого вещества вреден, поэтому при приёме нужно проконсультироваться с врачом.
Сиртуин
Белок сиртуин (от англ. Silent Information Regulator Transcript (SIRT) – это NAD+ зависимые ферменты, чувствительные к клеточному коэффициенту NAD + / NADH и, таким образом, к энергетическому статусу клетки. Из них SIRT1 является гистондеацетилазой, которая может изменять сигнализацию ядерных белков p53 (транскрипционный фактор, регулирующий клеточный цикл), NF-kB (ядерный фактор «каппа-би») и FOXO (транскрипционный факторы семейства forkhead box класса О) и может вызвать митохондриальный фактор биогенеза PGC-1α. Считается, что активация SIRT1 (чаще всего ресвератрол) положительно влияет на продолжительность жизни. Исследования на крысах показали, что лейцин обусловливает полезные свойства молочных белков, и это положительно сказывается на продолжительности жизни, укреплении здоровья и снижает риск преждевременной смерти . Результаты данных сыворотки крови пациентов, которые потребляли большое количество молочных продуктов, показали, что такая диета повышает активность SIRT1 на 13% (жировая ткань) и 43% (мышечная ткань). Оба метаболита лейцина (альфа-кетоизокапроновая кислота и гидроксиметилбутират моногидрат (HMB) являются активаторами SIRT1 в диапазоне 30-100%, что сравнимо с эффективностью ресвератрола (2-10мкM), но требует более высокой концентрации (0,5 мМ). Было отмечено, что митохондриальный биогенез и инкубация лейцина происходит в жировых и мышечных клетках, а разрушение SIRT1 уменьшает (но не устраняет) лейцин-индуцированный митохондриальный биогенез. Метаболиты лейцина способны стимулировать активность SIRT1, и этот механизм лежит в основе митохондриального биогенеза. Данный механизм имеет умеренную силу действия.
Взаимодействие с метаболизмом глюкозы
Усвоение глюкозы
Лейцин может способствовать активации инсулин-индуцированной протеинкиназы В (Akt), но для того чтобы сначала ослабить и ингибировать ее, необходима фосфоинозитол-3-киназа PI3K. Только так лейцин сохраняет инсулин-индуцированную активацию Akt). Так как лейцин также стимулирует секрецию инсулина из поджелудочной железы (инсулин затем активирует PI3K), в сущности это не имеет практического значения. В условиях, когда инсулин отсутствует, 2 мМ лейцина и (в меньшей степени) его метаболит α-Кетоизокапроат, видимо, способствуют поглощению глюкозы через PI3K / aPKC (атипичная протеинкиназа С ) и независимо от mTOR (блокирование MTOR не влияет на производимый эффект). В этом исследовании стимуляция составляет лишь 2-2.5мМ для 15-45 минут (сопротивление вырабатывается при 60 мин) и по силе сопоставима с физиологическими концентрациями базального инсулина, но на 50% меньшей силой (100 нМ инсулина). Этот механизм действия аналогичен механизму действия изолейцина и имеет похожую силу. Тем не менее, лейцин также может помешать клеточному всасыванию глюкозы, что, как полагают, связано с активацией передачи сигнала mTOR, который подавляет сигнализацию АМФ-зависимой киназы (AMPK) (сигнализация AMPK опосредует поглощение глюкозы в периоды низкой клеточной энергии и физических упражнений ) и действует вместе с сигнализацией mTOR, влияющей на киназу рибосомного белка S6 (S6K). Передача сигнала с помощью MTOR / S6K вызывает деградацию IRS-1 (первый белок, который несет «сигнал» инсулин-индуцированного эффекта), посредством активации протеасомной деградации IRS-1 или непосредственным связыванием с IRS-1. Это формирует негативную замкнутую систему управления с обратной связью сигнализации инсулина. Минимизирование негативных последствий для IRS-1 способствует лейцин-индуцированному всасыванию глюкозы, и эта отрицательная обратная связь объясняет, почему глюкоза всасывается в течение 45-60 минут, а затем внезапно ингибируется. Так как изолейцин не так сильно влияет на активацию mTOR и, таким образом, это путь отрицательной обратной связи, именно изолейцин обеспечивает существенное всасывание глюкозы в мышечных клетках. Изначально лейцин способствует поглощению глюкозы в мышечных клетках в течение приблизительно 45 минут, а затем процесс резко прекращается, что несколько снижает общий эффект. Это внезапное прекращение является отрицательной обратной связью, что обычно происходит после активации MTOR. Изолейцин лучше, чем лейцин, содействует поглощению глюкозы из-за меньшей активации mTOR.
Секреция инсулина
Лейцин способен индуцировать секрецию инсулина из поджелудочной железы с помощью своего метаболита КИК. Это выделение инсулина подавляется другими АРЦ и двумя подобными аминокислотами: норвалином и норлейцином. Лейцин участвует в индукции секреции инсулина либо как добавка, либо в комбинации с глюкозой (например, при приеме лейцина и глюкозы соответственно наблюдается увеличение на 170% и на 240%, а при приеме комбинации наблюдается увеличение до 450%). Несмотря на сопоставимый потенциал лейцина и йохимбина, они не сочетаются из-за их параллельных механизмов действия. Лейцин, как известно, стимулируют секрецию инсулина из поджелудочной железы и поэтому является самой сильной АРЦ. На эквимолярной основе (такой же концентрации молекулы внутри клетки), лейцин имеет примерно такую же силу, как йохимбин, и две трети потенциала глюкозы. Лейцин является положительным аллостерическим регулятором глутаматдегидрогеназы (GDH), – фермента, который может преобразовать некоторые аминокислоты в кетоглутарат (α-кетоглутарат). Это увеличивает клеточную концентрацию АТФ (по отношению к АДФ). Увеличение уровня концентрации АТФ вызывает увеличение секреции инсулина посредством механизмов, которые не зависят от активации mTOR. Метаболит KIC может подавлять KATФ каналы и вызывать колебания кальция в панкреатических бета-клетках. Выделение кальция может также воздействовать на mTOR (стандартная цель лейцина), а активация mTOR может подавлять экспрессию α2A рецепторов. Так как α2A рецепторы подавляют секрецию инсулина при активации , а избыточная экспрессия индуцирует диабет, меньшая экспрессия этих рецепторов вызывает относительное увеличение секреции инсулина. Такой путь, вероятно, наиболее важный с практической точки зрения, так как mTOR антагонист рапамицина может отменить лейцин-индуцированную секрецию инсулина и подавить саму секрецию инсулина. Чтобы стимулировать секрецию инсулина из панкреатических бета-клеток, лейцин работает двумя путями, основным из которых является уменьшение влияния негативного регулятора (2а-рецепторов). Снижение влияния отрицательного регулятора вызывает не поддающееся лечению увеличение активности.
Лейцин в бодибилдинге
Синтез белка
Основной механизм действия лейцина – это стимуляция активности mTOR , а затем – стимуляция активности киназы p70S6 через PDK1 . Киназа p70S6 затем положительно регулирует синтез протеина. Кроме того, лейцин способен индуцировать активность эукариотического фактора инициации (eIF, в частности, eIF4E) и подавляет его ингибирующий связывающий белок (4E-BP1), который повышает трансляцию белка , что было подтверждено после перорального приема лейцина. Модуляция eIF, таким образом, усиливает синтез белка мышц, вызванный киназой p70S6. Активация mTOR – это общеизвестный анаболический путь, действие которого связанно с выполнением физических упражнений (активация с 1-2 часовой задержкой по времени), инсулином и избытком калорий. Как и другие АРЦ, но в отличие от инсулина, лейцин не стимулирует активность протеинкиназы В (Akt / РКВ), которая происходит между рецептором инсулина и mTOR, (Akt и протеинкиназа B / PKB являются взаимозаменяемыми терминами). Akt способен усиливать eIF2B, что также положительно способствует синтезу белка в мышцах, вызванному киназой p70S6 и, судя по недостаточной активации Akt с помощью лейцина, является теоретически не такой сильной, как если бы сигнализация Akt активировалась так же, как инсулин. Активация mTOR с помощью лейцина в организме человека была подтверждена после перорального приема добавок, а также активации киназы p70S6K. Исследования активации Akt не смогли выявить каких-либо изменений в функциональности человеческих мышц, и это подразумевает, что высвобождение инсулина из поджелудочной железы, вызванное лейцином (данный процесс происходит в организме человека , а активация Akt происходит с помощью инсулина), не могут быть актуальны. Лейцин способен стимулировать активность mTOR и его последующую сигнализацию синтеза белка. Хотя Akt / PKB положительно влияет на активность mTOR (поэтому, когда активирована Akt, она активизирует mTOR), лейцин может воздействовать другим путем и активизирует mTOR, не влияя на Akt. Несмотря на это, все, что активизирует mTOR, будет также влиять на киназу p70S6, а затем и на синтез белка в мышцах. Этот анаболический эффект лейцина имеет большее влияние на скелетные мышцы, чем на ткань печени ; физические упражнения (мышечные сокращения) дополняют его полезное воздействие. Согласно некоторым исследованиям, прием лейцина перед тренировкой является более эффективным, чем прием в другое время (для резкого увеличения синтеза белка). Лейцин – наиболее сильная из всех аминокислот в стимулировании синтеза мышечного белка.
Атрофия / Катаболизм
Лейцин, как известно, способствуют синтезу белка мышц при низких концентрациях в лабораторных условиях, при приеме в более высоких концентрациях лейцин может ослабить атрофию мышц, даже несмотря на остановку скорости синтеза. Этот эффект сохраняется в мышцах и был отмечен при болезнях, оказывающих негативное влияние на мышцы, таких как рак, а также сепсис, ожоги и травмы. В этих случаях преимущества приема зависят от дозы.
Гипераминоацидемия
Гипераминоацидемия – это термин, используемый для обозначения избытка (гипер) аминокислот в крови (-emia), аналогично этому, гиперлейцинемия означает избыток лейцина. Исследования показали, что у пожилых людей лейцин увеличивает синтез мышечного белка независимо от гипераминоацидемии.
Саркопения
Саркопения характеризуется снижением содержания белка и увеличением содержания жира в скелетных мышцах, которое происходит с возрастом. Одной из причин возникновения саркопении является уменьшение метаболической реакции на сохранение мышечного эффекта L-лейцина, что возникает с клеточным старением. Негативное воздействие этого эффекта можно минимизировать путем добавления L-лейцина к продуктам, содержащим белок.
Взаимодействие с питательными веществами
Карбогидрат (углевод)
Когда рецептор инсулина активирован, он может активировать mTOR косвенно через Akt. В то время как Akt положительно влияет на синтез белка, вызванный киназой S6K1 (которая активируется во время активации mTOR), добавка лейцина напрямую не влияет на активацию Akt, как это делает инсулин в лабораторных условиях. Было отмечено, что инфузия лейцина у людей существенно не влияет на активацию Akt в скелетных мышцах, т.е., секреция инсулина, индуцированная лейцином, недостаточна для стимулирования Akt. Лейцин взаимодействует с усвоенной глюкозой и снижает уровень глюкозы в крови и затем влияет на секрецию инсулина из поджелудочной железы. Интересно, что лейцин не сочетается с йохимбином в индукции секреции инсулина из-за параллельных механизмов действия. Лейцин взаимодействует с пищевыми углеводами и влияет на активность секреции инсулина из поджелудочной железы, а также взаимодействует с инсулином, что влияет на синтез мышечного белка.
Ресвератрол
Ресвератрол – фенольное вещество, которое, как известно, взаимодействует с сиртуином (главным образом с SIRT1), который идентичен лейцину. Метаболиты KIC и НМВ массой в 0,5 мМ могут индуцировать SIRT1 в 30-100% от исходного уровня, который сопоставим с активностью ресвератрола в 2-10 мкм. Это несмотря на то, что комбинация лейцина (0,5 мМ) или HMB (0,5 мкм) и ресвератрола (200 нм) способна синергически индуцировать активность SIRT1 и SIRT3 в адипоцитах (жировых клетках) и скелетных мышечных клетках . KIC - это более мощный стимулятор, чем HMB, и лучше взаимодействует с лейцином, чем с HMB (возможно, это указывает на метаболизм KIC). Когда крысам дают смесь лейцина (24 г / кг, до 200% главной диеты) или HMB (2 или 10 г / кг) с ресвератролом (12,5 или 225 мг / кг), а затем умерщвляют натощак, наблюдается уменьшение жировой массы и веса тела, также синергично. Было отмечено, что инкубация ресвератрола с лейцином или HMB фактически увеличивает активность АМФ-зависимой киназы (42-55%, соответственно) и способствует небольшому (18%) увеличению окисления жиров, несмотря на инкубацию 5 мкм глюкозы. Взаимодействие ресвератрола и лейцина (в состоянии инкубации или при приеме внутрь) посредством активации SIRT1 положительно влияет на митохондриальный биогенез.
Цитруллин
Цитруллин может восстанавливать скорость синтеза мышечного белка и мышечную функцию в процессе старения и плохого питания у крыс, что опосредуется через путь mTORC1 и разрушается ингибитором mTORC1, известным как рапамицин). Не удалось значительно изменить скорость окисления лейцина или синтеза белка организма человека с помощью добавки 0,18 г / кг цитруллина в течение недели, но в других случаях та же доза улучшает баланс азота в организме человека в сытом состоянии. Причина такого расхождения неизвестна. Существует не так уж много доказательств прямого активирующего воздействия цитруллина на mTOR, но он слабо индуцирует белки после активации mTOR (в том числе 4E-BP1) до уровня ниже лейцина. Клинически пока не доказано то, что цитруллин повышает сигнализацию mTOR, поскольку его преимущество зависит от mTOR, и в этом случае цитруллин должен быть синергичен с лейцином. Цитруллин может передавать сигналы лейцина через mTOR, что даёт основания предположить, что они синергичны. Еще не исследован эффект от применения этой смеси тяжелоатлетами, так что синергизм в настоящее время – это только неподтвержденная гипотеза.
Безопасность и токсичность
В небольшом исследовании, в котором 5 здоровых человек ступенчато принимали до 1,250 мг/кг лейцина (что в 25 раз превышает ожидаемую среднюю потребность организма в лейцине), было отмечено, что пероральный прием дозы в 500-1,250 мг вызывал увеличение в сыворотке аммиака, из-за чего верхний ограничительный порог был установлен на уровне в 500 мг / кг (для человека весом в 150 фунтов (68 кг) - 34 г) .
Пищевая добавка
Как пищевая добавка, L-лейцин имеет Е номер E641 и классифицируется как усилитель вкуса.
Доступность:
Список использованной литературы:
Nutr Metab (Lond). 2012 Aug 22;9(1):77. doi: 10.1186/1743-7075-9-77. Synergistic effects of leucine and resveratrol on insulin sensitivity and fat metabolism in adipocytes and mice. Bruckbauer A1, Zemel MB , Thorpe T, Akula MR, Stuckey AC, Osborne D, Martin EB, Kennel S, Wall JS.
Yeh YY. Ketone body synthesis from leucine by adipose tissue from different sites in the rat. Arch Biochem Biophys. (1984)
Van Koevering M, Nissen S. Oxidation of leucine and alpha-ketoisocaproate to beta-hydroxy-beta-methylbutyrate in vivo. Am J Physiol. (1992)
Dann SG, Selvaraj A, Thomas G. mTOR Complex1-S6K1 signaling: at the crossroads of obesity, diabetes and cancer. Trends Mol Med. (2007)
Nobukuni T, et al. Amino acids mediate mTOR/raptor signaling through activation of class 3 phosphatidylinositol 3OH-kinase. Proc Natl Acad Sci U S A. (2005)
Greiwe JS, et al. Leucine and insulin activate p70 S6 kinase through different pathways in human skeletal muscle. Am J Physiol Endocrinol Metab. (2001)
Hannan KM, Thomas G, Pearson RB. Activation of S6K1 (p70 ribosomal protein S6 kinase 1) requires an initial calcium-dependent priming event involving formation of a high-molecular-mass signalling complex. Biochem J. (2003)
Mercan F, et al. Novel role for SHP-2 in nutrient-responsive control of S6 kinase 1 signaling. Mol Cell Biol. (2013)
Fornaro M, et al. SHP-2 activates signaling of the nuclear factor of activated T cells to promote skeletal muscle growth. J Cell Biol. (2006)
Inoki K, et al. Rheb GTPase is a direct target of TSC2 GAP activity and regulates mTOR signaling. Genes Dev. (2003)
Организм человека – это маленький химический завод, в котором ежесекундно происходят химические процессы, способствующие росту и развитию. Синтез “строительных материалов” требует множества компонентов, одним из которых является белок. И вот именно аминокислоты являются важнейшей частью белковых соединений. А белки, в свою очередь, составляют основную часть сухого вещества клетки. Поэтому очень важно знать, в каких продуктах содержатся аминокислоты.
Аминокислоты. Какие бывают и зачем нужны?
Наше тело состоит из белков или протеинов. Аминокислоты являются структурными компонентами этих сложных соединений. Все аминокислоты делятся на две группы: незаменимые, которые поступают с пищей, и заменимые - которые человеческий организм способен синтезировать сам.
Из 20 аминокислот 8 составляют группу незаменимых. Именно они отвечают за рост и развитие организма, что особенно важно в детском возрасте. Но о том, какие продукты содержат аминокислоты, должны знать не только родители маленьких детей. Каждому человеку нужно, чтобы с пищей в организм попадали эти необходимые элементы.
Кроме того, каждая из незаменимых аминокислот выполняет свою функцию в организме. Лизин и триптофан обеспечивают организму рост и играют очень важную роль в образовании нейромедиаторов, а также контролирует функционирование надпочечников. Работой щитовидной железы “заведуют” изолейцин и лейцин. А липидный обмен регулируют метионин.
Если вы сторонник раздельного питания, вам наверняка не понравится то, что вы сейчас узнаете. Ведь аминокислоты есть в белках как растительного, так и животного происхождения. И нужно знать, как их правильно сочетать, чтобы они приносили пользу нашему организму.
Каждая ваша трапеза должна быть приготовлена из продуктов, содержащих аминокислоты в необходимом количестве.
Составляем правильное меню
И так, мы уже знаем, что в наш организм с пищей непременно должны поступать 8 незаменимых аминокислот, причем желательно каждый день. Ведь их недостаток достаточно скоро даст о себе знать серьезными проблемами со здоровьем. Необходимо выяснить, в каких продуктах содержаться незаменимые аминокислоты, чтобы правильно составить рацион.
И для этого давайте рассмотрим каждую незаменимую аминокислоту по отдельности: за что отвечает и в каких продуктах ее искать.
| № п/п | Продукт | Содержание аминокислоты 100 гр. продукта |
| Лейцин – при недостатке возникают проблемы с печенью, анемия. | ||
| 1. | Соя | 2.8 гр. |
| 2. | Твердый сыр | 2.2 гр. |
| 3. | Морепродукты | 1.8-1.4 гр. |
| 4. | Бобовые | 1.9-1.6 гр. |
| 5. | Орехи | 1.7-1.1 гр. |
| 6. | Мясо | 1.8-1.2 гр. |
| 7. | Рыба | 1.6-1.4 гр. |
| 8. | Крупы | 1.5-0.9 гр. |
| 9. | Яйца | 1.1 гр. |
| Изолейцин – синтез гемоглобина, участие в энергетических процессах, повышает стрессоустойчивость, снижает усталость | ||
| 1. | Соя | 1.8 гр. |
| 2. | Твердый сыр | 1.5 гр. |
| 3. | Бобовые | 1.1 гр. |
| 4. | Мясо | 1.1 гр. |
| 5. | Рыба | 0.9 гр. |
| 6. | Орехи | 0.7 гр. |
| Валин тонизирующее действует на организм, поддерживает и укрепляет нормальный тонус мускулатуры | ||
| 1. | Соя | 2.1 гр. |
| 2. | Бобовые | 1.3 гр. |
| 3. | Мясо | 1.1 гр. |
| 4. | Орехи | 1-0.7 гр. |
| 5. | Рыба и морепродукты | 0.9 гр. |
| 6. | Яйца | 0.9 гр. |
| 7. | Крупы | 0.7 гр. |
| Лизин укрепляет иммунитет, способствует росту костей и выработке коллагена | ||
| 1. | Соя | 2,1 гр. |
| 2. | Твердый сыр | 1,95 гр. |
| 3. | Мясо | 1,4-1,9 гр. |
| 4. | Рыба | 1,5-1,9 гр. |
| 5. | Бобовые | 1,5-1,7 гр. |
| 6. | Творог | 1 гр. |
| 7. | Мягкий сыр | 0.9 гр. |
| 8. | Яйца | 0.9 гр. |
| Метионин – повышает уровень антиоксидантов, обладает дезинтоксикационной способностью, препятствует отложению избыточных жиров | ||
| 1. | Сыр | 0,5-0,6 гр. |
| 2. | Мясо | 0,4-0,6 гр. |
| 3. | Рыба и морепродукты | 0,5-0,6 гр. |
| 4. | Соя | 0,5 гр. |
| 5. | Бобовые | 0,3-0,4 гр. |
| 6. | Яйца | 0,4 гр. |
| Треонин – способствует выводу токсинов, участвует в синтезе коллагена и эластина | ||
| 1. | Соя | 1,4 гр. |
| 2. | Бобовые | 0,8-1 гр. |
| 3. | Рыба | 0,9-1,1 гр. |
| 4. | Творог и сыр | 0,8-1 гр. |
| 5. | Мясо | 0,7-0,9 гр. |
| 6. | Морепродукты | 0,8 гр. |
| 7. | Яйца | 0,6 гр. |
| 8. | Орехи | 0,6 гр. |
| Триптофан – «отвечает» за хорошее настроение, активность и умственные способности | ||
| 1. | Сыр моцарелла | 0,5 гр. |
| 2. | Соя | 0,5 гр. |
| 3. | Твердый сыр | 0,3 гр. |
| 4. | Бобовые | 0,3 гр. |
| 5. | Рыба, мясо и яйца | по 0,2 гр. |
| Фенилаланин – стимулирует работу мозга, выработку эндорфинов, улучшает память и умственные способности | ||
| Соя | 1,6 гр. | |
| Бобовые | 1,3-1,5 гр. | |
| Орехи | 1-1,3 гр. | |
| Рыба | 0,8-1 гр. | |
| Сыр | 1-1,2 гр. | |
| Мясо | 0,7-1 гр. | |
| Яйца | 0,7 гр. | |
Если уж быть совершенно точным, то есть еще и третья группа аминокислот, которые называют условно-незаменимыми. Это:
- аргинин;
- гистидин;
- цистин;
- тирозин.
Они синтезируются организмом взрослого здорового человека в нужном количестве. А вот для детей, подростков и пожилых людей жизненно необходимо получать их с продуктами питания.
Белки участвуют в строении клеток и обеспечивают нас энергией. С их помощью в наш организм поступают незаменимые аминокислоты. Для того, чтобы организм мог функционировать и развиваться, человеку нужно поступление 20 аминокислот. Давайте попробуем разобраться, в каких продуктах содержатся аминокислоты, и в каком количестве их необходимо употреблять.
Роль аминокислот для организма человека
Всего в природе существует 150 аминокислот. Для нормального функционирования организма человеку необходимо около 20 аминокислот. Незаменимые аминокислоты поступают в наш организм с пищей, которую мы употребляем. Чтобы избежать дефицита требуется знать, какие продукты содержат аминокислоты.
Незаменимые аминокислоты
- Метионин
- Триптофан
- Валин
- Треонин
- Лейцин
- Фенилаланин
- Изолейцин
- Лизин
- Цистеин
- Тирозин
Назначение незаменимых аминокислот
- Метионин. Очень важная аминокислота, которая отвечает за переработку жиров в организме. Благодаря ей не происходит ожирение печени и атеросклероз. Метионин улучшает пищеварение и уменьшает мышечные боли. При поступлении аминокислоты в организм происходит защита от радиации и свободных радикалов. Метионин необходим для усвоения питательных элементов организмом и участвует в синтезе глюкозы.
- Триптофан . Недостаток этой аминокислоты может стать причиной диабета и онкологических заболеваний. Триптофан участвует в выработке ниацина, который необходим при бессоннице, депрессии и частых стрессах. Триптофан также важен для сердца и выработки гормона роста.
- Валин . Эта аминокислота обеспечивает восстановление поврежденных тканей и мышц. С её помощью осуществляется нормальный обмен азота. Особенно важен валин для спортсменов и после повреждения мышц. Валин также снижает уровень сахара в крови и способствует выработке гормона роста. Поддерживает уровень серотонина. При недостатке валина возникают нарушения нервной системы и координации движений.
- Треонин . Необходим для белкового обмена, иммунной системы, роста и выработки коллагена и эластина. Участвует в выработке гормонов и оказывает непосредственное влияние на обмен веществ.
- Лейцин. Производит защиту мышц и поставляет в наш организм энергию. С его помощью ткани восстанавливаются после серьезных нагрузок. Происходит выработка гормона роста. Помогает снизить холестерин и уровень сахара в крови. Недостаток приводит к уменьшению массы тела и нарушению работы щитовидной железы.
- Фенилаланин. Аминокислота, которая необходима для хорошего настроения. Улучшает способности к обучению, память и обладает свойством подавлять аппетит. Аминокислота необходима для работы щитовидной железы.
- Изолейцин. Обеспечивает организм энергией, участвует в выработке гемоглобина, а также регулирует уровень сахара в крови. Необходима для роста.
- Лизин . Важен для костной системы и роста. Благодаря лизину усваивается кальций, что особенно важно для детей. Необходим для выработки гормонов, обмена веществ и усвоения питательных элементов.
- Цистеин. Играет важную роль при выработке таурина, который необходим для жирового обмена веществ. Является источником глюкозы. Защищает организм от свободных радикалов и выводит токсины.
- Тирозин. Недостаток аминокислоты приводит к слабоумию. Тирозин необходим для выработки большинства гормонов и нормальной работы щитовидной железы.
Таблица содержания аминокислот в продуктах
Журнал Chastnosti.com советует сделать свой рацион максимально разнообразным. Теперь вы знаете, в каких продуктах содержатся незаменимые аминокислоты, и сможете включать их в своё питание как можно чаще.