Амінокислоти: класифікація, функції в організмі, вплив на спортивні результати та найкращі джерела

Амінокислоти (АК) – це будівельні блоки, із яких утворюються пептиди, а потім білки. Існують тисячі різних типів амінокислот. Ви можете просто уявити собі взаємозв’язок окремих амінокислот як своєрідний конструктор Lego.

Кожна цеглинка Lego може мати різну форму, колір та розмір. Якщо ви хочете побудувати космічний корабель, вам потрібно розмістити певний блок Lego в потрібному місці. Трохи уявивши, із тих самих цеглинок можна побудувати будинок або навіть автомобіль. Вся справа в розміщенні, яке має значення. Те ж саме стосується й амінокислот. Залежно від того, в якому порядку та як вони з’єднані між собою, формується певний тип білка.

Якщо хімія була одним із ваших улюблених предметів, ви, мабуть, також цікавилися формулою амінокислот. Кожна молекула амінокислоти містить карбоксильну групу (COO) та аміногрупу (NH2). Звідси й походить назва “амінокислота”. [1]

Класифікація амінокислот та їх функції в організмі

Загалом існує двадцять видів амінокислот, які потрібні організму для побудови та відновлення тканин, засвоєння поживних речовин та інших процесів, необхідних для вашого здоров’я. Деякі із них повинні надходити з їжею, інші можуть вироблятися організмом, а також є амінокислоти, які потрібно вживати лише на певних етапах життя. Відповідно, вони поділяються на замінні, незамінні та напівзамінні. [2]

В чому різниця між L- та D-формами амінокислот?

Загалом, амінокислоти в природі зазвичай зустрічаються в L- або D-формі. Прикладом є L-лейцин, який є дзеркальним відображенням D-лейцину. Вони мають протилежно розташовані аміногрупи, що впливає на їх використання в організмі. Тільки L-форма амінокислот, із яких утворюються білки та інші необхідні речовини, є корисною для вашого організму. [38]

1. Незамінні амінокислоти (EAA)

Без цих амінокислот ваш організм практично не може обійтися. Він не може виробляти їх самостійно, тому ви залежите від їх надходження з їжею та харчовими добавками. Загалом існує вісім незамінних амінокислот (EAA), які організм використовує для регенерації м’язів, формування м’язової маси, синтезу гормонів, синтезу нейромедіаторів, а також виробляє деякі замінні амінокислоти.

Іноді до цього списку додають ще й гістидин, але він вважається незамінною амінокислотою лише в дитячому віці. В дорослому віці наш організм вже може її виробляти, тому вона є напівзамінною АМК.

В цьому розділі про незамінні амінокислоти ви прочитаєте про наступні амінокислоти:

1. Лейцин

Лейцин – перша із тріо амінокислот з розгалуженим ланцюгом, які ви, напевно, знаєте як BCAA (амінокислоти з розгалуженим ланцюгом). Вони складають близько 35% всіх незамінних амінокислот у вашому організмі. Вони найчастіше асоціюються із захистом м’язової маси під час тренувань. Саме лейцин має до цього найбільше відношення. Згідно із дослідженнями, він здатний активувати сигнальний шлях mTOR (Mammalian Target of Rapamycin), який задіяний на початку процесів, пов’язаних із клітинним ростом (ріст м’язів та анаболічні процеси) та синтезом м’язового білка MPS (Muscle Protein Synthesis). [3, 39]

2. Валін

Валін – другий представник BCAA, який також бере участь в основних процесах в організмі. До них відносяться вироблення енергії, захист м’язової маси від розпаду (катаболізму) під час дефіциту енергії та ріст м’язів. Однак, згідно із дослідженнями, він також може підтримувати функцію дендритних клітин, які є важливою ланкою для імунітету. [4, 40]

3. Ізолейцин

Ізолейцин є третім членом сімейства BCAA та, як і його родичі, пов’язаний із захистом та ростом м’язової маси та енергетичним обміном. Він має антикатаболічну дію і, таким чином, може сприяти захисту м’язів від руйнування (використовується як джерело енергії). Можливо, за цим стоїть його здатність збільшувати використання глюкози як джерела енергії під час фізичних навантажень. [41]

Дослідження також показали, що він сприяє належному функціонуванню імунітету. Наприклад, через активацію захисних пептидів (β-дефензинів). Вони можуть захистити ваш організм від нападу вірусів та інших патогенних мікроорганізмів. [5]

4. Метионін

Метіонін – одна із сірковмісних амінокислот. В організмі він не тільки використовується для побудови білків, але й утворює замінну амінокислоту цистеїн. Разом із гліцином та аргініном він утворює креатин , а ще цікавим є той факт, що він також потрібен для утворення карнітину . Він також впливає на жировий обмін, роботу імунної системи та може запускати вироблення головного антиоксиданту організму – глутатіону. Через це він пов’язаний із захистом організму від окислювального стресу. [6]

5. Треонін

Треонін, в свою чергу, найчастіше асоціюється із формуванням тканин організму. Він є одним із основних компонентів зубної емалі, білка еластину, а також впливає на підтримання цілісності слизової оболонки кишечника, таким чином підтримуючи травлення та опосередковано імунітет. Крім того, він необхідний для синтезу інших амінокислот у вигляді гліцину та серину. [7]

6. Фенілаланін

Із цієї амінокислоти в організмі також утворюється низка важливих речовин, таких як нейромедіатор дофамін або норадреналін. Він також необхідний для утворення амінокислоти тирозину. У випадку із фенілаланіном є ще один дуже важливий момент, на який слід звернути увагу. Існує спадкове захворювання під назвою фенілкетонурія (ФКУ), при якому фенілаланін накопичується в організмі, що призводить до затримки розвитку в дітей. Цей стан лікується переважно дієтою із низьким вмістом фенілаланіну. [8]

7. Триптофан

Триптофан – ще одна АК, яка використовується в організмі для синтезу нейромедіаторів. В даному випадку – це серотонін, який регулює апетит та настрій. Однак він також стоїть біля джерел вироблення гормону мелатоніну, який, в свою чергу, впливає на сон. Тому в клінічній практиці у вигляді харчових добавок він широко використовується при лікуванні проблем зі сном або психологічних проблем. [9]

8. Лізин

Як й метионін, лізин необхідний для утворення карнітину , який слугує переносником жирних кислот (жирів) до енергетичних установок клітини (мітохондрій), де вони перетворюються на енергію. Лізин також відіграє важливу роль в засвоєнні кальцію , який має вирішальне значення для здоров’я кісток. Згідно із дослідженнями, він навіть пов’язаний із виробленням гормону росту, який впливає на нарощування м’язової маси. Ймовірно, саме тому його часто можна знайти в добавках в поєднанні із BCAA. Цікаво, що в ряді досліджень він допоміг людям із рецидивуючими простудними виразками (простий герпес) зменшити симптоми та частоту виникнення цієї шкірної проблеми. [10, 37]

2. Замінні амінокислоти

Як випливає із назви, вони більше не є незамінними для вашого організму. Він може виробляти їх із незамінних або замінних амінокислот чи глюкози. Але це не применшує їхньої важливості. Вони беруть участь в побудові тканин організму, а також в найважливіших функціях організму, таких як метаболізм вітамінів або травлення. [11]

В цьому розділі, присвяченому замінним амінокислотам, ви прочитаєте про такі амінокислоти:

1. Аланін

Аланін – один з найпоширеніших амінокислот в скелетних м’язах, де він також функціонує як резервне джерело енергії. Він також бере участь в метаболізмі вітаміну B6 та глюкози. Таким чином, він допомагає підтримувати рівень цукру (глюкози) в крові на нормальному рівні. Останнє, але не менш важливе: він бере участь у виробленні білих кров’яних тілець, які важливі для імунної функції. [12]

Крім аланіну, існує також амінокислота бета-аланін , яка є популярною добавкою серед спортсменів. На відміну від аланіну, вона не утворює білків в організмі, але разом із гістидином використовується для синтезу карнозину . Останній допомагає зменшити закислення м’язів під час інтенсивних навантажень, зв’язуючи іони водню, отримані із молочної кислоти (лактату), що в кінцевому підсумку може призвести до покращення працездатності.

Вас можуть зацікавити ці продукти:

2. Аспарагінова кислота

Аспарагінова кислота бере участь у важливих процесах в організмі, таких як синтез гормонів або функціонування нервової системи. В іонізованій формі аспартат належить до збуджуючих нейромедіаторів, які мають стимулюючий вплив на нервову систему. 14

В дієтичних добавках ви можете зустріти його в формі D-аспарагінової кислоти (DAA) . Остання, зокрема, пов’язана із впливом на рівень тестостерону та чоловічу фертильність.

3. Аспарагін

Аспарагін – це амінокислота, яка утворюється із аспарагінової кислоти. Вона відіграє важливу роль в утворенні глікопротеїнів (білків із приєднаними вуглеводами), а також зв’язує надлишок аміаку, який утворюється при розщепленні білків. Він допомагає виводити його з організму таким чином, сприяючи природній детоксикації організму. [15]

4. Цистеїн

Цистеїн має винятковий вміст сірки, що дозволяє йому утворювати амінокислоту таурин . Хоча він не слугує будівельним блоком для білків, він має антиоксидантну дію, а також може впливати на вироблення енергії або метаболізм кальцію . Крім того, цистеїн є ключовим компонентом антиоксиданту глутатіону. Таким чином, він може допомогти захистити клітини від окислювального стресу. В дієтичних добавках він найчастіше зустрічається в формі N-ацетил L-цистеїну (NAC). 17

5. Глутамінова кислота

Глутамінова кислота міститься в організмі переважно в формі глутамату. Це найважливіший збудливий нейромедіатор (активує нервову систему). Крім того, вона діє на специфічні смакові клітини на язиці та створює добре відомий смак умамі. Саме тому його часто додають до їжі як підсилювач смаку. [18]

6. Пролін

Пролін важливий для підтримання цілісності та функціонування клітин. Разом із гліцином та гідроксипроліном він є однією із амінокислот, що входять до складу колагену . Таким чином, він впливає на підтримку здоров’я шкіри, суглобового хряща або сухожиль. Він також асоціюється зі сприянням загоєнню ран. [19]

7. Серин

Серин присутній у високій концентрації в клітинній стінці і, таким чином, сприяє підтримці цілісності клітини. Він також важливий для травлення, оскільки утворює фермент серин-протеазу, який допомагає розщеплювати білки на простіші (легші для використання) частинки, такі як дипептиди, трипептиди та окремі амінокислоти. [20]

8. Глутамін

Глутамін – один із найпоширеніших амінокислот в організмі людини. Порівняно з іншими амінокислотами, він містить вдвічі більше азоту, який є основою всіх білково-пептидних зв’язків у ваших тканинах. Він необхідний для вироблення білих кров’яних тілець та цитокінів, які є частиною захисних механізмів вашого організму (імунної відповіді) на ворожі речовини. Він навіть слугує джерелом енергії для деяких клітин імунної системи та слизової оболонки кишечника. Крім того, він допомагає зберегти кишечник неушкодженим та непроникним. Тому його часто використовують як харчову добавку при синдромі пошкодженого кишечника. [23]

Ось чому його часто вживають бігуни, велосипедисти та інші спортсмени, які тренуються протягом декількох годин та хочуть забезпечити оптимальну кількість цієї АК в організмі. [23]

9. Гліцин

З гліцину в організмі утворюються такі важливі сполуки, як глутатіон або креатин. Він також діє як нейромедіатор та входить до складу колагену. Завдяки своїм властивостям він насамперед асоціюється зі здоров’ям суглобів. Згідно із дослідженнями, його вживання також може сприяти покращенню сну. Підвищене споживання іноді рекомендується під час вагітності. [24]

10. Тирозин

Ваш організм може виробляти тирозин із фенілаланіну. Він має особливий вплив на роботу мозку, оскільки утворює нейромедіатори, такі як дофамін, адреналін та норадреналін, які допомагають справлятися зі стресовими ситуаціями. Однак під час розумових та фізичних навантажень потреба в них зростає, а отже, зростає також і потреба в споживанні тирозину. Крім того, із цієї амінокислоти виробляються гормони щитовидної залози. [25]

3. Напівзамінні амінокислоти

За звичайних умов ці АК не є життєво необхідними. Однак можуть виникати ситуації, коли вони стають необхідними та потребують поповнення. Особливо це трапляється в період росту, під час вагітності, під час сильного стресу, при інтенсивних заняттях спортом або після травм. Однак цих речовин також може не вистачати під час тривалого дотримання низькокалорійних дієт або недостатнього харчування (недоїдання).

В цьому розділі про замінні амінокислоти ви дізнаєтесь про такі амінокислоти:

1. Аргінін

Оксид азоту (NO) утворюється в організмі з аргініну , який є сигнальною молекулою для розширення кровоносних судин (вазодилатації). Завдяки своєму судинорозширювальному ефекту він може збільшити приплив крові до м’язів, що може призвести до кращого постачання кисню та поживних речовин до м’язів. Завдяки цьому він може впливати на артеріальний тиск або відновлення м’язів. Саме у вигляді харчових добавок він особливо популярний серед спортсменів перед тренуванням. Однак вплив на розширення кровоносних судин та покращення кровотоку також є причиною того, що аргінін додають до добавок для підтримки ерекції. Але не слід забувати, що, як і гліцин та метіонін, він необхідний організму для синтезу креатину. 21

2. Гістидин

Гістидин є попередником гістаміну, який має вирішальне значення в організмі для запуску алергічної реакції. Він також дає початок вищезгаданому карнозину. Він є напівнеобхідним, оскільки в дитячому віці організм не може його виробляти. Те саме стосується людей із уремією (уремічним синдромом), а природне вироблення гістаміну в організмі може знижуватися з віком. [26]

Таким чином, кожна із зазначених вище двадцяти амінокислот має специфічну функцію в організмі. Ми далеко не перерахували всі процеси, в яких беруть участь ці речовини. Однак безперечно, що всі вони без винятку необхідні для підтримки здоров’я.

Чи можуть амінокислоти підвищити спортивні результати?

Для деяких амінокислот ми вже згадували про їх можливий вплив на м’язову масу, енергетичний метаболізм або постачання кисню до м’язів. Зараз ми розглянемо BCAA , глутамін та аргінін , щоб дізнатися, що говорять про них дослідження в контексті спорту.

1. BCAA можуть сприяти росту м’язів

• Лейцин, ізолейцин та валін мають здатність запобігати втраті (деградації) м’язової маси під час важких фізичних навантажень.
• Під час навантажень на витривалість вони можуть слугувати джерелом енергії, що призводить до економного використання запасів глікогену та тривалої працездатності.
• Під час занять вони допомагають затримати втому та зменшити навантаження, яке відчувається.
• Після силових тренувань вони можуть підтримувати анаболічні процеси, пов’язані із відновленням та ростом м’язових волокон.
• Згідно із дослідженнями, лейцин має найбільший вплив на синтез м’язового білка (MPS), або процес формування м’язової маси.
• Однак для відновлення та росту м’язів найефективніше приймати достатню кількість всіх незамінних амінокислот після тренування. В ідеалі – у виглядіпротеїну, який потім можна збагатити BCAA або тільки лейцином, щоб збільшити його потенціал. [27]

2. Глутамін може сприяти використанню накопиченого вуглеводу глікогену

• Глутамін є джерелом енергії для деяких клітин імунної системи, яка під час тривалих навантажень зазнає поразки. Таким чином, його прийом може призвести до збереження імунних функцій під час складних тренувань. Однак результати досліджень щодо впливу глутаміну на імунітет в організмі спортсменів поки що не є однозначними, тому ще належить дочекатися підтвердження цього ефекту.
• Глутамін також може сприяти використанню м’язового глікогену в якості джерела енергії, що призводить до більш тривалого підтримання працездатності та затримки втоми. [28]

3. Аргінін може сприяти розщепленню лактату в м’язах

• Прийом аргініну перед тренуванням може призвести до меншого накопичення молочної кислоти (лактату) в м’язах, що може відобразитися на кращих результатах навіть під час інтенсивних тренувань. Також було виявлено, що він сприяє більш ефективному відновленню креатину (тобто енергії у вигляді АТФ). [29]
• Аргінін також позитивно впливав на рівень VO2max спортсменів, який є одним із показників спортивних результатів. [30]

Як поповнити запаси амінокислот?

Амінокислоти є основним продуктом в нашому раціоні. Ви можете знайти їх, зокрема, в продуктах із високим вмістом білка . Якість цих джерел визначається тим, чи містять вони всі незамінні амінокислоти в оптимальному співвідношенні. Ви також можете збільшити споживання амінокислот, приймаючи харчові добавки.

1. Повноцінні джерела амінокислот

• Містять незамінні амінокислоти в оптимальних кількостях та співвідношеннях.
• До них відносяться переважно продукти тваринного походження, такі як м’ясо,риба,яйця, молочні продукти абосироватковий протеїн.
• Деякі рослинні джерела, такі як соя ( тофу , темпе ), нут або лобода , також близькі до них.

2. Неповноцінні джерела амінокислот

• Вони не мають збалансованої кількості незамінних амінокислот, що знижує їхню якість.
• До неповноцінних джерел належать сочевиця, горох, рис, горіхи та більшість інших рослинних продуктів.

Навіть в рослинній їжі можна знайти всі незамінні амінокислоти, але часто в недостатній кількості, щоб задовольнити всі потреби організму. Ці відсутні амінокислоти називаються лімітуючими амінокислотами. На щастя, в кожній групі рослинних продуктів не вистачає різних амінокислот, тому, правильно комбінуючи рослинні джерела, ви можете майже позбутися цього дефіциту. Наприклад, в зернових не вистачає амінокислоти лізину, а в бобових – метионіну. Поєднуючи їх, ви наближаєтесь до якості тваринного білка.

Обмеження амінокислот в рослинній їжі

Як поповнити запаси амінокислот?

Ви також можете збільшити споживання амінокислот за допомогою більш концентрованих добавок. Ви можете вибрати амінокислоти із одним або кількома інгредієнтами. Найчастіше вони випускаються в формі розчинного порошку , таблеток або капсул .

1. Одноланцюгові амінокислоти

Якщо ви хочете збільшити споживання лише деяких амінокислот, ви можете спробувати добавку із одним інгредієнтом. Або ж використовуйте кілька добавок, щоб отримати комплексний продукт відповідно до ваших потреб. Яка рекомендована норма споживання найпоширеніших амінокислот?

• Аргінін в кількості 3-6 г перед тренуванням. Більше 10 г за один раз може викликати проблеми із травленням, тому краще розділити більшу кількість на кілька денних порцій. [31]
• Глутамін в формі l-глутаміну в порції 5 г на день. [32]
• Лейцин в порції 2-5 г окремо, під час прийому їжі з дефіцитом цієї амінокислоти або в складі післятренувального напою для підвищення анаболічного потенціалу. [33]
• Цистеїн в формі N-ацетил L-цистеїну в діапазоні 600-1800 мг. [34]
• Аспарагінова кислота у вигляді D-аспарагінової кислоти в добовій порції 2000-3000 мг. [35]
• Лізин приймають в дозуванні до 2 г на добу, розділених на кілька прийомів під час їжі. Така кількість рекомендована людям, які часто хворіють на простудні захворювання (простий герпес). [37]

2. Складні амінокислоти

У комплексних продуктах, що містять амінокислоти, ви найчастіше знайдете BCAA або вісім EAA, які іноді доповнюються замінними амінокислотами та іншими речовинами. Прикладом є продукт ProAMINO , який містить дев’ять ВСАА, кофеїн та екстракти зеленого чаю та кави. ProAMINO Stim-free , з іншого боку, не містить стимуляторів, але має шість вітамінів у своїй формулі.

• BCAA зазвичай приймаються в порції 20 г, при цьому важливою деталлю є те, що вона повинна містити більш високе співвідношення лейцину в порівнянні із ізолейцином та валіном, наприклад, 4:1:1 на користь лейцину. [36]
• Рекомендована порція ЕАА становить 10-12 г.

Чи мають амінокислоти побічні ефекти?

Якщо ви приймаєте амінокислотні добавки в розумних кількостях та відповідно до інструкцій на етикетці, у вас не повинно виникнути жодних побічних ефектів. Вони можуть виникнути лише за виняткових обставин та в осіб із підвищеною чутливістю або алергією на інгредієнти, що містяться в добавках. Однак, при надмірному споживанні може виникнути біль в животі та розлад травлення. Пам’ятайте, що це лише харчова добавка, тому основою споживання амінокислот має бути різноманітна дієта, багата на білки.

Про що слід пам’ятати?

Із сьогоднішньої статті ви дізналися, що амінокислоти – це не просто матеріал для побудови м’язової маси. В організмі вони утворюють важливі ферменти, гормони та нейромедіатори, без яких ваш організм навряд чи міг би функціонувати належним чином. Вони беруть участь в підтримці здоров’я шкіри, суглобів та всього опорно-рухового апарату. Вони також використовуються, коли щось в організмі потребує відновлення або лікування. Тому важливо забезпечити їх достатнє надходження, особливо незамінних, із раціону або через харчові добавки.

Якщо вам сподобалася наша стаття і ви знайшли її інформативною, будь ласка, поділіться нею із друзями, яким буде цікаво дізнатися більше про цікаві ефекти амінокислот.

Що таке амінокислоти і як їх правильно приймати

Амінокислоти – органічні речовини, що складаються з вуглеводневого скелету і двох додаткових груп: аминной і карбоксильної. Останні два радикала обумовлюють унікальні властивості амінокислот – вони можуть проявляти властивості як кислот, так і лугів: перші – за рахунок карбоксильної групи, другі – за рахунок аміногрупи.

Отже, ми з’ясували, що таке амінокислоти з точки зору біохімії. Тепер розглянемо їх вплив на організм і застосування в спорті. Для спортсменів амінокислоти важливі своєю участю в протеиновом обміні. Саме з окремих амінокислот будуються протеїни для росту м’язової маси нашого тіла – м’язова, кістякова, печінкова, сполучна тканини. Крім цього, деякі амінокислоти безпосередньо беруть участь в обміні речовин. Приміром, аргінін бере участь у орнитиновом циклі сечовини – унікальний механізм знешкодження аміаку, що утворюється в печінці в процесі перетравлення білків.

• З тирозину в корі надниркових залоз синтезуються катехоламіни – адреналін і норадреналін – гормони, функція яких – підтримання тонусу серцево-судинної системи, миттєва реакція на стресову ситуацію.
• Триптофан – попередник гормону сну – мелатоніну, вирабативающегося в шишковидному телі головного мозку – эпифизе. При нестачі цієї амінокислоти в раціоні процес засинання ускладнюється, розвивається безсоння і ряд інших захворювань, обумовлених нею.

Перераховувати можна довго, однак зупинимося на амінокислоти, значення якої особливо велике для спортсменів і людей, помірно займаються спортом.

Амінокислоти – що це таке?

Амінокислоти (або ж аминокарбоновие кислоти; АМК; пептиди) – органічні сполуки, що на 16 % складаються з амінів – органічних похідних амонію, — що відрізняє їх від вуглеводів і ліпідів. Вони беруть участь у біосинтезі білка організмом: в травній системі під впливом ферментів всі білки, що надходять з їжею, руйнуються до АМК. Усього в природі існує близько 200 пептидів, але в побудові організму людини беруть участь лише 20 основних амінокислот, які поділяються на замінні і незамінні; іноді зустрічається і третій вид – напівзамінні (умовно замінні).

Амінокислоти

Амінокислоти – мономери, що складаються з вуглеводнів, азоту та кисню. Деякі сполуки містять сірку, фосфор і деякі інші елементи. Це похідні карбонових кислот з групою -COOH. Одна амінокислота може містити декілька аміногруп.

Амінокислоти – кристалічні сполуки, розчинні у воді. Вони проявляють амфотерні властивості і можуть реагувати з неорганічними речовинами – киснем, водою, кислотами, лугами.

Амінокислоти утворюють полімери – білки, які можуть складатися з різних мономерів. Наприклад, казеїн включає тирозин, лізин, валін, пролін та інші амінокислоти.

Замінні амінокислоти

Замінними називають ті амінокислоти, які споживаються з продуктами харчування, так і відтворюються безпосередньо в тілі людини з інших речовин.

• Аланін – мономер великої кількості біологічних сполук і білків. Здійснює один із головних шляхів глюкогенеза, тобто в печінці перетворюється в глюкозу, і навпаки. Високоактивний учасник метаболічних процесів в організмі.
• Аргінін – АМК, здатна синтезуватися в організмі дорослого, але не здатна до синтезу в тілі дитини. Сприяє виробленню гормонів росту та інших. Єдиний переносник азотистих сполук в організмі. Сприяє збільшенню м’язової маси і зменшення жирової.
• Аспарагін – пептид, який бере участь у азотному обміні. В ході реакції з ферментом аспарагіназою відщеплює аммониак і перетворюється на аспарагінову кислоту.
• Аспарагінова кислота – бере участь у створенні імуноглобуліну, деактивує аміак. Необхідний при збої в роботі нервової та серцево-судинної систем.
• Гістидин – використовується для профілактики і лікування хвороб ШЛУНКОВО-кишкового тракту; надає позитивну динаміку при боротьбі зі Снідом. Захищає організм від шкідливого впливу стресу.
• Гліцин – нейромедиаторная амінокислота. Застосовується в якості м’яке заспокійливе і антидепресивну засіб. Підсилює дію деяких ноотропних препаратів.
• Глутамін – у великому обсязі входить до складу гемоглобіну. Активатор процесів відновлення тканин.
• Глутамінова кислота – має нейромедіаторних дію, а також стимулює метаболічні процеси в ЦНС.
• Пролін – є одним із складових практично всіх протеїнів. Їм особливо багаті еластин і колаген, які відповідають за еластичність шкіри.
• Серин – АМК, що міститься в нейронах головного мозку, а також сприяє виділенню великої кількості енергії. Є похідною гліцину.
• Тирозин – складова тканин тварин і рослин. Може відтворюватися з фенілаланіну під дією ферменту фенілаланінгідроксилази; зворотного процесу не відбувається.
• Цистеїн – один з компонентів кератину, що відповідає за пружність і еластичність волосся, нігтів, шкіри. Ще він є антиоксидантом. Може проводитися з серину.

Незамінні амінокислоти

Гістидин

Гістидин присутній у всіх тканинах людського організму. Він грає важливу роль в утворенні червоних і білих клітин крові і бере участь в обміні інформацією між ЦНС і периферичними тканинами. Імунна система потребує гистидине для попередження аутоімунних і алергічних реакцій, а в шлунку за участю цієї амінокислоти утворюється шлунковий сік, необхідний для нормального травлення. Дефіцит гістидину сприяє розвитку ревматоїдного артриту. Запаси гістидину в нашому організмі виснажуються досить швидко, а тому ми повинні регулярно отримувати його з зовнішніх джерел.

Гістидин міститься в м’ясі, молочних продуктах, зернових (пшениця, рис, жито).

Застосування: для поліпшення травлення. Джерела: молочні продукти, м’ясо, риба, рис, пшениця, жито.

Ізолейцин

Одна з головних амінокислот бодібілдингу, адже ізолейцин – це одна з трьох амінокислот BCAA. Ізолейцин сприяє збільшенню фізичної витривалості і прискорює відновлення м’язової тканини, стимулює відновлення після тренувань та підтримує безперервне поповнення запасів енергії.

Гарними джерелами ізолейцину є м’ясні продукти, яйця, риба, горіхи, насіння, горох і соя.

Сприяє відновленню м’язів. Джерела: куряче м’ясо, горіхи кеш’ю, риба, мигдаль, яйця, сочевиця, печінку і м’ясо.

Лейцин

Друга амінокислота з класу ВСАА, яка поряд з ізолейцином і валіном відіграє важливу роль у процесах відновлення м’язової тканини. Лейцин ефективніше і швидше інших амінокислот перетворюється в глюкозу, завдяки чому зупиняє катаболические процеси в м’язах під час виснажливих тренувальних сесій. Також він бере участь у відновленні м’язів після мікропошкодження, регулює рівень цукру в крові, збільшує секрецію гормону росту і сприяє спалюванню жирів.

Джерела лейцину: нешліфований рис, боби, м’ясо, горіхи, соєве борошно і цілісна пшениця.

Застосування: природний анаболічний агент. Джерела: всі білкові джерел, включаючи коричневий рис, бобові, горіхи і цілісна пшениця.

Лізин

Ця амінокислота відома своїми противірусними властивостями. За участю лізину відбувається синтез антитіл, що зміцнюють імунну систему, необхідний протеїн і для утворення гормонів, що регулюють процеси росту і відновлення кісткової тканини. Завдяки противірусним властивостям лізин допомагає лікувати і/або попереджати простудні захворювання та герпетичну інфекцію. Також ця амінокислота стимулює продукцію колагену і м’язового протеїну, що призводить до швидкого відновлення.

Серед хороших джерел лізину слід виділити червоне м’ясо, сир, яйця, рибу, молоко, картопля і дріжджі.

Застосування: бореться з втомою і перетренірованностью. Джерела: сир, яйця, молоко, м’ясо, дріжджі, картоплю і квасолю.

Метіонін

Допомагає переробляти і утилізувати жири. Бере участь в утворенні глутатіону, цистеїну і таурину, що сприяють знешкодженню та виведенню з організму токсичних речовин. Метіонін потрібен для синтезу креатину, речовини, що підвищує витривалість і працездатність скелетної мускулатури. Вкрай важливий для синтезу колагену, який забезпечує здоровий вигляд шкіри і нігтів. Людям з алергією або артритом прийом цієї амінокислоти може допомогти знизити рівень гістаміну в організмі.

Джерела метіоніну: м’ясо, яйця, риба, часник, боби, сочевиця, цибулю, соя, насіння і йогурт.

Застосування: метаболізм. Джерела: м’ясо, риба, бобові, яйця, часник, сочевиця, цибулю, йогурт, і насіння.

Фенілаланін

Незамінна амінокислота, необхідна для нормальної роботи центральної нервової системи. Оскільки фенилаланин легко проникає через гематоенцефалічний бар’єр, він з успіхом застосовується для лікування неврологічних захворювань. Ця амінокислота також допомагає контролювати симптоми депресії і хронічної болю. Дослідження показали, що фенілаланін може допомогти і при лікуванні вітиліго (білі вогнища депігментації на шкірі). Прийом фенілаланіну може поліпшити пам’ять і концентрацію уваги, а також покращує настрій і емоційний фон. Ця амінокислота використовується при лікуванні хвороби Паркінсона і шизофренії, однак кожен бажаючий брати фенілаланін в якості харчової добавки повинен попередньо проконсультуватися з лікарем. Особам з артеріальною гіпертензією та/або мігренню, а також на фенілкетонурію, слід уникати цієї амінокислоти та продуктів харчування, що містять її у великих кількостях. Високі дози фенілаланіну можуть викликати пошкодження нервової тканини.

Застосування: сприяє максимальному м’язового скорочення і розслаблення. Джерела: молочні продукти, мигдаль, авокадо, горіхи і насіння.

Треонін

Життєво важливий для утворення м’язової тканини, колагену і еластину, бере участь у створенні міцної кісткової тканини і зубів (емаль). Стимулює процеси росту і нормалізує білковий обмін в організмі. Підтримує практично всі системи організму: центральну нервову, серцево-судинну та імунну. Попереджає жирову дистрофію печінки.

За умови здорового, збалансованого раціону, дефіцит треоніна малоймовірний, оскільки він присутній в молочних продуктах, м’ясі, зернових, грибах і зелених овочах.

Застосування: нормалізує білковий обмін. Джерела: м’ясо, молочні продукти і яйця.

Триптофан

Може перетворюватися в ніацин. Використовується в процесах синтезу метіоніну і серотоніну. Серотонін допомагає регулювати артеріальний тиск і дихальну функцію. Збільшення кількості серотоніну в організмі веде до заспокоєння і поліпшенню сну.

Валін

Одна з амінокислот з розгалуженими ланцюжками (ВСАА). Поряд з іншими ВСАА сприяє нормальному росту і відновленню тканин. Забезпечує організм енергією, попереджаючи тим самим розпад м’язової тканини, регулює рівень глікемії. Валін необхідний для нормальної розумової діяльності, бере участь у виведенні печінкою надлишку азотистих сполук, при необхідності може транспортуватися в інші органи і тканини. Валін може допомогти при лікуванні ушкодження печінки і головного мозку внаслідок зловживання алкоголем, лікарськими або наркотичними речовинами. Приймати цю амінокислоту слід в комбінації з іншими ВСАА: лейцином і ізолейцином.

Природні джерела валіну: м’ясо, молочні продукти, гриби, арахіс, соєвий протеїн.

Застосування: сприяє відновленню та зростання м’язової тканини. Джерела: молочні продукти, м’ясо, гриби, соя, арахіс.

Амінокислоти, які не здатні до синтезу в організмі, — незамінні

Незамінними амінокислотами називають ті, які не здатні генеруватися в організмі людини і здатні вступати тільки з продуктами харчування.

• Валін – АМК, яка міститься практично у всіх білках. Підвищує координацію м’язів і знижує чутливість організму до температурних перепадів. Підтримує гормон серотонін на високому рівні.
• Ізолейцин – природний анаболічні стероїди, який в процесі окислення насичує енергією м’язову і мозкової тканини.
• Лейцин – амінокислота, що поліпшує метаболізм. Є своєрідним «будівельником» структури білка.
• Ці три АМК входять в так званий комплекс BCAA, особливо затребуваний серед спортсменів. Речовини цієї групи виступають в якості джерела для збільшення обсягу м’язової маси, зменшення жирової маси і підтримки гарного самопочуття особливо при інтенсивних фізичних навантаженнях.
• Лізин – пептид, прискорює регенерацію тканин, вироблення гормонів, ферментів та антитіл. Відповідає за міцність судин, міститься в м’язовому білку та колагені.
• Метіонін – проймає участь у синтезі холіну, нестача якого може призвести до посиленого накопичення жиру в печінці.
• Треонін – надає еластичність і силу сухожиллях. Дуже позитивно впливає на серцевий м’яз і зубну емаль.
• Триптофан – підтримує емоційний стан, так як в організмі перетворюється в серотонін. Незамінний при депресіях та інших психологічних розладах.
• Фенілаланін – покращує зовнішній вигляд шкіри, нормалізує пігментацію. Підтримує психологічне благополуччя, покращуючи настрій і привносячи ясність мислення.

Норми споживання амінокислот

Для визначення денної потреби в амінокислотах необхідно знати два показника:

Кількість кислоти в 1 г білка:

Після множення частки білка на необхідну кількість амінокислоти, можна дізнатися добову потребу в кожному речовині. Для визначення продуктів харчування слід подивитися список продуктів, що містять амінокислоти в таблиці, яка розташована вище.

Необхідна кількість білка для людини:

Норми споживання амінокислот можуть змінюватися у різних груп людей. Для спортсменів, яким необхідно покривати підвищену потребу організму в білку, норма в день може складати від 1,5 до 2,5 г на 1 кг ваги тіла.

Для дітей

У дитячому віці підвищений основний обмін в 1,5-2 рази в силу високої інтенсивності обмінних процесів. Співвідношення білків, жирів і вуглеводів повинно становити в молодшому віці – 1:1:3, у старшій віковій групі – 1:1:4.

З роками у дітей підвищується потреба в незамінних амінокислотах, триптофане, гистидине, лизине, відповідно підвищується вживання м’ясних, рибних, яєчних продуктів. Питома вага тваринного білка в молодшому шкільному віці повинна становити 60-70%, в період шкільного віку – 65% від загального добового споживання.

Норми амінокислот для дітей за рекомендацією ВООЗ:

Для дітей з порушеним ендогенним синтезом необхідний тирозин, цистеїн, нестача яких призводить до порушень функції нервової системи, зупинки росту.

Для дітей віком до 6 років необхідно додаткове надходження в організм аргініну і гістидину, тому що ці кислоти починають синтезуватися в організмі тільки з цього віку. В зростаючому організмі найчастіше зустрічається дефіцит 3 амінокислот: метіоніну, лізину і триптофану.

Для дорослих

Оскільки організм не може виробляти незамінні амінокислоти, вони повинні надходити разом з їжею. У природі існує багато продуктів, багатих цими кислотами, що дозволяє людині задовольнити свої потреби в них.

Рекомендовані норми незамінних амінокислот за рекомендацією ВООЗ:

Амінокислоти, незамінні і замінні, необхідні в підвищених кількостях у наступних випадках:

• активного росту організму;
• інтенсивних занять розумовою і фізичною працею;
• хвороби, одужання;
• професійного заняття спортом.

При наявних вроджених порушеннях, пов’язаних із засвоєнням амінокислот, відхилення в роботі ШЛУНКОВО-кишкового тракту, потреба в них може знижуватися.

Для вагітних

Правильне харчування вагітної і годуючої жінки лежить в основі виживання дитини та формування у неї високого рівня здоров’я у подальшому житті. Дослідження показали, що недолік таких кислот, як аланін, цистеїн, фенілаланін, тирозин і триптофан можуть призвести до недорозвинення плоду, наприклад, вовча в дитячому хребті.

Недолік L-аргініну призводить до прееклампсії у вагітних.

Дефіцит фолієвої кислоти може призвести до ненормального розвитку плода. Особливу роль вона відіграє в період першого триместру, коли закладається основа майбутнього дитини.

Потреба в білках для вагітних може варіюватися від 40 до 70 г на день, в залежності від ваги тіла. Розрахувати кількість білка можна виходячи з норми — 2 г на 1 кг ваги. Перевагу краще віддавати продуктам, мають хорошу засвоюваність. Організм здорової людини з легкістю засвоює 90% тваринного білка і лише 70% рослинного білка.

Для нормального фізичного розвитку, підвищення працездатності, опірності до інфекцій, організму необхідно раціональне присутність в раціоні білків. А потреба в білку багато в чому залежить від якісного складу амінокислот, замінних і насамперед незамінних.

Автор: Бєляєва Ганна

Оформлення статті: Олег Лозинський

Інші методи класифікації пептидів

З наукової сторони 20 незамінних амінокислот підрозділяють на основі полярності їх бічного ланцюга, тобто радикалів. Таким чином, виділяються чотири групи: неполярні, полярні (але не мають заряду), позитивно заряджені і негативно заряджені.

Неполярними є: валін, аланін, лейцин, ізолейцин, метіонін, гліцин, триптофан, фенілаланін, пролін. У свою чергу, до полярним, що мають негативний заряд відносять аспарагінову та глутамінової кислоти. Полярними, що мають позитивний заряд, називають аргінін, гістидин, лізин. До амінокислот, що володіє полярністю, але не мають заряду, відносять безпосередньо цистеїн, глутамін, серин, тирозин, треонін, аспарагін.

Номенклатура амінокислот

Вуглецева ланцюг (скелет) може складатися як з 1 атома вуглецю, так і з декількох. В останньому випадку має значення, до якого атому вуглецю, починаючи рахунок від карбоксильної групи, приєднається аминная голова. Це може бути як 1-ий атом вуглецю, так і 2-ій, 3-ій і далі. Хіміки домовилися позначати атоми вуглецю не цифрами, а буквами грецького алфавіту: α — 1-ий атом вуглецю, починаючи з карбоксильного хвоста, β— 2-ой, γ — 3-ї, і т. д.

Якщо аміногрупа приєднується до вуглецю в α-положенні, таку амінокислоту називають α-амінокислотою, відповідно, якщо аміногрупа приєднана в β-положенні — то це β-амінокислота, якщо γ — то γ -амінокислота.

Всі 20 природних протеіногенних амінокислот відносяться до групи α -амінокислот.

З β — амінокислот найбільш відомий β-аланін, а γ-амінокислот найбільш відома γ-аміномасляна кислота (ГАМК). Їх структурні формули наведені нижче.

Амінокислоти: участь у життєдіяльності клітини

Аминокарбоновие кислоти беруть участь у біологічному синтезі білка. Біосинтез білка – процес моделювання поліпептидного («полі» — багато) ланцюга із залишків амінокислот. Протікає процес на рибосомі – органелле всередині клітини, безпосередньо відповідає за біосинтез.

Інформація зчитується з ділянки ланцюга ДНК за принципом комплементарності (А-Т, Ц-Г), при створенні м-РНК (матрична РНК, або і-РНК – інформаційна РНК – тотожно рівні поняття) азотисту основу тимін замінюється на урацил. Далі все за тим же принципом створюється т-РНК (транспортна РНК), що переносить молекули амінокислот до місця синтезу. Т-РНК закодована триплетами (кодонами) (приклад: УАУ), і якщо знати, якими азотистими підставами представлений триплет, можна дізнатися, яку саме він переносить амінокислоту.

Особливості будови природних амінокислот

Будова амінокислот тісно пов’язана з їх функціями. Подібні за хімічною структурою речовини роблять подібну роботу. Спробуємо розібратися, щоб потім не плутатися в анотаціях до препаратів.

Всі амінокислоти зліплені по одному лекалу.

Голова – амінні залишок, що містить азот N.

Вуглецевий скелет, що складається з ланцюжка атомів вуглецю (у найпростішому випадку – один вуглець, до якого «спереду» причеплений амінні залишок, а ззаду – карбоновий хвіст)

Хвіст – залишок карбонової кислоти – СООН

Збоку до вуглецевого скелету може бути приєднана ще якась хімічна угруповання, яка надає даному речовині особливі властивості.

Вуглецева ланцюг разом з кислотним хвостом, приєднана до аминной голові, називається хитромудрим словом «аліфатичний радикал».

Групи продуктів харчування з найбільшим вмістом АМК

В молочних продуктах та яйцях містяться такі важливі речовини, як валін, лейцин, ізолейцин, аргінін, триптофан, метіонін і фенілаланін. Риба, біле м’ясо володіють високим вмістом валіну, лейцину, ізолейцину, гістидину, метіоніну, лізину, фенілаланіну, триптофану. Бобові, зернові і крупи багаті на валін, лейцин, ізолейцин, триптофан, метіонін, треонін, метіонін. Горіхи і різні насіння наситять організм треонином, ізолейцином, лізин, аргінін та гистидином.

Нижче наведено вміст амінокислот в деяких продуктах.

Найбільша кількість триптофану і метіоніну можна виявити в твердому сирі, лізину – в м’ясі кролика, валіну, лейцину, ізолейцину, треоніна і фенілаланіну – у сої. При складанні раціону, заснованого на підтримці АМК в нормі, варто звернути увагу на кальмарів і горох, а найбільш бідними в плані змісту пептидів можна назвати картоплю і коров’яче молоко.

Таблиця вмісту амінокислот в їжі

Список продуктів, що містять незамінні амінокислоти в мг на 100 г продукту:

Незамінні амінокислоти в продуктах завжди містяться не однією групою, а кількома. Їжа тваринного походження найбільш багата відразу багатьма амінокислотами. Так, для отримання добової дози амінокислот можна з’їсти 500 г сиру 300 г м’яса яловичини.

Нестача амінокислот при вегетаріанство

Те, що існують такі амінокислоти, які містяться виключно в продуктах тваринного походження – міф. Більше того, вчені з’ясували, що білок рослинного походження засвоюється людським організмом краще, ніж тваринного. Однак при виборі вегетаріанства як стилю життя дуже важливо стежити за раціоном. Основна проблема така, що в ста грамах м’яса і в такій же кількості бобів міститься різна кількість АМК у відсотковому співвідношенні. На перших порах необхідно вести облік змісту амінокислот в споживаної їжі, потім вже це повинно дійти до автоматизму.

Оптимальне співвідношення амінокислот

Незамінні і замінні амінокислоти повинні бути збалансовані в організмі.

Коли тих чи інших занадто багато, то можуть виникнути неприємні симптоми:

• шлунково-кишкові розлади, такі як здуття;
• болі в животі;
• пронос;
• накопичення сечової кислоти, що веде до запалення в суглобах;
• падіння артеріального тиску;
• порушення роботи нирок.

Фізіологічна потреба людини в амінокислотах величина змінна, що залежить від активності процесів катаболізму і анаболізму білка.

Рекомендоване добове споживання амінокислот залежить від людини, його діяльності, способу життя. Наприклад, спортсмени, активні люди, ті, хто хворий або відновлюється після операції, потребують більшій кількості їх. У цих випадках збалансована дієта забезпечує оптимальні дози амінокислот, сприяє прискоренню заживлений, зменшує м’язову втрату.

Забезпечення організму незамінними амінокислотами і білками залежить від якості і режиму харчування. В дієтах, що містять достатню кількість білка, завжди буде оптимальне співвідношення амінокислот. Раціон повинен бути різноманітним, щоб покривати потребу організму в амінокислотах.

Яку кількість амінокислот потрібно споживати в день

У сучасному світі абсолютно у всіх продуктах харчування містяться потрібні для людини поживні речовини, тому не варто переживати: всі 20 білкових амінокислот благополучно надходять з їжею, і цієї кількості вистачає для людини, яка веде звичайний спосіб життя і хоч трохи стежить за своїм харчуванням.

Раціон спортсмена ж необхідно насичувати білками, тому що без них просто неможливо побудова м’язової маси. Фізичні вправи ведуть до колосального витрачання запасу амінокислот, тому професійні бодібілдери змушені приймати спеціальні добавки. При інтенсивному побудові м’язового рельєфу кількість білків може доходити до ста грамів білків в день, але такий раціон не підходить для щоденного споживання. Будь-яка добавка до їжі увазі інструкцію з вмістом різних АМК у дозі, з якої перед застосуванням препарату необхідно ознайомитися.

Праві і ліві амінокислоти

В залежності від прикріплення аміногрупи по відношенню до карбоксильному хвоста в вуглецевої ланцюжку, амінокислоти можуть бути «правими» або «лівими», інакше кажучи, їх відносять до D — або L — ізомеру. Такі форми називають оптично активними, вони не відрізняються за хімічним складом, але в просторі належать один одному, як ліва і права рука.

У білкові молекули присутні тільки L (ліві) -ізомери амінокислот, праві (D) -ізомери можуть володіти особливими властивостями і виступати як медіатори, тобто сигнальні молекули, але частіше вони утворюють баласт. У звичайних продуктах харчування, D-амінокислот практично немає. Вони утворюються при хімічному синтезі і можуть зустрічатися у штучних протеїнах, що використовуються в спортивному харчуванні або в якості біологічно-активних добавок до їжі. D-амінокислоти з працею розщеплюються ферментами, бо вони не фізіологічні. У печінці та нирках міститься особливий фермент — оксидаза D-амінокислот, припускають, що вона перетворює нефизиологичние праві амінокислоти в фізіологічні ліві. Кількість її невелика, оскільки зазвичай в їжі міститься дуже мало D-амінокислот.

При хімічному синтезі утворюється рівна кількість D — і L — ізомерів, але у синтезі білка беруть участь амінокислоти тільки L – ряду. Це слід враховувати особам, які приймають препарати амінокислот: L-амінокислоти будуть істотно дорожче через необхідність їх виділення з суміші, але ефект від їх застосування буде істотно вище

Читайте далі про те, що робить в організмі кожна амінокислота. Повірте, їм є, чим зайнятися. З вами була Галина Батуро. Діліться інформацією в соц.мережах, залишайте коментарі.

Вплив пептидів на якість життя звичайної людини

Потреба в білках присутній не тільки у спортсменів. Наприклад, білки, еластин, кератин, колаген впливають на зовнішній вигляд волосся, шкіри, нігтів, а також на гнучкість і рухливість суглобів. Ряд амінокислот впливає на метаболічні процеси в організмі, зберігаючи баланс жиру на оптимальному рівні, надають достатню кількість енергії для повсякденного життя. Адже в процесі життєдіяльності навіть при пасивному способі життя затрачається енергія, хоча б для здійснення дихання. До того ж неможлива і когнітивна діяльність при нестачі певних пептидів; підтримка психоемоційного стану здійснюється в тому числі за рахунок АМК.

Як складаються з амінокислот білки?

Дані органічні речовини формуються в чотири етапи, їх будова складається з первинної, вторинної, третинної і четвертинної структур. Від кожної з них залежать певні властивості білка. Первинна визначає кількість і порядок розташування амінокислот, що знаходяться в поліпептидного ланцюга. Вторинна являє собою альфа-спіраль або бета-структури. Перші утворюються внаслідок закручування поліпептидного ланцюга і виникнення водневих зв’язків в межах однієї.

Другі — внаслідок виникнення зв’язків між групами атомів різних поліпептидних ланцюгів. Третинна структура — це з’єднані між собою альфа-спіралі і бета-структури. Вона може бути двох видів: фибриллярная і глобулярная. Перша являє собою довгу нитку. Білками з такою структурою є фібрин, міозин, що знаходяться в м’язових тканинах, а також інші. Друга має вигляд клубка, до глобулярним білків відносяться, наприклад, інсулін, гемоглобін і багато інших. В організмі живих істот за синтез білків з амінокислот відповідають спеціальні органели клітини — рибосоми. Інформація про білках, які повинні бути вироблені, зашифрована в ДНК і переноситься до рибосом з допомогою РНК.

Амінокислоти та спорт

Дієта професійних спортсменів припускає ідеально збалансовані харчування, яке допомагає підтримувати м’язи в тонусі. Дуже полегшують життя амінокислотні комплекси, розроблені спеціально для тих спортсменів, які працюють на набір м’язової маси.

Як вже писалося раніше, амінокислоти – основний будівельний матеріал білків, необхідних для росту м’язів. Також вони здатні прискорювати метаболізм і спалювати жир, що теж важливо для гарного м’язового рельєфу. При старанних тренуваннях необхідно збільшувати споживання АМК через те, що вони збільшують швидкість нарощування м’язів і зменшення болю після тренувань.

20 амінокислот в складі білків можуть споживатися як у складі амінокарбонових комплексів, так і з їжі. Якщо вибирати збалансоване харчування, то потрібно враховувати абсолютно всі граммовки, що важко реалізувати при великій завантаженості дня.

Джерела амінокислот

Замінні амінокислоти з’являються в результаті синтезу з допомогою хімічних реакцій. Незамінні присутні здебільшого в таких продуктах, як м’ясо, кури, риба. З нерослинних білкових продуктів найкращими джерелами будуть бобові.

Для відновлення організму після тренувань, важкої фізичної праці багато використовують амінокислотні добавки.

Що відбувається з організмом людини при нестачі або надлишку амінокислот

Основними симптомами нестачі амінокислот вважаються: погане самопочуття, відсутність апетиту, ламкість нігтів, підвищена стомлюваність. Навіть при нестачі однієї АМК виникає величезна кількість неприємних побічних ефектів, які значно погіршують самопочуття і продуктивність.

Перенасичення амінокислотами може спричинити за собою порушення в роботі серцево-судинної і нервової систем, що, в свою чергу, не менш небезпечно. У свій черга можуть з’явитися симптоми, схожі з харчовим отруєнням, що теж не тягне за собою нічого приємного.

У всьому треба знати міру, тому дотримання здорового способу життя не повинно призводити до надлишку тих чи інших «корисних речовин в організмі. Як писав класик, «краще – ворог хорошого».

У статті ми розглянули формули і назви всіх 20 амінокислот, таблиця змісту основних АМК у продуктах наведена вище.

Хімічні формули амінокислот

Формули всіх амінокислот представлені на малюнках.

Малюнок 1. Формули амінокислот. Автор24 — інтернет-біржа студентських робіт

Малюнок 2. Формули амінокислот. Автор24 — інтернет-біржа студентських робіт

Які ще функції виконують амінокислоти?

Крім того, що амінокислоти утворюють білки, що входять до складу тканин і органів людського організму так деякі з них:

• Виконують роль нейромедіаторів або є їх попередниками. Нейромедіатори — це хімічні речовини, що передають нервовий імпульс з однієї нервової клітини на іншу. Таким чином, деякі амінокислоти необхідні для нормальної роботи головного мозку.
• Амінокислоти сприяють тому, що вітаміни і мінерали адекватно виконують свої функції.
• Деякі амінокислоти безпосередньо забезпечують енергією м’язову тканину.

БІОСИНТЕЗ БІЛКА НА РИБОСОМІ

СТАНДАРТНІ АМІНОКИСЛОТИ

(протеиногенние)
См. до теми: Ілюстрації та відео і

В процесі біосинтезу білка в полипептидную ланцюг включаються 20 α-амінокислот, що кодуються генетичним кодом (див. рис. 4). Крім цих амінокислот, званих протеиногенними, або стандартними, у деяких білках присутні специфічні нестандартні амінокислоти, що виникають зі стандартних у процесі посттрансляційних модифікацій.

Прим.: Останнім часом до протеиногенним амінокислот іноді зараховують трансляционно включаються селеноцистеин і пирролизин. Це так звані 21-а та 22-я амінокислоти.

Амінокислоти є структурними сполуками (мономерами), з яких складаються білки. Вони об’єднуються між собою, формуючи короткі полімерні ланцюги, які називаються пептидами довжиною ланцюга, поліпептидами або білками. Ці полімери є лінійними і нерозгалужених, кожна амінокислота в ланцюзі приєднується до двох сусідніх амінокислот.

Рис. 5. Рибосома в процесі трансляції (синтезу білка)

Процес побудови білка називається трансляцією та включає в себе послідовне додавання амінокислот до зростаючої ланцюга білка через рібозіми, здійснюваний рибосомой. Порядок, в якому додаються амінокислоти, прочитується в генетичному коді за допомогою шаблону мРНК, який представляє собою копію РНК одного з генів організму.

Трансляція — біосинтез білка на рибосомі

Рис. 6 Стадії елонгації поліпептиду.

Двадцять дві амінокислоти природно включені в поліпептиди і називаються протеиногенними, або природними амінокислотами. З них 20 кодуються за допомогою універсального генетичного коду.

Решту 2, селеноцистеин і пирролизин, включаються в білки за допомогою унікального синтетичного механізму. Селеноцистеин утворюється, коли транслюється мРНК включає SECIS елемент, що викликає кодон UGA замість стоп-кодона. Пирролизин використовується деякими метаногенів археями в складі ферментів, необхідних для виробництва метану. Він кодується за кодоном UAG, який в інших організмах зазвичай грає роль стоп-кодона. За кодоном UAG слід PYLIS послідовність.

Рис. 7. Полипептидная ланцюг — первинна структура білка.

Білки мають 4 рівня своєї структурної організації: первинна, вторинна, третинна та четвертинна. Первинна структура — послідовність амінокислотних залишків у поліпептидного ланцюга. Первинну структуру білка, як правило, описують, використовуючи однобуквені або трилітерні позначення для амінокислотних залишків.Вторинна структура — локальне упорядкування фрагмента поліпептидного ланцюга, стабілізовану водневими зв’язками.Третинна структура — просторова будова поліпептидного ланцюга. Структурно складається з елементів вторинної структури, стабілізованих різними типами взаємодій, в яких гідрофобні взаємодії грають важливу роль. Четвертинна структура (або субодинична, доменна) — взаємне розташування декількох поліпептидних ланцюгів у складі єдиного білкового комплексу.

Рис. 8. Структурна організація білків

НЕСТАНДАРТНІ АМІНОКИСЛОТИ

(Не-протеиногенние)

Крім стандартних амінокислот існує безліч інших амінокислот, які називаються не-протеиногенними або нестандартними. Такі амінокислоти або не зустрічаються в білках (наприклад, L-карнітин, ГАМК), які не виробляються безпосередньо в ізоляції за допомогою стандартних клітинних механізмів (наприклад, оксипролін і селенометіонін).

Нестандартні амінокислоти, що знаходяться в білках, утворюються шляхом пост-трансляційної модифікації, тобто модифікацією після трансляції в процесі синтезу білка. Ці модифікації часто необхідні для функціонування або регулювання білка; наприклад, карбоксилирование глутамату дозволяє поліпшити зв’язування іонів кальцію, а гідроксилювання проліну важливо для підтримки сполучної тканини. Інший приклад – формування гипузина у фактор ініціації трансляції EIF5A допомогою модифікації залишку лізину. Такі модифікації можуть також визначати локалізацію білка, наприклад, додавання довгих гідрофобних груп може викликати зв’язування білка з фосфоліпідної мембраною.

Деякі нестандартні амінокислоти не зустрічаються в білках. Це лантионин, 2-аминоизомасляная кислота, дегидроаланин і гамма-аміномасляна кислота. Нестандартні амінокислоти часто зустрічаються в якості проміжних метаболічних шляхів для стандартних амінокислот — наприклад, орнітин та цитрулін зустрічаються в орнитиновом циклі як частина катаболізму кислоти.

Рідкісне виключення домінування альфа-амінокислоти в біології — бета-амінокислота Бета-аланін (3-аминопропановая кислота), яка використовується для синтезу пантотенової кислоти (вітаміну B5), компонента коензиму А у рослин і мікроорганізмів. Її, зокрема, продукують пропіоновокислі бактериии.

Функції амінокислот

БІЛКОВІ І НЕ БІЛКОВІ ФУНКЦІЇ

Багато протеиногенние і непротеиногенние амінокислоти грають важливу, не пов’язану з утворенням білка, роль в організмі. Наприклад, в головному мозку людини глутамат (стандартна глутамінова кислота) і гамма-аміномасляна кислота (ГАМК, нестандартна гамма-амінокислота), є основними збудливими і гальмуючими нейромедиаторами. Гідроксипролін (основний компонент сполучної тканини колагену) синтезують з проліну; стандартна амінокислота гліцин використовується для синтезу порфіринів, використовуваних в еритроцитах. Нестандартний карнітин використовується для транспорту ліпідів.

З-за своєї біологічної значущості амінокислоти грають важливу роль в харчуванні і зазвичай використовуються в харчових добавках, добривах та харчових технологіях. У промисловості амінокислоти використовуються при виробництві ліків, біорозкладаного пластику і хіральних каталізаторів.

Амінокислоти, білки і харчування

Про біологічної ролі та наслідки дефіциту амінокислот в організмі людини див. інформацію в таблицях незамінних і замінних амінокислот.

При введенні в організм людини з їжею, 20 стандартних амінокислот або використовуються для синтезу білків та інших біомолекул, або окислюються в сечовину і вуглекислий газ в якості джерела енергії. Окислення починається з видалення аміногрупи через трансаминазу, а потім аміногрупа включається в цикл сечовини. Інший продукт трансамидирования – кетокислота, яка входить в цикл лимонної кислоти. Глюкогенні амінокислоти також можуть бути перетворені в глюкозу шляхом глюконеогенезу.

З 20 стандартних амінокислот, 8 (валін, ізолейцин, лейцин, лізин, метіонін, треонін, триптофан і фенілаланін) називають незамінними тому, що людський організм не може синтезувати їх самостійно з інших сполук в необхідних для нормального росту кількостях, їх можна отримати тільки з їжею. Проте за сучасними уявленнями Гістидин і Аргінін також є незамінними амінокислотами для дітей. Інші можуть бути умовно незамінні для людей певного віку або людей, що мають які-небудь захворювання.

Крім того, Цистеїн, Таурин, L-Тирозин вважаються полузаменимими амінокислотами у дітей (хоча таурин технічно не є амінокислотою), тому що метаболічні шляхи, які синтезують ці амінокислоти, у дітей ще не повністю розвинені. Необхідні кількості амінокислот також залежать від віку і здоров’я людини, тому досить складно давати тут загальні дієтичні рекомендації.

Білки (протеїни, поліпептиди) — високомолекулярні органічні речовини, що складаються з альфа-амінокислот, з’єднаних в ланцюг пептидного зв’язком. В живих організмах амінокислотний склад білків визначається генетичним кодом, при синтезі в більшості випадків використовуються 20 стандартних амінокислот.

Рис. 9. Білки не тільки їжа… Типи білкових сполук.

Кожен живий організм складається з білків. Різні форми білків беруть участь у всіх процесах, що відбуваються в живих організмах. У тілі людини з білків формуються м’язи, зв’язки, сухожилля, всі органи і залози, волосся, нігті; білки входять в склад рідин і кісток. Ферменти і гормони, що каталізують і регулюють всі процеси в організмі, також є білками. Дефіцит білків в організмі небезпечний для здоров’я. Кожен білок унікальний і існує для спеціальних цілей.

ХАРЧУВАННЯ І БІЛКИ

Білки — важлива частина харчування тварин і людини (основні джерела: м’ясо, птиця, риба, молоко, горіхи, бобові, зернові; у меншій мірі: овочі, фрукти, ягоди та гриби), оскільки в їх організмах не можуть синтезуватися всі необхідні амінокислоти та частина повинна надходити з білковою їжею. В процесі травлення ферменти руйнують спожиті білки до амінокислот, які використовуються для біосинтезу власних білків організму або піддаються подальшому розпаду для отримання енергії.

Варто подчеркнть, що сучасна наука про харчування стверджує, що білок має задовольняти потреби організму в амінокислотах не тільки за кількістю. Дані речовини повинні надходити в організм людини в певних співвідношеннях між собою.

Процес синтезу білків йде в організмі постійно. Якщо хоч одна незамінна амінокислота відсутня, утворення білків призупиняється. Це може привести до різних серйозних порушень здоров’я — від розладів травлення до депресії і уповільнення росту у дітей. Зрозуміло, дане розгляд питання досить спрощене, т. к. функції білків в клітинах живих організмів різноманітніші, ніж функції інших біополімерів — полісахаридів і ДНК.

Також, окрім білків з амінокислот утворюється велика кількість речовин небілкової природи (див. нижче), що виконують спеціальні функції. До них, напроимер, відноситься холін (вітаміноподібна речовина, що входить до складу фосфоліпідів і є попередником нейромедіатора ацетилхоліну — Нейромедіатори — це хімічні речовини, що передають нервовий імпульс з однієї нервової клітини на іншу. Таким чином, деякі амінокислоти вкрай необхідні для нормальної роботи головного мозку).

Небелковие функції амінокислот

Нейромедіатор амінокислоти

Прим.: Нейромедіатори (нейротрансмітери, посередники) — біологічно активні хімічні речовини, за допомогою яких здійснюється передача електрохімічного імпульси від нервової клітини через синаптическое простір між нейронами, а також, наприклад, від нейронів до м’язової тканини або залозистим клітинам. Для отримання інформації від власних тканин і органів організм людини синтезує особливі хімічні речовини – нейромедіатори. Всі внутрішні тканини й органи тіла людини, «підлеглі» вегетативної нервової системи (ВНС), забезпечені нервами (иннервировани), тобто функціями організму управляють нервові клітини. Вони як датчики збирають інформацію про стан організму і передають її у відповідні центри, а від них коригувальні дії йдуть до периферії. Будь-яке порушення вегетативної регуляції призводить до збоїв в роботі внутрішніх органів. Передача інформації, або управління, здійснюється за допомогою спеціальних хімічних речовин-посередників, які називаються медіаторами (від лат. mediator – посередник) або нейромедиаторами. За своєю хімічною природою медіатори належать до різних груп: біогенним аміни, амінокислот, нейропептидам і т. д. В даний час вивчено понад 50 сполук, що відносяться до медіаторів.

В організмі людини багато амінокислоти використовуються для синтезу інших молекул, наприклад:

• Триптофан є попередником нейромедіатора серотоніну.

• L-Тирозин і його попередник фенілаланін є попередниками нейромедіаторів дофаміну катехоламінів, адреналіну і норадреналіну.

• Гліцин є попередником порфіринів, таких як гем.

• Аргінін є попередником оксиду азоту.

• Орнітин і S-аденозилметионин є попередниками поліамінів.

• Аспартат, Гліцин та глутамін є попередниками нуклеотидів.

Тим не менш, все ще відомі не всі функції інших численних нестандартних амінокислот. Деякі нестандартні амінокислоти використовуються рослинами для захисту від травоїдних тварин. Наприклад, канаванин є аналогом аргініну, який міститься в багатьох бобових, і в особливо великих кількостях в Canavalia gladiata (канавалия мечоподібного). Ця амінокислота захищає рослини від хижаків, наприклад комах, і при вживанні деяких необроблених бобових може викликати захворювання у людей.

Класифікація протеіногенних амінокислот

Розглянемо класифікацію на прикладі 20 протеіногенних α-амінокислот, необхідних для синтезу білка

Серед різноманіття тільки 20 амінокислот бере участь у внутрішньоклітинному синтезі білків (протеиногенние амінокислоти). Також в організмі людини виявлено ще близько 40 непротеиногенних амінокислот. Всі протеиногенние амінокислоти є α-амінокислотами. На їх прикладі можна показати додаткові способи класифікації. Назви амінокислот зазвичай скорочуються до 3-х буквеного позначення (див. рис. поліпептидного ланцюга вгорі сторінки). Професіонали в молекулярної біології також використовують однобуквені символи для кожної амінокислоти.

За будовою бічного радикала виділяють:

• аліфатичні (аланін, валін, лейцин, ізолейцин, пролін, гліцин) — сполуки, що не містять ароматичних зв’язків.
• ароматичні (фенілаланін, тирозин, триптофан)

— циклічні органічні сполуки, які мають у своєму складі ароматичну систему. Основними відмітними властивостями є підвищена стійкість ароматичної системи і, незважаючи на ненасиченість, схильність до реакцій заміщення, а не приєднання.

Розрізняють бензоидние (арени та структурні похідні аренів, містять бензольні ядра) і небензоидние (всі інші) ароматичні сполуки.

Ароматичність — особлива властивість деяких хімічних сполук, завдяки якому поєднане кільце ненасичених зв’язків проявляє аномально високу стабільність;

• серусодержащіе (цистеїн, метіонін), що містять атом сірки S
• містятьОН-групу (серин, треонін, знову тирозин),
• містять додатковуСООН-групи (аспарагінова і глутамінова кислоти),
• додатковуNH2-групи (лізин, аргінін, гістидин, також глутамін, аспарагін).

По полярності бічного радикала

Існують неполярні амінокислоти (ароматичні, аліфатичні) і полярні (незаряджені, негативно і позитивно заряджені).

За кислотно-основними властивостями

За кислотно-основними властивостями поділяють нейтральні (більшість), кислі (аспарагінова і глутамінова кислоти) і основні (лізин, аргінін, гістидин) амінокислоти.

За незамінності

За необхідності для організму виділяють такі, які не синтезуються в організмі і повинні надходити з їжею – незамінні амінокислоти (лейцин, ізолейцин, валін, фенілаланін, триптофан, треонін, лізин, метіонін). До замінних належать такі амінокислоти, вуглецевий скелет яких утворюється в реакціях метаболізму і здатний будь-яким чином отримати аміногрупу з утворенням сответствующей амінокислоти. Дві амінокислоти є умовно незамінними (аргінін, гістидин), тобто їх синтез відбувається в недостатній кількості, особливо це стосується дітей.

СИНТЕЗ БІЛКА З АМІНОКИСЛОТ

Малюнок 10. Рибосома у процесі синтезу білка або трансляції (трансляция — це синтез білка рибосомой на основі інформації, записаної в матричної РНК (мРНК))

Рибосома — це найважливіший немембранний органоид живої клітини сферичної або злегка еліпсоїдної форми, діаметром від 15-20 нанометрів у бактерій (до 25-30 нанометрів у еукаріотів), що складається з великої і малої субодиниць. Рибосоми служать для біосинтезу білка з амінокислот за заданою матрицею на основі генетичної інформації, що надається (інформаційної) матричної РНК, або мРНК. Цей процес називається трансляцією.

Прим.:
У цієї красивої схеми вгорі є один недолік (малюнок рибосоми був узятий раніше з вікіпедії): незрозуміло, що мав на увазі художник, зображуючи на мРНК між трійками нуклеотидів (триплетами), кодирующими амінокислоту, якісь вставки, що складаються ніби з двох нуклеотидів. Насправді триплети в мРНК йдуть підряд, без проміжків.

ЯК ГЕНОМ ПРАЦЮЄ НАД СТВОРЕННЯМ БІЛКА

ГЕНОМ — сукупність спадкового матеріалу, укладеного в клітині організму. Геном містить біологічну інформацію, необхідну для побудови і підтримки організму.

ТРАНСКРИПЦІЯ — процес синтезу РНК з використанням ДНК в якості матриці, що відбувається у всіх живих клітинах. Іншими словами, це перенесення генетичної інформації з ДНК на РНК

Рис. 11. Геном працює над створенням білка