Наш организм состоит из белков. Они – основа всех тканей и органов. Аминокислоты выполняют функцию «строительных блоков», то есть это своеобразные кирпичики, из которых строятся белки.
Белковые превращения
Кругооборот (обмен) белков в нашем организме — явление физиологическое и постоянное. Их полупериод жизни составляет в среднем 2–8 дней, а обновление играет важную роль в обмене веществ. Примерно 300–400 г белка ежедневно разрушается до аминокислот. В то же время - примерно столько же аминокислот вновь образуют белки.
Роль аминокислот
Известно около 200 природных аминокислот, из них только 22 входят в состав белков нашего организма. Аминокислоты могут объединяться в последовательность для создания различных белковых структур, таких как гормоны, ферменты, иммунная система, клетки или мышечные волокна. Многие из них выполняют важные самостоятельные функции, например, глицин, глютаминовая и аспарагиновая кислоты являются биологически активными веществами, фенилаланин, тирозин и триптофан служат источником образования биогенных аминов (таких как серотонин, мелатонин и др.), а глицин и таурин входят в состав желчных кислот.
Также, аминокислоты являются одним из источников энергии. При полном окислении 1 г белка (или смеси аминокислот) в среднем образуется 4,3 ккал (за эталон принимают цифру 4,0 ккал/г).
Незаменимость аминокислот
Синтез большинства аминокислот происходит самостоятельно. Но среди них есть целая группа, которую организм сам не может синтезировать. Эти аминокислоты называются незаменимыми. Всего их насчитывается 8: лейцин, валин, изолейцин, лизин, фенилаланин, треонин, метионин и триптофан. Они должны поступать в организм извне. В случае отсутствия или недостатка незаменимых аминокислот в рационе питания нарушается белковый синтез. Это влечет за собой задержку роста и снижение массы тела растущего организма, а также другие нарушения.
Незаменимые аминокислоты выполняют многие важные функции в организме:
1. Лейцин участвует в выработке инсулина, является строительным материалом для белка мышц.
2. Изолейцин снабжает мышечную ткань глюкозой, участвует в синтезе гемоглобина.
3. Метионин помогает печени в переработке жиров, выведении тяжелых металлов, необходим для синтеза креатина, коллагена, участвует в синтезе серотонина, а также способствует выработке адреналина. Метионин снижает уровень гистамина в крови.
4. Фенилаланин образует дофамин и другие катехоламины, снижает депрессивные симптомы. Только из фенилаланина вырабатывается тирозин.
5. Триптофан перерабатывается в серотонин и мелатонин. Серотонин способен повышать болевой порог и снимать состояния тревожности, беспокойства, а мелатонин понижает интенсивность многих физиологических процессов и способствует наступлению глубокого и спокойного сна.
6. Треонин входит в состав зубной эмали, необходим для синтеза серина и глицина. Его избыток приводит к накоплению мочевой кислоты.
7. Лизин выполняет важнейшие функции в организме: обеспечивает работу иммунной системы, составляет существенную часть коллагена, поддерживает необходимый баланс азота, участвует в усвоении кальция в пищеварительном тракте. Участвует в синтезе почти всех видов белков, многих гормонов и ферментов.
8. Валин защищает миелиновые оболочки нервных волокон, улучшает нервные процессы, участвует в азотистом обмене, препятствует снижению уровня серотонина.
Наряду с этим, выделяют группу аминокислот, которые необходимы человеку в определенные периоды развития и в некоторых физиологических и клинических ситуациях в больших количествах, чем обычно. Эти аминокислоты относят к условно незаменимым. Например, аспартат и глютамин необходим для процессов регенерации, гистидин и тирозин важен для маленьких детей, у которых эндогенный синтез недостаточен, а таурин и цистеин к тому же необходим для больных в критических состояниях.
Остальные 12 аминокислот считают заменимыми. Они способны синтезироваться в организме в достаточном количестве. К ним относят: аланин, аргинин, аспарагин, аспарагиновую кислоту, гистидин, глицин, глютамин, глютаминовую кислоту, пролин, серин, тирозин и цистеин.
Заменимые аминокислоты занимают достаточно большой удельный вес в составе белков пищи — до 2/3 суммы аминокислот. Они выполняют весьма важные функции, причем многие из них играют не меньшую роль, чем незаменимые аминокислоты. Следует подчеркнуть, что хотя заменимые аминокислоты могут образовываться в организме, их эндогенного синтеза не всегда достаточно.
Таким образом, присутствие заменимых аминокислот в рационе является обязательным, и их поступление в необходимом количестве может обеспечить более лёгкое и быстрое использование для собственных нужд организма.
Физиологическое значение аминокислот
Помимо строительства белковых молекул, аминокислоты выполняют еще целый ряд важных функций:
- участвуют в образовании других аминокислот;
- входят в состав разных природных соединений — коферментов, желчных кислот, антибиотиков;
- участвуют в образовании гормонов, медиаторов и нейротрансмиттеров;
- обеспечивают помощь в формировании и росте мышц, соединительной ткани и кожи;
- поддерживают мышечной тонус и силу тканей;
- участвуют в процессах регенерации, способствуют нормальному пищеварению;
- обеспечивают тело энергией, регулируют настроение;
- способствуют поддержанию здоровья кожи, волос и ногтей.
Выводы:
- Сбалансированная диета – важное условие поступления в организм незаменимых и заменимых аминокислот.
- Аминокислоты необходимы не только для биосинтеза белков организма, но и для решения энергетических проблем, особенно в критических ситуациях.
- Отдельные аминокислоты выполняют в организме самостоятельную функцию. Это необходимо учитывать при употреблении отдельных аминокислот для коррекции питания.
- Для достижения разных целей (в спорте, при восстановлении организма) необходимы белковые модули с разным количеством и соотношением как заменимых, так и незаменимых аминокислот.
Подпишитесь на канал, чтобы не пропустить полезную информацию о самом важном - здоровье!
Ознакомиться со списком источников:
1. Лысиков Ю. А. Аминокислоты в питании человека // ЭиКГ. 2012. №2. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/aminokisloty-v-pitanii-cheloveka (дата обращения: 22.07.2022)
2. Ленинджер А.Л. Основы биохимии. — М.: Мир, 1985. — Т. 1. — 365 с.
3. Кольман Я., Рем К.-Г. Наглядная биохимия. — М.: Мир, 2000. — 469 с.
4. Попова Т.С., Шестопалов А.Е., Тамазашвили Т.Ш., Лейдерман И.Н. Нутритивная поддержка больных в критических состояниях. — М., 2002. — 320 с.
5. Мартинчик А.Н., Маев И.В., Петухов А.Б. Питание человека (основы нутрициологии). — М.: ГОУ ВУНМЦ МЗ РФ, 2002. — 572 с.
6. Ньюсхолм Э., Старт К. Регуляция метаболизма. — М.: Мир, 1977. — 408 с.
7. Гигиена питания / Под ред. К.С. Петровского. — М.: Медицина, 1971.— Т. 1. — 511 с.
8. Высоцкий В.Г. К оценке потребности человека в белке // Вопросы питания. — 1978. — № 6. — С. 8–17.
9. Основы клинического питания. — Петрозаводск: ИнтелТек, 2003. — 412 с.
10. Химический состав пищевых продуктов. Книга 2. — М.: ВО Агропромиздат, 1987. — 360 с.
11. Большая медицинская энциклопедия. — М.: Медицина, 1974. — Т. 1. — С. 364–371.
12. Energy and Protein Requirements // WHO Tech. Rep. Ser. — 1973. — No 522. — P. 40–72.
13. Общая нутрициология. — М.: МЕДпресс-информ, 2005. — 392 с.
