Аминокислоты и пептиды: польза и содержание в продуктах

Аргинин (Arg), Валин (Val), Лейцин (Leu), Метионин (Met), Фенилаланин (Phe), Аланин (Ala), Аспарагиновая кислота (Asp), Глицин (Gly), Глутаминовая кислота (Glu), Пролин (Pro), Тирозин (Tyr), Орнитин (Orn), Цитруллин (Cit).

Что такое незаменимые аминокислоты?

Аминокислоты представляют собой органические соединения, состоящие из азота, углерода, водорода и кислорода.

Вашему организму нужно 20 различных аминокислот, чтобы расти и функционировать должным образом. Хотя все 20 из них важны для вашего здоровья, только девять аминокислот классифицируются как незаменимые (1).

Вот эти девять незаменимых аминокислот: гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин.

В отличие от заменимых аминокислот, незаменимые аминокислоты не могут синтезироваться вашим организмом и должны быть получены из вашего рациона питания. Лучшими источниками незаменимых аминокислот являются животные белки, такие как мясо, яйца и домашняя птица.

Когда вы едите белок, он расщепляется на аминокислоты, которые затем используются, чтобы помочь вашему организму с различными процессами, такими как наращивание мышц и регулирование иммунной функции (2).

Способы получения аминокислот. Микробный синтез аминокислот, его преимущества.

Производство аминокислот из белковых гидролизатов

Для получения аминокислот могут быть использованы отходы мясоперерабатывающей промышленности (отходы обработки животного сырья, кровь и т.д.), яичный белок, казеин молока, клейковина пшеницы, соевый шрот и т.д. При переработке этого сырья все аминокислоты переходят в гидролизат, и для выделения отдельных аминокислот необходима сложная многостадийная очистка. Кроме того, само сырье считается дефицитным и дорогим, поэтому аминокислоты имеют высокую себестоимость.

Производство аминокислот химическим синтезом

Химический синтез аминокислот достаточно эффективен, однако его недостатком является то, что в процессе синтеза образуется смесь из биологически активной L-формы и D-изомера аминокислоты. D-форма является балластом, так как не усваивается животными и человеком, а некоторые D-формы аминокислот обладают токсическими свойствами. Разделение изомеров — дорогая и трудоемкая процедура. Синтетически производится незаменимая аминокислота метионин.

Производство аминокислот микробным синтезом

В настоящее время большую часть аминокислот производят с помощью микробного синтеза, причем микроорганизмы синтезируют только L-форму. Это значительно облегчает выделение и очистку аминокислот и позволяет получать препараты с низкой себестоимостью. Микроорганизмы, образующие аминокислоты, не накапливают их в клетке, а постоянно выделяют в питательную среду. Поэтому аминокислоты выделяют из фильтрата культуральной жидкости.

Организацию промышленного производства

L-аминокислот с помощью микроорганизмов осуществляют по двум технологическим схемам. Они различаюся стадией получения культуральной жидкости. В первой предполагается производство культуральной жидкости в две ступени (двухступенчатый способ), во второй — в одну ступень (одноступенчатый способ).

Двухступенчатый способ основан на использовании в качестве источника сырья одного из предшественников необходимой аминокислоты, полученного химическим или биологическим методом. Образование и подготовка необходимого предшественника является первой ступенью производства. На этой же стадии получают ферментный препарат (как правило, микробного происхождения) при участии которого будет осуществляться трансформация предшественника в целевую аминокислоту.

Вторая стадия представляет собой собственно процесс трансформации предшественника в целевую аминокислоту с помощью ферментных систем микроорганизма, выращенного на первой стадии.

Одноступенчатый способ синтеза аминокислот получил наибольшее распространение. Он основан на культивировании строго определенного штамма — продуцента целевой аминокислоты на среде заданного состава при соответствующих параметрах процесса ферментации. Используемый штамм обладает способностью к сверзсинтезу необходимой аминокислоты. Для этой цели выбирают полиауксотрофные мутанты, то есть те микроорганизмы, которые утратили способность самостоятельно синтезировать необходимые для роста и развития различные аминокислоты, но имеют способность к сверхсинтезу целевой аминокислоты. Такие мутанты получают либо путем воздействия различных мутагенов физической и химической природы на исходную культуру микроорганизма с последующей селекцией штамма, по заранее заданным признакам, либо методом генной инженерии.

Причины и последствия нарушений концентрации аминокислот в крови

Исследования врачей показали, что нехватка аминокислот приводит к недостаточности всех синтетических процессов в человеческом организме. Быстрообновляющиеся системы (гуморальная и половая, костный мозг и др.) страдают в особенности.

Наследственные нарушения, характеризующиеся изменением концентрации аминокислоты в крови и ацилкарнитинов представляют собой наиболее многочисленную гетерогенную группу болезней метаболизма (тирозинемия, ФКУ, гистидинемия, гиперглицинемия и др.). Значения точной лабораторной диагностики этих заболеваний определяется тем, что часто их формы имеют схожую клиническую картину, что усложняет процесс выявления болезни. Избыточное накопление и повышение уровня многих аминокислот имеет токсическое воздействие.

  • Оптимальное время для процедуры взятия крови – с 8:00 до 11:00.
  • За сутки до исследования придерживаться сложившегося повседневного рациона питания. Не рекомендуется излишнее потребление продуктов одного типа: только мясо, только овощи и.т.д.
  • За 24 часа до взятия крови исключить:
  • — физические и эмоциональные перегрузки; авиаперелеты; температурные воздействия (посещение бань и саун, переохлаждение и т. д.); нарушение режима «сон-бодрствование»;
  • — употребление алкоголя;
  • — прием БАД;
  • — инструментальные медицинские обследования (УЗИ, рентген и др.) или процедуры (физиотерапия, массаж и др.).
  • Не менее, чем за 12 часов (но не более 14 часов) до взятия крови отказаться от приема пищи и напитков, за исключением питьевой воды. Последний перед взятием крови прием пищи – легкий.
  • За 1 час до взятия крови не курить.
  • Перед взятием крови необходимо пребывание в состоянии покоя не менее 20 минут.
  • При подготовке к взятию крови на фоне медикаментозной терапии прием или отмену лекарственных препаратов следует согласовывать с лечащим врачом.

Основной частью протеинов (белков) являются органические соединения, называемые аминокислотами. Нарушение их обмена может привести ко многим заболеваниям печени и почек. Для определения степени усвоения пищевого белка и лежащего в основе многих хронических нарушений метаболического дисбаланса делают анализ крови . Всего есть 20 аминокислот, и клиническими признаками нарушения их обмена есть сочетание умственной отсталости с нарушением зрения у детей, плюс периодически возникающие судороги, различные поражения кожи, изменения запаха и цвета мочи.

Сейчас известно более 70 врождённых нарушений обмена и синтеза аминокислот, и хоть они встречаются довольно редко, но их суммарная частота значительно выше.

Некоторые аминокислоты не синтезируются в организме, поэтому их необходимо вводить с пищей, некоторые – образовываются эндогенно.

Триптофан

Триптофан является незаменимой аминокислотой, используемой для синтеза серотонина непосредственно в головном мозге. При недостатке серотонина, регулирующего биологические часы, человек подвержен депрессии, неврозам, бессоннице, расстройству внимания и головным болям. Таким образом, триптофан, как и серотонин, по праву считается мощным антидепрессантом.

Польза триптофана

  • Стабилизация настроения.
  • Уменьшение проявления синдрома гиперактивности у детей.
  • Регулирование аппетита, что особенно важно для людей, страдающих булимией, анорексией и ожирением.
  • Увеличение выброса в кровь гормона роста.
  • Снижение вредного воздействия никотина и алкоголя.
  • Нормализация сна.
  • Уменьшение беспокойства.
  • Снятие напряжения.
  • Расслабление нервной системы.
  • Повышение работоспособности.
  • Уменьшение проявлений ПМС (предменструального синдрома).
  • Уменьшение болевой чувствительности.
  • Способствование выработке витамина В3.

Дефицит триптофана может спровоцировать такие нарушения:

  • потерю веса;
  • диарею;
  • дерматит;
  • нарушение роста у детей.

Важно! Запасы триптофана в организме восполняются извне с пищей, при этом высокое содержание данной аминокислоты в рационе не приводит к его переизбытку в организме (а вот чрезмерное потребление синтетических добавок на основе триптофана может привести к перечисленным нарушениям).

В каких продуктах содержится триптофан?

Для восполнения израсходованного в процессе метаболизма белка триптофана здоровый взрослый человек должен употреблять порядка 3,5 мг данной аминокислоты на один килограмм веса.

Пищевые источники, богатые триптофаном:

  • бурый рис;
  • домашний сыр;
  • мясо (свинина, утка, дичь);
  • арахис и арахисовое масло;
  • грибы;
  • овес;
  • бананы;
  • соевые бобы;
  • сушеные финики;
  • кунжут;
  • кедровые орехи;
  • молоко и молочные продукты;
  • йогурт;
  • рыба (особенно тунец);
  • кукуруза;
  • семечки;
  • моллюски.
Читайте также:  Гейнер или протеин: что лучше для набора мышечной массы

Сколько их существует?

Есть около 28 аминокислот, большая часть из которых вырабатывается в организме человека. Так, с синтезом многих элементов отлично справляется печень. Но есть и такая группа аминокислот, которая не синтезируется в организме – их называют незаменимыми. К ним можно отнести аргинин, аланин, цистеин, цитруллин, аспартовую кислоту и прочие. Функции незаменимых компонентов часто недооценивают. На самом же деле в случае их нехватки выработка белков в теле человека приостанавливается.

Подведем итог

  • Существует девять незаменимых аминокислот, которые вы должны включить в свой рацион: гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин.
  • Они жизненно важны для таких функций, как синтез белка, восстановление тканей и усвоение питательных веществ.
  • Некоторые могут также предотвратить потерю мышечной массы и улучшить настроение, сон, спортивные результаты и помочь похудеть.
  • К счастью, эти жизненно важные соединения находятся во многих продуктах животного и растительного происхождения, которые помогут вам удовлетворять ваши повседневные потребности посредством здорового и сбалансированного питания.

Лейцин

Лейцин – это одна из трех незаменимых разветвленных аминокислот (двумя другими являются изолейцин и валин), отличительная особенность которой заключается в том, что она способствует образованию новых белков, а, следовательно, защищает и восстанавливает кости, кожу и мышцы.

Важно!

Мышечные волокна на 35 процентов состоят из лейцина, изолейцина и валина, поэтому перечисленные аминокислоты крайне важны для нормального физического состояния человека (о каждой из этих аминокислот поговорим более подробно ниже).

Польза лейцина

  • Ускорение процесса заживления ран и сращивания костей.
  • Обеспечение организма энергией.
  • Снижение уровня сахара в крови.
  • Стимулирование выделения гормона роста.
  • Стимулирование роста мышц при одновременном подавлении дальнейшей потери мышечной массы.
  • Стимулирование секреции инсулина.
  • Устранение усталости и повышение работоспособности.
  • Укрепление иммунной системы.
  • Нормализация обмена веществ.
  • Устранение токсикозов.

Важно!

Для полноценного усвоения лейцина организм не должен испытывать недостатка в витаминах группы В (особенно это касается витаминов В5 и В6).

В каких продуктах содержится лейцин?

Важно!

Избыток лейцина может спровоцировать увеличение количества аммиака в организме, однако при получении этой аминокислоты из пищи можно не опасаться за свое здоровье.

Пищевые источники лейцина:

  • бурый рис;
  • орехи;
  • зародыши пшеницы;
  • овес;
  • бобовые;
  • кукуруза;
  • мясо;
  • соевая и пшеничная мука.