Аминокислоты – какие функции они выполняют в организме?

Человеческий организм нуждается в 20 различных аминокислотах для поддержания правильного хода многих жизненных процессов, таких как строительство белков или синтез нейротрансмиттеров. Часть аминокислот не синтезируется организмом, поэтому она должна поставляться с ежедневным рационом или в виде комплекса аминокислот - биологически активных добавок (БАДов). Что такое экзогенные и эндогенные аминокислоты? Каковы свойства аминокислот и каков риск недостаточного поступления в рацион?

Что такое аминокислоты?

Аминокислоты представляют собой группу органических соединений, состоящую из молекул углерода, азота, водорода, кислорода и переменной группы боковой цепи. Их название является аббревиатурой полного термина: α-аминокарбоновая кислота. Стоит знать, что систематические названия этих химических соединений обычно не используются – каждое из них имеет свое собственное название.

Основное деление аминокислот происходит на белковые аминокислоты (их 20 и они входят в состав белков), а также на небелковые аминокислоты (их более 300 и они выполняют другие функции, кроме строительных блоков). Однако белковые аминокислоты, часто называемые «строительными блоками» белков как растений, так и животных, имеют ключевое значение для человеческого организма. Они играют фундаментальную роль в организме человека и участвуют во многих механизмах, отвечающих за поддержание гомеостаза.

Являются ли аминокислоты белком?

Многие люди называют аминокислоты белками. Следует отметить, что формулировка не совсем корректна. В качестве примера стоит взять ожерелье с бисером – аминокислоты – это шарики, которые соединяются между собой веревкой (связыванием), создавая таким образом длинную цепочку, которая является белком. Без цепи, соединяющей их между собой, они остаются только шариками, то есть свободными аминокислотами.

Деление аминокислот

Белковые аминокислоты классифицируются по нескольким параметрам. Если принять во внимание возможность выработки данной аминокислоты организмом человека или необходимость снабжения его пищей, то проводится различие между:

Экзогенные аминокислоты

Это органические соединения, необходимые для жизни, но организм человека не способен вырабатывать их самостоятельно. Поэтому употреблять их необходимо во время еды или в виде БАДов. В этой группе 8 аминокислот:

• лизин – выполняет противовирусные функции и повышает иммунитет организма;
• метионин – регулирует выработку гормона роста;
• треонин – отвечает за правильное увлажнение кожи и правильное функционирование нервной системы;
• лейцин – снижает уровень кортизола, регулирует уровень сахара в крови и стимулирует процесс заживления ран;
• изолейцин – участвует в мышечном обмене веществ и концентрируется в основном в мышечной ткани;
• валин – способствует стимуляции регенерации мышц и способствует уменьшению избытка жировых отложений;
• триптофан – является предшественником серотонина, заботится о правильном сне и самочувствии, а также регулирует аппетит;
• фенилаланин – является предшественником многих гормонов, включая тирозин, дофамин, адреналин и норадреналин;

Эндогенные аминокислоты

Аминокислоты, синтезируемые в организме человека, поэтому их потребность может быть полностью покрыта таким образом. К ним относятся такие аминокислоты, как:

• аланин – отвечает за транспортировку глюкозы к эритроцитам и мозгу;
• аспарагиновая кислота – способствует улучшению умственной работоспособности и улучшению концентрации внимания;
• аспарагин – поддерживает процесс обучения, запоминания и концентрации;
• глутаминовая кислота – поддерживает пищеварение, снижает усталость и улучшает память;

Условно незаменимые аминокислоты

Организм человека способен вырабатывать их самостоятельно только при наличии достаточного количества аминокислот, являющихся их предшественниками.

Условными аминокислотами являются:

1. аргинин – задерживает процессы старения, ускоряет заживление ран и улучшает физическую активность;
2. цистеин – участвует в процессе выработки коллагена и построения глутатиона;
3. глютамин – очищает организм от ненужных продуктов обмена веществ, поддерживает работу кишечника;
4. тирозин – отвечает за правильное функционирование щитовидной железы, участвует в выработке синтеза коллагена и меланина;
5. глицин – поддерживает лечение артрита и диабета;
6. орнитин – улучшает функцию кишечника и пищеварительные ферменты, снижает уровень кортизола и улучшает качество сна;
7. пролин – способствует улучшению состояния кожи за счет повышения ее эластичности;
8. серин – поддерживает иммунную систему и работу нейронов.

Деление аминокислот также может осуществляться за счет структуры аминокислотной боковой цепи.

Различаются следующие элементы:

• гидрофобные (неполярные) аминокислоты, включая аминокислоты с алкильной или ароматической боковой цепью
• гидрофобные (полярные) аминокислоты, к которым относятся нейтральные, кислые и щелочные аминокислоты.

Последнее деление аминокислот обусловлено возможным конечным продуктом в процессе метаболизма:

• глюкогенные аминокислоты, являющиеся субстратом для синтеза глюкозы из несахарных предшественников;
• кетогенные аминокислоты, которые являются субстратом для синтеза кетоновых тел.

Аминокислоты – роль в организме

Стоит помнить, что аминокислоты являются не только важными строительными блоками белков. Они также играют ключевую роль во многих процессах в организме, включая выработку гормонов, ферментов, нейротрансмиттеров и жидкостей организма. Их благотворное влияние ощущают и люди, ведущие активный образ жизни, которым рекомендуется регулярно принимать добавки, содержащие экзогенные аминокислоты с разветвленной цепью – лейцин, изолейцин и валин. Эти три химических соединения отвечают за поддержку процесса регенерации мышц, наращивание мышечной массы, а также снижение чувства усталости после тренировки.

Благодаря своим увлажняющим, омолаживающим и регенерирующим эффектам, аминокислоты уже много лет широко используются в уходе за кожей. Предоставляя их организму с пищей или в виде БАДов, мы можем восполнить дефицит воды в клетках кожи, а также позаботиться о ее смягчении, осветлении и эластичности. Аминокислоты обеспечивают отличную защиту от сухости кожи, что предотвращает преждевременное образование первых морщин.

Говоря о свойствах аминокислот, следует также упомянуть об их положительном влиянии на печень и центральную нервную систему. Аминокислоты способствуют улучшению нашего настроения, а также облегчают последствия чрезмерного употребления алкоголя и курения.

Источники аминокислот

Для правильного протекания процессов, происходящих в организме, нужны белки. Однако, если в одном из них отсутствует один из строительных блоков, т.е. аминокислота, этот эффект может быть недостаточным. Поэтому, если вы хотите наслаждаться крепким здоровьем, стоит позаботиться о регулярном потреблении продуктов, содержащих все незаменимые экзогенные аминокислоты. К числу продуктов, которые не должны отсутствовать в ежедневном рационе, следует отнести полезные белки, которые присутствуют в мясе (в основном птица и рыба), яйцах и молочных продуктах.

Люди на растительной диете чаще всего потребляют дефектные белки, которые присутствуют в продуктах с разным содержанием аминокислот. К сожалению, их часто слишком мало для удовлетворения потребностей организма. По этой причине важно сочетать разные продукты в рационе, чтобы иметь возможность сбалансировать аминокислоты.

В каких продуктах можно найти высокое содержание экзогенных аминокислот?

• лейцин и изолейцин: молоко, кукуруза;
• лизин: соя;
• метионин: брюссельская капуста, шпинат, горох, брокколи, фасоль, соевые бобы;
• треонин: зерна пшеницы и овса, зерновые и бобовые, орехи, сыр, молоко, яйца;
• триптофан: бананы, молочные продукты;
• валин: рис, арахис, кунжут, миндаль, льняное семя;
• фенилаланин: яйца, сыры, зерновые продукты, овощи и фрукты.

Важно отметить, что адекватное снабжение экзогенными и эндогенными аминокислотами также может быть обеспечено за счет использования пищевых и белковых добавок.

Дефицит аминокислот – вегетарианские и веганские диеты

Хотя мясо и продукты животного происхождения выделяются как очень хороший источник полезных белков и, таким образом, обеспечивают оптимальные дозы незаменимых аминокислот, достаточное количество этих питательных веществ также может быть обеспечено с помощью вегетарианских диет. Однако необходимо правильно употреблять определенные группы продуктов. Для вегетарианцев продукты животного происхождения, такие как яйца и молочные продукты, позволяют снизить риск дефицита. Когда они дополняются богатыми аминокислотами бобовыми, становится возможным поддерживать баланс в снабжении всеми необходимыми белками.

В случае веганов крайне важно сочетать бобовые (соевые бобы, бобы, нут и т.д.) и зерновые продукты. Таким образом, можно сбалансировать поставки особенно таких экзогенных аминокислот, как метионин (дефицит которого особенно заметен в безмясных диетах) и лизин. Тщательный состав меню важен в случае веганов и вегетарианцев еще и потому, что растительные белки характеризуются худшей биодоступностью, чем животные белки.

Веганы и вегетарианцы должны следить за дефицитом белков и аминокислот, а также железа, кальция, витамина D и витаминов группы В. При необходимости, если это рекомендация врача или диетолога, также могут быть показаны дополнительные белковые добавки.

Спортсмены, которые нуждаются в повышенном количестве белка и аминокислот в своем рационе, могут использовать специальные белковые добавки.

Аминокислоты, не используемые в различных процессах организма, не могут быть сохранены, поэтому они используются для расхода энергии. Поэтому важно регулярно поставлять их в организм со сбалансированным питанием.

Избыток и дефицит белков в рационе

Несбалансированная диета может способствовать дефициту белка, но также и их избытку. Слишком низкий общий запас белка неблагоприятен для беременных женщин, поскольку может повлиять на формирование дефектов развития нервной системы, нарушений психического развития или низкой массы тела при рождении. Дефицит некоторых аминокислот, например, аминокислот с разветвленной цепью (лейцин, изолейцин, валин), вызывает усталость, раздражительность, головные боли и депрессию.

Значительный дефицит белка не распространен в нашей стране – он возникает в результате длительного голодания и недоедания. Если это состояние возникает, оно обычно сопровождается другим дефицитом питательных веществ. Недоедание, связанное именно с дефицитом белка, приводит к жировой дистрофии печени, отёку, ухудшению состояния волос, проблемам с синтезом альбумина, повышенному катаболизму или остановке развития у детей.

В случае избытка белков в рационе они обычно расщепляются и используются в качестве источника энергии. Иногда наблюдаются также негативные последствия слишком большого потребления белка, включая ацидоз, более высокий риск образования камней в почках, а также повышенное выведение кальция с мочой (может способствовать остеопорозу).