Аспарагин
Содержание:
- Пищевые источники
- Приложения и рынок [ править ]
- Аспарагиновая кислота: бодибилдинг
- Индивидуальные доказательства
- Аспарагин
- история
- Аспарагиновая кислота: синтез, образование
- Противопоказания и побочные эффекты
- Синтез аспарагиновой кислоты и фермент АСТ
- Другие биохимические роли
- Ссылки [ править ]
- Аспарагиновая кислота: либидо, эрекция
- Механизм действия и функции
- Аспарагиновая кислота: бодибилдинг
- Роль аминокислот в питании
- Аспарагиновая кислота: формула
- Функции аспарагиновой кислоты: синтез
- Формы аспарагиновой кислоты
Пищевые источники
Поскольку аспарагиновая кислота является заменимой аминокислотой, организм способен вырабатывать ее самостоятельно. Это соединение присутствует во многих продуктах питания:
- говядина;
- молочные продукты;
- сахарный тростник;
- мясо птицы;
- морепродукты;
- патока сахарной свеклы;
- спаржа;
- авокадо;
- устрицы.
Аспарагиновая кислота входит в состав многих пищевых добавок. Для людей, занимающихся спортом, где важна физическая выносливость, такие добавки целесообразно регулярно принимать.
Соединение присутствует в некоторых лекарственных препаратах, например, в препарате калия и магния аспартат (Potassium aspartate & magnesium aspartate). Средство используют при нарушениях сердечного ритма, при стенокардии и для профилактики инсульта.
Следует помнить, что чрезмерные дозы этой аминокислоты могут иметь тот же эффект, что и потребление слишком большого количества белка. Это может повредить почки и печень, увеличивая риск развития подагры. Как и с любым лекарственным средством, необходимо проконсультироваться с медицинским работником перед началом приема.
Приложения и рынок [ править ]
В 2014 году мировой рынок аспарагиновой кислоты составлял 39,3 тыс. Коротких тонн (35,7 тыс. Тонн ) или около 117 млн долларов в год , с учетом потенциальных областей роста, составляющих адресный рынок требуется разъяснение в размере 8,78 млрд долларов (млрд). . Три крупнейших рыночных сегмента включают США, Западную Европу и Китай. Текущие области применения включают биоразлагаемые полимеры ( полиаспарагиновая кислота ), низкокалорийные подсластители ( аспартам ), ингибиторы образования накипи и коррозии, а также смолы. необходима цитата
Сверхабсорбирующие полимеры править
Одна из областей роста рынка аспарагиновой кислоты — это биоразлагаемые суперабсорбирующие полимеры (SAP). неправильный синтез? Ожидается, что рынок суперабсорбирующих полимеров будет расти со среднегодовыми темпами роста 5,5% с 2014 по 2019 год и достигнет мировой величины в 8,78 млрд долларов. Около 75% супервпитывающих полимеров используется в одноразовых подгузниках, а еще 20% используются при недержании мочи у взрослых и в продуктах женской гигиены . Полиаспарагиновая кислота , продукт полимеризации аспарагиновой кислоты, представляет собой биоразлагаемый заменитель полиакрилата . Рынок полиаспартата составляет небольшую долю (примерно <1%) от общего рынка SAP. необходима цитата
Дополнительное использование править
Помимо SAP, аспарагиновая кислота находит применение в производстве удобрений стоимостью 19 миллиардов долларов, где полиаспартат улучшает удержание воды и поглощение азота; рынок покрытий для бетонных полов стоимостью 1,1 миллиарда долларов (2020 г.), где полиаспарагиновая кислота представляет собой низкоэнергетическую альтернативу традиционным эпоксидным смолам с низким содержанием летучих органических соединений; и, наконец, рынок ингибиторов образования накипи и коррозии стоимостью более 5 миллиардов долларов.
Аспарагиновая кислота: бодибилдинг
Аспарагиновая кислота нередко используется в бодибилдинге профессиональными спортсменами для быстрого наращивания мышечной массы. С ее помощью регулируют работу эндокринной системы, а именно выработку гормона роста и тестостерона – гормонального фактора роста мышц. Часто спортсмены принимают более известный растительный БАД трибулус.
Аспарагиновая кислота необходима не только для тех, кто хочет иметь рельефное накаченное тело. Ее регулярное употребление поможет добиться высоких результатов в пауэрлифтинг, где главную роль играют силовые показатели спортсмена. В период подготовки к соревнованиям или активных тренировок это вещество принимается обязательно. Первые положительные изменения проявятся в потере лишнего веса и повышении выносливости при активных физических нагрузках.
В качестве жиросжигателей, а также для наращивания мышц используют казеин, глицин и альфа-липоевую кислоту. Особенно важен цитруллин, увеличивающий продолжительность тренировки и восстанавливающий мышцы.
Индивидуальные доказательства
- ↑ Введение В: Römpp Online . Георг Тиме Верлаг, по состоянию на 25 декабря 2014 г.
- ↑ запись на в базе данных GESTIS субстанции на выставке IFA , доступ к 19 декабря 2019 года. (Требуется JavaScript)
- Ханс-Дитер Якубке, Ханс Йешкейт: Аминокислоты, пептиды, белки , Verlag Chemie, Weinheim, 62, 1982, ISBN 3-527-25892-2 .
- А. Плиссон: Sur du l’ldentité Malate acidic d`altheine avec lÀsparagine , Ann Chim Phys, Vol 36, pp 175ff (1827).
- Х. Кольбе: О химическом строении аспарагина и аспарагиновой кислоты , Liebigs Ann Chem, Volume 121, p. 232ff (1862).
- Йошихару Идзуми, Ичиро Чибата и Тамио Ито: Производство и использование аминокислот , Angewandte Chemie 90 (1978) 187-194, DOI: 10.1002 / anie.19780900307 ; Angewandte Chemie International Edition на английском языке 17 , 176-183, DOI : 10.1002 / anie.197801761 .
- Гэри М. Коппола и Герберт Ф. Шустер: Асимметричный синтез — построение хиральных молекул с использованием аминокислот , Wiley, 1987, стр. 204-213, ISBN 0-471-82874-2 .
- S. Ebel и HJ Roth (редакторы): Lexikon der Pharmazie , Georg Thieme Verlag, 1987, стр. 66, ISBN 3-13-672201-9 .
Аспарагин
Аспарагин не является незаминимой аминокислотой и способен синтезироваться основными метаболическими путями в организме человека.
Аспарагин играет в организме важную роль, он служит сырьем для производства аспарагиновой кислоты.
По своей химической формуле аспарагин очень близок к глутамину, отличаясь от последнего лишь одной группой –СН2.
По химическим свойствам он проявляет ряд особенностей (коричневая окраска продукта реакции с нингидридом, существование в кристаллах только в виде гидратов и т.д.
Аспарагин — 4-амид-2-аминобутандиовая или γ-амид-α-аминоянтарная кислота).
Аспарагин (Асн, Asn, N) ) — это моноамид аспаргиновой кислоты, химическая формула HOOC-CH (NH2) -CH2-CONH2. В нем гидроксильная группа заменена аминогруппой.
В 1806г. Луи Никола Воклен и Пьер Жан Робике впервые выделили из спаржи – аспарагин, однако присутствие его в белках было доказано позже (1932 г.).
Суточная потребность нашего организма в аспарагине составляет 6 грамм.
Физические свойства
Аспарагин – белое кристаллическое вещество, растворим в воде, не растворим в органических растворителях, имеет сладкий вкус. Температура плавления 220 С (с разл.) Аспарагин легко образует внутреннюю соль — бетаин. У молекулы аспарагина отсутствуют внутримолекулярные водородные связи.
Биологическая роль
Одним из способов обезвреживания аммиака является дезаминирование амидов аминокислоты (аспарагина). Образование аспарагина является важным вспомогательным путем связывания аммиака.
Этот процесс активен в нервной, мышечной ткани и в почках.
Аспарагин считают своеобразной трансформенной формой аммиака, т.к, образуясь в тканях, они с кровью попадают в почки, где подвергается гидролизу под действием специфических ферментов.
Природные источники
Аспарагин находится в мясе (куриное, говядина), яйце, морепродуктах, рыбе, сое, молоке, сыворотке, спарже, томатах, бобовых, люцерне, арахисе.
Лекарственные препараты, содержащие аминокислоты (аспарагиновую кислоту и аспарагин)
В практической медицине применяются препараты отдельных аминокислот. Широко используются в клинике аспарагиновая кислота в виде калиевых и магниевых солей – преараты «панангин» и «аспаркам».
Комбинированный препарат «Панангин» содержит 0,158 г калия аспаргината и 0,14 г магния аспаргината.
Аналогичный препарат под названием «Аспаркам» содержит по 0,175 г калия и магния аспарагина (считают, что аспарагинат является переносчиком ионов калия и магния и способствует их проникновению во внутриклеточное пространство).
Аспарагиновая кислота принимает активное участие в аминокислотном обмене, являясь исходным материалом для синтеза заменимых аминокислот в организме.
Аспарагинат усиливает проницаемость клеточных мембран для ионов калия и магния, что повышает активность синтетических процессов в клетках и облегчает процесс мышечного сокращения.
Рубрики: Аминокислоты
история
Французский фармацевт Огюст-Артур Плиссон выделил аспарагин из тиса в 1827 году и доказал, что «Althein», ранее полученный из тиса Пьером-Жаном Робике , идентичен аспарагину, полученному от Луи-Николя Воклена и Робике. Плиссону удалось синтезировать аспарагиновую кислоту путем реакции аспарагина с гидратом оксида свинца и последующего разделения его с помощью сероводорода («гидротионовой кислоты»). Он назвал полученную кислоту «аспарагиновой кислотой» (по-немецки «аспарагиновая кислота»). Герман Кольбе разъяснил структуру аспарагина и аспарагиновой кислоты в 1862 году.
Аспарагиновая кислота: синтез, образование
Процесс синтеза аспарагиновой кислоты живым организмом происходит путем превращения незаменимой аминокислоты треонин в изомер другой аминокислоты – гомосерина с дальнейшими окислительными реакциями.
Впервые вещество было обнаружено в начале 19 века. Ученые Этьен Оссиана Генри и Огюст-Артур Плиссон получили кислоту в результате реакции взаимодействия вещества аспарагина с водой в присутствии сильных минеральных кислот. Предварительно аспарагин был выделен из сока спаржи путем кипения. Спустя несколько лет аспарагиновая кислота была признана важнейшей составляющей белков.
В современном производстве аминокислоту получают с помощью конденсации нескольких эфиров (ацетаминомалонового и хлоруксусной кислоты). Из полученных продуктов отщепляют карбоксильную группу с последующим гидролизом.
Чтобы восполнить недостаток аспарагиновой кислоты в организме, можно употреблять некоторые продукты: мясо, тростник, спаржа, овсяные хлопья, авокадо, соевые бобы. В этой пище аминокислота содержится в слишком маленьком количестве, поэтому для лекарственных целей подходят только БАДы с высокой концентрацией вещества.
Противопоказания и побочные эффекты
Аспарагиновая кислота показана лишь в определенных случаях. Ее не рекомендуется принимать детям младше 18 лет, женщинам в период лактации и беременности, а также если наблюдается индивидуальная непереносимость. Есть риск возникновения аллергической реакции и повышенной раздражительности. Чтобы избежать возможных негативных последствий, следует перед приемом препарата на основе аминокислоты проконсультироваться с врачом. Также перед использованием средства не забывайте внимательно изучить инструкцию по применению.
Искусственные препараты не рекомендуется использовать слишком часто. Это может привести к привыканию. После применения биодобавок простая еда будет казаться невкусной.
Беременным женщинам следует воздержаться от такого средства, так как превышение дозы аспарагиновой кислоты может привести к нарушениям нервной системы плода и развитию аутизма.
Человеческий организм хорошо усваивает натуральные продукты, к тому же они не вызывают привыкания.
Синтез аспарагиновой кислоты и фермент АСТ
Синтез аспарагиновой кислоты непрерывно идет в организме. Еще бы, ведь она вместе с глутаминовой кислотой является этаким складом аминных групп NH2. Аминокислоты превращаются друг в друга в реакциях переаминирования. При поступлении аминокислот в организм, ферменты трасферазы рубят аминные головы и насаживают их — нет, не на колья — а синтезируя глутамат и аспарагинат. Активным участником реакции переаминирования является пиридоксальфосфат или витамин В6. Он заставляет работать фермент трансферазу, принимая на себя аминную голову от глутамата и передавая ее оксалацетату, который превращается в аспарагиновую кислоту. Оксалацетат — продукт превращения глюкозы в Цикле Кребса, он сам может превратиться в глюкозу, а может стать источником аспарагиновой кислоты.
Фермент АспартатАминоТрансфераза, иначе говоря АСТ (АсАТ) имеет как цитоплазматическую, так и митохондриальную формы. В наибольшем количестве он содержится в клетках сердечной мышцы (миокарде) и печени (гепатоцитах), в значительных количествах он имеется в скелетной мускулатуре. Содержание его в крови очень низкое, т.е. данный фермент является органоспецифичным. Заметно, что максимальный уровень фермента имеется в сократительных клетках, которые выполняют механическую работу (кардиоциты, миоциты), т.е. там, где выделяется много аминного азота. Клетки печени также выполняют специфическую работу по утилизации лишнего аминного азота, синтезируя из вредного аммиака безвредную мочевину. Для всех этих целей требуется аспарагиновая кислота.
При разрушении клеток сердца, печени или скелетной мускулатуры при заболевании (инфаркт миокарда, гепатит, травмы) фермент АСТ поступает в кровь, и его содержание значительно увеличивается. Увеличение АСТ имеет диагностическое значение и свидетельствует о процессе, сопровождающемся разрушением клеток внутренних органов, в первую очередь сердечной мышцы, печени, поджелудочной железы, скелетной мускулатуры при обширных травмах.
Другие биохимические роли
Аспартат выполняет множество других биохимических ролей. Это метаболит в цикл мочевины и участвует в глюконеогенез. Он несет приводящие эквиваленты в малат-аспартатный челнок, который использует готовое взаимопревращение аспартата и оксалоацетат, который является окисленным (дегидрированным) производным яблочная кислота. Аспартат отдает один атом азота в биосинтезе инозин, предшественник пурин базы. Кроме того, аспарагиновая кислота действует как акцептор водорода в цепи АТФ-синтазы. Было показано, что диетическая L-аспарагиновая кислота действует как ингибитор Бета-глюкуронидаза, который служит для регулирования энтерогепатическое кровообращение из билирубин и желчные кислоты.
Интерактивная карта проезда
Нажмите на гены, белки и метаболиты ниже, чтобы ссылки на соответствующие статьи.
- Интерактивную карту путей можно редактировать на WikiPathways:
Нейротрансмиттер
Аспартат ( сопряженное основание аспарагиновой кислоты) стимулирует Рецепторы NMDA, хотя и не так сильно, как аминокислотный нейромедиатор L-глутамат делает.
Ссылки [ править ]
- ^ Будавари, Сьюзен; Ко, Мерк (1989). . (11-е изд.). п. . ISBN
- . inchem.org .
- Хейнс, Уильям М., изд. (2016). CRC Справочник по химии и физике (97-е изд.). CRC Press . С. 5–89. ISBN 978-1498754286.
- . Совместная комиссия IUPAC-IUB по биохимической номенклатуре. 1983. Архивировано из 9 октября 2008 года . Проверено 5 марта 2018 .
- ^ Г., Воет, Джудит; В., Пратт, Шарлотта (29 февраля 2016 г.). Основы биохимии: жизнь на молекулярном уровне . ISBN . OCLC .
- Берцелиус JJ , Öngren OG (1839). (на французском). 3 . Брюссель: A. Wahlen et Cie. P. 81 . Проверено 25 августа 2015 года .
- Плиммер R (1912) . Плиммер Р., Хопкинс Ф. (ред.). . Монографии по биохимии. Часть I. Анализ (2-е изд.). Лондон: Longmans, Green and Co., стр. 112 . Проверено 18 января 2010 года .
- «Номенклатура и символика аминокислот и пептидов (Рекомендации IUPAC-IUB 1983)», Pure Appl. Chem. , 56 (5): 595-624, 1984, DOI.
- Карлхайнц Drauz, Ян Грейсон, Axel Kleemann, Ханс-Петер Криммер, Вольфганг Leuchtenberger, Кристоф Weckbecker (2006). Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI .
- ↑ Dunn MS, Smart BW (1950). . Органический синтез . 30 : 7.; Сборник , 4 , с. 55.
- Ленинджер AL, Нельсон Д.Л., Кокс М. (2000). Принципы биохимии (3-е изд.). Нью-Йорк: У. Х. Фриман. ISBN 1-57259-153-6.
- Kreamer, Siegel, и Горли (октябрь 2001). . Педиатрические исследования . 50 (4): 460–466. DOI . PMID .
- Chen PE, Geballe MT, Stansfeld PJ, Johnston AR, Yuan H, Jacob AL, Snyder JP, Traynelis SF, Wyllie DJ (май 2005 г.). «Структурные особенности сайта связывания глутамата в рекомбинантных N-метил-D-аспартатных рецепторах NR1 / NR2A, определенные с помощью сайт-направленного мутагенеза и молекулярного моделирования». Молекулярная фармакология . 67 (5): 1470–84. DOI . PMID . S2CID .
- . Grand View Research . Проверено 30 ноября 2019 года .
- ↑ Evans J (2014). . BCC Research. С. 101–103.
- ^ Исследование рынка прозрачности. Рынок сверхабсорбирующих полимеров — глобальный отраслевой анализ, размер, доля, рост, тенденции и прогноз, 2014-2020 гг. (2014).
- ↑ Alford DD, Wheeler AP, Pettigrew CA (1994). «Биодеградация термически синтезированного полиаспартата». J Environ Polym Degr . 2 (4): 225–236. DOI .
- Kelling K (2001). Реакция сельскохозяйственных культур на амисорб в Северо-Центральном регионе . Университет Висконсин-Мэдисон.
- К 2020 г. мировой рынок покрытий для бетонных полов будет стоить 1,1 млрд долларов США. Исследование рынка прозрачности (2015).
- Анализ рынка ингибиторов коррозии по продуктам, областям применения, отраслям конечного использования и прогнозы по сегментам до 2020 г. Grand View Research (2014)
- Salunkhe DK, Kadam S (18 августа 1995). . CRC Press. С. 368–. ISBN
- Considine DM (6 декабря 2012 г.). . Springer Science & Business Media. С. 114–. ISBN
Аспарагиновая кислота: либидо, эрекция
Чтобы вернуть половое влечение и нормализовать эрекцию, понадобиться аспарагиновая кислота. Это связано с тем, что она увеличивает естественную выработку половых гормонов, существенно влияющих на сексуальную функцию.
Снижение либидо, а также увеличение грудной железы у мужчин и болезни простаты возникают из-за повышения уровня эстрогенов. Такое случается крайне редко, но существенно нарушает половую жизнь. Бороться с этим поможет аспарагиновая кислота. Принимать вещество можно и мужчинам, и женщинам. Со временем возобновиться половое влечение и восстановится прежнее качество жизни.
Для восстановления мужской эрекции также подойдет Ацетил L-карнитин, пикногенол, куркумин, Тонгкат Али и йохимбе.
Механизм действия и функции
Аспарагиновая кислота – альфа-аминокислота с химической формулой HOOCCH (NH2) CH2COOH.
Современные биологические исследования подтвердили ее способность влиять на работу эндокринной системы. DAA стимулирует выработку гонадотропина, который помогает синтезу тестостерона – главного анаболика у спортсменов, работающих с тяжелым весом.
Западные бодибилдеры и пауэрлифтеры активно используют аспартат для повышения эффективности тренировок: увеличения показателей силы, выносливости и объемов мышц. В России БАДы только начинают набирать популярность. Принимая эту кислоту, можно получить:
- усиленную выработку тестостерона;
- повышение количества гонадотропина;
- быстрый рост мышц;
- увеличение силовых показателей и быстрое восстановление после тренировок.
Содержание в продуктах
Организм способен самостоятельно вырабатывать аспарагин в оптимальном для обычного человека количестве. Получить его можно из пищи, особенно важны высокобелковые продукты:
- мясо;
- рыба;
- яйца;
- авокадо;
- спаржа;
- орехи;
- пивные дрожжи;
- картофель;
- нежирные сливки;
- кукурузный протеин.
Виды и формы добавок
Еще до начала использования добавок с D-аспарагиновой кислотой препараты на ее основе выпускались в Италии – в качестве лекарства от бесплодия под наименованием DADAVIT.
Добавки с кислотой имеют обозначение D-Aspartic Acid. Популярны следующие БАДы:
- Порошки: DAA D-Aspartic Ac >Спортсмены отмечают, что наиболее удобными формами являются капсулы и таблетки – порошок не очень приятен на вкус и плохо растворяется. Если БАД приобретен в виде последнего, его лучше превратить в суспензию – развести в 50 мл сока, а после приема запивать водой.
Сочетаемость с другими веществами
Существуют доказательства того, что чувствительность к DAA зависит от возраста, состояния эндокринной системы, режима тренировок и диеты спортсмена. В спортивном питании аминокислоту можно сочетать с протеиновыми коктейлями, гейнерами и любимыми специальными добавками, однако перерыв между приемом разных веществ должен составлять 15-20 минут.
Аспарагиновая кислота повышает уровень пролактина в крови, поэтому после курса стероидов необходимо сделать перерыв, минимизирующий их действие – только после этого можно начинать следующий курс приема DAA.
Правила приема
Максимального эффекта от воздействия вещества можно добиться, используя циклическую схему: 3 недели приема с перерывом в 2 недели. Эффективность оценивают по окончании первого цикла.
Начальная доза вещества – 3 г/сутки. Их делят на три части и принимают на пустой желудок утром, в обед и вечером. При необходимости можно увеличить дозу до 20 г/сутки.
Принимать DAA в максимально разрешенных инструкцией дозах нужно лишь в отдельных случаях – большинство спортсменов получают положительный результат от приема 5-10 г/сутки. Курс длительностью менее 3 недель подряд будет не очень результативным, а продление курса приводит к снижению эффективности действия кислоты – выработка тестостерона при длительном приеме резко снижается.
Противопоказания и побочные эффекты
Прямые показания к приему аминокислоты:
- низкое либидо;
- медленное восстановление после тренировок;
- низкий уровень тестостерона;
- снижение эндогенного синтеза анаболических гормонов.
После отмены препарата организм продолжает синтез тестостерона в естественном режиме. Несмотря на это, прием аспарагиновой кислоты противопоказан:
- женщинам, поскольку воздействие кислоты на их организм еще не изучено;
- мужчинам до 21 года;
- при повышенной выработке тестостерона, дигидростерона, эстрогена;
- при нарушениях работы гормональной системы;
- лицам, страдающим заболеваниями печени, почек, сахарным диабетом.
Прием кислоты может привести к некоторым побочным эффектам:
- Повышенный уровень дигидростерона вызывает развитие акне и выпадение волос.
- Усиленная выработка эстрогенов может привести к гинекомастии, метеоризму, воспалению простаты и снижению либидо.
- Рост андрогенов в крови, что вызывает повышение агрессии.
Передозировка аминокислоты (более 20 г/сутки) может вызвать сильные головные боли, депрессию, расстройство работы ЖКТ, падение артериального давления и сгущение крови.
D-аспарагиновая кислота используется бодибилдерами для достижения высоких результатов в силовых тренировках. Главное условие – использовать добавку разумно и контролировать ее воздействие на организм.
Аспарагиновая кислота: бодибилдинг
Аспарагиновая кислота нередко используется в бодибилдинге профессиональными спортсменами для быстрого наращивания мышечной массы. С ее помощью регулируют работу эндокринной системы, а именно выработку гормона роста и тестостерона – гормонального фактора роста мышц. Часто спортсмены принимают более известный растительный БАД трибулус.
Аспарагиновая кислота необходима не только для тех, кто хочет иметь рельефное накаченное тело. Ее регулярное употребление поможет добиться высоких результатов в пауэрлифтинг, где главную роль играют силовые показатели спортсмена. В период подготовки к соревнованиям или активных тренировок это вещество принимается обязательно. Первые положительные изменения проявятся в потере лишнего веса и повышении выносливости при активных физических нагрузках.
В качестве жиросжигателей, а также для наращивания мышц используют казеин, глицин и альфа-липоевую кислоту. Особенно важен цитруллин, увеличивающий продолжительность тренировки и восстанавливающий мышцы.
Роль аминокислот в питании
Человек и животные используют в обмене веществ азот, поступающий с пищей в виде аминокислоты, главным образом в составе белков, некоторых других органических соединений азота, а также аммонийные соли. Из этого азота путем процессов аминирования и трансаминирования (см. Переаминирование) в организме образуются различные аминокислоты. Некоторые аминокислоты не могут синтезироваться в животном организме, и для поддержания жизни эти аминокислоты должны обязательно поступать в организм с пищей. Такие аминокислоты называют незаменимыми. Незаменимые аминокислоты для человека: триптофан (см.), фенилаланин (см.), лизин (см.), треонин (см.), валин (см.), лейцин (см.), метионин (см.) и изолейцин (см.). Остальные аминокислоты относят к заменимым, но некоторые из них заменимы лишь условно. Так, тирозин образуется в организме только из фенилаланина и при поступлении последнего в недостаточном количестве может оказаться незаменимым. Подобно этому цистеин и цистин могут образоваться из метионина, но необходимы при недостатке этой аминокислоты. Аргинин синтезируется в организме, но скорость его синтеза может оказаться недостаточной при повышенной потребности (особенно при активном росте молодого организма). Потребность в незаменимых аминокислот изучалась в исследованиях по азотистому равновесию, белковому голоданию, учету потребляемой пищи и другое. Тем не менее потребность в них не поддается точному учету и может быть оценена лишь приблизительно. В табл. 4 приведены данные о рекомендуемых и безусловно достаточных для человека количествах незаменимых аминокислот. Потребность в незаменимых аминокислот возрастает в периоды интенсивного роста организма, при повышенном распаде белков при некоторых заболеваниях.
Аминокислота | Рекомендуемое количество | Безусловно достаточное количество |
---|---|---|
L-Валии | 0,80 | 1,60 |
L-Изолейцин | 0,70 | 1,40 |
L-Лейцин | 1,10 | 2,20 |
L-Лизин | 0,80 | 1,60 |
L-Метионин | 1,10 | 2,20 |
L-Треонин | 0,50 | 1,00 |
L-Триптофан | 0,25 | 0,50 |
L-Фенилалашга | 1,10 | 2,20 |
Принадлежность аминокислоты к заменимым или незаменимым для различных организмов не совсем одинакова. Так, например, аргинин и гистидин, относящиеся к заменимым аминокислотам для человека, незаменимы для кур, а гистидин также для крыс и мышей. Аутотрофные организмы (см.), к которым относятся растения и многие бактерии, способны синтезировать все необходимые аминокислоты. Однако ряд бактерий нуждается в наличии тех или иных аминокислот в культуральной среде. Известны виды или штаммы бактерий, избирательно нуждающиеся в наличии определенных аминокислот. Такие мутантные штаммы, рост которых обеспечивается только при добавлении в среду определенной кислоты, называют ауксотрофными (см. Ауксотрофные микроорганизмы). Ауксотрофные штаммы растут на среде, полноценной в остальных отношениях, со скоростью, пропорциональной количеству добавленной незаменимой аминокислоты, поэтому их иногда применяют для микробиологического определения содержания данной аминокислоты в тех или иных биологических материалах, например Гатри метод (см.).
Недостаток в питании одной из незаменимых аминокислот приводит к нарушению роста и общей дистрофии, но отсутствие некоторых аминокислот может давать также специфические симптомы. Так, недостаток триптофана нередко дает пеллагроподобные явления, поскольку из триптофана в организме образуется никотиновая кислота (у экспериментальных крыс при недостатке триптофана наблюдается помутнение роговицы, катаракта, выпадение шерсти, анемия); недостаток метионина приводит к поражению печени и почек; недостаток валина вызывает неврологические симптомы и так далее.
Полноценное питание обеспечивается при сбалансированном содержании отдельных аминокислот в пище. Избыток некоторых аминокислот также неблагоприятен. Избыток триптофана приводит к накоплению продукта его обмена — 3-оксиантраниловой кислоты, которая может вызывать опухоли мочевого пузыря. При несбалансированном питании избыток некоторых аминокислот может нарушать обмен или использование других аминокислот и вызывать недостаточность последних.
Аспарагиновая кислота: формула
Формула аспарагиновой кислоты была открыта в 1833 году ученым Дж. Либихом. Она имеет вид C4 H7 NO4.
Структурная формула кислоты выглядит следующим образом.Необходимо знать, что аспарагиновая кислота имеет несколько форм, отличающихся по своей структуре: L и D формы. Первая содержится в организме человека в больших количествах, а вторая – только у взрослых.
Несмотря на общие функции, L-аспарагиновая кислота отвечает за синтез белков и очистку от токсических веществ, а D-форма нормализует функции мозга и стимулирует выработку гормонов. Такая дифференциация не имеет особого значения, потому что при попадании в организм L-формы, она трансформируется в изомер D-аминокислоты.
Функции аспарагиновой кислоты: синтез
Аспарагиновая кислота — родоначальник многих важных соединений. Она необходима для синтеза другой дикарбоновой кислоты — глутаминовой (глутамата), из нее образуется аспарагин, на ее основе строятся пиримидиновые нуклеотиды, она отдает атом азота для построения пуриновых нуклеотидов, она необходима для синтеза мочевины при утилизации вредного аммиака в печени, при этом образуется аминокислота аргинин. В головном мозге аспарагиновая кислота является источником N-ацетиласпарагиновой кислоты — вещества, необходимого для синтеза миелина — изолятора нервного волокна. Из аспарагиновой кислоты образуется оксалацетат, который в свою очередь запускает энергетический Цикл Кребса. Оксалацетат также является источником глюкозы, которая обеспечивает организм энергией. При участии аспарагиновой кислоты образуется АМФ (АденазинМоноФосфорная кислота), которая является заготовкой для энергетической молекулы АТФ (АденазинТриФосфорная кислота), образующейся в Цикле Кребса. Таким образом аспарагиновая кислота сопрягает пластический и энергетический обмен, а также обмен аминокислот, нуклеотидов и углеводов.
- Аспарагиновая кислота является источником аспарагина. Синтез из аммиака при участии фермента АммиакЗависимойАспарагинСинтетазы и из глутамина при участии фермента ГлутаминЗависимойАспарагинСинтетазы рассмотрен выше.
- Аспарагиновая кислота является предшественником другой дикарбоновой аминокислоты – глутаминовой (глутамата).
В организме постоянно происходит переброс аминных групп с аспартата на глутамат и наоборот. Переброс осуществляется через небезызвестный оксалацетат при участии фермента трансферазы (АСТ) и пиридоксальфосфата (витамин В6).
3. Аспарагиновая кислота является источником для построения пиримидиновых нуклеотидов, которые необходимы для обновления информационных матриц клетки ДНК и перебросе информации при синтезе белка через РНК. Синтез осуществляется через сложную цепь реакций, в которой на начальном этапе задействован КарбамилФосфат (тот же, что и в синтезе мочевины при обезвреживании аммиака). Промежуточным соединением выступает оротовая кислота, которая является строительным материалом для синтеза пиримидинов
4. Аспарагиновая кислота отдает атом азота для построения пуриновых нуклеотидов, также входящих в состав информационных матриц клетки ДНК и участвующих в синтезе белка РНК. Было установлено, что аспарагиновая кислота является источником атома N1 пуриновых нуклеотидов.
5. Синтез АМФ — АденозинМоноФосфорной кислоты. АМФ является предшественником АДФ — АденозинДиФосфорной кислоты, из которой присоединением фосфорного хвоста образуется АТФ — АденозинТриФосфорная кислота — молекула, обеспечивающая клетку химической энергией, запасенной в фосфорных связях. Заготовкой для АМФ выступает инозиновая кислота (ИМФ). Аспарагиновая кислота отдает аминную группу NH2. Энергией реакцию обеспечивает ГТФ (ГуанидинТриФосфорная кислота). Для синтеза также необходимы ионы Магния.
6. В головном мозге аспарагиновая кислота является источником для синтеза N-Ацетил Аспарагиновой кислоты. Это вещество образуется в митохондриях нейронов из аспарагиновой кислоты и АцетилКоА. Реакция идет при участии фермента Аспартат-N-АцетилТрансферазы (ANAT)
Из митохондрий N-АцетилАспартат поступает в олигодендроциты и астроциты — клетки нервной глии, или клетки-помощники, питающие и поддерживающие нервные клетки. N-АцетилАспартат является предшественником другого важного нейротрансмиттера N-АцетилАспартилГлутамата. Также N-АцетилАспартат регулирует осмотическое давление в головном мозге, он участвует в синтезе миелина — вещества, образующего электроизолирующую оболочку отростков нервных клеток
Формы аспарагиновой кислоты
Аминокислота имеет две основные формы – L и D. Они являются зеркальным отображением друг друга по молекулярному составу. Зачастую производители на упаковках с добавками объединяют их под одним названием – аспарагиновая кислота. Но у каждой формы свой функционал.
L-форма аминокислоты содержится в организме гораздо в большем количестве, чем D. Она активно участвует в синтезе белка, а также играет ведущую роль в выведении токсинов, особенно, аммиака. D-форма аспартата регулирует выработку гормонов, улучшает работу мозга. Преимущественно встречается лишь в организме взрослого человека.
Значение L-формы
Широко используется для производства протеинов. Ускоряет процесс образования мочи, что способствует скорейшему выведению токсинов из организма. L-форма аспарагиновой кислоты активно участвует в синтезе глюкозы, благодаря чему в организме образуется больше энергии. Это свойство широко применяется среди спортсменов, которым из-за интенсивных нагрузок требуется колоссальный запас энергии в клетках.
Значение D-формы
Данный изомер способствует нормальному функционированию нервной системы, а также играет важную роль в репродуктивной функции женщин. Максимальной концентрации достигает в мозге и органах половой системы. Оптимизирует выработку гормона роста, а также ускоряет синтез тестостерона, что повышает выносливость организма. Благодаря данному эффекту аспарагиновая кислота получила популярность среди тех, кто регулярно занимается спортом. Она не влияет на скорость роста мышц, но позволяет увеличивать степень нагрузок.