Удивительная сила аминокислот

В 1838 году голландский химик Г. Дж. Малдер описал определённый органический материал как:

«Несомненно, самое важное из всех известных органических веществ. Без него не представляется возможной жизнь на нашей планете. Это главный феномен живой природы» [1].

Этот комплекс азотосодержащих веществ назвали белком, или протеином, от греческого слова, означающего «занять первое место». В настоящее время белком называется группа веществ, составляющая основные азотистые компоненты протоплазмы всех растительных и животных тканей.

Белки – чрезвычайно сложные органические соединения углерода, водорода, кислорода, азота и, за некоторыми исключениями, серы. Большинство белков также содержат фосфор. Некоторые специализированные белки содержат железо, йод, медь и другие неорганические элементы. Наличие азота отличает белки от углеводов и жиров.

Таким образом, белки – жизненно важные составляющие мышц, тканей и крови[2]. Они поставляют строительный материал для организма и компенсируют износ тканей. Некоторые вещества, участвующие в процессах жизнедеятельности, например, пищеварительные ферменты, являются главнейшими из белков.

Существует несколько разновидностей белка. Каждый тип содержит определённое количество «строительных блоков», известных как аминокислоты. Прежде чем белок усвоится организмом, он должен быть расщеплен на аминокислоты. При употреблении пищи питательные вещества и аминокислоты не проникают немедленно во все ткани организма: этому предшествует ряд биохимических реакций в пищеварительном тракте, которые собирают белки, расщепляют их, а затем используют по мере необходимости. Любое вмешательство в нормальный пищеварительный процесс вызывает нарушение переваривания белков, в результате чего возникает газообразование, вздутие живота и прочие симптомы.

Обнаружено около 22 аминокислот, необходимых для нормального функционирования организма. Сам по себе организм может вырабатывать многие аминокислоты при отсутствии адекватного источника азота, но некоторые из них он не может произвести в количествах, достаточных для удовлетворения своих потребностей. Аминокислоты, которые не могут быть синтезированы в организме, называются незаменимыми, потому что они должны присутствовать в нашем рационе в нужном количестве и пропорциях, чтобы удовлетворить наши потребности. Остальные аминокислоты можно считать необязательными, потому что организм может синтезировать их в достаточных количествах, при условии адекватного потребления азота, поставляемого белками. Незаменимые и второстепенные аминокислоты перечислены ниже.

Классификация аминокислот

Незаменимые аминокислоты

• Гистидин [Гистидин необходим для младенцев, но для взрослых его незаменимость не была чётко определена];
• Изолейцин;
• Лейцин;
• Лизин;
• Метионин;
• Фенилаланин;
• Треонин;
• Триптофан;
• Валин;
• Гидроксипролин;
• Пролин;
• Серин;
• Тирозин.

Заменимые аминокислоты

• Аланин;
• Аргинин;
• Аспарагин;
• Аспарагиновая кислота;
• Цистеин;
• Цистин;
• Глутаминовая кислота;
• Глутамин;
• Глицин.

Следовательно, для поддержания азотного равновесия в человеческом теле необходимы 9 аминокислот[3]. Установленные потребности в незаменимых аминокислотах для младенцев, детей и взрослых приведены в таблице В. Старшая возрастная группа, как видно из таблицы, отличается по своим требованиям: исследования предполагают для них увеличение потребности в метионине и лизине. Младенцы и дети имеют пропорционально высокие требования к незаменимым аминокислотам, чем взрослые. Кроме того, в организме младенцев гистидин выступает незаменимой аминокислотой.

Установленная потребность в аминокислотах

Таблица 1. Установленная потребность в аминокислотах. * 2 г на 1 кг массы тела в день высококачественного белка, который имеется в виду в последнем столбце таблицы, отвечало бы потребностям в аминокислотах организма младенца.

В дополнение к возрасту, полу и физиологическому состоянию человека существуют факторы, обуславливающие его потребность в определённых аминокислотах. Если общее потребление белка снижено, небольшие излишки определённых аминокислот могут увеличивать потребность в других. Второстепенные аминокислоты также влияют на качество белка. Например, потребность в серосодержащей незаменимой аминокислоте метионине может быть несколько снижена, если в рационе достаточно цистина – серосодержащей незаменимой аминокислоты. Кроме того, наличие в рационе тирозина – аминокислоты, сходной по структуре с фенилаланином, может сократить потребность в фенилаланине.

В последнее время было проведено много исследований аминокислот, показавших, что их рациональное использование открывает новые горизонты в лечении различных болезней. Сегодня их называют «питательными веществами 80-х» и «лечебной пищей».

Ниже перечислены различные функции незаменимых и наиболее изученных второстепенных аминокислот, симптомы их дефицита и особенности терапевтического применения.

Триптофан

Из всех незаменимых аминокислот триптофан является наиболее изучаемой исследователями. Он очень важен для свёртывания крови, пищеварительной секреции и зрения, вызывает сон и успокаивает нервную систему. Триптофан предотвращает признаки преждевременного старения: катаракту глаз, облысение, дисфункции половых желёз и нарушение развития зубной эмали. Он также необходим для деятельности женских половых органов и для надлежащего усвоения витамина А в организме. Основными источниками этой аминокислоты являются орехи и большинство овощей. Недостаток триптофана проявляется симптомами, схожими с недостатком витамина А.

Некоторые учёные считают[4], что триптофан можно использовать в качестве безопасного и эффективного диетического снотворного и обезболивающего[5]. В экспериментальных условиях триптофан в дозах по 1 г показал значительную эффективность для людей с лёгкой формой бессонницы и тех, кому нужно много времени, чтоб заснуть. Он также может действовать как естественное болеутоляющее. Исследования Университета Темпл в Филадельфии[6] показали, что его действие не вызывает побочных эффектов, характерных для других анальгетиков.

Триптофан в качестве диетического лекарственного средства следует принимать между приёмами пищи с низким содержанием белка – например, фруктовые соки или хлеб. Большинство учёных склоняется к дозе в 1—3 г в день.

Метионин

Это важное серосодержащее соединение, помогающее растворять холестерин и усваивать жиры. Метионин необходим для гемоглобина, поджелудочной железы, лимфы и селезёнки, а также помогает поддерживать нормальную массу тела и надлежащий баланс азота в организме. Богатые источники метионина – бразильский орех, фундук и другие орехи. Он также содержится в капусте, брюссельской капусте, цветной капусте, ананасах и яблоках. Его недостаток может привести к хронической ревматической лихорадке у детей, циррозу печени и нефриту. Исследования показывают[7], что метионин и холин предотвращают опухоли[8] и разрастание клеток[9].

Лизин

Лизин подавляет жизнедеятельность вирусов. Его использование в сочетании с витамином С, цинком и витамином А помогает преодолеть вирусные инфекции. Витамин С «защищает» лизин в организме, потому это сочетание даёт гораздо более мощный противовирусный эффект, чем оба элемента по отдельности. Лизин влияет на женский репродуктивный цикл. Отсутствие достаточного количества лизина в рационе может вызвать головные боли, головокружение, тошноту и начало анемии. Основными источниками этой аминокислоты является большинство видов орехов, семена, овощи и субкислые фрукты и ягоды[10]. Кроме того, недостаток лизина в организме связывают с пневмонией, нефрозом и ацидозом, а также истощением и рахитом у детей.

Лизин считается естественным средством от простуды, язвы, опоясывающего лишая и генитального герпеса. В исследовании, опубликованном в 1983 году, группа учёных наблюдала боле 1500 человек, принимавших более 900 мг лизина в день. 88% из них указали, что лизин облегчает вирусную атаку при герпесе и сокращает время заживления[11]. Но эти результаты впоследствии были оспорены другими учёными.

Валин

Валин – незаменимый фактор роста организма, особенно для молочных желёз и яичников. Он непосредственно связан с нервной системой и необходим для профилактики нервных расстройств и нарушений пищеварения. Основными его источниками являются миндаль, яблоки и большинство овощей. Недостаток этой аминокислоты повышает тактильную и слуховую чувствительность.

Изолейцин

Эта аминокислота необходима для поддержания азотного баланса, важного для всех функций организма. Она также регулирует метаболизм вилочковой железы, селезёнки и гипофиза. Её источники – семена подсолнечника, все орехи, кроме кешью, авокадо и оливки.

Лейцин

Это вещество, дополняющее изолейцин, со сходным химическим составом, но другой последовательностью. Их функции и источники одинаковы.

Фенилаланин

Эта аминокислота необходима для выработки гормона адреналина[12], для секреции щитовидной железы и пигмента кожи, и волос – меланина. Фенилаланин полезен для контроля веса благодаря влиянию на щитовидную железу, а его приём перед едой существенно подавляет аппетит. Люди, принимающие половину чайной ложки порошка фенилаланина за полчаса до каждого приёма пищи, теряют 125—200 г веса в день. Он также необходим для эффективной работы почек и мочевого пузыря. Основные источники этой аминокислоты – орехи, семечки, морковь, петрушка и помидоры. Недавние исследование обнаружили важное терапевтическое свойство фенилаланина – способность преодолевать самые тяжёлые случаи летаргии путём стимуляции выработки адреналина.

Треонин

Эта аминокислота содержится в разных видах молока и является основной составляющей коровьего молока. Другими её источниками являются орехи, семечки, морковь и зелёные овощи. Без треонина развитие ребёнка будет неполноценным, возможны сбои в работе мозга. К тому же, эта аминокислота имеет мощный противосудорожный эффект.

Гистидин

Гистидин способствует росту и восстановлению тканей. Он активно участвует в нормализации кровоснабжения, а также имеет важное значение для выработки гликогена в печени. Он содержится в корнеплодах и всех зелёных овощах. Исследования показывают, что низкий уровень свободной формы гистидина в крови наблюдается при ревматоидном артрите, а его пероральный приём, вероятно, подавляет симптомы этой болезни. Но в то же время, такой приём гистидина может способствовать повышению секреции соляной кислоты в желудке, потому людям, страдающим повышенной кислотностью или язвой, следует избегать чистого гистидина. Недостаток гистидина вызывает ортопедические боли и боли в суставах.

Аргинин

Его называют «аминокислотой отцовства», так как в нем содержится около 80% всех мужских половых клеток. Он необходим для нормального роста. Серьёзный недостаток аргинина снижает половой инстинкт и вызывает импотенцию[13]. Он содержится во многих овощах, особенно зелени и корнеплодах.

Цистин

Обеспечивает сопротивляемость организма путём стимуляции активности белых кровяных клеток. Это одна из незаменимых аминокислот и одна из основ здоровья, так как цистин необходим для правильного формирования кожи и восстановления после хирургических операций. Он способствует выработке каротина, помогающего росту волос, используется в лечении кожных заболеваний, в случаях низкого содержания белых клеток в крови и при некоторых видах анемии.

Тирозин

Его называют антистрессовой аминокислотой. Доктор Янг, недавно проводивший опыты по использованию этой аминокислоты, говорит, что приём тирозина может иметь благоприятный терапевтический эффект для людей, подвергшихся хроническому стрессу[14]. Тирозин также полезен при депрессии, нервозности, раздражительности и унынии. Исследованиями установлено, что для эффективности в случаях депрессии эту аминокислоту следует сочетать с глутамином, триптофаном, ниацином и витамином В6[15]. Эта комбинация также полезна при лечении аллергии и повышенного кровяного давления.

Хотя индивидуальные потребности могут различаться, доктор Янг рекомендует приём 100 мг тирозина на 1 кг веса тела в качестве оптимальной дозы. Это примерно 5,4 г тирозина для человека весом в 54 кг. Эту суточную дозу можно разделить на три части. При приёме тирозина не следует принимать валин – другую незаменимую аминокислоту, так как она может блокировать попадание тирозина в мозг.

Глутамин

Эта малоизвестная второстепенная аминокислота известна как «элемент трезвости». Она считается полезной в лечении алкоголизма. По словам Роджера Уильямса, всемирно известного диетолога, глутамин снижает обычно непреодолимую тягу к алкоголю, с которой почти неизбежно сталкиваются люди, бросающие пить[16].

Цистеин

Существует ряд доказательств того, что цистеин (не путать с цистином) в качестве пищевой добавки имеет определённую терапевтическую ценность. Доктор Х. Гадими, председатель комитета по питанию Нассау (Нью-Йорк), использует добавки с цистеином для лечения пациентов, страдающих ожирением[17]. Он считает, что между ожирением и чрезмерной выработкой инсулина существует связь, а цистеиновые добавки, принимаемые после еды вместе с витамином С, некоторым образом нейтрализуют избыток инсулина, провоцирующий отложение жира[18]. Он считает эту аминокислоту противораковой и предотвращающей старение и утверждает, что цистеин, как и витамин С, защищает организм от окислительных повреждений.

Когда в рационе отсутствует одна или несколько незаменимых аминокислот, могут возникнуть симптомы, подобные авитаминозу: снижение кровяного давления и мышечного тонуса, медленное заживление ран, потеря веса, низкая устойчивость к инфекциям и покраснение глаз. Дети, не получающие необходимого количества аминокислот в ежедневном рационе, страдают задержкой в росте и эндокринными проблемами. В то же время те, чей рацион содержит необходимое количество аминокислот, вознаграждаются энергией, жизненной силой и долголетием. Лучшая белковая пища, содержащая все незаменимые аминокислоты – миндаль, сыр и яйца.

Аминокислоты всё чаще и успешнее используются при лечении ряда заболеваний – язвы желудка, ожогов, заболеваний почек и печени. Кроме того, было обнаружено, что болезни, связанные со старостью, можно в значительной степени предотвратить путём приёма пищевых добавок с аминокислотами, витаминами и минералами. Аминокислоты необходимы на каждом этапе жизни человека, для восстановления изношенных тканей и создания новых.

 

Список литературы:

[1] Mulder G. J., Snelders H. A. M. The letters from Gerrit Jan Mulder to Justus Liebig: (1838—1846). – Rodopi, 1986.

[2] Rennie M. J. Muscle protein turnover and the wasting due to injury and disease //British Medical Bulletin. – 1985. – Т. 41. – №. 3. – С. 257—264.

[3] Katchalski-Katzir E., Kasher R., Fridkin M. Classification of Amino Acids.

[4] Franklin K. B. J. et al. Tryptophan-morphine interactions and postoperative pain //Pharmacology Biochemistry and Behavior. – 1990. – Т. 35. – №. 1. – С. 157—163.

[5] Seltzer S. et al. Alteration of human pain thresholds by nutritional manipulation and L-tryptophan supplementation //PAIN®. – 1982. – Т. 13. – №. 4. – С. 385—393.

[6] Seltzer S. et al. The effects of dietary tryptophan on chronic maxillofacial pain and experimental pain tolerance //Journal of Psychiatric Research. – 1982. – Т. 17. – №. 2. – С. 181—186.

[7] Ghoshal A. K., Farber E. The induction of liver cancer by dietary deficiency of choline and methionine without added carcinogens //Carcinogenesis. – 1984. – Т. 5. – №. 10. – С. 1367—1370.

[8] Niculescu M. D., Zeisel S. H. Diet, methyl donors and DNA methylation: interactions between dietary folate, methionine and choline //The Journal of nutrition. – 2002. – Т. 132. – №. 8. – С. 2333S-2335S.

[9] Duthie S. J. et al. Impact of folate deficiency on DNA stability //The Journal of nutrition. – 2002. – Т. 132. – №. 8. – С. 2444S-2449S.

[10] Субкислые фрукты и ягоды – это апельсины, лимоны, лаймы, ананасы, грейпфруты, мандарины, клубника и клюква.

[11] Matsui H., Ito T., Ohnishi S. Phagocytosis by macrophages. III. Effects of heat-labile opsonin and poly (L-lysine) //Journal of cell science. – 1983. – Т. 59. – №. 1. – С. 133—143.

[12] Braverman E. R., Pfeiffer C. C. The healing nutrients within: facts, findings, and new research on amino acids. – Basic Health Publications, Inc., 2003.

[13] MacKay D. Nutrients and botanicals for erectile dysfunction: examining the evidence //Alternative Medicine Review. – 2004. – Т. 9. – №. 1. – С. 4—16.

[14] Young S. N. L-Tyrosine to alleviate the effects of stress? //Journal of psychiatry & neuroscience: JPN. – 2007. – Т. 32. – №. 3. – С. 224—224.

[15] Plesman J. Nutritional Aspects of Depression: An Update.

[16] Rogers L. L., Pelton R. B., Williams R. J. Voluntary alcohol consumption by rats following administration of glutamine //Journal of Biological Chemistry. – 1955. – Т. 214. – №. 2. – С. 503—506.

[17] Knittle J. L., Ginsberg-Fellner F., Day R. L. Cellular and metabolic alterations in obese rats treated with monosodium glutamate during the neonatal period //Pediatric Research. – 1970. – Т. 4. – №. 6. – С. 517—518.

[18] Ghadimi H. Amino acids and obesity //Pediatric annals (USA). – 1984.