Izoleucín má osobitnú funkciu v metabolizme bielkovín. Esenciálna aminokyselina sa podieľa predovšetkým na tvorbe nových tkanív a je veľmi účinná pri zlepšenej biosyntéze bielkovín vo svaloch a pečeň.Isoleucine hrá zásadnú úlohu v:
- Silové a vytrvalostné športy
- Stres
- Choroby a strava
Isoleucín ako dodávateľ energie v roku XNUMX pevnosť a vytrvalosť šport Isoleucín vstupuje do hepatocytov (pečeň bunky) po vstrebávanie cez portál žila. Odštiepením amoniak (NH3), sa izoleucín premieňa na alfa-keto kyseliny. Alfa-keto kyseliny môžu byť použité na výrobu energie. Na druhej strane, pretože izoleucín je glukogénna aj ketogénna aminokyselina, alfa-keto kyseliny môže byť použitý ako prekurzor pre syntézu sukcinyl-koenzýmu A aj acetyl-koenzýmu A. Medziprodukt z citrátového cyklu sukcinyl-CoA slúži ako substrát pre glukoneogenézu (nový glukóza formácia) v pečeň a svaly. Acetyl-CoA je základným východiskovým produktom lipo- a ketogenézy (tvorby mastné kyseliny a ketolátky). Glukóza rovnako ako mastné kyseliny a ketolátky predstavujú dôležitých dodávateľov energie pre organizmus - najmä pri fyzickej námahe. The erytrocyty (červená krv bunky) a obličková dreň sú úplne závislé od glukóza pre energiu. The mozog iba čiastočne, pretože v metabolizme hladovania môže získať až 80% energie z ketolátok. Keď glukóza a mastné kyseliny sa rozkladajú vo svaloch, ATP (adenozín trifosfát), najdôležitejší nosič energie bunky. Keď je to fosfát väzby sú hydrolyticky štiepené enzýmy, Vzniká ADP alebo AMP. Energia uvoľnená v tomto procese umožňuje chemickú, osmotickú alebo mechanickú prácu, napríklad svalov kontrakcie. Vďaka svojej základnej funkcii pri výrobe energie je nedostatok izoleucínu spojený so svalovou slabosťou, apatiou a únava, okrem iných príznakov. Po spracovaní v pečeni takmer 70% všetkých aminokyseliny zadaním krv sú BCAA. Rýchlo sa vstrebávajú do svalov. Počas prvých troch hodín po jedle s vysokým obsahom bielkovín bol izoleucín leucína valín predstavuje asi 50-90% celkového príjmu aminokyselín vo svaloch. Isoleucín je mimoriadne dôležitý pre regeneráciu a údržbu svalového tkaniva. BCAA sú súčasťou asi 35% kontraktilu proteíny - aktín a myozín - vo svaloch. Izoleucín stimuluje uvoľňovanie inzulín z beta buniek pankreasu (pankreasu). Vysoký inzulín koncentrácie v krv urýchľujú absorpciu aminokyselín do myocytov (svalové bunky). Zvýšený transport aminokyselín do myocytov vedie k nasledujúcim procesom:
- Zvýšená tvorba bielkovín vo svaloch
- Rýchle zníženie koncentrácie stresového hormónu kortizolu, ktorý podporuje odbúravanie svalov a inhibuje príjem aminokyselín do svalových buniek
- Lepšie ukladanie glykogénu v myocytoch, udržiavanie svalového glykogénu.
A konečne, príjem potravín bohatých na izoleucín, leucín a valín vedie k optimálnemu rastu svalov a maximálnemu zrýchlenému zotaveniu. Okrem izoleucínu sa používa aj aminokyseliny arginín a fenylalanín, leucín a valín inzulín-stimulačné účinky, pričom najúčinnejší je leucín. Biotín, vitamín B5 (kyselina pantoténová) a vitamín B6 (pyridoxín) sú nevyhnutné na štiepenie a konverziu BCAA. Iba v dôsledku ich dostatočného prísunu vitamíny môže rozvetvený reťazec aminokyseliny byť optimálne metabolizované a využívané. Niekoľko štúdií ukazuje, že oboje vytrvalosť športové a silový tréning vyžadujú zvýšený príjem bielkovín. Aby si udržal pozitívum dusík vyvážiť - zodpovedajúce regenerácii tkanív - denná potreba bielkovín je medzi 1.2 a 1.4 g na kg telesnej hmotnosti pre vytrvalosť športovcov a 1.7 - 1.8 g na kg telesnej hmotnosti pre pevnosť športovcov. Počas vytrvalostné športyNa výrobu energie sa používajú najmä izoleucín, leucín a valín. Dodávka energie z týchto aminokyselín sa zvyšuje, keď sa zásoby športového glykogénu v pečeni a svaloch čoraz viac vyčerpávajú. pevnosť športovci by tiež mali zabezpečiť vysoký príjem aminokyselín s rozvetveným reťazcom, najmä pred tréningom. Týmto spôsobom telo pri fyzickej námahe nečerpá zo svalov svoje vlastné BCAA a zabráni sa katabolizmu bielkovín. Po tréningu sa tiež odporúča prísun BCAA. Isoleucín rýchlo zvyšuje hladinu inzulínu po skončení cvičenia, zastavuje odbúravanie bielkovín spôsobené predchádzajúcim cvičením a podporuje obnovený rast svalov. Okrem toho majú BCAA za následok väčšie odbúravanie tukov. Aby ste čo najlepšie využili BCAA z hľadiska budovania svalov, mali by sa brať všetky spolu a v spojení s inými bielkovinami. Izolovaný príjem izoleucínu alebo leucínu alebo valínu môže dočasne narušiť biosyntézu bielkovín pre budovanie svalov. Samotnú konzumáciu BCAA je potrebné vnímať kriticky, najmä pred rokom vytrvalostný výcvik, v dôsledku oxidácie pod stres a močovina útok. Rozkladom 1 gramu BCAA sa získa asi 0.5 gramu močovina. Nadmerné močovina koncentrácie zaťažujú organizmus. Preto je v súvislosti s príjmom BCAA zásadný zvýšený príjem tekutín. Pomocou dostatku tekutín možno močovinu rýchlo vylúčiť obličkami. Nakoniec by sa mal pri vytrvalostnom cvičení vážiť zvýšený príjem izoleucínu, leucínu alebo valínu. Vylepšenia výkonu pre vytrvalostných športovcov sa vyskytujú iba vtedy, keď sa počas nich používajú BCAA výškový výcvik alebo tréning vo vysokých horúčavách. V dôsledku vysokého príjmu bielkovín alebo fyzickej stres, vysoké množstvá dusík vo forme amoniak (NH3) sa vytvárajú v dôsledku rozpadu proteínov. Toto má neurotoxický účinok vo vyšších koncentráciách a môže viesť napríklad k pečeňové encefalopatia. To stav je potenciálne reverzibilný mozog dysfunkcia, ktorá je dôsledkom neadekvátnej detoxikácia funkcia pečene. Najdôležitejšie je, že izoleucín a leucín môžu zvýšiť odbúravanie toxických látok amoniak vo svaloch - významný prínos pre športovca. V pečeni arginín a ornitín plnia túto úlohu. Vedecké štúdie preukázali, že správa 10 - 20 gramov BCAA pod stres môže oddialiť duševnú únava. Stále však neexistujú dôkazy o tom, že by aminokyseliny s rozvetveným reťazcom boli viesť k zlepšeniu výkonu. Podobne sa nepreukázala zlepšená adaptácia na cvičenie.
Izoleucín v situáciách stresu vyvolaného cvičením
Počas zvýšeného fyzického a fyzického stresu, ako sú úrazy, choroby a chirurgické zákroky, telo rozkladá bielkoviny vo zvýšenej miere. Tomu môže zabrániť zvýšený príjem potravín bohatých na izoleucín. Katabolizmus proteínov zastavuje izoleucín, ktorý rýchlo zvyšuje hladinu inzulínu, podporuje absorpciu aminokyselín do buniek a stimuluje tvorbu proteínov. Anabolizmus bielkovín je dôležitý pre tvorbu nového telesného tkaniva alebo pre hojenie rany a na zvýšenie odolnosti proti infekciám. Nakoniec izoleucín pomáha regulovať metabolizmus a obranyschopnosť tela. Týmto spôsobom možno podporiť dôležité svalové funkcie počas zvýšeného fyzického stresu.
Izoleucín pri chorobách a diétach
Akútne chorí alebo rekonvalescentní pacienti majú zvýšenú potrebu esenciálne aminokyseliny. Kvôli často nedostatočnému príjmu vysoko kvalitných bielkovín a obmedzenému príjmu potravy sa odporúča zvýšený príjem najmä izoleucínu, leucínu a valínu. BCAA môžu urýchliť rekonvalescenciu - zotavenie. Špecifické výhody izoleucínu sa vyskytujú za nasledujúcich podmienok:
- Cirhóza pečene
- Hepatálna kóma
- Schizofrénia
- Fenylketonúria (PKU)
- Dystonov syndróm
Coma hepaticum je najťažšia forma hepatálnej encefalopatie - 4. stupeň - reverzibilná mozgová dysfunkcia vyplývajúca z nedostatočnej detoxikačnej funkcie pečene. Výsledkom poškodenia nervov v centrálnom nervovom systéme je okrem iného bezvedomie bez reakcie na podnety bolesti (kóma), zánik svalových reflexov a svalová rigidita pri flexii a extenzii. Hypofunkcia pečene vedie k prebytku inzulínu, ktorý zaisťuje zvýšený transport aminokyselín, vrátane izoleucínu, do svalov. V dôsledku toho sa zníži koncentrácia izoleucínu v krvi. Pretože BCAA a esenciálna aminokyselina tryptofán používajú rovnaký transportný systém v krvi, tj rovnaké proteíny nosiča, môže tryptofán obsadzovať veľa voľných nosičov kvôli nízkej hladine izoleucínu v sére a prenášať sa smerom k hematoencefalickej bariére. L-tryptofán súťaží s ďalšími 5 aminokyselinami na hematoencefalickej bariére o vstup do živnej tekutiny mozog - konkrétne s BCAA a aromatickými aminokyselinami fenylalanín a tyrozín. Kvôli prebytku tryptofánu v mozgu je okrem tyrozínu a BCAA vytesňovaný aj fenylalanín, prekurzor katecholamínov, ako sú stresové hormóny epinefrín a norepinefrín. Nakoniec môže tryptofán bez prekážok prekonať hematoencefalickú bariéru. Kvôli vytesneniu fenylalanínu absentuje sympatická aktivácia v mozgu, čo obmedzuje syntézu katecholamínov v dreni nadobličiek. V centrálnom nervovom systéme sa tryptofán mení na serotonín, ktorý funguje ako tkanivový hormón alebo neurotransmiter v centrálnom nervovom systéme, črevnom nervovom systéme, kardiovaskulárnom systéme a krvi. Zvýšené hladiny tryptofánu nakoniec vedú k zvýšenej produkcii serotonínu. V prípadoch dysfunkcie pečene sa nadmerné množstvo serotonínu nemôže odbúravať, čo vedie k silnej únave až k bezvedomiu. Zvýšený príjem izoleucínu zabraňuje zvýšenej produkcii serotonínu mechanizmom vytesňovania tryptofánu v krvi a na hematoencefalickej bariére a inhibíciou absorpcie tryptofánu do živnej tekutiny v mozgu. Týmto spôsobom izoleucín pôsobí proti výskytu kómy v pečeni. Znížením hladiny tyrozínu v krvi, BCAA, sa izoleucín môže používať na ortomolekulárnej psychiatrii, napríklad pri schizofrénii. Tyrozín je prekurzor dopamínu, neurotransmiter v centrálnom nervovom systéme z katecholamínovej skupiny. Príliš vysoká koncentrácia dopamínu v určitých mozgových oblastiach vedie k centrálnej nervovej hyperexcitabilite a je spojená s príznakmi schizofrénie, ako sú poruchy ega, poruchy myslenia, bludy, motorický nepokoj, sociálne stiahnutie, emočné ochudobnenie a slabosť vôle. Izoleucín, leucín a valín môžu tiež poskytnúť špecifické výhody pri liečbe fenylketonúrie (PKU). PKU je vrodená metabolická porucha, pri ktorej sa aminokyselina fenylalanín nemôže odbúravať. U postihnutých osôb sa fenylalanín hromadí v tele, čo môže viesť k poškodeniu nervov a následne k závažnej poruche duševného vývoja s epilepsiou - spontánne sa vyskytujúcimi záchvatmi. Vysoká hladina izoleucínu v sére znižuje väzbu fenylalanínu na transportné proteíny v krvi a jeho koncentráciu na hematoencefalickej bariére a znižuje absorpciu fenylalanínu do mozgu. Takže pomocou BCAA sa dá normalizovať abnormálne vysoká koncentrácia fenylalanínu v krvi aj v mozgu. Ďalej s pomocou aminokyselín s rozvetveným reťazcom existujú výhody pre ľudí s takzvaným dystonickým syndrómom (dyskinesia tarda). Túto poruchu charakterizujú okrem iného mimovoľné pohyby tvárových svalov, napríklad spazmodické vytŕčanie z jazyka, kŕče pažeráka, spazmodické naklonenie hlavy a hyperextenzia trupu a končatín, torticollis, ako aj torzné pohyby v oblasti krku a ramenného pletenca pri zachovaní vedomia. Jedinci, ktorí majú na pamäti stravu, majú často nedostatočný prísun bielkovín alebo konzumujú predovšetkým potraviny s nízkym obsahom izoleucínu, majú zvýšenú potrebu BCAA. Príjem izoleucínu, leucínu a valínu by sa mal nakoniec zvýšiť, aby telo z dlhodobého hľadiska nečerpalo vlastné bielkovinové zásoby, ako sú napríklad pečeň a svaly. Strata bielkovín vo svaloch vedie k zníženiu metabolicky aktívneho svalového tkaniva. Čím viac človek v diéte stráca svalovú hmotu, tým viac klesá bazálny metabolizmus a telo konzumuje čoraz menej kalórií. Cieľom stravy by malo byť v konečnom dôsledku zachovanie svalového tkaniva alebo ho dokonca zvýšiť cvičením. Zároveň by sa malo znížiť percento telesného tuku. Počas diéty pomáhajú BCAA predchádzať odbúravaniu bielkovín a tým pádom poklesu bazálneho metabolizmu, ako aj zvyšovať odbúravanie tukov. Imunitná obrana je vo veľkej miere zachovaná. Nová štúdia na Arizonskej štátnej univerzite naznačuje, že strava s vysokým obsahom aminokyselín s rozvetveným reťazcom môže zvýšiť bazálny metabolizmus o 90 kilokalórií denne.
Izoleucín ako východiskový stavebný blok pre syntézu neesenciálnych aminokyselín
Reakcie, pri ktorých sa novovznikajú aminokyseliny, sa nazývajú transaminácie. V tomto procese je aminoskupina (NH2) aminokyseliny, ako je izoleucín, alanín, Alebo kyselina asparágová, sa prevedie na alfa-ketokyselinu, zvyčajne alfa-ketoglutarát. Alfa-ketoglutarát je teda akceptorovou molekulou. Produkty transaminačnej reakcie sú alfa-ketokyselina, ako napr pyruvát alebo oxaloacetát a neesenciálna aminokyselina kyselina glutámová alebo glutamát, resp. Aby sa mohli uskutočniť transaminácie, špeciálne enzýmy sú potrebné - takzvané transaminázy. Dve najdôležitejšie transaminázy zahŕňajú alanín aminotransferáza (ALT), tiež známa ako glutamát pyruvát transamináza (GPT) a aspartátaminotransferáza (ASAT), tiež známa ako glutamát oxaloacetát transamináza (GOT). Prvý katalyzuje konverziu alanín a alfa-ketoglutarát na pyruvát a glutamát. ASAT premieňa aspartát a alfa-ketoglutarát na oxalacetát a glutamát. Koenzýmom všetkých transamináz je derivát vitamínu B6 pyridoxal fosfát (PLP). PLP je voľne viazaný na enzýmy a je nevyhnutný pre optimálnu aktivitu transamináz. Transaminačné reakcie sú lokalizované v pečeni a iných orgánoch. Prenos alfa-amino dusík z izoleucínu na alfa-ketokyselinu transaminázami za tvorby glutamátu dochádza vo svaloch. Glutamát sa považuje za „rozbočovač“ metabolizmu amínového dusíka. Hrá kľúčovú úlohu pri tvorbe, premene a odbúravaní aminokyselín. Glutamát je východiskovým substrátom pre syntézu prolínu, ornitínu a glutamín. Posledná uvedená látka je nevyhnutnou aminokyselinou pre transport dusíka v krvi, biosyntézu bielkovín a pre vylučovanie protónov v krvi. oblička vo forme NH4. Glutamujte hlavné excitačné neurotransmiter v strede nervový systém. Viaže sa na špecifické glutamátové receptory a môže tak riadiť iónové kanály. Glutamát zvyšuje najmä priepustnosť vápnik ióny, dôležitý predpoklad svalov kontrakcie. Glutamát sa prevedie na kyselinu gama-aminomaslovú (GABA) štiepením karboxylovej skupiny - dekarboxyláciou. GABA patrí k biogénnym amíny a je najdôležitejšou inhibíciou neurotransmiter v šedej hmote centrálnej nervový systém. Inhibuje neuróny v mozoček.
