Lyzín: Funkcie

Nasledujúci vstrebávanie, lyzín sa zavádza do hepatocytov (pečeň buniek) pečene prostredníctvom transportu proteíny, pečeň je pre metabolizmus medziproduktov bielkovín a aminokyselín nesmierne dôležitý - podobne ako v prípade sacharidy a lipidy, Pretože pečeň je anatomicky umiestnená medzi črevom a dolnou časťou dutá žilaje schopný zasahovať do homeostázy aminokyselín a regulovať prísun aminokyselín do periférnych orgánov a tkanív nezávisle od príjmu potravy. Všetky reakcie metabolizmu aminokyselín môžu prebiehať v hepatocytoch. Hlavné zameranie je na biosyntézu bielkovín (tvorbu nového proteínu), ktorá sa vyskytuje nepretržite na ribozómy hrubého endoplazmatického retikula (rER) každej bunky. Asi 20% z aminokyseliny použité sa používajú na tvorbu bielkovín. Rýchlosť syntézy sa zvyšuje po vysokom príjme bielkovín. Lyzín je potrebný na tvorbu nasledujúcich bielkovín:

  • štrukturálne proteíny, Ako sú kolagén, ktorý je zložkou bunkových membrán a dáva koža, kosť a spojivové tkanivo in chrupavka, šľachy a väzov potrebnú mechanickú stabilitu.
  • Kontraktilný proteíny - aktín a myozín umožňujú pohyblivosť svalov.
  • Enzýmy, hormóny - kontrola metabolizmu.
  • Iónové kanály a transportné proteíny v bunkových membránach - prechod hydrofóbnych a lipofilných molekulyprostredníctvom biologických bunková membrána.
  • Plazmatické bielkoviny - bielkoviny, ktoré prenášajú látky medzi tkanivami a orgánmi v krvi, ako sú lipoproteíny (transport lipidov), hemoglobín (transport kyslíka), transferín (transport železa) a proteín viažuci retinol (transport vitamínu A); okrem transportu látok v krvi je plazmatický proteín albumín zodpovedný aj za udržiavanie onkotického tlaku
  • Faktory zrážania krvi, ako je fibrinogén a trombín, ktoré sa podieľajú na vonkajšej aj vnútornej zrážanlivosti krvi, ako aj na ochranných a obranných reakciách organizmu.
  • imunoglobulíny or protilátky - ochrana a obrana pred cudzími látkami.

Okrem biosyntézy bielkovín je lyzín nevyhnutný pre nasledujúce procesy:

  • Zosieťovanie kolagén vlákna vo forme hydroxylyzínu.
  • Tvorba biogénnych amínov
  • Syntéza L-karnitínu

Hydroxylácia lyzín počas kolagén biosyntéza Po biosyntéze proteínov z mRNA - posttranslačne - individuálne aminokyseliny integrované v proteíne je možné modifikovať enzymaticky a neenzymaticky. Takéto štrukturálne modifikácie ovplyvňujú funkčné vlastnosti proteínov. Osobitne dôležitá je posttranslačná modifikácia lyzín a prolín vo fibroblastoch spojivové tkanivo. Po biosyntéze jednotlivých kolagénových polypeptidových reťazcov na ribozómy rER vstupujú do lúmenu ER fibroblastov - buniek spojivové tkanivo. Tam nejaké lyzínové alebo prolínové zvyšky kolagénu molekuly sú modifikované hydroxygenázami. Hydroxygenázy predstavujú enzýmy s dvojmocným železo atóm v aktívnom mieste, ktorý pripája hydroxylovú (OH) skupinu na svoje substráty, v tomto prípade lyzín alebo prolín. Táto skupina OH je veľmi dôležitá pre funkčnosť kolagénu ako štrukturálneho proteínu. Paralelne s hydroxylačnými reakciami sú tri lúhové polypeptidové reťazce spojené v lúmene ER tvorbou vodík väzby a disulfidové väzby, ktorých výsledkom je trojvláknová špirálová molekula - trojitá špirála - nazývaná prokolagén. Každý kolagén alebo trojitá špirála môže pozostávať z 600 až 3,000 XNUMX aminokyseliny, v závislosti od typu kolagénu. Následne sa prokolagén, ktorý čiastočne obsahuje hydroxylované zvyšky lyzínu a prolínu, transportuje z ER do Golgiho aparátu fibroblastov. V Golgiho aparáte cukor zvyšky, ako napr glukóza a galaktózy, sú pripojené ku kolagénu hydroxylyzínu. K väzbe dochádza medzi skupinou OH hydroxylyzínu a skupinou OH skupiny cukor s eliminácia of voda - O-glykozidová väzba. Výsledkom tejto O-glykozylácie sú glykoproteíny, ktoré pomáhajú pri skladaní proteínov alebo zvyšujú stabilitu kolagénu. Hydroxylácia prolínu na hydroxyprolín vedie predovšetkým k väčšej ťahu pevnosť a stabilita trojzávitnice kolagénu. Prokolagén sa začleňuje do sekrečných vezikúl z Golgiho aparátu a transportuje sa do bunková membrána fibroblastu a uvoľnený do extracelulárneho priestoru exocytózou (fúzia vezikúl s membránou). Následne individuálny trojvláknový kolagén molekuly zhromaždiť do kolagénových vlákien (fibrillogenéza). V ďalšom kroku nastáva kovalentné zosieťovanie kolagénových vlákien s tvorbou kolagénových vlákien, pričom zosieťovanie sa vyskytuje na špecifických zvyškoch lyzínu a hydroxylyzínu. Podľa definície sa len tripelhelické molekuly extracelulárnej matrice nazývajú kolagény. V súčasnosti je známych 28 typov kolagénu (typ I až XXVIII), ktoré patria do špecifických kolagénových rodín, ako sú napríklad fibrilárne, retikulárne alebo guľôčkové kordy. V závislosti od typu kolagénu sú v hydroxylovanom stave prítomné viac alebo menej zvyšky lyzínu alebo prolínu. V bazálnej membráne buniek je teda modifikovaných viac ako 60% molekúl lyzínu. Až 12% z nich je viazaných na sacharidy, v chrupavkaasi 60% lyzínových zvyškov je tiež hydroxylovaných. Iba malá časť z nich (4%) je spolužitých sacharidy, v koža a kosť, iba 20% lyzínových zvyškov je prítomných vo forme hydroxylyzínu. Sacharidová frakcia je zanedbateľná pri 0.4%. Na hydroxyláciu lyzínu a prolínu sa používa vitamín C (kyselina askorbová) je nevyhnutná. Vitamín C ovplyvňuje aktivitu hydroxygenázy, ktorá môže optimálne fungovať iba vtedy, keď je železo atóm je v dvojmocnom stave. Rôzne oxidačné činidlá, ako je fluór, kyslík, vodík peroxid a jeho adukty sú schopné odstraňovať elektróny zo stopového prvku železo. Železo sa teda rýchlo premieňa zo svojej dvojmocnej formy (Fe2 +) na svoju trojmocnú formu (Fe3 +), čo vedie k narušeniu aktivity hydroxygenázy. Vitamín C pôsobí proti tomu. Ako redukčné činidlo udržuje kyselina askorbová dvojmocný stav atómu železa hydroxygenázy. Prenosom elektrónov redukuje Fe3 + na Fe2 +. Nedostatok vitamínu C by viesť k nedostatočnej hydroxylácii kolagénového lyzínu a prolínu, ktorá vedie k tvorbe poškodených molekúl kolagénu, ktoré nemôžu vykonávať svoju štrukturálnu funkciu proteínu. V dôsledku toho trpia pacienti s skorbutom ochorenia spôsobeným nedostatkom vitamínu C príznakmi v dôsledku chybnej biosyntézy kolagénu. Patria sem chudobné hojenie rán, koža problémy a zápaly, ako aj krvácanie, úbytok svalov, zápaly kĺbov, krehké krv plavidláa bolesť kostí v dôsledku krvácania pod periostom (subperiosteálne krvácanie). Okrem toho vitamín C stimuluje gen expresia pre biosyntézu kolagénu a je dôležitá tak pre nevyhnutnú exocytózu prokolagénu z fibroblastov do extracelulárnej matrice (extracelulárna matrica, medzibunková látka, ECM, ECM), ako aj pre zosieťovanie kolagénových vlákien. Tvorba biogénnych amíny Medzi mnohými ďalšími amino kyseliny, lyzín slúži ako prekurzor syntézy biogénnych amínov. V prípade lyzínu sa štiepením karboxylovej skupiny - dekarboxyláciou - vytvorí biogénny amín kadaverín, ktorý nesie tiež názov 1,5-diaminopentán. Rovnako ako všetky ostatné biogénne amíny, kadaverín reaguje ako báza v dôsledku prítomnosti aminoskupiny (NH2). Ako akceptor protónov môže teda absorbovať protóny (H +) pri nízkych alebo kyslých hodnotách pH, ​​a tým zvyšovať hodnotu pH. Pretože kadaverín sa vyrába pri trávení bakteriálnymi bielkovinami (hnilobou) a má zásaditý charakter, biogénny amín sa nazýva aj hnilobný základ. Syntéza cadaverínu z lyzínu je uľahčená črevnou cestou baktérie, konkrétne ich enzýmydekarboxylázy. Tieto vyžadujú štiepenie karboxylovej skupiny (CO2) - pyridoxalu fosfát (PLP) a vitamínu B6. PLP teda hrá úlohu koenzýmu a nesmie chýbať pri dekarboxylácii amino kyseliny na biogénne amíny. Biogénne amíny predstavujú prekurzory (prekurzory syntézy) nasledujúcich zlúčenín.

  • alkaloidy
  • Hormóny
  • Koenzýmy - biogénne amíny beta-alanín a cysteamín sú zložkami koenzýmu A, ktorý slúži ako univerzálny prenášač acylových skupín v intermediárnom metabolizme
  • vitamíny - beta-alanín je základnou zložkou vitamínu B5 (kyselina pantoténová); propanolamín predstavuje stavebnú jednotku vitamín B12 (kobalamín).
  • fosfolipidy - etanolamín je potrebný na tvorbu fosfatidyletanolamínu, respektíve -serínu, koagulačnej látky a látky podobnej trombokináze.

Niektoré voľné biogénne amíny môžu mať samotné fyziologické účinky. Napríklad kyselina gama-aminomaslová (GABA), ktorá sa vyrába z glutamáta histamín a serotonínu fungujú ako neurotransmitery - chemické posly - v strede nervový systém. Syntéza L-karnitínu a jeho účasť na bunkovom metabolizme Ľudské telo si dokáže samo vyrobiť L-karnitín z aminokyseliny kyseliny lyzín a metionín. Perorálny príjem lyzínu vedie k významnému zvýšeniu plazmatických hladín karnitínu. Napríklad po singli dávka 5 g lyzínu sa plazmatická hladina karnitínu počas 72 hodín zvyšuje šesťnásobne. Na syntézu karnitínu, ktorá prebieha v pečeni, obličkách a mozog, základné kofaktory vitamín C, vitamín B3 (niacín), vitamín B6 (pyridoxín) a železo musia byť k dispozícii v dostatočnom množstve okrem lyzínu a metionín. L-karnitín je prirodzene sa vyskytujúca látka podobná vitamínu energetický metabolizmus a hrá kľúčovú úlohu pri regulácii metabolizmus tukov. L-karnitín sa podieľa na transporte dlhého reťazca mastné kyseliny (C12 až C22) cez vnútornú mitochondriálnu membránu a poskytuje im beta-oxidáciu (rozklad nasýtených mastných kyselín), ktorá sa vyskytuje v mitochondriálnej matrici. Zatiaľ čo je nasýtený dlhým reťazcom mastné kyseliny môžu ľahko prechádzať cez vonkajšiu mitochondriálnu membránu, vyžadujú L-karnitín ako transportnú molekulu, aby tiež prešli cez vnútornú mitochendriálnu membránu. Na vonkajšej mitochondriálnej membráne sú zvyšky mastných kyselín, acylové skupiny, aktivované väzbou závislou od ATP na koenzým A - vzniká acyl-koenzým A. Táto aktivácia je nevyhnutná, pretože mastné kyseliny sú relatívne inertné a môžu vstupovať do reakcií iba vo forme acyl-CoA. Následne, tiež na vonkajšej mitochondriálnej membráne, sa zvyšok mastných kyselín prenáša z koenzýmu A na karnitín pod vplyvom karnitínpalmitoyltransferázy I (CPT I), ktorá je tiež známa ako karnitín acyltransferáza I. Výsledný acylkarnitín sa potom prevedie na karnitín . Výsledný acylkarnitín je teraz transportovaný do vnútra mitochondrie C-acylkarnitínovým translokázom. Karnitínpalmitoyl alebo acyltransferáza II tam prevádza acylový zvyšok z karnitínu na CoA, takže je opäť prítomný acyl-CoA. L-karnitín uvoľnený v tomto procese sa translokáciou vracia do cytosolu bunky v antiporte s acyl-karnitínom. Výsledný acyl-CoA zostáva v mitochondriálnej matrici a je teraz pripravený na degradáciu. Beta-oxidácia alebo degradácia aktivovaných mastných kyselín nastáva postupne v opakujúcej sa sekvencii 4 jednotlivých reakcií. Produkty jednej sekvencie zo 4 jednotlivých reakcií zahŕňajú molekulu mastnej kyseliny, ktorá je dve uhlík atómy kratšie vo forme acyl-CoA a acetylového zvyšku naviazaného na koenzým A, ktorý je zložený z dvoch odštiepených atómov uhlíka mastnej kyseliny. Mastná kyselina, ktorá je menšia o dva atómy C, sa vracia do prvého kroku beta-oxidácie a podrobuje sa ďalšiemu skráteniu. Táto reakčná sekvencia sa opakuje, až kým na konci nezostanú dve molekuly acetyl-CoA. Acetyl-CoA prúdi do citrátového cyklu pre ďalší katabolizmus. Tam sa vyrába energia vo forme GTP (guanozín trifosfát), redukčných ekvivalentov (NADH, FADH2) a uhlík oxid. NADH2 a FADH2 poskytujú potrebné elektróny pre nasledujúci mitochondriálny dýchací reťazec. Výsledkom dýchacieho reťazca je opäť výroba energie, tentokrát vo forme ATP (adenozín trifosfát), ktorý je nevyhnutný ako zdroj energie pre základné energeticky náročné procesy v organizme. Je to potrebné napríklad na syntézu aktívnych organických molekúl hmota transport cez biomembrány a svaly kontrakcie. Acetyl-CoA sa môže tiež použiť na syntézu ketolátok alebo mastných kyselín. Mastné kyseliny aj ketolátky acetoacetát, acetón a beta-hydroxybutyrát (BHB) predstavujú dôležitých dodávateľov energie pre telo. Ketónové telieska sa tvoria v mitochondrie hepatocytov (pečeňové bunky), najmä v obdobiach zníženého príjmu sacharidov, napríklad počas pôst diéty, a slúžia ako zdroj energie pre centrálnu nervový systém. V metabolizme hladovania sa mozog môže získať až 80% svojej energie z ketónových teliesok. Splnenie energetickej potreby z ketónových teliesok počas obmedzenia stravovania slúži na zachovanie glukóza. Ako substrát karnitínpalmitoyltransferázy sa karnitín okrem toho podieľa na regulácii metabolizmu uhľohydrátov metabolizmus tukov. Dostatočne vysoké plazmatické hladiny karnitínu sú predpokladom pre optimálnu reakčnú rýchlosť CPT, ktorá je aktívna najmä pri fyzickej stres a prijíma mastné kyseliny uvoľnené z tukových zásob v mitochondrie buniek vyžadujúcich energiu a sprístupňuje ich pre L-karnitín. Keď karnitín acyltransferáza I prenáša acylové zvyšky z acyl-CoA na karnitín, zvyšuje sa zásoba voľného koenzýmu A v mitochondriálnej matrici. Voľný CoA teraz vstupuje do glykolýzy (katabolizmu uhľohydrátov), ​​v ktorej je monosacharid (jednoduchý cukor) glukóza sa postupne degraduje na pyruvát - kyselina pyrohroznová. Pre ďalší katabolizmus pyruvát, voľný CoA sa prevedie na acetylový zvyšok za vzniku acetyl-CoA, ktorý sa používa na dodanie energie. Pretože kyselina pyrohroznová sa kontinuálne premieňa na acetyl-CoA prítomnosťou nenaviazaného CoA, je prítomná iba v nízkych koncentráciách. Ak laktát (kyselina mliečna) sa hromadí vo svalovom tkanive pri intenzívnom cvičení v dôsledku anaeróbnych podmienok, kyselina mliečna sa metabolizuje na pyruvát kvôli koncentrácie rozdiely. Teda nadbytok laktát sa odbúrava a udržuje sa zásoba pyruvátu, ktorý sa zase oxidatívne dekarboxyluje na acetyl-CoA pôsobením pyruvátdehydrogenázy v mitochondriálnej matrici. Okrem toho v dôsledku laktát katabolizmu sa zabráni poklesu pH vo svalových vláknach, čím sa zabráni predčasnému únava. Ďalšie účinky L-karnitínu:

  • Kardioprotektívny účinok - karnitín zlepšuje výkonnosť srdce sval v zlyhanie srdca (neschopnosť srdca distribuovať množstvo krv požadované organizmom podľa potreby).
  • Účinok znižujúci hladinu lipidov - karnitín znižuje hladinu triglyceridov v plazme.
  • Imunostimulačný účinok - karnitín je schopný zlepšiť funkciu T a B. lymfocyty, ako aj makrofágy a neutrofily.

Obmedzenia v dostupnosti L-karnitínu, buď z dôvodu nedostatočného príjmu alebo nízkych plazmatických hladín lyzínu a metionín, viesť k poruchám v energetický metabolizmus. Nízke koncentrácie karnitínu v dôsledku jeho nosnej funkcie znižujú jednak prechod mastných kyselín s dlhým reťazcom cez vnútornú mitochondriálnu membránu, jednak degradáciu mastných kyselín v mitochondriálnej matrici. V dôsledku akumulácie nepoužiteľných esterov acyl-CoA s dlhým reťazcom v cytosóle buniek a nedostatočnej beta-oxidácie trpí prísun ATP, a tým aj prísun energie do buniek. To ovplyvňuje najmä srdcový sval, ktorý je závislý na odbúravaní mastných kyselín ako hlavnom zdroji výroby energie kvôli nízkym zásobám glukózy na zásobách glukózy. Energetický deficit spôsobený nedostatkom karnitínu vedie k poruchám krvného obehu, ktoré sa výrazne znižujú kyslík doprava na srdce. Zvyšuje sa tak riziko utrpenia angína príznaky pectoris, ktoré sa vyznačujú a horiace, roztrhnutie alebo pocit kŕčov v srdce regiónu. Nesúlad medzi kyslík dopyt a prísun kyslíka vedie k ischémii myokardu (nedostatočný prísun kyslíka k myokardu), ktorý nie je zriedkavo spúšťačom infarktu myokardu (infarkt). Napokon dostatočná dostupnosť L-karnitínu hrá dôležitú úlohu v prevencii a terapie metabolických porúch u slabo prekrvených myokardu. Nedostatok karnitínu ovplyvňuje aj metabolizmus bielkovín a sacharidov. Z dôvodu zníženého využitia mastných kyselín pri deficite karnitínu musia byť na udržanie prísunu energie čoraz častejšie vyžadované ďalšie substráty. Hovoríme o glukóze a bielkovinách. Glukóza sa čoraz viac prepravuje z krv do buniek, keď je potrebná energia, čo spôsobuje jej plazmu koncentrácie klesnúť. Hypoglykémie (znížená hladina glukózy v krvi) je výsledok. Nedostatočná syntéza acetyl-CoA z mastných kyselín spôsobuje obmedzenia v glukoneogenéze (tvorba novej glukózy) a ketogenéze (tvorba ketónových teliesok) v hepatocytoch pečene. Ketónové telieska sú obzvlášť dôležité pri metabolizme hladovania, kde slúžia ako zdroj energie pre centrálny organizmus nervový systém. Energeticky bohaté substráty zahŕňajú aj bielkoviny. Keď mastné kyseliny nemožno použiť na získanie ATP, zvyšuje sa odbúravanie bielkovín vo svaloch a iných tkanivách, čo má ďalekosiahle následky na fyzický výkon a imunitný systém.

L-karnitín v športe

Karnitín sa často odporúča ako a doplnok pre tých jedincov, ktorí hľadajú redukciu telesného tuku cvičením a strava. V tejto súvislosti sa hovorí o L-karnitíne viesť na zvýšenú oxidáciu (horiace) mastných kyselín s dlhým reťazcom. Okrem toho sa očakáva zvýšenie príjmu karnitínu vytrvalosť výkon a urýchliť regeneráciu po intenzívnom cvičení. Štúdie preukázali, že zvýšený príjem karnitínu spolu s jedlom vedie k zvýšeniu výkonu alebo zníženiu telesnej hmotnosti prostredníctvom stimulácie odbúravania tukov, iba ak bol predtým znížený obsah L-karnitínu koncentrácie vo svalových vláknach, buď v dôsledku nedostatočného príjmu, zvýšených strát alebo geneticky alebo inak spôsobených obmedzení v syntéze karnitínu. Doplnok L-karnitínu navyše prospieva jedincom so stratou telesného tuku, ktorí sa pravidelne venujú vytrvalosť cvičením a osobami so zvýšenou energetickou náročnosťou. Dôvodom je mobilizácia triglyceridy z tukových skladov, ktorá sa zvyšuje počas aeróbnej aktivity vytrvalosť pri cvičení, ako aj pri nedostatku energie. Štiepenie mastných kyselín v tukovom tkanive a následný transport voľných mastných kyselín v krvi do energeticky náročných myocytov (svalové bunky) je nevyhnutným predpokladom účinnosti L-karnitínu. V mitochondrie karnitínu môže konečne plniť svoju funkciu a sprístupňovať voľné mastné kyseliny pre beta-oxidáciu ich transportom do mitochondriálnej matrix. Z tohto dôvodu sú dostatočne vysoké plazmatické hladiny karnitínu dôležité na to, aby sa zabezpečilo prednostné využitie mastných kyselín ako hlavných dodávateľov energie pre kostrové svalstvo v pokoji, v postabsorpčnej fáze, počas hladovania a pri dlhodobom vytrvalostnom cvičení, a tým stratiť prebytok. telesný tuk. Primárnym využitím mastných kyselín má L-karnitín proteín šetriaci účinok počas katabolických podmienok, ako sú napr vytrvalostný výcvik alebo hladovanie. Poskytuje ochranu pred dôležitými enzýmami, hormóny, imunoglobulíny, plazma, transportné, štrukturálne, zrážanie krvi a kontraktilné proteíny svalového tkaniva. L-karnitín si teda udržuje výkon a má imunostimulačné účinky. Okrem iných štúdií to zistili aj vedci z University of Connecticut v USA Príjem L-karnitínu výrazne zlepšuje priemerný vytrvalostný výkon a má za následok rýchlejšie zotavenie po veľkej fyzickej námahe. Tieto účinky sú pravdepodobne spôsobené dobrým prísunom energie L-karnitínom do buniek, čo vedie k zvýšenému prietoku krvi a zlepšenému prísunu kyslíka do svalov. Ďalej dostatočne vysoká koncentrácia L-karnitínu v krvi zdravých rekreačných športovcov vedie k výrazne nižšej produkcii voľných radikálov, menšej bolesti svalov a menšiemu poškodeniu svalov po cvičení. Tieto účinky možno vysvetliť zvýšeným odbúravaním laktátu, ktorý sa hromadí pri intenzívnom cvičení v dôsledku nedostatku kyslíka. Pitie nápojov obsahujúcich kofeín, ako napr káva, čaj, kakao or energetické nápoje, môžu podporovať katabolizmus oxidačných mastných kyselín v mitochondriách a prispievať k redukcii telesného tuku. kofeín je schopný inhibovať aktivitu enzýmu fosfodiesterázy, ktorý katalyzuje rozklad cAMP - cyklického adenozín monofosfát. V bunkách je teda k dispozícii dostatočne vysoká koncentrácia cAMP. cAMP sa aktivuje lipáza, ktorá vedie k lipolýze - štiepeniu triglyceridy - v tukovom tkanive. Nasleduje zvýšenie voľných mastných kyselín v tukovom tkanive, ich odstránenie v plazme do pečene alebo svalov pomocou transportného proteínu bielkovinaa následná bunková beta-oxidácia. Už nejaký čas je známe, že spotreba káva pred vytrvalostným cvičením má výhody pri odbúravaní tukov. Avšak káva je potrebné sa vyhnúť pred dlhodobým vytrvalostným cvičením. Vďaka svojmu močopudnému účinku kofeín podporuje stratu tekutín obličkami, ktorá sa tak či tak zvyšuje u vytrvalostných športovcov. Športovo aktívni ľudia by mali venovať pozornosť vysokému príjmu lyzínu, aby sa udržali vysoké plazmatické hladiny karnitínu. Rovnako pravidelný príjem metionínu, vitamínu C, vitamínu B3 (niacínu), vitamínu B6 (pyridoxín) a železo sa nesmie ignorovať, aby sa zabezpečila dostatočná syntéza endogénneho karnitínu. Pri fyzickej námahe alebo v stave hladu sa L-karnitín nevyhnutne stratí zo svalu a zvyšuje sa vylučovanie esterov L-karnitínu do moču. Straty sa zvyšujú tým, že viac voľných mastných kyselín (FFS) z tukového tkaniva je ponúkaných svalu. V dôsledku toho existuje zvýšená potreba L-karnitínu u jedincov, ktorí cvičia alebo strava veľa. Straty je možné kompenzovať zvýšenou endogénnou syntézou lyzínu, metionínu a ďalších základných kofaktorov, ako aj zvýšeným príjmom karnitínu v potrave. L-karnitín sa absorbuje hlavne prostredníctvom mäsa. Bohaté na karnitín je červené mäso, najmä ovčie a jahňacie. Na rozdiel od atleticky aktívnych ľudí nevedie zvýšený príjem karnitínu k zvýšenej oxidácii mastných kyselín u nešportujúcich alebo fyzicky neaktívnych ľudí. Dôvodom je to, že fyzická nečinnosť vedie k nedostatočnej alebo žiadnej mobilizácii mastných kyselín z tukových zásob. Vo výsledku nemôže dôjsť k beta-oxidácii v mitochondriách buniek ani k redukcii tukového tkaniva. Ďalšie funkcie lyzínu a ich aplikácie.

  • Zvyšujúci účinok na arginín - Oneskorením transportu arginínu z krvi do buniek poskytuje lyzín zvýšený obsah arginínu plazmatická koncentrácia. Arginín patrí medzi semi-esenciálne - podmienečne nevyhnutné - aminokyseliny a nachádza sa takmer vo všetkých bielkovinách. Môže byť syntetizovaný v tele z glutamát alebo ornitín, citrulínu a aspartát a je integrovaný do ornitínového cyklu, ktorý je lokalizovaný v pečeni. V ornitínovom cykle došlo k štiepeniu arginín vedie k biosyntéze močovina. Týmto spôsobom amoniak uvoľňované z aminokyselín je možné detoxikovať. Okrem toho je arginín jediným prekurzorom oxid dusnatý (NO), ktorá hrá rozhodujúcu úlohu pri vazodilatácii a inhibícii agregácie a adhézie krvných doštičiek. NO pôsobí proti endotelovej dysfunkcii (zhoršenej vaskulárnej funkcii) a tým aterosklerotickým zmenám. Pre sekréciu STH sú naďalej dôležité dostatočne vysoké hladiny arginínu v plazme. Somatotropný hormón (STH) znamená somatropín, rastový hormón produkovaný v adenohypofýze (predné hypofýzy). Je nevyhnutný pre normálny rast dĺžky. Jeho produkcia je obzvlášť výrazná počas puberty. STH ovplyvňuje takmer všetky tkanivá tela, najmä kosti, svalov a pečene. Len čo sa dosiahne geneticky určená veľkosť tela, somatropín reguluje hlavne pomer svalov hmota tlstnúť.
  • Zvýšenie vstrebávanie a skladovanie vápnik in kosti a zuby - je prospešný príjem potravín bohatých na lyzín alebo ich suplementácia lyzínom osteoporóza pacienti.
  • Zvýšenie vstrebávanie železa - jedna štúdia zistila, že zvýšený príjem lyzínu pozitívne ovplyvnil hemoglobín hladiny u tehotných žien. hemoglobín je červený pigment krvi obsahujúci železo erytrocyty (červené krvinky).
  • opar simplex - Lyzín môže pomôcť vyliečiť herpetické infekcie. Teda štúdia o opar Pacienti s simplexom, ktorí dostávali 800 až 1,000 500 mg lyzínu denne počas akútnej fázy infekcie a XNUMX mg denne na udržiavanie, viedli k významne urýchlenému hojeniu. Niektorí odborníci považujú použitie lyzínu za mimoriadne užitočné aj pre genitálie opar.
  • Hojenie rán - ako podstatná zložka kolagénu primeraný príjem potravín bohatých na lyzín optimalizuje hojenie rany. Lyzín je spolu s prolínom v hydroxylovanom stave zodpovedný za tvorbu kolagénových vlákien zosieťovaním kolagénových fibríl a za stabilitu molekúl kolagénu.
  • Ateroskleróza (artérioskleróza, kôrnatenie tepien) - lyzín sa môže používať na prevenciu a liečbu aterosklerózy. Ateroskleróza je arteriálne okluzívne ochorenie, pri ktorom sa nachádzajú usadeniny krvných tukov, trombov, spojivového tkaniva a vápnik v arteriálnych alebo vaskulárnych stenách. Lyzín zabraňuje usadzovaniu lipoproteínu (a) - Lp (a) - a tým ho robí neúčinným. L (a) predstavuje komplex tuk-proteín a je štrukturálne podobný LDL (nízka hustota lipoproteín), takzvaný „zlý cholesterolu„. Pretože Lp (a) je obzvlášť „lepkavý“ lipoproteín, je zodpovedný za väčšinu tukových usadenín v arteriálnej stene. Nakoniec je Lp (a) nezávislým rizikovým faktorom pre aterosklerózu a jej následky. Samostatne Lp (a) podporuje trombus (krvná zrazenina) tvorba inhibíciou štiepenia fibrínu v lúmene cievy vytesňovaním plazmínu. Fibrín je aktivované, zosieťované „lepidlo“ plazmatickej zrážania krvi, ktoré vedie k uzáveru rany prostredníctvom vytvorenia a krvná zrazenina. Okrem toho môže lyzín degradovať už existujúcu aterosklerotiku plaketa odstránením uloženého Lp (a) a ďalších lipoproteínov v arteriálnej stene. Štúdie objasnili význam lyzínu pri liečbe aterosklerózy. Počas 12 mesiacov dostávalo 50 mužov a 5 žien v rôznych štádiách ochorenia 450 mg lyzínu a prolínu denne v kombinácii s vitamíny, minerály, stopové prvky a 150 mg cysteín, L-karnitín a arginín denne. Po týchto 12 mesiacoch ultrarýchla počítačová tomografia odhalila, že progresia aterosklerózy sa jednoznačne spomalila alebo takmer zastavila. Na stenách ciev pacientov sa takmer nevytvorili žiadne nové plaky. U všetkých subjektov rýchlosť rastu aterosklerotických usadenín v koronárnych zásobách plavidlá sa znížila v priemere o 11%. Pacienti v počiatočných štádiách ochorenia reagovali výrazne lepšie na terapie. U týchto pacientov bola miera plaketa rast sa znížil o 50 až 65%. V jednom prípade kalcifikácia koronárnych ciev plavidlá sa dokonca obrátilo a choroba sa vyliečila. Predpokladá sa, že významne znížená tvorba ďalších aterosklerotických usadenín je založená na synergickom účinku všetkých podaných životne dôležitých látok.

Biologická valencia

Hodnota biologického proteínu (BW) znamená nutričnú kvalitu proteínu. Je to miera účinnosti, s akou je možné previesť potravinový proteín na endogénny proteín alebo použiť na jeho biosyntézu. Podobnosť medzi potravinovými a endogénnymi bielkovinami závisí od zloženia aminokyselín. Čím vyššia je kvalita bielkovín v strave, tým viac sa podobá bielkovinám v tele v ich zložení aminokyselín a tým menej je potrebné ich prijímať, aby sa zachovala biosyntéza bielkovín a vyhoveli požiadavkám organizmu - za predpokladu, že je telu dostatočne dodané energiu vo forme sacharidov a tukov, aby sa bielkoviny z potravy nepoužívali na výrobu energie. Obzvlášť zaujímavé sú esenciálne aminokyseliny, ktoré sú dôležité pre biosyntézu endogénnych bielkovín. Všetky tieto látky musia byť súčasne prítomné pri tvorbe proteínov v mieste syntézy v bunke. Intracelulárny deficit iba jednej aminokyseliny by syntézu príslušného proteínu zastavil a vyžadoval by degradáciu už vytvorených submolekul. Esenciálna aminokyselina, ktorá ako prvá obmedzuje biosyntézu endogénnych bielkovín kvôli svojej nedostatočnej koncentrácii v bielkovinách z potravy, sa nazýva prvotne obmedzujúca aminokyselina. Lyzín je prvou obmedzujúcou aminokyselinou v bielkovinách, najmä v glutelínoch a prolamínoch pšenice, raže, ryže a kukurica, ako aj v bielkovine ľanového a repkového oleja. Na stanovenie biologickej hodnoty bielkovín vyvinuli dvaja výskumní pracovníci v oblasti výživy Kofranyi a Jekat v roku 1964 špeciálnu metódu. Podľa tejto metódy je pre každý testovaný proteín dostatočné množstvo na udržanie vyvážiť of dusík zostatok je určený - stanovenie minima N-zostatku. Referenčnou hodnotou je celý vaječný proteín, ktorého biologická hodnota bola ľubovoľne nastavená na 100 alebo 1 - 100%. Spomedzi všetkých jednotlivých proteínov má najvyššiu BW. Ak je bielkovina v tele využitá menej efektívne ako vaječná bielkovina, BW tohto proteínu je nižšia ako 100. Bielkoviny zo živočíšnej potravy majú vyššiu BW ako bielkoviny z rastlinných zdrojov kvôli ich podobnejšiemu zloženiu aminokyselín ako telesným bielkovinám. V dôsledku toho živočíšne bielkoviny vo všeobecnosti lepšie vyhovujú potrebám ľudí. Ako príklad uvedieme, že bravčové mäso má BW 85, zatiaľ čo ryža má BW iba 66. Vďaka dômyselnej kombinácii rôznych nosičov bielkovín je možné vylepšiť potraviny s nízkou biologickou hodnotou. Toto je známe ako komplementárny účinok rôznych proteínov. Napríklad kukuričné ​​vločky majú veľmi nízku BW, pretože obsahujú iba malé množstvo esenciálnej aminokyseliny lyzínu. Ako dodávatelia bielkovín sú takmer bezcenní. Zmiešať ich s mliekovšak významne zvyšuje BW proteínu z kukuričných vločiek, pretože proteínové frakcie mlieka, ako je kazeín a laktatalbumín, obsahujú hojný lyzín, a preto majú vysokú biologickú hodnotu. Pomocou doplnkového účinku jednotlivých bielkovín je možné dosiahnuť BW vyššiu ako je hodnota bielkovín z celého vajíčka. Najväčší doplnkový účinok sa dosiahne kombináciou 36% celého vajíčka so 64% zemiakového proteínu, čím sa dosiahne BW 136.

Degradácia lyzínu

Lyzín a ďalšie aminokyseliny sa v zásade môžu metabolizovať a odbúravať vo všetkých bunkách a orgánoch organizmu. Avšak, enzýmové systémy pre katabolizmus esenciálne aminokyseliny sa nachádzajú predovšetkým v hepatocytoch (pečeňových bunkách). Počas degradácie lyzínu amoniak (NH3) a alfa-ketokyselina sa uvoľňujú. Na jednej strane je možné alfa-ketokyseliny priamo použiť na výrobu energie. Na druhej strane, pretože lyzín je svojou povahou ketogénny, slúžia ako prekurzor syntézy acetyl-CoA. Acetyl-CoA je základným východiskovým produktom lipogenézy (biosyntéza mastných kyselín), ale môže sa tiež použiť na ketogenézu - syntézu ketónových teliesok. Z acetyl-CoA sa ketónové telo acetoacetát vytvára niekoľkými medzikrokmi, z ktorých ďalšie dva ketónové diely acetón a beta-hydroxybutyrát. Mastné kyseliny aj ketolátky predstavujú dôležitých dodávateľov energie pre telo. amoniak umožňuje syntézu neesenciálne aminokyselinypuríny, porfyríny, plazmatické proteíny a proteíny na ochranu pred infekciou. Pretože NH3 vo voľnej forme je neurotoxický aj vo veľmi malom množstve, musí sa fixovať a vylúčiť. Amoniak môže inhibíciou spôsobiť vážne poškodenie buniek energetický metabolizmus a posuny pH. Fixácia amoniaku nastáva prostredníctvom a glutamát dehydrogenázová reakcia. V tomto procese sa amoniak uvoľňovaný do extrahepatálnych tkanív prenáša na alfa-ketoglutarát za vzniku glutamátu. Výsledkom prenosu druhej aminoskupiny na glutamát je tvorba glutamín, Proces glutamín syntéza slúži ako predbežný amoniak detoxikácia. Glutamín, ktorá sa tvorí hlavne v mozog, transportuje viazaný, a tým neškodný NH3 do pečene. Iné formy transportu amoniaku do pečene sú kyselina asparágová (aspartát) a alanín. Posledná uvedená aminokyselina vzniká väzbou amoniaku na pyruvát vo svaloch. V pečeni sa amoniak uvoľňuje z glutamínu, glutamátu, alanín a aspartovať. NH3 sa teraz zavádza do hepatocytov (pečeňových buniek) na záver detoxikácia pomocou karbamyl-fosfát syntetáza v močovina biosyntéza. Dve molekuly amoniaku tvoria molekulu močovina, ktorý je netoxický a vylučuje sa obličkami močom. Prostredníctvom tvorby močoviny je možné denne vylúčiť 1 - 2 móly amoniaku. Rozsah syntézy močoviny podlieha vplyvu strava, najmä príjem bielkovín z hľadiska kvantity a biologickej kvality. V priemernej strave sa množstvo močoviny v dennom moči pohybuje v rozmedzí asi 30 gramov. Osoby so zdravotným postihnutím oblička funkcie nie sú schopné vylučovať prebytočnú močovinu obličkami. Postihnutí jedinci by mali jesť stravu s nízkym obsahom bielkovín, aby sa zabránilo zvýšenej tvorbe a hromadeniu močoviny v tele oblička v dôsledku rozpadu aminokyselín.