Функции DocMedicus Vital Substance Lexicon

След абсорбцията лизинът се въвежда в хепатоцитите (чернодробните клетки) на черния дроб чрез транспортни протеини. Черният дроб е от изключително значение за междинния метаболизъм на протеини и аминокиселини - подобно на въглехидратите и липидите. Тъй като черният дроб е анатомично разположен между червата и долната куха вена, той е в състояние да се намеси в аминокиселинната хомеостаза и да регулира доставката на аминокиселини в периферните органи и тъкани независимо от приема на храна.
Всички реакции на метаболизма на аминокиселини могат да протичат в хепатоцитите. Фокусът е върху Синтез на протеини (Ново образуване на протеин), който работи непрекъснато върху рибозомите на грубия ендоплазмен ретикулум (rER) на всяка клетка. Около 20% от приетите аминокиселини се използват за образуване на протеини. Ефективността на синтеза се увеличава след висок прием на протеини [10, 17].

docmedicus

Лизинът е необходим за образуването на следните протеини [10]:

  • Структурни протеини като колаген, който е част от клетъчните мембрани и придава на кожата, костите и съединителната тъкан в хрущялите, сухожилията и връзките необходимата механична стабилност
  • Съкратителни протеини - Актинът и миозинът позволяват подвижността на мускулите
  • Ензими, хормони - Контрол на метаболизма
  • Йонни канали и транспортни протеини в клетъчните мембрани - Преминаване на хидрофобни или липофилни молекули през биологичната клетъчна мембрана
  • Плазмени протеини - Протеини, които транспортират вещества в кръвта между тъканите и органите, като липопротеини (транспорт на липиди), хемоглобин (транспорт на кислород), трансферин (транспорт на желязо) и ретинол-свързващ протеин (транспорт на Витамин А); плазменият протеин албумин е отговорен не само за транспортирането на вещества в кръвта, но и за поддържането на онкотичното налягане
  • Фактори на кръвосъсирването, като фибриноген и тромбин, които участват както в външната, така и в присъщата коагулация на кръвта и в защитните и защитни реакции на организма
  • Имуноглобулини или антитела - Защита и защита срещу чужди вещества

В допълнение към синтеза на протеин, лизинът е от съществено значение за следните процеси [1, 10]:

  • Омрежване на колагенови влакна под формата на Хидроксилизин
  • образование биогенни амини
  • Синтез на L-карнитин

Хидроксилиране на лизин по време на биосинтеза на колаген
След биосинтеза на протеина от иРНК - пост-транслационно - отделни аминокиселини, интегрирани в протеина, могат да бъдат модифицирани ензимно и не-ензимно. Такива структурни промени оказват влияние върху функционалните свойства на протеините [10].

По дефиниция само тройни спиралови молекули от извънклетъчния матрикс се наричат ​​колагени. Понастоящем са известни 28 вида колаген (типове I до XXVIII), които принадлежат към определени семейства колаген, като например фибриларните, образуващи мрежа или подобни на перли струни колагени.
В зависимост от вида на колагена в хидроксилираното състояние има повече или по-малко остатъци от лизин или пролин. Повече от 60% от лизиновите молекули в базалната мембрана на клетките са модифицирани. До 12% от него са свързани с въглехидрати. Около 60% от лизиновите остатъци в хрущяла също са хидроксилирани. Само малка част от него (4%) е свързана с въглехидратите на Кохкин. В кожата и костите само 20% от остатъците от лизин са под формата на хидроксилизин. Съдържанието на въглехидрати е пренебрежимо ниско при 0,4% [1, 10, 17, 18].

Освен това витамин С стимулира генната експресия за биосинтеза на колаген и е важен както за необходимата екзоцитоза на проколаген от фибробластите в извънклетъчната матрица (извънклетъчна матрица, междуклетъчно вещество, ECM, ECM), така и за омрежването на колагеновите фибрили [18].

Образуване на биогенни амини
Наред с много други аминокиселини, лизинът служи като синтетичен предшественик на биогенни амини. В случай на лизин, отделянето на карбоксилната група - Декарбоксилиране - биогенният амин Кадаверин, което се нарича още 1,5-диаминопентан. Кадаверинът реагира като всички други биогенни амини поради наличието на аминогрупа (NH2) като основа. Като акцептор на протони, той може да поеме протони (Н +) при ниски или киселинни стойности на рН и по този начин да увеличи стойността на рН. Тъй като кадаверинът се произвежда по време на разграждането на бактериални протеини (гниене) и има основен характер, биогенният амин се нарича още Основа на гниене означава [3, 5, 10, 23].
Синтезът на кадаверин от лизин е възможен от чревни бактерии, особено от техните ензими, декарбоксилазите. Те трябва да отделят карбоксилната група (CO2) - Пиридоксал фосфат (PLP) или Витамин В6. По този начин PLP играе ролята на коензима и не трябва да липсва при декарбоксилирането на аминокиселини до биогенни амини [3, 5].

Биогенните амини са предшествениците (Предшественици на синтеза) следните връзки представляват [3, 5, 10, 23]

  • Алкалоиди
  • Хормони
  • Коензими - биогенните амини бета-аланин и цистеамин са компоненти на коензим А, който служи като универсален предавател на ацилни групи в междинния метаболизъм
  • Витамини - бета-аланинът е неразделна част от Витамин В5 (Пантотенова киселина); Пропаноламинът е един от градивните елементи на Витамин В12 (Кобаламин)
  • Фосфолипиди - етаноламинът е необходим за образуването на фосфатидилетаноламин или серин, коагулант и подобно на тромбокиназа вещество

Някои свободни биогенни амини дори могат сами да развият физиологични ефекти. Ето как гама-аминомаслена киселина (GABA), който направи Глутамат се прави също хистамин и Серотонин като невротрансмитери - химически пратеници - в централната нервна система [3, 5, 10, 23].

Синтез на L-карнитин и участието му в клетъчния метаболизъм
Човешкото тяло може да направи L-карнитин от аминокиселините лизин и Метионин произведете себе си [1, 10].
Пероралният прием на лизин води до значително повишаване на плазменото ниво на карнитин. Например, след еднократна доза от 5 g лизин, плазменото ниво на карнитин се повишава шест пъти за период от 72 часа [1].
За синтеза на карнитин, който се осъществява в черния дроб, бъбреците и мозъка, съществените кофактори трябва да присъстват в допълнение към лизин и метионин витамин Ц, Витамин В3 (Ниацин), Витамин В6 (Пиридоксин) и желязо се предлагат в достатъчни количества [6, 18].

The бета окисление или разграждането на активираните мастни киселини става стъпка по стъпка в повтаряща се последователност от 4 отделни реакции. Продуктите на единична последователност от 4-те отделни реакции включват молекула на мастна киселина, която е с два въглеродни атома по-къса под формата на ацил-КоА и ацетилов остатък, свързан с коензим А, който е съставен от двата отделени въглеродни атома на мастната киселина.
Мастната киселина, която е с два въглеродни атома по-малка, се връща в първия етап на бета-окисление и отново се редуцира. Тази последователност от реакции се повтаря, докато две ацетил-КоА молекули останат на края.

Допълнителни ефекти на L-карнитин [18]:

  • Кардиопротективен ефект - Карнитинът подобрява работата на сърдечния мускул при сърдечна недостатъчност (неспособност на сърцето да разпределя необходимото количество кръв, необходимо на тялото)
  • Понижаващ липидите ефект - Карнитинът понижава плазмените нива на триглицеридите
  • Имуностимулиращ ефект - Карнитинът е в състояние да подобри функцията на Т и В лимфоцитите, както и макрофагите и неутрофилите

Недостигът на карнитин също влияе върху метаболизма на протеините и въглехидратите.
Поради намаленото използване на мастни киселини в случай на дефицит на карнитин, трябва да се използват все повече други субстрати, за да се поддържа запасът от енергия [17, 21, 22]. Говорим за глюкоза и протеини.
Когато има нужда от енергия, глюкозата все повече се транспортира от кръвта в клетките, при което нейната плазмена концентрация спада.
Резултатът е хипогликемия (ниско ниво на кръвната захар).
The дефицитен синтез на ацетил-КоА от мастни киселини причинява ограничения в глюконеогенезата (образуване на нова глюкоза) и кетогенезата (образуване на кетонни тела) в хепатоцитите на черния дроб [22]. Кетонните тела са особено важни при метаболизма на глада, където те служат на централната нервна система като енергиен източник.
Богатите на енергия субстрати също включват протеини. Ако мастните киселини не могат да се използват за получаване на АТФ, има засилено разграждане на протеина в мускулите и други тъкани, което има далечни последици за физическата работоспособност и имунната система [14, 21, 22].

L-карнитин в спорта

Карнитинът често се препоръчва като добавка за тези, които имат Намаляване на телесните мазнини чрез упражнения и диета стремим. Твърди се, че L-карнитинът води до повишено окисление (изгаряне) на дълговерижни мастни киселини [14].
Освен това, като приемате карнитин с a повишаване на производителността в областта на издръжливостта, както и с по-бърза регенерация да се очаква след интензивни упражнения [14].

Поради първичното използване на мастни киселини, L-карнитинът има благоприятен ефект при катаболни състояния, като тренировка за издръжливост или глад протеиноспестяващ ефект. Предлага защита срещу важни ензими, хормони, имуноглобулини, плазма, транспорт, структурни, кръвосъсирващи и контрактилни протеини на мускулната тъкан. L-карнитинът поддържа ефективността и има имуностимулиращ ефект [7, 12, 14].

В допълнение към други изследвания, учени от Университета на Кънектикът в САЩ успяха да установят, че приемът на L-карнитин значително подобрява средните показатели за издръжливост и води до по-бързо възстановяване след големи физически натоварвания. Тези ефекти вероятно се основават на доброто енергийно снабдяване на клетките от L-карнитин, което води до увеличен кръвен поток и подобрено снабдяване с мускули с кислород.
Освен това, достатъчно висока концентрация на L-карнитин в кръвта на здрави спортисти за развлечение води до значително по-ниско производство на свободни радикали, по-малко мускулна болезненост и по-малко мускулно увреждане след тренировка. Тези ефекти могат да се обяснят с повишеното разграждане на лактата, който се натрупва по време на интензивни тренировки поради липса на кислород.

Пиене от кофеинови напитки, като кафе, чай, какао или енергийни напитки, могат да подпомогнат окислителния катаболизъм на мастните киселини в митохондриите и да допринесат за намаляване на телесните мазнини [14].
Кофеинът е способен да инхибира активността на ензима фосфодиестераза, който катализира разграждането на сАМР - цикличен аденозин монофосфат. Това означава, че в клетките е налице достатъчно висока концентрация на сАМР. cAMP активира липазата, което води до липолиза - разцепване на триглицериди - в мастната тъкан. Това е последвано от увеличаване на свободните мастни киселини в мастната тъкан, отстраняването им в плазмата към черния дроб или мускулите с помощта на транспортния протеин албумин и последващото клетъчно бета-окисление.
От известно време е известно, че консумацията на кафе преди упражнения за издръжливост носи предимства при загуба на мазнини [14]. Преди упражнения за дълготрайна издръжливост обаче трябва да се избягва кафето. Благодарение на диуретичния си ефект, кофеинът насърчава загубата на течности през бъбреците, което вече се увеличава при спортисти с издръжливост [12, 13].

Спортно активните хора трябва да осигурят висок прием на лизин, за да поддържат високо ниво на карнитин в плазмата [7, 12, 13, 14]. По същия начин не трябва да се пренебрегва редовният прием на метионин, витамин С, витамин В3 (ниацин), витамин В6 (пиридоксин) и желязо, за да се осигури адекватен ендогенен синтез на карнитин.
По време на физическо натоварване или когато сте гладни, мускулите неизбежно губят L-карнитин и екскрецията на естери на L-карнитин с урината се увеличава [12]. Загубите увеличават повече свободни мастни киселини (FFA) се предлагат на мускулите от мастната тъкан.
В резултат на това хората, които спортуват много или спазват диета, имат повишена нужда от L-карнитин.
Загубите могат да бъдат компенсирани чрез повишен ендогенен синтез от лизин, метионин и другите основни кофактори, както и чрез увеличен прием на карнитин чрез храната [13]. L-карнитинът се абсорбира главно чрез месото. Червеното месо, особено овче и агнешко, е богато на карнитин.

За разлика от физически активните хора, неспортистите или физически неактивните хора не увеличават приема на карнитин до повишено окисление на мастните киселини [14].
Причината е, че физическото бездействие води до неадекватно или липсващо мобилизиране на мастни киселини от мастните натрупвания. В резултат на това не може да възникне нито бета окисление в митохондриите на клетките, нито намаляване на телесната мастна тъкан [14].

Други функции на лизина и областите им на приложение [6, 11, 16, 17, 18, 19, 25]

Биологична стойност

Разпадане на лизин

Лизинът и други аминокиселини могат по принцип да се метаболизират и разграждат във всички клетки и органи на организма.
Ензимните системи за катаболизма на основните аминокиселини се намират главно в хепатоцитите (чернодробните клетки). Когато лизинът се разгражда, амоняк (NH3) и освобождава алфа-кето киселина.

От една страна, алфа-кето киселините могат да се използват директно за генериране на енергия. Защото лизин кетогенна природа от друга страна, те служат като предшественик за синтеза на ацетил-КоА [10].
Ацетил-КоА е основен изходен продукт на Липогенеза (Биосинтез на мастни киселини), но може да се използва и за Кетогенеза - Синтез на кетонни тела - може да се използва. Ацетоацетатът се образува от ацетил-КоА чрез няколко междинни етапа, от които се образуват другите две кетонни тела ацетон и бета-хидроксибутират [3, 5, 8, 10, 23, 24].
Както мастните киселини, така и кетонните тела са важни енергийни доставчици на тялото [10].

Чрез образуването на урея могат да се елиминират 1-2 мола амоняк дневно. Степента на синтез на урея зависи от влиянието на диетата, особено приема на протеини по отношение на количеството и биологичното качество. При средна диета количеството урея в дневната урина е около 30 g [10].

Хората с нарушена бъбречна функция не могат да отделят излишната урея през бъбреците. Засегнатите хора трябва да ядат диета с ниско съдържание на протеини, за да се избегне повишено производство и натрупване на урея в бъбреците чрез разграждане на аминокиселини [10].