Что такое аминокислоты, для чего они служат в организме и как не испытывать в них недостатка

В теле человека тысячи разных белков, и у каждого своя, присущая только им задача. При этом у любого белка своя последовательность аминокислот.

Аминокислоты — строительный материал белков в организме и участник его метаболических процессов. Именно их порядок определяет особенности белков и наделяет их разными функциями.

Можно сравнить аминокислоты с алфавитом: складывая буквы в разной последовательности, вы получаете новые слова. То же и с аминокислотами — комбинируя их в разной последовательности, вы получаете разные белки. Swjournal.ru расскажет, что такое аминокислоты, для чего они в организме и как не испытывать в них недостатка.

1. Что такое аминокислоты и какими они бывают?

Это структурные элементы белков — основного строительного материала для организма. Их сотни, но телу человека важны только двадцать из них.

Часть аминокислот способна вырабатываться в организме, и они заменимые — глицин, аланин, пролин, серин, цистеин, аспарагиновая кислота, аспарагин, глутаминовая кислота, глутамин, аргинин, тирозин.

А другие нужно получать с питанием — это незаменимые аминокислоты. Их девять — гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин.

Нет строгого разделения аминокислот на «заменимые» и «незаменимые». При некоторых состояниях/заболеваниях заменимые аминокислоты могут стать незаменимыми. Например, при нарушении функции печени цистеин и тирозин становятся незаменимыми. Аргинин может быть условно незаменимым в периоды развития, когда его образование в организме недостаточно для удовлетворения потребностей, например, у взрослых при метаболическом стрессе или у растущих детей.

2. Как «работают» аминокислоты?

Они идут на строительство мышечной ткани, но для этого в организм должны поступать полноценные белки, содержащие все аминокислоты. Поступившие с пищевыми продуктами белки в организме распадаются до аминокислот, которые далее используются для синтеза собственных белков.

Аминокислоты могут объединяться в разной последовательности, образуя тысячи белков, необходимых для нормальной работы организма. Последовательности аминокислот для каждого белка записаны в генетическом коде.

Количество необходимого белка зависит от потребности организма в текущий момент. Например, необходимость в белках растет при активной физической нагрузке, в период роста, при регенеративных процессах.

При недостаточном поступлении полноценного белка организм начинает забирать необходимые ему аминокислоты из белков мышц и печени.

Кроме строительства мышц, некоторые аминокислоты — основа для синтеза гормонов, сигнальных молекул. Например, из тирозина синтезируется предшественник гормона щитовидной железы тироксин, а также андреналин, пигмент меланина. Триптофан необходим для синтеза нейромедиатора серотонина, витамина ниацина (витамин РР).

Аминокислоты участвуют в синтезе АТФ (аденозинтрифосфорная кислота — основной и универсальный источник энергии, используемым клеткой для ее жизненных процессов). Благодаря расщеплению АТФ клетки активно транспортируют, синтезируют необходимые вещества, делятся, то есть участвуют в обмене энергии в клетках живых организмов), могут превращаться в глюкозу.

3. Аминокислоты — источник молодости

Ряд исследований выявил роль ряда аминокислот в процессах старения. Так добавление в пищу таурина (его выработка снижается с возрастом) может способствовать укреплению здоровья и увеличению продолжительности жизни на 10% — по крайней мере, такой результат был показан на подопытных мышах, макаках и червях.

Незаменимый изолейцин влияет на здоровье и долголетие. Эксперимент на генетически модифицированных лабораторных мышах показал, что животные, получавшие рацион с на 2/3 сниженной концентрацией изолейцина, стали быстро терять жировую ткань, а их продолжительность жизни увеличилась — самцы прожили на 33% дольше, а самки на 7% дольше, чем мыши в других группах. А оценка 26 показателей здоровья (от мышечной силы и выносливости до качества шерсти) показала, что «низкоизолейциновые» мыши, благодаря небольшому изменению в питании, встретили здоровую и долгую старость, и до смерти были в лучшей физической форме, чем животные из других групп. При этом «низкоизолейциновые» мыши не только потребляли заметно больше калорий, чем их товарищи, но и сжигали больше калорий, что позволяло им сохранять низкий вес за счет изменений в обмене веществ, а не за счет физических нагрузок. Диета с низким содержанием изолейцина позволяла им поддерживать стабильный уровень сахара в крови и снижала риск развития рака у самцов.

Люди не могут отказаться от изолейцина, потому что эта аминокислота им жизненно необходима. Но то, что снижение всего одной аминокислоты в пище дает настолько мощный эффект, открывает новые горизонты и обещает интересные открытия в будущем. Не исключено, что будет разработан препарат, блокирующий избыток изолейцина в организме и позволяющий прожить долгую и здоровую жизнь.

4. Как запасаться аминокислотами?

При сбалансированном питании нет нужды в белковых и аминокислотных добавках — полный спектр есть в мясе, молоке, яйцах и рыбе. В желатине нет триптофана, а в растительном белке часто дефицит лизина или метионина.

Из растительной пищи почти полноценный только соевый белок, но в нем нет метионина. Плюс, при переработке соевый белок может потерять цистеин и лизин. Поэтому вегетарианцы должны дополнительно компенсировать поступление аминокислот. Например, ежедневно употреблять растительные белки.

Ошибочно мнение, что чем больше белка употребляешь, тем мощнее мышцы. Белки не могут запасаться, они откладываются в виде жира.

5. Если нарушен обмен аминокислот

К сожалению, не у всех все хорошо с обменом аминокислот. Встречаются состояния, которые сопровождаются нарушением метаболизма аминокислот, — наследственные болезни обмена веществ, относящиеся к аминоацидопатиям. Например, при гомоцистинурии нарушен обмен аминокислоты метионина, при метилмалоновой ацидемии (ацидурии) — изолейцина, валина, треонина, метионина, при болезни «кленового сиропа» — лейцина, изолейцина, валина.

При подозрении на наследственные болезни обмена в зависимости от конкретного заболевания рекомендуется определение в крови концентрации аминокислот и ацилкарнитинов, гомоцистеина в крови, исследование мочи на аминокислоты и метаболиты, органических кислот.

6. Аминокислоты для спорта

Белковые/аминокислотные добавки популярны у спортсменов. Например, часто можно видеть аббревиатуру — BCAA (branched-chain amino acids). Это три незаменимые аминокислоты с разветвленной цепью — лейцин, изолейцин, валин. BCAA содержатся в продуктах животного происхождения — мясе, птице, рыбе, яйцах, молоке. Содержание BCAA в скелетных мышцах — примерно 14-18% состава всех аминокислот. И в отличие от других незаменимых кислот, эти могут метаболизироваться в митохондриях скелетных мышц и давать энергию при тренировке.