Aminosyrer er organiske amfotere forbindelser. De indeholder to funktionelle grupper af modsat natur i molekylet: en aminogruppe med basiske egenskaber og en carboxylgruppe med sure egenskaber. Aminosyrer reagerer med både syrer og baser:
H2N-CH2-COOH + HCl → Cl [H3N-CH2-COOH],
H2N-CH2-COOH + NaOH → H2N-CH2-COONa + H2O.
Når aminosyrer opløses i vand, fjerner carboxylgruppen en hydrogenion, som kan binde sig til aminogruppen. I dette tilfælde dannes et indre salt, hvis molekyle er en bipolær ion:
H2N-CH2-COOH + H3N-CH2-COO-.
Syre-base transformationer af aminosyrer i forskellige miljøer kan repræsenteres af følgende generelle diagram:
Vandige opløsninger af aminosyrer har et neutralt, basisk eller surt miljø afhængigt af antallet af funktionelle grupper. Således danner glutaminsyre en sur opløsning (to -COOH-grupper, en -NH 2), lysin danner en alkalisk opløsning (en -COOH-gruppe, to -NH 2).
Ligesom primære aminer reagerer aminosyrer med salpetersyrling, hvor aminogruppen omdannes til en hydroxogruppe og aminosyren til en hydroxysyre:
H2N-CH(R)-COOH + HNO2 → HO-CH(R)-COOH + N2 + H2O
Ved at måle mængden af frigivet nitrogen kan vi bestemme mængden af aminosyre ( Van Slyke metode).
Aminosyrer kan reagere med alkoholer i nærværelse af hydrogenchloridgas og blive til en ester (mere præcist, et hydrochloridsalt af en ester):
H2N-CH(R)-COOH + R'OH H2N-CH(R)-COOR' + H2O.
Aminosyreestere har ikke en bipolær struktur og er flygtige forbindelser.
Den vigtigste egenskab ved aminosyrer er deres evne til at kondensere til dannelse af peptider.
Kvalitative reaktioner.
1) Alle aminosyrer oxideres af ninhydrin
med dannelsen af produkter farvet blå-violet. Iminosyren prolin giver en gul farve med ninhydrin. Denne reaktion kan bruges til at kvantificere aminosyrer ved spektrofotometri.
2) Når aromatiske aminosyrer opvarmes med koncentreret salpetersyre, sker nitrering af benzenringen, og der dannes gulfarvede forbindelser. Denne reaktion kaldes xanthoprotein(fra græsk xanthos - gul).
Aminosyrer er de strukturelle kemiske enheder eller "byggesten", der udgør proteiner. Aminosyrer består af 16% nitrogen, dette er deres vigtigste kemiske forskel fra de to andre essentielle næringsstoffer - kulhydrater og fedt. Aminosyrernes betydning for kroppen er bestemt af den enorme rolle, som proteiner spiller i alle livsprocesser.
Hver levende organisme, fra de største dyr til små mikrober, består af proteiner. Forskellige former for proteiner deltager i alle processer, der forekommer i levende organismer. I den menneskelige krop dannes muskler, ledbånd, sener, alle organer og kirtler, hår og negle af proteiner. Proteiner findes i væsker og knogler. Enzymer og hormoner, der katalyserer og regulerer alle processer i kroppen, er også proteiner. En mangel på disse næringsstoffer i kroppen kan føre til en ubalance i vandbalancen, hvilket forårsager hævelse.
Hvert protein i kroppen er unikt og eksisterer til specifikke formål. Proteiner er ikke udskiftelige. De syntetiseres i kroppen ud fra aminosyrer, som dannes som følge af nedbrydningen af proteiner, der findes i fødevarer. Det er således aminosyrer, og ikke proteinerne i sig selv, der er de mest værdifulde ernæringselementer. Ud over det faktum, at aminosyrer danner proteiner, der udgør menneskekroppens væv og organer, fungerer nogle af dem som neurotransmittere (neurotransmittere) eller er deres forstadier.
Neurotransmittere er kemikalier, der overfører nerveimpulser fra en nervecelle til en anden. Nogle aminosyrer er således essentielle for normal hjernefunktion. Aminosyrer sikrer, at vitaminer og mineraler udfører deres funktioner tilstrækkeligt. Nogle aminosyrer giver direkte energi til muskelvæv.
I den menneskelige krop syntetiseres mange aminosyrer i leveren. Nogle af dem kan dog ikke syntetiseres i kroppen, så en person skal få dem fra mad. Disse essentielle aminosyrer omfatter histidin, isoleucin, leucin, lysin, methionin, phenylalanin, threonin, tryptofan og valin. Aminosyrer, der syntetiseres i leveren: alanin, arginin, asparagin, asparaginsyre, citrullin, cystein, gamma-aminosmørsyre, glutamin og glutaminsyre, glycin, ornithin, prolin, serin, taurin, tyrosin.
Processen med proteinsyntese forekommer konstant i kroppen. Hvis mindst én essentiel aminosyre mangler, stopper proteindannelsen. Dette kan føre til en række alvorlige problemer, fra dårlig fordøjelse til depression og langsom vækst.
Hvordan opstår denne situation? Nemmere end du måske forestiller dig. Mange faktorer fører til dette, selvom din kost er afbalanceret, og du indtager nok protein. Malabsorption i mave-tarmkanalen, infektion, skade, stress, visse medikamenter, ældningsprocessen og ubalancer af andre næringsstoffer i kroppen kan alle føre til essentielle aminosyremangel.
Husk på, at alt ovenstående ikke betyder, at indtagelse af meget protein vil løse eventuelle problemer. I virkeligheden er det ikke befordrende for at bevare sundheden.
Overskydende protein skaber yderligere stress for nyrerne og leveren, som skal behandle produkterne fra proteinmetabolismen, hvoraf den vigtigste er ammoniak. Det er meget giftigt for kroppen, så leveren bearbejder det straks til urinstof, som derefter bevæger sig gennem blodbanen til nyrerne, hvor det filtreres og udskilles.
Så længe proteinmængden ikke er for høj, og leveren fungerer godt, neutraliseres ammoniakken med det samme og forårsager ingen skade. Men hvis der er for meget af det, og leveren ikke kan klare sin neutralisering (som følge af dårlig kost, fordøjelsesforstyrrelser og/eller leversygdomme), skabes der giftige niveauer af ammoniak i blodet. I dette tilfælde kan der opstå en masse alvorlige helbredsproblemer, herunder hepatisk encefalopati og koma.
For høj koncentration af urinstof giver også nyreskader og rygsmerter. Derfor er det ikke mængden, men kvaliteten af proteiner indtaget i maden, der er vigtig. I øjeblikket er det muligt at opnå essentielle og ikke-essentielle aminosyrer i form af biologisk aktive kosttilskud.
Dette er især vigtigt ved forskellige sygdomme og ved brug af reduktionsdiæter. Vegetarer har brug for kosttilskud, der indeholder essentielle aminosyrer for at sikre, at kroppen får alt, hvad den har brug for til normal proteinsyntese.
Der findes forskellige typer aminosyretilskud. Aminosyrer er en del af nogle multivitaminer og proteinblandinger. Der er kommercielt tilgængelige formler indeholdende komplekser af aminosyrer eller indeholdende en eller to aminosyrer. De kommer i forskellige former: kapsler, tabletter, væsker og pulvere.
De fleste aminosyrer findes i to former, hvor den kemiske struktur af den ene er et spejlbillede af den anden. Disse kaldes D- og L-former, for eksempel D-cystin og L-cystin.
D står for dextra (højre på latin) og L står for levo (venstre). Disse udtryk angiver rotationsretningen for helixen, som er den kemiske struktur af et givet molekyle. Proteiner i dyre- og planteorganismer skabes hovedsageligt af L-former af aminosyrer (med undtagelse af phenylalanin, som er repræsenteret af D, L-former).
Kosttilskud indeholdende L-aminosyrer anses for at være mere egnede til de biokemiske processer i den menneskelige krop.
Frie eller ubundne aminosyrer er den reneste form. Derfor bør produkter, der indeholder L-krystallinske aminosyrer, standardiseret af den amerikanske farmakopé (USP), foretrækkes, når du vælger et aminosyretilskud. De kræver ikke fordøjelse og optages direkte i blodbanen. Efter oral administration absorberes de meget hurtigt og forårsager som regel ikke allergiske reaktioner.
Individuelle aminosyrer tages på tom mave, helst om morgenen eller mellem måltiderne med en lille mængde vitamin B6 og C. Hvis du tager et kompleks af aminosyrer, der omfatter alle de essentielle, er det bedst at gøre dette 30 minutter efter eller 30 minutter før måltider. Det er bedst at tage både individuelle essentielle aminosyrer og et kompleks af aminosyrer, men på forskellige tidspunkter. Aminosyrer alene bør ikke tages i lange perioder, især i høje doser. Det anbefales at tage det i 2 måneder med en 2-måneders pause.
Alanin
Alanin hjælper med at normalisere glukosemetabolismen. Der er etableret en sammenhæng mellem overskydende alanin og infektion med Epstein-Barr-virus samt kronisk træthedssyndrom. En form for alanin, beta-alanin, er en komponent af pantothensyre og coenzym A, en af de vigtigste katalysatorer i kroppen.
Arginin
Arginin bremser væksten af tumorer, herunder kræft, ved at stimulere kroppens immunsystem. Det øger aktiviteten og størrelsen af thymuskirtlen, som producerer T-lymfocytter. I denne henseende er arginin nyttigt for mennesker, der lider af HIV-infektion og ondartede neoplasmer.
Det bruges også til leversygdomme (cirrhose og fedtdegeneration), det fremmer afgiftningsprocesser i leveren (primært neutralisering af ammoniak). Sædvæske indeholder arginin, så det bruges nogle gange i den komplekse behandling af infertilitet hos mænd. Bindevæv og hud indeholder også store mængder arginin, så det er effektivt ved forskellige skader. Arginin er en vigtig komponent i stofskiftet i muskelvæv. Det hjælper med at opretholde en optimal nitrogenbalance i kroppen, da det deltager i transporten og neutraliseringen af overskydende nitrogen i kroppen.
Arginin hjælper med vægttab, fordi det forårsager et lille fald i fedtlagrene i kroppen.
Arginin er en del af mange enzymer og hormoner. Det har en stimulerende effekt på produktionen af insulin i bugspytkirtlen som en komponent i vasopressin (et hypofysehormon) og hjælper med syntesen af væksthormon. Selvom arginin syntetiseres i kroppen, kan dets produktion reduceres hos nyfødte. Kilder til arginin omfatter chokolade, kokosnødder, mejeriprodukter, gelatine, kød, havre, jordnødder, sojabønner, valnødder, hvidt mel, hvede og hvedekim.
Folk, der har virusinfektioner, herunder Herpes simplex, bør ikke tage arginintilskud og bør undgå at indtage fødevarer, der er rige på arginin. Gravide og ammende mødre bør ikke tage arginintilskud. Det anbefales at tage små doser arginin ved sygdomme i led og bindevæv, nedsat glukosetolerance, leversygdomme og skader. Langtidsbrug anbefales ikke.
Asparagin
Asparagin er nødvendigt for at opretholde balancen i de processer, der foregår i centralnervesystemet: det forhindrer både overdreven excitation og overdreven hæmning. Det er involveret i processerne af aminosyresyntese i leveren.
Da denne aminosyre øger vitaliteten, bruges et tilskud baseret på den mod træthed. Det spiller også en vigtig rolle i metaboliske processer. Asparaginsyre er ofte ordineret til sygdomme i nervesystemet. Det er nyttigt for atleter, såvel som for leverdysfunktion. Derudover stimulerer det immunsystemet ved at øge produktionen af immunglobuliner og antistoffer.
Asparaginsyre findes i store mængder i planteproteiner opnået fra spirede frø og i kødprodukter.
Carnitin
Carnitin er strengt taget ikke en aminosyre, men dens kemiske struktur ligner aminosyrernes, og derfor betragtes de normalt sammen. Carnitin er ikke involveret i proteinsyntese og er ikke en neurotransmitter. Dens hovedfunktion i kroppen er transport af langkædede fedtsyrer, hvis oxidation frigiver energi. Dette er en af de vigtigste energikilder til muskelvæv. Carnitin øger således omdannelsen af fedt til energi og forhindrer aflejring af fedt i kroppen, primært i hjerte-, lever- og skeletmuskulaturen.
Carnitin reducerer sandsynligheden for at udvikle diabeteskomplikationer forbundet med lipidmetabolismeforstyrrelser, bremser fedtleverdegeneration ved kronisk alkoholisme og risikoen for hjertesygdomme. Det har evnen til at reducere triglyceridniveauer i blodet, fremmer vægttab og øger muskelstyrken hos patienter med neuromuskulære sygdomme og forstærker antioxidantvirkningen af vitamin C og E.
Nogle varianter af muskeldystrofi menes at være forbundet med carnitin-mangel. Med sådanne sygdomme bør folk modtage mere af dette stof, end der kræves i henhold til normerne.
Det kan syntetiseres i kroppen i nærværelse af jern, thiamin, pyridoxin og aminosyrerne lysin og methionin. Carnitinsyntese sker i nærværelse af tilstrækkelige mængder C-vitamin. Utilstrækkelige mængder af nogen af disse næringsstoffer i kroppen fører til carnitinmangel. Carnitin kommer ind i kroppen med fødevarer, primært kød og andre produkter af animalsk oprindelse.
De fleste tilfælde af carnitinmangel er forbundet med en genetisk bestemt defekt i synteseprocessen. Mulige manifestationer af carnitin-mangel omfatter nedsat bevidsthed, hjertesmerter, muskelsvaghed og fedme.
Mænd kræver på grund af deres større muskelmasse mere carnitin end kvinder. Vegetarer er mere tilbøjelige til at have mangel på dette næringsstof end ikke-vegetarer på grund af det faktum, at carnitin ikke findes i plantebaserede proteiner.
Desuden findes methionin og lysin (aminosyrer nødvendige for carnitinsyntese) heller ikke i tilstrækkelige mængder i vegetabilske fødevarer.
For at få den nødvendige mængde carnitin, bør vegetarer tage kosttilskud eller spise lysinberigede fødevarer såsom cornflakes.
Carnitin præsenteres i kosttilskud i forskellige former: i form af D, L-carnitin, D-carnitin, L-carnitin, acetyl-L-carnitin.
Det er at foretrække at tage L-carnitin.
Citrullin
Citrullin findes overvejende i leveren. Det øger energiforsyningen, stimulerer immunsystemet og omdannes til L-arginin under stofskiftet. Det neutraliserer ammoniak, som beskadiger leverceller
Cystein og cystin
Disse to aminosyrer er tæt beslægtede, hvert cystinmolekyle består af to cysteinmolekyler forbundet med hinanden. Cystein er meget ustabilt og omdannes let til L-cystin, og dermed kan en aminosyre nemt ændres til en anden, når det er nødvendigt.
Begge aminosyrer er svovlholdige aminosyrer og spiller en vigtig rolle i dannelsen af hudvæv og er vigtige for afgiftningsprocesser. Cystein er en del af alfa-keratin - hovedproteinet i negle, hud og hår. Det fremmer kollagendannelsen og forbedrer hudens elasticitet og tekstur. Cystein findes også i andre proteiner i kroppen, herunder nogle fordøjelsesenzymer.
Cystein hjælper med at neutralisere visse giftige stoffer og beskytter kroppen mod de skadelige virkninger af stråling. Det er en af de mest kraftfulde antioxidanter, og dens antioxidantvirkning forstærkes, når den tages samtidigt med C-vitamin og selen.
Cystein er en forløber for glutathion, et stof, der har en beskyttende effekt på lever- og hjerneceller mod skader fra alkohol, visse medikamenter og giftige stoffer indeholdt i cigaretrøg. Cystein opløses bedre end cystin og udnyttes hurtigere i kroppen, hvorfor det ofte bruges i kompleks behandling af forskellige sygdomme. Denne aminosyre dannes i kroppen fra L-methionin, med den obligatoriske tilstedeværelse af vitamin B6.
Yderligere indtagelse af cystein er nødvendig for leddegigt, arterielle sygdomme og kræft. Det fremskynder restitutionen efter operationer, brænder, binder tungmetaller og opløseligt jern. Denne aminosyre fremskynder også fedtforbrænding og muskelvævsdannelse.
L-cystein har evnen til at ødelægge slim i luftvejene, hvorfor det ofte bruges til bronkitis og emfysem. Det fremskynder helingsprocesser ved luftvejssygdomme og spiller en vigtig rolle ved aktivering af leukocytter og lymfocytter.
Da dette stof øger mængden af glutathion i lunger, nyrer, lever og rød knoglemarv, bremser det ældningsprocessen, for eksempel, reducerer antallet af alderspletter. N-acetylcystein er mere effektiv til at øge glutathionniveauet i kroppen end cystin eller endda glutathion selv.
Personer med diabetes bør være forsigtige, når de tager cystein-tilskud, da det har evnen til at inaktivere insulin. Hvis du har cystinuri, en sjælden genetisk tilstand, der fører til dannelse af cystin sten, bør du ikke tage cystein.
Dimethylglycin
Dimethylglycin er et derivat af glycin, den enkleste aminosyre. Det er en bestanddel af mange vigtige stoffer, såsom aminosyrerne methionin og cholin, nogle hormoner, neurotransmittere og DNA.
Dimethylglycin findes i små mængder i kødprodukter, frø og korn. Selvom der ikke er symptomer forbundet med dimethylglycinmangel, har det en række fordele at tage dimethylglycintilskud, herunder forbedret energi og mental ydeevne.
Dimethylglycin stimulerer også immunsystemet, reducerer kolesterol og triglycerider i blodet, hjælper med at normalisere blodtryk og glukoseniveauer og hjælper også med at normalisere funktionen af mange organer. Det bruges også til epileptiske anfald.
Gamma-aminosmørsyre
Gamma-aminosmørsyre (GABA) fungerer som en neurotransmitter i centralnervesystemet i kroppen og er afgørende for metabolismen i hjernen. Det er dannet af en anden aminosyre - glutamin. Det reducerer neuronal aktivitet og forhindrer overexcitation af nerveceller.
Gamma-aminosmørsyre lindrer angst og har en beroligende effekt, den kan også tages som beroligende midler, men uden risiko for afhængighed. Denne aminosyre bruges i den komplekse behandling af epilepsi og arteriel hypertension. Da det har en afslappende effekt, bruges det til behandling af seksuelle dysfunktioner. Derudover er GABA ordineret til opmærksomhedsforstyrrelse. Overskydende gamma-aminosmørsyre kan dog øge angst, hvilket forårsager åndenød og rysten i lemmerne.
Glutaminsyre
Glutaminsyre er en neurotransmitter, der overfører impulser i centralnervesystemet. Denne aminosyre spiller en vigtig rolle i kulhydratmetabolismen og fremmer indtrængning af calcium gennem blod-hjerne-barrieren.
Denne aminosyre kan bruges af hjerneceller som energikilde. Det neutraliserer også ammoniak ved at fjerne nitrogenatomer i processen med at danne en anden aminosyre - glutamin. Denne proces er den eneste måde at neutralisere ammoniak i hjernen.
Glutaminsyre bruges til korrektion af adfærdsforstyrrelser hos børn, såvel som til behandling af epilepsi, muskelsvind, sår, hypoglykæmiske tilstande, komplikationer af insulinbehandling til diabetes mellitus og mentale udviklingsforstyrrelser.
Glutamin
Glutamin er den aminosyre, der oftest findes i fri form i muskler. Det trænger meget let igennem blod-hjerne-barrieren og går i hjerneceller over i glutaminsyre og omvendt, derudover øger det mængden af gamma-aminosmørsyre, som er nødvendigt for at opretholde normal hjernefunktion.
Denne aminosyre opretholder også normal syre-base balance i kroppen og en sund mave-tarmkanal, og er nødvendig for syntesen af DNA og RNA.
Glutamin er en aktiv deltager i nitrogenmetabolisme. Dens molekyle indeholder to nitrogenatomer og er dannet af glutaminsyre ved at tilføje et nitrogenatom. Glutaminsyntese hjælper således med at fjerne overskydende ammoniak fra væv, primært fra hjernen, og transportere nitrogen i kroppen.
Glutamin findes i store mængder i muskler og bruges til at syntetisere proteiner i skeletmuskelceller. Derfor bruges ernæringstilskud med glutamin af bodybuildere og i forskellige diæter, samt til at forebygge muskeltab ved sygdomme som ondartede neoplasmer og AIDS, efter operationer og ved langvarig sengeleje.
Derudover bruges glutamin også til behandling af arthritis, autoimmune sygdomme, fibrose, mave-tarmsygdomme, mavesår og bindevævssygdomme.
Denne aminosyre forbedrer hjerneaktiviteten og bruges derfor til epilepsi, kronisk træthedssyndrom, impotens, skizofreni og senil demens. L-glutamin reducerer patologisk trang til alkohol, derfor bruges det til behandling af kronisk alkoholisme.
Glutamin findes i mange fødevarer af både vegetabilsk og animalsk oprindelse, men det ødelægges let ved opvarmning. Spinat og persille er gode kilder til glutamin, så længe de indtages rå.
Kosttilskud indeholdende glutamin bør kun opbevares på et tørt sted, ellers vil glutamin omdannes til ammoniak og pyroglutaminsyre. Tag ikke glutamin, hvis du har levercirrhose, nyresygdom eller Reyes syndrom.
Glutathion
Glutathion er ligesom carnitin ikke en aminosyre. Ifølge dets kemiske struktur er det et tripeptid, der opnås i kroppen fra cystein, glutaminsyre og glycin.
Glutathion er en antioxidant. Det meste glutathion findes i leveren (noget af det frigives direkte til blodbanen), samt i lungerne og mave-tarmkanalen.
Det er nødvendigt for kulhydratmetabolisme, og bremser også aldring på grund af dets virkning på lipidmetabolismen og forhindrer forekomsten af åreforkalkning. Glutathionmangel påvirker primært nervesystemet, hvilket forårsager problemer med koordination, mentale processer og rystelser.
Mængden af glutathion i kroppen falder med alderen. I denne forbindelse bør ældre modtage det yderligere. Det er dog at foretrække at bruge kosttilskud indeholdende cystein, glutaminsyre og glycin - altså stoffer, der syntetiserer glutathion. At tage N-acetylcystein anses for at være den mest effektive.
Glycin
Glycin bremser degenerationen af muskelvæv, da det er en kilde til kreatin, et stof indeholdt i muskelvæv og bruges i syntesen af DNA og RNA. Glycin er nødvendig for syntesen af nukleinsyrer, galdesyrer og ikke-essentielle aminosyrer i kroppen.
Det er en del af mange antacida medicin, der bruges til mavesygdomme; det er nyttigt til at genoprette beskadiget væv, da det findes i store mængder i huden og bindevævet.
Denne aminosyre er nødvendig for den normale funktion af centralnervesystemet og opretholdelsen af en god prostata sundhed. Det fungerer som en hæmmende neurotransmitter og kan dermed forebygge epileptiske anfald.
Glycin bruges til behandling af manio-depressiv psykose, og det kan også være effektivt mod hyperaktivitet. Overskydende glycin i kroppen giver en følelse af træthed, men en passende mængde giver kroppen energi. Om nødvendigt kan glycin omdannes til serin i kroppen.
Histidin
Histidin er en essentiel aminosyre, der fremmer vævsvækst og reparation, er en del af myelinskederne, der beskytter nerveceller, og er også nødvendig for dannelsen af røde og hvide blodlegemer. Histidin beskytter kroppen mod de skadelige virkninger af stråling, fremmer fjernelse af tungmetaller fra kroppen og hjælper med AIDS.
For højt histidinindhold kan føre til stress og endda psykiske lidelser (agitation og psykose).
Utilstrækkelige niveauer af histidin i kroppen forværrer tilstanden af reumatoid arthritis og døvhed forbundet med skade på hørenerven. Methionin hjælper med at sænke niveauet af histidin i kroppen.
Histamin, en meget vigtig bestanddel af mange immunologiske reaktioner, syntetiseres ud fra histidin. Det fremmer også seksuel ophidselse. I denne henseende kan den samtidige brug af kosttilskud indeholdende histidin, niacin og pyridoxin (nødvendigt for syntesen af histamin) være effektiv til seksuelle lidelser.
Da histamin stimulerer udskillelsen af mavesaft, hjælper brugen af histidin med fordøjelsesforstyrrelser forbundet med lav surhed af mavesaft.
Personer, der lider af maniodepression, bør ikke tage histidin, medmindre en mangel på denne aminosyre er klart fastslået. Histidin findes i ris, hvede og rug.
Isoleucin
Isoleucin er en af de BCAA-aminosyrer og essentielle aminosyrer, der er nødvendige for syntesen af hæmoglobin. Det stabiliserer og regulerer også blodsukkerniveauer og energiforsyningsprocesser.Isoleucinmetabolisme forekommer i muskelvæv.
Kombineret brug med isoleucin og valin (BCAA) øger udholdenheden og fremmer muskelvævsgendannelse, hvilket er særligt vigtigt for atleter.
Isoleucin er nødvendigt for mange psykiske sygdomme. En mangel på denne aminosyre resulterer i symptomer, der ligner hypoglykæmi.
Fødevarekilder til isoleucin omfatter mandler, cashewnødder, kylling, kikærter, æg, fisk, linser, lever, kød, rug, de fleste frø og sojaproteiner.
Der er biologisk aktive kosttilskud, der indeholder isoleucin. I dette tilfælde er det nødvendigt at opretholde den korrekte balance mellem isoleucin og to andre forgrenede BCAA-aminosyrer - leucin og valin.
Leucin
Leucin er en essentiel aminosyre sammen med isoleucin og valin, en af de tre forgrenede BCAA-aminosyrer. Sammen beskytter de muskelvæv og er energikilder og fremmer også genopretning af knogler, hud og muskler, så deres brug anbefales ofte i restitutionsperioden efter skader og operationer.
Leucin sænker også blodsukkerniveauet en smule og stimulerer frigivelsen af væksthormon. Fødevarekilder til leucin omfatter brune ris, bønner, kød, nødder, sojamel og hvedemel.
Kosttilskud indeholdende leucin bruges i kombination med valin og isoleucin. De skal tages med forsigtighed for at undgå at forårsage hypoglykæmi. Overskydende leucin kan øge mængden af ammoniak i kroppen.
Lysin
Lysin er en essentiel aminosyre, der er en del af næsten ethvert protein. Det er nødvendigt for normal knogledannelse og vækst hos børn, fremmer absorptionen af calcium og opretholder normalt nitrogenmetabolisme hos voksne.
Denne aminosyre er involveret i syntesen af antistoffer, hormoner, enzymer, kollagendannelse og vævsreparation. Lysin bruges i restitutionsperioden efter operationer og sportsskader. Det sænker også serum triglyceridniveauer.
Lysin har en antiviral effekt, især mod vira, der forårsager herpes og akutte luftvejsinfektioner. Det anbefales at tage kosttilskud indeholdende lysin i kombination med C-vitamin og bioflavonoider til virussygdomme.
En mangel på denne essentielle aminosyre kan føre til anæmi, blødninger i øjeæblet, enzymforstyrrelser, irritabilitet, træthed og svaghed, dårlig appetit, langsom vækst og vægttab, samt forstyrrelser i reproduktionssystemet.
Fødevarekilder til lysin omfatter ost, æg, fisk, mælk, kartofler, rødt kød, soja og gærprodukter.
Methionin
Methionin er en essentiel aminosyre, der hjælper med at behandle fedtstoffer og forhindrer deres aflejring i leveren og på arteriernes vægge. Syntesen af taurin og cystein afhænger af mængden af methionin i kroppen. Denne aminosyre fremmer fordøjelsen, sørger for afgiftningsprocesser (primært neutralisering af giftige metaller), reducerer muskelsvaghed, beskytter mod strålingseksponering og er nyttig ved osteoporose og kemiske allergier.
Denne aminosyre bruges i kompleks behandling af reumatoid arthritis og toksikose af graviditet. Methionin har en udtalt antioxidant effekt, da det er en god kilde til svovl, som inaktiverer frie radikaler. Det bruges til Gilberts syndrom og leverdysfunktion. Methionin er også nødvendigt for syntesen af nukleinsyrer, kollagen og mange andre proteiner. Det er nyttigt for kvinder, der modtager orale hormonelle præventionsmidler. Methionin sænker histaminniveauet i kroppen, hvilket kan være nyttigt ved skizofreni, når mængden af histamin er forhøjet.
Methionin i kroppen omdannes til cystein, som er en forløber for glutathion. Dette er meget vigtigt i tilfælde af forgiftning, når store mængder glutathion er påkrævet for at neutralisere toksiner og beskytte leveren.
Fødevarekilder til methionin: bælgfrugter, æg, hvidløg, linser, kød, løg, sojabønner, frø og yoghurt.
Ornithin
Ornithin hjælper med at frigive væksthormon, som hjælper med at forbrænde fedt i kroppen. Denne effekt forstærkes, når ornithin bruges i kombination med arginin og carnitin. Ornithin er også afgørende for immunsystemet og leverfunktionen, og deltager i afgiftningsprocesser og genopretning af leverceller.
Ornithin i kroppen syntetiseres fra arginin og tjener til gengæld som en forløber for citrullin, prolin og glutaminsyre. Høje koncentrationer af ornithin findes i huden og bindevævet, så denne aminosyre hjælper med at reparere beskadiget væv.
Kosttilskud indeholdende ornithin bør ikke gives til børn, gravide og ammende mødre eller til personer med tidligere skizofreni.
Phenylalanin
Phenylalanin er en essentiel aminosyre. I kroppen kan det omdannes til en anden aminosyre - tyrosin, som igen bruges i syntesen af to hovedneurotransmittere: dopamin og noradrenalin. Derfor påvirker denne aminosyre humøret, reducerer smerter, forbedrer hukommelsen og indlæringsevnen og undertrykker appetitten. Det bruges til behandling af gigt, depression, menstruationssmerter, migræne, fedme, Parkinsons sygdom og skizofreni.
Phenylalanin findes i tre former: L-phenylalanin (den naturlige form og det er den, der er en del af de fleste proteiner i menneskekroppen), D-phenylalanin (en syntetisk spejlform, har en smertestillende effekt), DL-phenylalanin ( kombinerer de gavnlige egenskaber af de to tidligere former, bruges det normalt til præmenstruelt syndrom.
Kosttilskud indeholdende phenylalanin bør ikke gives til gravide kvinder, personer med angstanfald, diabetes, forhøjet blodtryk, phenylketonuri, pigmenteret melanom.
Proline
Proline forbedrer hudens tilstand ved at øge kollagenproduktionen og reducere dets tab med alderen. Hjælper med at genoprette bruskoverflader i leddene, styrker ledbånd og hjertemuskler. For at styrke bindevævet bruges prolin bedst i kombination med C-vitamin.
Prolin kommer hovedsageligt ind i kroppen fra kødprodukter.
Serin
Serin er nødvendigt for normal metabolisme af fedt og fedtsyrer, vækst af muskelvæv og opretholdelse af et normalt immunsystem.
Serin syntetiseres i kroppen fra glycin. Som fugtgivende middel indgår det i mange kosmetiske produkter og dermatologiske præparater.
Taurin
Taurin findes i høje koncentrationer i hjertemusklen, hvide blodlegemer, skeletmuskler og centralnervesystemet. Det er involveret i syntesen af mange andre aminosyrer og er også en vigtig komponent i galden, som er nødvendig for fordøjelsen af fedtstoffer, absorptionen af fedtopløselige vitaminer og for at opretholde normale kolesterolniveauer i blodet.
Derfor er taurin nyttig til åreforkalkning, ødem, hjertesygdomme, arteriel hypertension og hypoglykæmi. Taurin er nødvendigt for det normale stofskifte af natrium, kalium, calcium og magnesium. Det forhindrer fjernelse af kalium fra hjertemusklen og hjælper derfor med at forhindre visse hjerterytmeforstyrrelser. Taurin har en beskyttende effekt på hjernen, især under dehydrering. Det bruges til behandling af angst og agitation, epilepsi, hyperaktivitet og anfald.
Kosttilskud med taurin gives til børn med Downs syndrom og muskelsvind. I nogle klinikker indgår denne aminosyre i kompleks behandling af brystkræft. Overdreven udskillelse af taurin fra kroppen forekommer ved forskellige tilstande og metaboliske lidelser.
Arytmier, forstyrrelser i blodpladedannelse, candidiasis, fysisk eller følelsesmæssig stress, tarmsygdomme, zinkmangel og alkoholmisbrug fører til taurinmangel i kroppen. Alkoholmisbrug forringer også kroppens evne til at optage taurin.
Ved diabetes øges kroppens behov for taurin, og omvendt mindsker det at tage kosttilskud indeholdende taurin og cystin behovet for insulin. Taurin findes i æg, fisk, kød, mælk, men findes ikke i planteproteiner.
Det syntetiseres i leveren fra cystein og fra methionin i andre organer og væv i kroppen, forudsat at der er en tilstrækkelig mængde vitamin B6. I tilfælde af genetiske eller metaboliske lidelser, der forstyrrer syntesen af taurin, er det nødvendigt at tage et kosttilskud med denne aminosyre.
Threonin
Threonin er en essentiel aminosyre, der hjælper med at opretholde et normalt proteinstofskifte i kroppen. Det er vigtigt for syntesen af kollagen og elastin, hjælper leveren og er involveret i fedtstofskiftet i kombination med asparaginsyre og methionin.
Threonin findes i hjertet, centralnervesystemet, skeletmuskulaturen og forhindrer aflejring af fedtstoffer i leveren. Denne aminosyre stimulerer immunsystemet, da det fremmer produktionen af antistoffer. Threonin findes i meget små mængder i korn, så vegetarer er mere tilbøjelige til at have mangel på denne aminosyre.
Tryptofan
Tryptofan er en essentiel aminosyre, der er nødvendig for produktionen af niacin. Det bruges til at syntetisere serotonin, en af de vigtigste neurotransmittere, i hjernen. Tryptofan bruges til søvnløshed, depression og til at stabilisere humør.
Det hjælper med hyperaktivitetsforstyrrelser hos børn, bruges til hjertesygdomme, til at kontrollere kropsvægt, reducere appetit og også til at øge frigivelsen af væksthormon. Hjælper med migræneanfald, hjælper med at reducere de skadelige virkninger af nikotin. Mangel på tryptofan og magnesium kan øge spasmer i kranspulsårerne.
De rigeste fødekilder til tryptofan omfatter brune ris, landost, kød, jordnødder og sojaprotein.
Tyrosin
Tyrosin er en forløber for neurotransmitterne noradrenalin og dopamin. Denne aminosyre er involveret i humørregulering; mangel på tyrosin fører til en mangel på noradrenalin, som igen fører til depression. Tyrosin undertrykker appetitten, hjælper med at reducere fedtoplagring, fremmer melatoninproduktionen og forbedrer binyre-, skjoldbruskkirtel- og hypofysefunktionen.
Tyrosin er også involveret i phenylalanin metabolisme. Skjoldbruskkirtelhormoner dannes, når jodatomer tilsættes tyrosin. Det er derfor ikke overraskende, at lavt plasmatyrosin er forbundet med hypothyroidisme.
Symptomer på tyrosinmangel omfatter også lavt blodtryk, lav kropstemperatur og restless leg syndrome.
Kosttilskud med tyrosin bruges til at lindre stress og menes at hjælpe med kronisk træthedssyndrom og narkolepsi. De bruges mod angst, depression, allergier og hovedpine samt til medicinabstinenser. Tyrosin kan være nyttigt ved Parkinsons sygdom. Naturlige kilder til tyrosin omfatter mandler, avocadoer, bananer, mejeriprodukter, græskarkerner og sesamfrø.
Tyrosin kan syntetiseres fra phenylalanin i den menneskelige krop. Kosttilskud med phenylalanin tages bedst inden sengetid eller sammen med fødevarer, der indeholder store mængder kulhydrater.
Under behandling med monoaminoxidasehæmmere (normalt ordineret til depression) bør du næsten helt undgå fødevarer, der indeholder tyrosin og ikke tage kosttilskud med tyrosin, da dette kan føre til en uventet og kraftig stigning i blodtrykket.
Valin
Valin er en essentiel aminosyre med stimulerende effekt, en af BCAA-aminosyrerne, og kan derfor bruges af muskler som energikilde. Valin er nødvendigt for muskelstofskiftet, reparation af beskadiget væv og for at opretholde et normalt nitrogenstofskifte i kroppen.
Valin bruges ofte til at rette op på alvorlige aminosyremangler som følge af stofmisbrug. Dets overdrevent høje niveau i kroppen kan føre til symptomer som paræstesi (fornemmelse af nåle) og endda hallucinationer.
Valin findes i følgende fødevarer: korn, kød, svampe, mejeriprodukter, jordnødder, sojaprotein.
Valintilskud bør afbalanceres med de andre forgrenede aminosyrer BCAA L-leucin og L-isoleucin.
Aminosyrers egenskaber kan opdeles i to grupper: kemisk og fysisk.
Aminosyrers kemiske egenskaber
Afhængigt af forbindelserne kan aminosyrer udvise forskellige egenskaber.
Aminosyreinteraktioner:
Aminosyrer danner som amfotere forbindelser salte med både syrer og baser.
Som carboxylsyrer danner aminosyrer funktionelle derivater: salte, estere, amider.
Interaktion og egenskaber af aminosyrer med grunde:
Der dannes salte:
NH 2 -CH 2 -COOH + NaOH NH 2 -CH 2 -COONa + H2O
Natriumsalt + 2-aminoeddikesyre Natriumsalt af aminoeddikesyre (glycin) + vand
Interaktion med alkoholer:
Aminosyrer kan reagere med alkoholer i nærværelse af hydrogenchloridgas og bliver til ester. Aminosyreestere har ikke en bipolær struktur og er flygtige forbindelser.
NH2-CH2-COOH + CH3OH NH2-CH2-COOCH3 + H2O.
Methylester / 2-aminoeddikesyre /
Interaktion ammoniak:
Der dannes amider:
NH2-CH(R)-COOH + H-NH2 = NH2-CH(R)-CONH2 + H2O
Interaktion af aminosyrer med stærke syrer:
Vi får salte:
HOOC-CH2-NH2 + HCl → Cl (eller HOOC-CH2-NH2*HCl)
Disse er de grundlæggende kemiske egenskaber ved aminosyrer.
Aminosyrers fysiske egenskaber
Lad os liste de fysiske egenskaber af aminosyrer:
- Farveløs
- Har en krystallinsk form
- De fleste aminosyrer har en sød smag, men afhængigt af radikalet (R) kan de være bitre eller smagløse
- Letopløseligt i vand, men dårligt opløseligt i mange organiske opløsningsmidler
- Aminosyrer har egenskaben optisk aktivitet
- Smelter under nedbrydning ved temperaturer over 200°C
- Ikke-flygtig
- Vandige opløsninger af aminosyrer i sure og alkaliske miljøer leder elektrisk strøm
De kemiske egenskaber af a-aminosyrer bestemmes i det mest generelle tilfælde af tilstedeværelsen af carboxyl- og amingrupper på det samme carbonatom. Specificiteten af de funktionelle sidegrupper af aminosyrer bestemmer forskellene i deres reaktivitet og individualiteten af hver aminosyre. Sidefunktionelle gruppers egenskaber kommer i højsædet i polypeptidernes og proteinernes molekyler, dvs. efter at amin- og carboxylgrupperne har gjort deres arbejde - danner de en polyamidkæde.
Så de kemiske egenskaber af selve aminosyrefragmentet er opdelt i reaktioner af aminer, reaktioner af carboxylsyrer og egenskaber på grund af deres gensidige indflydelse.
Carboxylgruppen viser sig i reaktioner med alkalier - danner carboxylater, med alkoholer - danner estere, med ammoniak og aminer - danner syreamider, a-aminosyrer decarboxyleres ganske let ved opvarmning og under påvirkning af enzymer (skema 4.2.1) .
Denne reaktion har vigtig fysiologisk betydning, da dens implementering in vivo fører til dannelsen af tilsvarende biogene aminer, der udfører en række specifikke funktioner i levende organismer. Når histidin decarboxyleres, dannes histamin, som har en hormonel effekt. I den menneskelige krop er det bundet, frigivet under inflammatoriske og allergiske reaktioner, anafylaktisk shock, forårsager udvidelse af kapillærer, sammentrækning af glatte muskler og kraftigt øger udskillelsen af saltsyre i maven.
Også ved decarboxyleringsreaktionen, sammen med hydroxyleringsreaktionen af den aromatiske ring, dannes en anden biogen amin, serotonin, ud fra tryptofan. Det findes hos mennesker i tarmceller i blodplader, i giftene fra coelenterater, bløddyr, leddyr og padder og findes i planter (bananer, kaffe, havtorn). Serotonin udfører mediatorfunktioner i det centrale og perifere nervesystem, påvirker blodkarrenes tonus, øger modstanden af kapillærer og øger antallet af blodplader i blodet (Diagram 4.2.2).
Aminogruppen af aminosyrer viser sig i reaktioner med syrer, danner ammoniumsalte og acyleres
Skema 4.2.1
Skema 4.2.2
og alkylater, når det reagerer med syrehalogenider og alkylhalogenider, danner det med aldehyder Schiff-baser, og med salpetersyrling danner det ligesom almindelige primære aminer de tilsvarende hydroxyderivater, i dette tilfælde hydroxysyrer (skema 4.2.3).
Skema 4.2.3
Den samtidige deltagelse af aminogruppen og carboxylfunktionen i kemiske reaktioner er ret forskelligartet. a-Aminosyrer danner komplekser med ioner af mange divalente metaller - disse komplekser bygges med deltagelse af to aminosyremolekyler pr. metalion, mens metallet danner to typer bindinger med ligander: carboxylgruppen giver en ionbinding med metallet , og aminogruppen deltager med sit enlige elektronpar, der koordinerer til metallets frie orbitaler (donor-acceptorbinding), hvilket giver såkaldte chelatkomplekser (skema 4.2.4, metaller er arrangeret i en række efter stabiliteten af komplekserne).
Da et aminosyremolekyle indeholder både en sur og en basisk funktion, er interaktionen mellem dem bestemt uundgåelig - det fører til dannelsen af et indre salt (zwitterion). Da det er et salt af en svag syre og en svag base, vil det let hydrolysere i en vandig opløsning, dvs. systemet er i ligevægt. I den krystallinske tilstand har aminosyrer en rent zwitterionisk struktur, deraf de høje koncentrationer af disse stoffer (skema 4.2.5).
Skema 4.2.4
Skema 4.2.5
Ninhydrinreaktionen er af stor betydning for påvisningen af aminosyrer i deres kvalitative og kvantitative analyse. De fleste aminosyrer reagerer med ninhydrin og frigiver det tilsvarende aldehyd, og opløsningen bliver intens blå-violet (nm); orange opløsninger (nm) giver kun prolin og hydroxyprolin. Reaktionsskemaet er ret komplekst, og dets mellemstadier er ikke helt klare; det farvede reaktionsprodukt kaldes "Ruemann violet" (skema 4.2.6).
Diketopiperaziner dannes ved at opvarme frie aminosyrer, eller endnu bedre, ved at opvarme deres estere.
Skema 4.2.6
Reaktionsproduktet kan bestemmes ved dets struktur - som et derivat af en heterocyklisk pyrazin og ved reaktionsskemaet - som et cyklisk dobbeltamid, da det dannes ved interaktionen af aminogrupper med carboxylfunktioner i henhold til det nukleofile substitutionsskema ( Skema 4.2.7).
Dannelsen af a-aminosyrepolyamider er en variation af den ovenfor beskrevne reaktion for dannelsen af dikepiperaziner, og at
Skema 4.2.7
Skema 4.2.8
en sort, som naturen sandsynligvis har skabt denne klasse af forbindelser til. Essensen af reaktionen er et nukleofilt angreb af amingruppen i en α-aminosyre på carboxylgruppen i den anden α-aminosyre, mens amingruppen i den anden aminosyre sekventielt angriber carboxylgruppen i den tredje aminosyre. , etc. (diagram 4.2.8).
Resultatet af reaktionen er et polyamid eller (kaldet i forhold til proteiners og proteinlignende forbindelsers kemi) polypeptid. Følgelig kaldes -CO-NH- fragmentet en peptidenhed eller peptidbinding.
Aminosyrer er heterofunktionelle organiske forbindelser, hvis molekyler omfatter en aminogruppe NH2 og en carboxylgruppe COOH
Aminoeddikesyre
aminopropansyre
Fysiske egenskaber.
Aminosyrer er farveløse krystallinske stoffer, der er opløselige i vand. Afhængigt af radikalen kan de være sure, bitre og smagløse.
Kemiske egenskaber
Aminosyrer er amfotere organiske forbindelser (på grund af aminogruppen udviser de basiske egenskaber og på grund af carboxylgruppen COOH udviser de sure egenskaber)
Reagerer med syrer
H 2 N – CH 2 – COOH + NaOH = Cl- aminoeddikesyre
Reagerer med alkalier
H 2 N – CH 2 – COOH + NaOH = H 2 N – CH 3 – COONa + H 2 O- natriumsalt af glycin
Reager med basiske oxider
2H 2 N – CH 2 – COOH + CuO = (H 2 N – OH 2 – COO) 2 + H 2 O- kobberglycinsalt
Billet nr. 17
Forholdet mellem struktur, egenskaber og anvendelser ved hjælp af eksemplet med simple stoffer.
De fleste ikke-metaller af simple stoffer er karakteriseret ved en molekylær struktur, og kun få af dem har en ikke-molekylær struktur.
Ikke-molekylær struktur
C, B, Si
Disse ikke-metaller har atomare krystalgitre, så de har stor hårdhed og meget høje smeltepunkter.
Tilsætning af bor til stål og legeringer af aluminium, kobber, nikkel osv. forbedrer deres mekaniske egenskaber.
Ansøgning:
1. Diamant – til boring af sten
2. Grafit - til fremstilling af elektroder, neutronmoderatorer i atomreaktorer, som et smøremiddel i teknologi.
3. Kul, der hovedsageligt består af kulstof, er adsbent - til fremstilling af calciumcarbid og sort maling.
Molekylær struktur
F 2, O 2, Cl 2, Br 2, N 2, I 2, S 8
Disse ikke-metaller er karakteriseret ved molekylære krystalgitre i fast tilstand og er under normale forhold gasser, væsker eller faste stoffer med lave smeltepunkter.
Ansøgning:
1. Acceleration af kemiske reaktioner, herunder i metallurgi
2. Metalskæring og svejsning
3. I flydende form i raketmotorer
4. I luftfart og ubåde til vejrtrækning
5. I medicin
Proteiner er ligesom biopolymerer. Primær, sekundær og tertiær struktur af proteiner. Egenskaber og biologiske egenskaber af proteiner.
Proteiner er biopolymerer, hvis molekyler omfatter aminosyrerester
Proteiner har primære, sekundære, tertiære og kvaternære strukturer.
Den primære struktur er en, der består af aminosyrerester, der er indbyrdes forbundet med pektidbindinger.
Den sekundære struktur er en kæde viklet ind i en spiral, og ud over peptidbindinger er der hydrogenbindinger
Den tertiære struktur er en spiral snoet til en kugle og har desuden S-S sulfidbindinger
Kvartær struktur - dobbelt helix viklet til en kugle
Fysiske egenskaber
Proteiner er amfotere elektrolytter. Ved en vis pH-værdi i miljøet er antallet af positive og negative ladninger i et proteinmolekyle det samme. Proteiner har en varieret struktur. Der er proteiner, der er uopløselige i vand, og der er proteiner, der er letopløselige i vand. Der er proteiner, der er kemisk inaktive og resistente over for midler. Der er proteiner, der er ekstremt ustabile. Der er proteiner, der ligner tråde, der når hundredvis af nanometer i længden; Der er proteiner, der har form som kugler med en diameter på kun 5-7 nm. De har en stor molekylvægt (104-107).
Kemiske egenskaber
1. Denatureringsreaktionen er ødelæggelsen af et proteins primære struktur under påvirkning af temperatur.
2. Farvereaktioner på proteiner
a) Interaktion af protein med Cu(OH)2
2NaOH + CuSO4 = Na2SO4 + Cu(OH)2
b) Interaktion af protein med HNO 3
Reagenset for svovl er blyacetat (CH 3 COO) 2 Pb, der dannes et sort bundfald PbS
Biologisk rolle
Proteiner er byggematerialer
Proteiner er en væsentlig bestanddel af alle cellulære strukturer
Proteiner er enzymer, der fungerer som katalysatorer
Regelmæssige proteiner: disse inkluderer hormoner
Proteiner er et middel til beskyttelse
Proteiner som energikilde