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

О том, что такое аминокислоты — строительный материал белков в нашем организме и участник метаболических процессов, — порталу Vokrugsveta.ru рассказала Марина Савкина, ведущий консультант по лабораторной медицине, ведущий эксперт Центра молекулярной диагностики CMD ФБУН ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора

Что такое аминокислоты и какими они бывают

«Аминокислоты — это структурные элементы белков, основного строительного материала для нашего организма. Известны сотни аминокислот, но для организма человека из них важны двадцать».

Марина Савкина

Ведущий консультант по лабораторной медицине

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

А другие мы должны получать с продуктами питания — это незаменимые аминокислоты. Незаменимых аминокислот девять — гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин.

Важно отметить, что 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 также условно незаменимым в периоды развития, когда его образование в организме недостаточно для удовлетворения потребностей, например, у взрослых при метаболическом стрессе или у растущих детей.

Как «работают» аминокислоты

В основном аминокислоты идут на строительство мышечной ткани, но для этого в наш организм должны поступать полноценные белки, которые содержат все аминокислоты. Поступившие с пищевыми продуктами белки в нашем организме распадаются до аминокислот, которые далее используются для синтеза собственных белков. Аминокислоты могут объединяться в разной последовательности, образуя тысячи белков, необходимых для нормальной работы нашего организма. Последовательности аминокислот для каждого белка записаны в генетическом коде.

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

При недостаточном поступлении полноценного белка, организм начинает получать необходимые аминокислоты из белков мышц, печени.

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

Аминокислоты также участвуют в синтезе АТФ (аденозинтрифосфорная кислота — является основным и универсальным источником энергии, используемым клеткой для осуществления всех жизненных процессов. Благодаря расщеплению АТФ клетки могут осуществлять активный транспорт, синтезировать необходимые вещества, делиться и т. д., т. е. она играет основную роль в обмене энергии в клетках живых организмов), могут превращаться в глюкозу.

Аминокислоты как возможный ключ к молодости

В последнее время ряд исследований выявил роль некоторых аминокислот в процессах старения. Так, согласно статье, опубликованной в журнале Science, добавление в пищу таурина (выработка этой аминокислоты 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.

Незаменимая аминокислота изолейцин также имеет влияние на здоровье и долголетие. Исследователи из Университета штата Висконсин (США), статья которых была опубликована в журнале Cell Metabolism, провели эксперимент на генетически модифицированных лабораторных мышах. Оказалось, что мыши, получавшие рацион, в котором на две трети была снижена концентрация изолейцина, начали быстро терять жировую ткань, а их продолжительность жизни увеличилась — самцы, в среднем, прожили на 33% дольше, а самки на 7% дольше, чем мыши в других группах.

Но и это еще не все — оценка 26 показателей здоровья, от мышечной силы и выносливости до качества шерсти, показала, что «низкоизолейциновые» мыши, благодаря всего лишь небольшому изменению в питании, получили здоровую и долгую старость, так как вплоть до смерти были в гораздо лучшей физической форме, чем животные из других групп.

При этом «низкоизолейциновые» мыши не только потребляли заметно больше калорий, чем их товарищи, питавшиеся иначе, но и сжигали больше калорий, что позволяло им сохранять низкий вес просто за счет изменений в обмене веществ, а не за счет физических нагрузок. Кроме того, диета с низким содержанием изолейцина позволяла поддерживать стабильный уровень сахара в крови мышей и снижала риск развития рака у самцов.

Хотя полученные результаты можно считать многообещающими, люди не могут отказаться от изолейцина, потому что эта аминокислота им жизненно необходима, отмечают ученые. Тем не менее, тот факт, что снижение содержания 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 тем самым позволяющий прожить долгую и здоровую жизнь.

^{Татьяна Щеглова}

Как запасаться аминокислотами

При сбалансированном питании нет потребности в белковых и аминокислотных добавках. Полный спектр аминокислот содержится в мясе, молоке, яйцах и рыбе. В желатине нет триптофана, а растительный белок часто дефицитен по лизину или метионину.

Из растительной пищи практически полноценным является только соевый белок за исключением содержания метионина. Но при переработке соевый белок может потерять некоторое количество цистеина и лизина. Поэтому люди, придерживающиеся вегетарианства, должны дополнительно компенсировать поступление аминокислот. Например, ежедневно употреблять разные растительные белки.

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

Если нарушен обмен аминокислот

К сожалению, не у всех все так гладко с обменом аминокислот. Встречаются генетически обусловленные состояния, которые сопровождаются нарушением метаболизма аминокислот — наследственные болезни обмена веществ, относящиеся к аминоацидопатиям. К примеру, у пациентов с гомоцистинурией нарушен обмен аминокислоты метионина, с метилмалоновой ацидемией (ацидурией) — изолейцина, валина, треонина, метионина; с болезнью «кленового сиропа» — лейцина, изолейцина, валина.

Людям с подозрением 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.

Аминокислоты для спорта

Сегодня белковые/аминокислотные добавки популярны среди спортсменов. Например, часто можно видеть аббревиатуру — BCAA (branched-chain amino acids). Это три незаменимые аминокислоты с разветвленной цепью — лейцин, изолейцин, валин. BCAA содержатся в основном 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 аминокислоты могут метаболизироваться в митохондриях скелетных мышц и обеспечивают энергией во время тренировки.