Lüsiin: funktsioonid

Järel absorptsioon, lüsiini viiakse hepatotsüütidesse (maks rakud) maksa kaudu valgud. maks on valgu ja aminohapete vahepealsete ainevahetuste jaoks esmatähtis - sarnaselt süsivesikuid ja lipiidid. Sest maks asub anatoomiliselt soolestiku ja alamjooksu vahel õõnesveen, on see võimeline sekkuma aminohapete homöostaasi ja reguleerima perifeersete elundite ja kudede aminohapete tarnimist sõltumata toidu tarbimisest. Kõik aminohapete metabolismi reaktsioonid võivad toimuda hepatotsüütides. Põhirõhk on valgu biosünteesil (uue valgu moodustumine), mis toimub pidevalt ribosoomid iga raku töötlemata endoplasmaatilise retikulumi (rER). Umbes 20% aminohapped võetud valgu moodustamiseks. Sünteesi kiirus suureneb pärast suure valgu tarbimist. Lüsiin on vajalik järgmiste valkude moodustamiseks:

struktuurne valgudNagu kollageen, mis on rakumembraanide komponent ja annab nahk, luu ja sidekoe in kõhr, Kõõlused ja sidemete vajalik mehaaniline stabiilsus.
Kokkutõmbav valgud - aktiin ja müosiin võimaldavad lihaste liikuvust.
Ensüümid, hormoonid - ainevahetuse kontroll.
Ioonkanalid ja transpordivalgud rakumembraanides - hüdrofoobse ja lipofiilse läbipääs molekulidvastavalt bioloogilise rakumembraan.
Plasma valgud - valgud, mis transpordivad aineid veres kudede ja elundite vahel, näiteks lipoproteiinid (lipiidide transport), hemoglobiin (hapniku transport), transferriin (raua transport) ja retinooli siduvad valgud (A-vitamiini transport); lisaks ainete transportimisele veres on plasmavalk albumiin vastutav ka onkotise rõhu säilitamise eest
Vere hüübimisfaktorid, näiteks fibrinogeen ja trombiin, mis on seotud nii välise kui ka sisemise vere hüübimisega, samuti organismi kaitse- ja kaitsereaktsioonidega
Immunoglobuliinid or antikehade - kaitse ja kaitse võõraste ainete eest.

Lisaks valgu biosünteesile on lüsiin oluline ka järgmistes protsessides:

Ristsidumine kollageen kiud hüdroksülüsiinina.
Biogeensete amiinide moodustumine
L-karnitiini süntees

Hüdroksüülimine lüsiini ajal kollageen biosüntees Pärast valgu biosünteesi mRNA-st - posttranslatsiooniliselt - individuaalne aminohapped valku integreeritud saab modifitseerida ensümaatiliselt ja mitteensümaatiliselt. Sellised struktuursed modifikatsioonid mõjutavad valkude funktsionaalseid omadusi. Eriti oluline on tõlkejärgne modifitseerimine lüsiini ja proliin fibroblastides sidekoe. Pärast üksikute kollageeni polüpeptiidahelate biosünteesi ribosoomid rER - st sisenevad need fibroblastide ER valendikku - sidekoe. Seal on mõned kollageeni lüsiini või proliini jäägid molekulid on modifitseeritud hüdroksügenaaside abil. Hüdroksügenaasid esindavad ensüümide kahevalentsega raud aktiivses kohas olev aatom, mis kinnitab substraatidele hüdroksüül (OH) rühma, antud juhul lüsiini või proliini. See OH-rühm on kollageeni kui struktuurvalgu funktsionaalsuse jaoks üsna otsustava tähtsusega. Paralleelselt hüdroksüülimisreaktsioonidega ühendatakse ER valendikus kolm kollageeni polüpeptiidahelat, moodustades vesinik sidemed ja disulfiidsidemed, mille tulemuseks on kolmeahelaline spiraalne molekul - kolmekordne spiraal -, mida nimetatakse prokollageeniks. Iga kollageen või kolmekordne spiraal võib koosneda 600 kuni 3,000 aminohapped, sõltuvalt kollageeni tüübist. Seejärel transporditakse prokollageen, mis sisaldab osaliselt hüdroksüülitud lüsiini ja proliini jääke, ER-st fibroblastide Golgi aparaati. Golgi aparaadis suhkur jäägid, näiteks glükoos ja galaktoos, on kinnitatud kollageeni hüdroksülüsiiniga. Seondumine toimub hüdroksülüsiini OH- ja OH-rühma vahel suhkur koos kõrvaldamine of vesi - O-glükosiidne side. Selle O-glükosüülimise tulemusena moodustuvad glükoproteiinid, mis aitavad valkude voltimisel või suurendavad kollageeni stabiilsust. Proliini hüdroksüülimine hüdroksüproliiniks viib peamiselt suurema tõmbetõmbeni tugevus kollageeni kolmekordse spiraali stabiilsus. Prokollageen lisatakse Golgi aparaadi sekretoorsetesse vesiikulitesse, mis rakumembraan fibroblasti ja vabastatakse rakuvälisesse ruumi eksotsütoosi teel (vesiikulite sulandumine membraaniga). Seejärel individuaalne kolmeahelaline kollageen molekulid kokku kollageenifibrillid (fibrillogenees). Järgmises etapis toimub kollageenfibrillide kovalentne ristsidumine kollageenkiudude moodustumisega, kusjuures ristsidumine toimub spetsiifiliste lüsiini ja hüdroksüülüsiini jääkide juures. Definitsiooni järgi nimetatakse kollageenideks ainult rakuvälise maatriksi tripelheelseid molekule. Praegu on teada 28 kollageenitüüpi (tüüp I kuni XXVIII), mis kuuluvad konkreetsetesse kollageeniperekondadesse, näiteks fibrillaarsed, retikulaarsed või helmeste nööriga kollageenid. Sõltuvalt kollageeni tüübist on hüdroksüülitud olekus rohkem või vähem lüsiini või proliini jääke. Seega modifitseeritakse rakkude basaalmembraanis üle 60% lüsiini molekulidest. Neist on seotud kuni 12% süsivesikuid. sisse kõhr, hüdroksüülitakse ka umbes 60% lüsiinijääkidest. Vaid väike osa neist (4%) on koos süsivesikuid. sisse nahk ja luu, ainult 20% lüsiinijääkidest on hüdroksülüsiini kujul. Süsivesikute fraktsioon on tühine 0.4% juures. Lüsiini ja proliini hüdroksüülimiseks on vaja C-vitamiini (askorbiinhape) on hädavajalik. Vitamiin C mõjutab hüdroksügenaasi aktiivsust, mis saab optimaalselt töötada ainult siis, kui see raud aatom on kahevalentses olekus. Erinevad oksüdeerivad ained, nagu fluor, hapnik, vesinik peroksiid ja selle aduktid on võimelised mikroelementilt elektronid eemaldama raud. Seega muundub raud kiiresti kahevalentsest (Fe2 +) kolmevalentseks vormiks (Fe3 +), mille tulemuseks on hüdroksügenaasi aktiivsuse halvenemine. Vitamiin C sellele vastu. Redutseerijana säilitab askorbiinhape hüdroksügenaasi rauaatomi kahevalentse oleku. Elektronide ülekandmisega taandab see Fe3 + Fe2 + -ks. C-vitamiini puudumine oleks viima kollageensete lüsiini ja proliini puuduliku hüdroksüülimiseni, mille tulemuseks on kahjustatud kollageeni molekulide moodustumine, mis ei suuda oma struktuurseid valgufunktsioone täita. Sellest tulenevalt kannatavad C-vitamiini puudulikkusega skorbuudiga patsiendid sageli kollageeni defektse biosünteesi põhjustatud sümptomite all. Nende hulka kuuluvad vaesed haavade paranemist, nahk probleemid ja põletik, samuti verejooks, lihaste raiskamine, liigesepõletik, habras veri laevadja luu valu verejooksu tõttu perioste all (subperiostaalne verejooks). Lisaks stimuleerib C-vitamiin geen ekspressioon kollageeni biosünteesiks ja on oluline nii prokollageeni vajalikuks eksotsütoosiks fibroblastist rakuvälisesse maatriksisse (rakuväline maatriks, rakkudevaheline aine, ECM, ECM) kui ka kollageeni fibrillide ristsidumiseks. Biogeense moodustumine amiinid Paljude teiste aminorühmade hulgas happed, toimib lüsiin biogeensete amiinide sünteesi eelkäijana. Lüsiini puhul tekitab karboksüülrühma lõhustamine - dekarboksüülimine - biogeense amadiinaveriini, mis kannab ka nimetust 1,5-diaminopentaan. Nagu kõik muud biogeensed amiinidreageerib kadaveriin alusena aminorühma (NH2) olemasolu tõttu. Prootoniaktseptorina võib see madalate või happeliste pH-väärtuste korral prootoneid (H +) absorbeerida ja seeläbi pH-väärtust tõsta. Kuna kadaveriin tekib bakterivalgude seedimisel (mädanemisel) ja sellel on põhiline iseloom, nimetatakse biogeenset amiini ka mädapõhjaks. Kadaveriini sünteesi lüsiinist soodustab soolestik bakterid, täpsemalt nende poolt ensüümide, dekarboksülaasid. Need nõuavad karboksüülrühma (CO2) - püridoksaali lõhustamist fosfaat (PLP) ja vitamiin B6. Seega mängib PLP koensüümi rolli ega tohi amino dekarboksüülimisel puududa happed biogeenseks amiinid. Biogeensed amiinid esindavad järgmiste ühendite eelkäijaid (sünteesi eelkäijad).

Alkaloidid
Hormoonid
Koensüümid - biogeensed amiinid beeta-alaniin ja tsüsteamiin on koensüümi A komponendid, mis toimivad vaheainevahetuses atsüülrühmade universaalse ülekandena
Vitamiinid - beeta-alaniini on B5-vitamiini oluline komponent (pantoteenhape); propanoolamiin esindab vitamiini B12 (kobalamiin).
Fosfolipiidid - koagulandi ja trombokinaasilaadse aine fosfatidüületanoolamiini ja -seriini moodustamiseks on vaja etanoolamiini.

Mõned vabad biogeensed amiinid võivad isegi ise füsioloogiliselt mõjuda. Näiteks gamma-aminovõihape (GABA), mida toodetakse glutamaatja histamiin ja serotoniini toimivad keskuses neurotransmitteritena - keemiliste saadetajatena närvisüsteem. L-karnitiini süntees ja selle osalemine raku ainevahetuses Inimese organism saab L-karnitiini ise happed lüsiin ja metioniini. Suukaudne lüsiini tarbimine põhjustab karnitiini taseme olulist tõusu plasmas. Näiteks pärast singlit annus 5 g lüsiini, tõuseb karnitiini plasmatase 72-tunnise perioodi jooksul kuus korda. Karnitiini sünteesiks, mis toimub maksas, neerudes ja aju, olulised kofaktorid C-vitamiin, B3-vitamiin (niatsiin), B6-vitamiin (püridoksiin) ja rauda peab olema kättesaadav piisavas koguses lisaks lüsiinile ja metioniini. L-karnitiin on looduslikult esinev vitamiinitaoline aine, mis osaleb selles energia metabolism ja mängib võtmerolli rasvade ainevahetus. L-karnitiin on seotud pika ahelaga transpordiga rasvhapped (C12 kuni C22) läbi sisemise mitokondriaalmembraani ja tagab neile beetaoksüdatsiooni (küllastunud rasvhapete lagunemine), mis toimub mitokondriaalmaatriksis. Kuigi pika ahelaga küllastunud rasvhapped võivad hõlpsasti ületada välimise mitokondriaalmembraani, vajavad nad L-karnitiini kui transpordimolekuli, et läbida ka sisemine mitokhendriaalmembraan. Mitokondriaalse välimise membraani korral aktiveeritakse rasvhappejäägid atsüülrühmad ATP-sõltuva sideme abil koensüümiga A - moodustub atsüül-koensüüm A. See aktiveerimine on hädavajalik, sest rasvhapped on suhteliselt inertsed ja võivad reageerida ainult atsüül-CoA kujul. Seejärel viiakse rasvhappejääk ka mitokondriaalse välimise membraani juures koensüümist A karnitiiniks karnitiinipalmitüültransferaas I (CPT I) mõjul, mida tuntakse ka kui karnitiinatsüültransferaas I. Saadud atsüülkarnitiin muundatakse seejärel karnitiiniks . Saadud atsüülkarnitiin transporditakse nüüd mitokondrioni sisemusse C-atsüülkarnitiini translokaasi abil. Seal kannab karnitiinpalmitoüül või atsüültransferaas II atsüülijäägi karnitiinist CoA-sse, nii et atsüül-CoA on jälle olemas. Selles protsessis vabanenud L-karnitiin tagastatakse translokaasi abil antioksüdant raku tsütosooli koos atsüül-karnitiiniga. Saadud atsüül-CoA jääb mitokondrite maatriksisse ja on nüüd lagundamiseks valmis. Beetaoksüdatsioon ehk aktiveeritud rasvhapete lagunemine toimub järk-järgult 4 üksiku reaktsiooni korduvas järjestuses. 4 üksiku reaktsiooni ühe järjestuse saadused hõlmavad kaks rasvhappemolekuli süsinik lühemad aatomid atsüül-CoA kujul ja atsetüüljääk, mis on seotud koensüümiga A, mis koosneb kahest rasvhappe eraldatud C-aatomist. Rasvhape, mis on kahe C-aatomi võrra väiksem, viiakse tagasi beetaoksüdatsiooni esimesse etappi ja see lüheneb veel kord. Seda reaktsioonijärjestust korratakse seni, kuni lõppu on jäänud kaks atsetüül-CoA molekuli. Atsetüül-CoA voolab tsitraaditsüklisse edasiseks katabolismiks. Seal toodetakse energiat GTP (guanosiintrifosfaat), reduktsiooniekvivalentide (NADH, FADH2) ja süsinik dioksiid. NADH2 ja FADH2 tagavad järgneva mitokondriaalse hingamisahela jaoks vajalikud elektronid. Hingamisahela tulemus on jällegi energia tootmine, seekord ATP kujul (adenosiin trifosfaat), mis on organismi põhiliste, energiat tarbivate protsesside energiaallikana hädavajalik. Seda on vaja näiteks aktiivsete orgaaniliste molekulide sünteesiks mass transport läbi biomembraanide ja lihaste kokkutõmbeid. Atsetüül-CoA-d saab kasutada ka ketokehade või rasvhapete sünteesiks. Nii rasvhapped kui ketokehade atsetoatsetaat, atsetoon ja beeta-hüdroksübutüraat (BHB) esindavad organismi olulisi energiavarustajaid. Ketoonkehad moodustuvad mitokondrid hepatotsüütidest (maksarakkudest), eriti vähese süsivesikute tarbimise perioodidel, näiteks paastumine dieedid ja on keskse energiaallikaks närvisüsteem. Nälja ainevahetuse korral on aju võib saada kuni 80% energiast ketokehadest. Toidupiirangute ajal ketoonkehade energiavajaduse rahuldamine aitab säästa glükoos. Karnitiinpalmitoüültransferaasi substraadina osaleb karnitiin lisaks süsivesikute metabolismile ka rasvade ainevahetus. Piisavalt kõrge karnitiini plasmatase on CPT optimaalse reaktsioonikiiruse eeltingimus, mis on aktiivne eriti füüsilise stress ja võtab vastu rasvavarudest vabanevad rasvhapped mitokondrid energiat nõudvatest rakkudest ja teeb need kättesaadavaks L-karnitiini jaoks. Kui karnitiinatsüültransferaas I kannab atsüüljääke atsüül-CoA-st karnitiinile, suureneb vaba koensüümi A kogum mitokondriaalses maatriksis. Vaba CoA siseneb nüüd glükolüüsi (süsivesikute katabolism), milles monosahhariid (lihtne suhkur) glükoos laguneb järk-järgult püruvaat - püroviinhape. Edasiseks kataboliseerimiseks püruvaat, viiakse vaba CoA atsetüüljääki, moodustades atsetüül-CoA, mida kasutatakse energia saamiseks. Kuna püroviinhape muundub seondumata CoA abil pidevalt atsetüül-CoA-ks, on see ainult madalates kontsentratsioonides. Kui laktaat (piimhape) akumuleerub anaeroobsete seisundite tõttu intensiivse treeningu ajal lihaskoes, piimhape metaboliseerub püruvaat tõttu kontsentratsioon erinevused. Seega üleliigne laktaat laguneb ja püruvaadi kogum säilib, mis omakorda dekarboksüülitakse oksüdatiivselt atsetüül-CoA-ks püruvaadi dehüdrogenaasi toimel mitokondriaalses maatriksis. Lisaks selle tulemusena laktaat katabolism, lihaskiudude pH langus on ära hoitud, ennetades seega enneaegset väsimus. L-karnitiini muud toimed:

Kardioprotektiivne toime - karnitiin parandab süda lihas sisse südamepuudulikkus (südame võimetus jaotada veri vastavalt vajadusele keha poolt).
Lipiidide taset langetav toime - karnitiin vähendab triglütseriidide taset plasmas.
Immunostimuleeriv toime - karnitiin on võimeline parandama T ja B funktsioone lümfotsüüdid, samuti makrofaagid ja neutrofiilid.

L-karnitiini kättesaadavuse piirangud kas ebapiisava tarbimise või madala lüsiini ja plasmataseme tõttu metioniini, viima häiretele aastal energia metabolism. Madal karnitiini kontsentratsioon vähendab kanduri funktsiooni tõttu nii pika ahelaga rasvhapete läbimist läbi sisemise mitokondriaalse membraani kui ka rasvhapete lagunemist mitokondrite maatriksis. Pika ahelaga, kasutamiskõlbmatute atsüül-CoA estrite akumuleerumise ja rakkude tsütosooli puuduliku beetaoksüdatsiooni tagajärjel kannatab ATP varustus ja seega rakkude energiavarustus. See mõjutab eriti südamelihaseid, mis sõltuvad rasvhapete lagunemisest kui peamisest energiatootmise allikast glükogeeni väheste varude tõttu - glükoosi säilitav vorm. Karnitiini puudusest põhjustatud energiapuudus põhjustab vereringehäireid, mis oluliselt vähenevad hapnik transport sihtkohta süda. See suurendab kannatuste ohtu angiin pectorise sümptomid, mida iseloomustab a põletamine, pisaravool või krambitunne süda piirkonnas. Mittevastavus hapnik nõudluse ja hapnikuvarustuse tagajärjeks on müokardi isheemia (hapniku alakoormus müokard), mis pole harva müokardiinfarkti käivitaja (südameatakk). Lõpuks mängib L-karnitiini piisav kättesaadavus olulist rolli ennetamisel ja ravi ainevahetushäiretest halvasti perfusiooniga müokard. Karnitiini puudus mõjutab ka valkude ja süsivesikute ainevahetust. Rasvhapete vähenenud kasutamise tõttu karnitiinipuuduses tuleb energiavarustuse säilitamiseks üha enam kutsuda teisi substraate. Me räägime glükoosist ja valkudest. Glükoos transporditakse üha enam veri rakkudesse, kui on vaja energiat, põhjustades selle plasma kontsentratsioon maha kukkuma. Hüpoglükeemia (vere glükoosisisalduse langus) on tulemus. Puudulik atsetüül-CoA süntees rasvhapetest põhjustab maksa hepatotsüütides glükoneogeneesi (uus glükoosi moodustumine) ja ketogeneesi (ketokehade moodustumine) piiranguid. Ketoonkehad on eriti olulised nälga ainevahetuses, kus nad toimivad tsentraalse energiaallikana närvisüsteem. Energiarikkad substraadid hõlmavad ka valke. Kui rasvhappeid ei saa ATP saamiseks kasutada, suureneb valkude lagunemine lihastes ja muudes kudedes, millel on kaugeleulatuvad tagajärjed füüsilisele jõudlusele ja immuunsüsteemi.

L-karnitiin spordis

Karnitiini soovitatakse sageli kasutada a täiendamine neile isikutele, kes soovivad keharasva vähendamist treeningu ja dieet. Selles kontekstis öeldakse L-karnitiini viima kuni suurenenud oksüdeerumiseni (põletamine) pika ahelaga rasvhappeid. Lisaks peaks eeldatavasti suurenema karnitiini tarbimine vastupidavus jõudlust ja kiirendada taastumist pärast intensiivset treeningut. Uuringud on näidanud, et suurenenud karnitiini tarbimine koos toiduga viib rasvade lagunemise stimuleerimise kaudu jõudluse suurenemiseni või kehakaalu languseni, kui L-karnitiini oli varem kontsentratsioon lihaskiududes kas ebapiisava tarbimise, suurenenud kadude või geneetiliselt või muul viisil karnitiini sünteesi piirangute tõttu. Lisaks on L-karnitiini lisamine kasulik ka keharasva kaotusega inimestele, kes regulaarselt tegelevad sellega vastupidavus treenimine ja suurenenud energiavajadusega inimesed. Selle põhjuseks on mobiliseerimine triglütseriidid rasvavarudest, mis suureneb aeroobse treeningu ajal vastupidavus füüsiline koormus kui ka energiapuuduse ajal. Rasvhapete lagunemine rasvkoes ja järgnev vabade rasvhapete transport vereringes energiat nõudvatesse müotsüütidesse (lihasrakkudesse) on L-karnitiini efektiivsuse oluline eeltingimus. Aastal mitokondrid lihasrakkudest saab karnitiin lõpuks oma ülesande täita ja vabade rasvhapete beetaoksüdeerimiseks kättesaadavaks teha, transportides need mitokondrite maatriksisse. Sellest tulenevalt on piisavalt kõrge karnitiini sisaldus plasmas, et tagada rasvhapete prioriteetne kasutamine skeletilihaste peamiste energiatarnijatena puhkeolekus, postabsorptsioonifaasis, näljahädade ajal ja pikaajalise vastupidavuse korral ning seega kaotada liigne keha rasv. Kasutades peamiselt rasvhappeid, on L-karnitiinil kataboolsetel tingimustel valke säästev toime, näiteks vastupidavustreening või nälga. See kaitseb olulisi ensüüme, hormoonid, immunoglobuliinidlihaskoe, plasma, transpordi, struktuuri, vere hüübimise ja kontraktiilsed valgud. Seega säilitab L-karnitiin jõudluse ja sellel on immunostimuleeriv toime. Muude uuringute seas leidsid seda ka USA Connecticuti ülikooli teadlased L-karnitiini tarbimine parandab oluliselt keskmist vastupidavust ja kiiremini taastub pärast suurt füüsilist koormust. Need mõjud on arvatavasti tingitud rakkude heast energiavarustusest L-karnitiini poolt, mille tulemuseks on suurenenud verevool ja lihaste parem hapnikuvarustus. Pealegi viib tervislike harrastussportlaste veres piisavalt kõrge L-karnitiini kontsentratsioon märkimisväärselt madalamate vabade radikaalide tootmise, väiksema lihasvalu ja vähem lihaskahjustusi pärast treeningut. Neid mõjusid saab seletada laktaadi suurema lagunemisega, mis koguneb intensiivse treeningu ajal hapnikupuuduse tagajärjel. Kofeiiniga jookide joomine, näiteks kohv, tee, kakao or energiajoogid, võib toetada oksüdatiivsete rasvhapete katabolismi mitokondrites ja aidata vähendada keha rasva. Kofeiin on võimeline pärssima ensüümi fosfodiesteraasi aktiivsust, mis katalüüsib cAMP - tsüklilise adenosiin monofosfaat. Seega on rakkudes saadaval piisavalt kõrge cAMP kontsentratsioon. cAMP aktiveerub lipaas, mis viib lipolüüsi - lõhustumiseni triglütseriidid - rasvkoes. Sellele järgneb vabade rasvhapete suurenemine rasvkoes, nende eemaldamine plasmast maksa või lihastesse transpordivalgu abil albumiinja sellele järgnev rakuline beetaoksüdatsioon. Juba mõnda aega on teada, et kohv enne vastupidavustreeningut on rasva kadu eeliseid. Kuid, kohv enne pikaajalist vastupidavusharjutust tuleks vältida. Diureetilise toime tõttu kofeiin soodustab neerude kaudu vedeliku kadu, mis kestvussportlastel nagunii suureneb. Sportlikult aktiivsed inimesed peaksid karnitiini plasmataseme kõrge taseme säilitamiseks pöörama tähelepanu suurele lüsiini tarbimisele. Samamoodi tuleb regulaarselt tarbida metioniini, C-vitamiini, B3-vitamiini (niatsiini), B6-vitamiini (püridoksiin) ja rauda ei tohi karnitiini piisava sünteesi tagamiseks eirata. Füüsilise koormuse ajal või näljaseisundis kaob L-karnitiin paratamatult lihasest ja L-karnitiini estrite eritumine uriiniga suureneb. Kaotused suurendavad seda, et lihasele pakutakse rohkem rasvkoest vabu rasvhappeid (FFS). Järelikult on suurenenud vajadus L-karnitiini järele inimestel, kes kasutavad või dieet palju. Kaotusi saab kompenseerida suurenenud endogeense sünteesiga lüsiinist, metioniinist ja teistest olulistest kofaktoritest, samuti karnitiini suurema tarbimisega toidu kaudu. L-karnitiin imendub peamiselt liha kaudu. Karnitiinirikas on punane liha, eriti lambad ja lambaliha. Erinevalt sportlikult aktiivsetest inimestest ei põhjusta karnitiini suurenenud tarbimine rasvhapete oksüdeerumist mittesportlastel või füüsiliselt passiivsetel inimestel. Selle põhjuseks on see, et füüsiline tegevusetus põhjustab rasvhapete ebapiisavat rasvhapete mobiliseerimist või puudumist. Selle tulemusena ei saa toimuda beetaoksüdeerumine rakkude mitokondrites ega keha rasvkoe vähenemine. Lüsiini muud funktsioonid ja nende rakendused.

Tõhusam mõju arginiini - Viivitades arginiini transportimist verest rakkudesse, annab lüsiin suurenenud arginiini plasmakontsentratsioon. Arginiin kuulub poololuliste - tinglikult asendamatute - aminohapete hulka ja seda leidub peaaegu kõigis valkudes. Seda saab organismis sünteesida alates glutamaat või ornitiin, tsitrulliin ja aspartaat ning on integreeritud ornitiinitsüklisse, mis lokaliseeritakse maksas. Ornitiinitsüklis lõhustati arginiini tulemuseks on biosüntees uurea. Sel viisil on ammoniaak aminohapetest vabanenud saab detoksifitseerida. Lisaks on arginiin ainus prekursor lämmastikoksiid (NO), millel on otsustav roll vasodilatatsioonis ning trombotsüütide agregatsiooni ja adhesiooni pärssimisel. NO neutraliseerib endoteeli düsfunktsiooni (veresoonte funktsiooni kahjustus) ja seega aterosklerootilisi muutusi. Piisavalt kõrge arginiini tase plasmas on jätkuvalt oluline STH sekretsiooni jaoks. Somatotroopne hormoon (STH) tähistab somatotropiini, kasvuhormoon, mis on toodetud adenohüpofüüsis (eesmine osa) hüpofüüsi). See on pikkuse normaalse kasvu jaoks hädavajalik. Selle tootmine on eriti väljendunud puberteedieas. STH mõjutab peaaegu kõiki keha kudesid, eriti luud, lihased ja maks. Kui geneetiliselt määratud keha suurus on saavutatud, somatotropiini reguleerib peamiselt lihaste suhet mass paksuks.
Kasvanud absorptsioon ja ladustamine kaltsium in luud ja hambad - lüsiinirikka toidu tarbimine või lüsiini lisamine on kasulik Osteoporoosi patsiendid.
Kasvanud absorptsioon rauda - ühes uuringus leiti, et lüsiini suurenenud tarbimine mõjutas positiivselt hemoglobiin rasedate naiste tase. Hemoglobiin on raua sisaldav punane verepigment erütrotsüüdid (punased verelibled).
herpes simplex - lüsiin võib aidata herpeseinfektsioone ravida. Seega uuring herpes simplex-patsiendid, kes said infektsiooni ägedas faasis päevas 800 kuni 1,000 mg lüsiini ja hoolduseks 500 mg päevas, kiirendasid oluliselt paranemist. Mõnede ekspertide arvates peetakse lüsiini kasutamist ka suguelundites ülimalt kasulikuks herpes.
Haavaparanemine - kollageeni olulise koostisosana optimeerib piisav lüsiinirikaste toiduainete tervenemine haavad. Lüsiin koos hüdroksüülitud olekus oleva proliiniga vastutab kollageenkiudude moodustumise eest kollageenifibrillide ristsidumise kaudu ja kollageenimolekulide stabiilsuse eest.
Ateroskleroos (arterioskleroos, arterite kõvenemine) - lüsiini saab kasutada ateroskleroosi ennetamiseks ja raviks. Ateroskleroos on arteriaalne oklusioonhaigus, mille korral esinevad vererasvade, trombide, sidekoe ja kaltsium arteriaalsetes või veresoonte seintes. Lüsiin takistab lipoproteiini (a) - Lp (a) sadestumist ja muudab selle seetõttu ebaefektiivseks. L (a) tähistab rasva-valgu kompleksi ja on struktuurilt sarnane LDL (madal Tihedus lipoproteiin), nn “halb kolesterooli“. Kuna Lp (a) on eriti kleepuv lipoproteiin, on see vastutav suurema osa rasvase ladestuse eest arteriseinas. Lõpuks on Lp (a) sõltumatu ateroskleroosi ja selle tagajärgede riskifaktor. Eraldi soodustab Lp (a) trombi (verehüüve) moodustumine, inhibeerides fibriini lõhustumist anuma valendikus plasmiini nihutamise kaudu. Fibriin on plasmatilise vere hüübimise aktiveeritud ristseotud „liim“ ja viib selle sulgemiseni haavad a moodustamise kaudu verehüüve. Lisaks võib lüsiin lagundada juba olemasolevat aterosklerootilist naast eemaldades ladestunud Lp (a) ja muud lipoproteiinid arteriseinas. Uuringud on selgitanud lüsiini tähtsust ateroskleroosi ravis. 12 kuu jooksul manustati haiguse erinevates staadiumides 50 mehele ja 5 naisele 450 mg lüsiini ja proliini päevas koos vitamiinid, mineraalid, mikroelemendid ja 150 mg tsüsteiin, L-karnitiini ja arginiini päevas. Pärast seda 12 kuud näitas ülikiire arvutitomograafia, et ateroskleroosi progresseerumine oli selgelt aeglustunud või peaaegu peatunud. Patsientide veresoonte seintesse ei tekkinud peaaegu ühtegi uut naastu. Kõigil katsealustel aterosklerootiliste hoiuste kasvukiirus koronaaris laevad vähenes keskmiselt 11%. Haiguse varajases staadiumis patsiendid reageerisid haigusele oluliselt paremini ravi. Nendel patsientidel on naast kasv vähenes 50–65%. Ühel juhul pärgarteri lupjumine laevad isegi tühistati ja haigus raviti. Eeldatakse, et täiendavate aterosklerootiliste hoiuste märkimisväärselt vähenenud moodustumine põhineb kõigi manustatud elutähtsate ainete sünergistlikul toimel.

Bioloogiline valents

Bioloogiline valgu väärtus (BW) tähendab valgu toiteväärtust. See on efektiivsuse näitaja, mille abil saab toiduvalgu muuta endogeenseks valguks või kasutada endogeense valgu biosünteesiks. Toiduvalgu ja endogeense valgu sarnasus sõltub aminohapete koostisest. Mida kõrgem on toiduvalgu kvaliteet, seda sarnasem on see aminohappelise koostisega keha valkudega ja seda vähem on vaja alla neelata, et säilitada valgu biosünteesi ja täita organismi vajadusi - tingimusel, et keha on piisavalt varustatud energia süsivesikute ja rasvade kujul, nii et toiduvalke ei kasutata energia tootmiseks. Erilist huvi pakuvad asendamatuid aminohappeid, mis on olulised endogeense valgu biosünteesi jaoks. Kõik need peavad valgu moodustamiseks samaaegselt leiduma raku sünteesikohas. Ainult ühe aminohappe rakusisese defitsiidi korral peatuks kõnealuse valgu süntees, mis eeldaks juba ehitatud alamolekulide lagunemist. Asendamatut aminohapet, mis esimesena piirab endogeense valgu biosünteesi toiduvalkude ebapiisava kontsentratsiooni tõttu, nimetatakse esimesena piiravaks aminohappeks. Lüsiin on esimene piirav aminohape valkudes, eriti nisu, rukki, riisi ja rukki gluteliinides ja prolamiinides. mais, samuti linaseemne- ja rapsiseemne valgus. Valkude bioloogilise väärtuse määramiseks töötasid kaks toitumisteadlast Kofranyi ja Jekat 1964. aastal välja spetsiaalse meetodi. Selle meetodi kohaselt on iga testvalgu jaoks piisav kogus tasakaal of lämmastik määratakse tasakaal - N-tasakaalu miinimumi määramine. Võrdlusväärtus on täismunavalk, mille bioloogiliseks väärtuseks määrati meelevaldselt 100 või 1-100%. Kõigi üksikute valkude hulgas on sellel kõrgeim BW. Kui keha kasutab valku vähem tõhusalt kui munavalk, on selle valgu BW alla 100. Loomsete toiduainete valkude BW on suurem kui taimsetest allikatest pärinevate valkude kehaosa proteiinidega sarnasema aminohappelise koostise tõttu. Järelikult vastab loomne valk inimese vajadustele paremini. Näiteks võib tuua, et sealiha BW on 85, riisil aga ainult 66. Erinevaid valgukandjaid nutikalt kombineerides saab madala bioloogilise väärtusega toite täiustada. Seda tuntakse kui erinevate valkude komplementaarset toimet. Näiteks maisihelvestel on BW väga madal, kuna need sisaldavad vaid vähesel hulgal asendamatut aminohapet lüsiini. Valgutarnijatena on nad peaaegu väärtusetud. Segades neid piimsuurendab aga maisihelveste valgu BW oluliselt, kuna piima valgufraktsioonid nagu kaseiin ja laktatalbumiin sisaldavad rohkelt lüsiini ja on seetõttu kõrge bioloogilise väärtusega. Üksikute valkude täiendava toime abil on võimalik saavutada BW, mis on suurem kui kogu munavalgu oma. Suurim lisatoime saavutatakse, kui kombineerida 36% tervet muna 64% kartulivalguga, mille BW on 136.

Lüsiini lagunemine

Lüsiini ja teisi aminohappeid saab põhimõtteliselt metaboliseerida ja lagundada kõigis organismi rakkudes ja elundites. Ensüümsüsteemid katabolismiks asendamatuid aminohappeid leidub valdavalt hepatotsüütides (maksarakkudes). Lüsiini lagunemise ajal ammoniaak (NH3) ja alfa-ketohape vabanevad. Ühelt poolt saab alfa-ketohappeid kasutada otse energia tootmiseks. Teiselt poolt, kuna lüsiin on oma olemuselt ketogeenne, on need atsetüül-CoA sünteesi eelkäijad. Atsetüül-CoA on lipogeneesi (rasvhapete biosünteesi) oluline lähteaine, kuid seda saab kasutada ka ketogeneesi - ketokehade sünteesi jaoks. Atsetüül-CoA-st moodustub ketoonkeha atsetoatsetaat mitme vaheetapi kaudu, millest ülejäänud kaks ketokeha atsetoon moodustuvad beeta-hüdroksübutüraat. Nii rasvhapped kui ka ketoonkehad on kehale olulised energiavarustajad. Ammoniaak võimaldab sünteesida mitteolulised aminohapped, puriinid, porfüriinid, plasmavalkud ja nakkuskaitse valgud. Kuna NH3 vabas vormis on neurotoksiline isegi väga väikestes kogustes, tuleb see fikseerida ja eritada. Ammoniaak võib pärssides põhjustada tõsiseid rakukahjustusi energia metabolism ja pH nihkub. Ammoniaagi fikseerimine toimub a glutamaat dehüdrogenaasi reaktsioon. Selles protsessis kantakse ekstrahepaatilistesse kudedesse eraldunud ammoniaak alfa-ketoglutaraati, tootes glutamaati. Teise aminorühma ülekandmisel glutamaadiks tekib glutamiini. Protsess glutamiini süntees toimib esialgse ammoniaagina võõrutus. Glutamiin, mis on peamiselt moodustatud aju, transpordib seondunud ja seega kahjutu NH3 maksa. Muud ammoniaagi transportimise viisid maksa on asparagiinhape (aspartaat) ja alaniini. Viimane aminohape moodustub ammoniaagi sidumisel lihastes püruvaadiga. Maksas eraldub ammoniaak glutamiinist, glutamaadist, alaniini ja aspartaat. NH3 viiakse nüüd lõplikuks hepatotsüütidesse (maksarakkudesse) võõrutus kasutades karbamüül-fosfaat süntetaas sisse uurea biosüntees. Kaks ammoniaagi molekuli moodustavad molekuli uurea, mis on mittetoksiline ja eritub neerude kaudu uriiniga. Karbamiidi moodustumise kaudu saab päevas eraldada 1-2 mooli ammoniaaki. Karbamiidi sünteesi ulatus sõltub dieet, eriti valkude tarbimine koguse ja bioloogilise kvaliteedi osas. Keskmise dieedi korral jääb karbamiidi kogus päevas uriinis umbes 30 grammi. Puudega inimesed neer funktsioon ei suuda liigset karbamiidi neerude kaudu eritada. Mõjutatud isikud peaksid sööma madala valgusisaldusega toitu, et vältida karbamiidi suurenenud tootmist ja kogunemist neer aminohapete lagunemise tõttu.