Metioniin: funktsioonid

Metioniin mängib ainevahetuses oluliste biosünteeside jaoks vajalike metüülrühmade (CH3) tarnija rolli. Selle funktsiooni täitmiseks tuleb esmalt ATP-ga aktiveerida asendamatu aminohape (adenosiin trifosfaat). Reaktsioonietapid metioniini aktivatsiooni katalüüsib metioniinadenosüültransferaas. Trifosfaadi lõhustamise tulemusena vabaneb energia, mida transferaas vajab transfereerimiseks adenosiin jääk kuni metioniini. Moodustub S-adenosüülmetioniin ehk lühidalt SAM. S-adenosüülmetioniin on metioniini metaboolselt aktiivne vorm. Tänu sulfooniumrühma ülireaktiivsele metüülrühmale on S-adenosüülmetioniin võimeline algatama transmetüülimisprotsesse, mida katalüüsib ensüüm metüültransferaas. Järelikult on SAM metüültransferaasi jaoks nii substraat kui ka metüülrühma doonor. Esimeses etapis transpordib SAM metüülrühma metüültransferaasi, mis teises etapis kannab CH3 jäägi spetsiifilistesse substraatidesse, mis sel viisil läbivad struktuurimuutusi. Vaheainevahetuses on transmetüülimised olulised reaktsioonid järgmiste endogeensete ainete biosünteesis.

  • Adrenaliin - neerupealise medulla moodustunud ja stressiolukordades verre erituv hormoon, mis tekib noradrenaliinist metüülrühma ülekandmisel; katehhoolamiinina on adrenaliinil kardiovaskulaarsüsteemi sümpaatiliste alfa- ja beeta-retseptorite suhtes stimuleeriv toime - see suurendab vererõhku ja suurendab südame löögisagedust; kesknärvisüsteemis toimib adrenaliin neurotransmitterina - sõnumitooja või ülekandjana - ja vastutab seega teabe edastamise eest ühest neuronist (närvirakkudest) neuronite kontaktpunktide, sünapside kaudu.
  • Koliin - sünteesitakse etanoolamiinist CH3 rühma ülekandega; primaarse monohüdraadina alkohol, koliin on mõlema neurotransmitter atsetüülkoliin - äädikhape ester koliini - ja letsitiin ja vastavalt fosfatidüülkoliin - fosforhappe koliini ester - mis on kõigi biomembraanide oluline komponent; lisaks toimib koliin ka metüülrühma doonorina vaheainevahetuses; metioniinipuuduse korral on olulise sünteesiks saadaval ebapiisav kogus koliini neurotransmitter atsetüülkoliin - metioniini pikaajaline defitsiit võib lõpuks põhjustada ärevust ja depressioon.
  • Kreatiinorgaaniline hape, mis moodustub guanidinoatsetaadist transmetüülimise tulemusena; kreatiini kujul fosfaat, kreatiin on vajalik lihaste kokkutõmbamiseks ja aitab kaasa lihaste energiavarustusele.
  • Nukleiinhapped - RNA kujul (ribonukleiinhape) ja DNA (desoksüribonukleiinhape), mis toimib geneetilise teabe kandjana.
  • Polüamiinid - putrescine ja dekarboksüülitud SAM annavad spermiini ja vaheproduktina spermidiini; mõlemad polüamiinid mängivad rakkude jagunemisel otsustavat rolli ja aitavad kasvavatel rakkudel sünteesida nukleiinhapped ja valgud - järelikult on polüamiinidel DNA-d stabiliseeriv toime. Polüamiin-spermidiin võib soolestikku suurendada tervis ja seega aidata kaasa immuunsuse paranemisele. Uuringud rakkudes ja ka loomamudelites näitavad, et toidus sisalduv spermidiin soosib T-abistajarakkude diferentseerumist regulatiivsete T-rakkude (Tregs) suunas.
  • Glutatioon - L-glutamüül-L-tsüsteinüülglütsiin, lühidalt GSH - tripeptiid, mis on moodustatud aminohapped glutamiinhape, tsüsteiin ja glütsiin; glutatioonperoksidaasi substraadina on GSH-l antioksüdant aktiivsust ning kaitseb rakke, DNA-d ja muid makromolekule oksüdatiivsete kahjustuste, näiteks kiirguskahjustuste eest.
  • L-karnitiin - metioniin koos lüsiini viib L-karnitiini moodustumiseni, millel on võtmeroll rasvade, süsivesikute ja valkude ainevahetuse reguleerimisel.
  • Melatoniin - hormoon, mis kontrollib inimese keha päeva-öö rütmi; see moodustub N-atsetüülserotoniini metüülimisel.
  • Metüülitud farmakoon - võõrutus of ravimid.
  • Metüülitud nukleiin alused of DNA and RNA - DNA kaitse lagunemise eest.

DNA metülatsiooni

S-adenosüülmetioniin on DNA metüülimiseks hädavajalik. Selles protsessis kantakse SAM-i poolt tarnitud CH3-rühmad kaheahelalises DNA-s spetsiifilistesse kohtadesse nukleiinse DNA metüültransferaaside abil. alused nagu adeniin, guaniin, tsütosiin ja tümiin. Seega on see DNA modifikatsioon või keemiline muutus DNA põhistruktuuris. Kuna DNA metüülimine seda ei tee viima muutuseks DNA järjestuses - DNA ehitusplokkide järjestuses - see on teema epigeneetika või epigeneetiline pärand. Epigenetics on tunnuste edasikandumine järglastele, lähtudes pärilikest muutustest aastal geen reguleerimine ja ekspressioon, mitte kõrvalekalded DNA järjestuses. Epigeneetilisi muutusi saab algatada keemiliste või füüsikaliste muutustega keskkonnategurid. Metüülimiseks eriti olulisi DNA piirkondi nimetatakse CpG saarteks. Nendes DNA segmentides on dinukleotiid tsütosiin-guaniin ülejäänud genoomi sagedusest kümme kuni kakskümmend korda suurem. Inimese geeniuuringutes kasutatakse geenide määramiseks sageli CpG saari geneetilised haigused. DNA metüülimisel on mitu bioloogilist funktsiooni. Prokarüootides pakub DNA metüülimine kaitset võõra DNA eest. Metüülimise eest vastutavad DNA metüültransferaasid viima metüülimismustri moodustumiseni, viies CH3 rühmad määratletud nukleiinrühmadesse alused raku enda DNA-st. Selle metüleerimismustri põhjal on piirang ensüümide suudavad eristada raku enda DNA-d väljastpoolt rakku sisenenud DNA-st. Võõral DNA-l on tavaliselt erinev metüülimismuster kui raku enda DNA-l. Kui tuvastatakse võõras DNA, siis see lõigatakse ja elimineeritakse piirangutega ensüümide ja muud nukleaasid, nii et võõrast DNA-d ei saa raku enda DNA-sse integreerida. Lisaks on DNA metüülimine prokarüootidele kasulik vigade parandamiseks DNA replikatsiooni ajal - identne DNA dubleerimine. Algse DNA ahela eristamiseks äsja sünteesitud ahelast veaparanduse ajal kasutavad DNA parandussüsteemid algse ahela metüleerimismustrit. Eukarüootides on DNA metüleerimise funktsioon DNA aktiivsete ja mitteaktiivsete piirkondade märkimine. Sel viisil saab ühelt poolt teatud DNA segmente kasutada valikuliselt erinevate protsesside jaoks. Teisest küljest vaigistab metüleerimine geene või inaktiveerib need. RNA polümeraaside ja muu jaoks ensüümide, metüülitud nukleiinalused DNA-l või RNA-l on märk sellest, et neid ei tohiks valgu biosünteesi jaoks lugeda. DNA metüülimine aitab lõpuks ära hoida defektsete patogeensete reaktsioonide teket valgud või nende sünteesi katkestamiseks. Mõned geenid on metüülitud valikuliselt, millele viidatakse kui geen regulatsioon või diferentsiaalne geeniekspressioon. Piirkonnad ülesvoolu a geen võib olla spetsiifiline metüülimise tase, mis erineb ümbritsevast piirkonnast ja võib erinevates olukordades varieeruda. See võimaldab selektiivse geeni selektiivset lugemissagedust. Geenist ülesvoolu paiknevate selektiivselt metüleeritud saitide näiteks on CpG saared. Kuna need on kõrge mutatsioonirõhu all, on metüülimine kui kasvaja supressor-geenide vaigistamise mehhanism ülioluline kasvajahaigused. Kui metüülimine on alla surutud, saab CpG saarte tsütosiinid nende ebastabiilsuse tõttu oksüdeerivalt vastavalt tümiiniks ja uratsiiliks dineerida. See viib aluse vahetumiseni ja seega püsiva mutatsioonini, mis suurendab oluliselt kasvaja riski. Geeniregulatsiooni erijuht on genoomne jäljend. Kuna isastel ja emastel idurakkudel on erinevad DNA metüleerimismustrid, saab isaseid alleele eristada ema alleelidest. Trükitavate geenide puhul kasutatakse ainult ema või isa alleeli, mis võimaldab fenotüüpsete tunnuste soospetsiifilist väljendamist. Ülesvoolu DNA piirkondade liigne või ebapiisav metüülimine võib viima haiguste arengule, mille põhjuseks on vähenenud või suurenenud geeniaktiivsus ja tütrerakkude pärilikkus. Näiteks näitavad kasvajarakud sageli metüleerumismustreid, mis erinevad oluliselt tervete kudede omast. Lisaks DNA üksikutele nukleiinalustele valgud ja ensüüme saab modifitseerida ka metüültransferaaside abil. Seega viib metüülrühma ülekandumine ensüümidesse nende omaduste muutumiseni, kusjuures ensüümi aktiivsust saab kas pärssida või soodustada.

Metioniini lagunemine ja resüntees - metioniinitsükkel

Nii inimese ainevahetuse kui ka kliinilise praktika jaoks on eriti oluline metioniini lagunemine. Toiduga tarvitatav asendamatu aminohape metioniin lagundatakse ATP osalusel S-adenosüülmetioniiniks. Metüülransferaasi poolt omandatud ja teistele substraatidele kantud metüülrühma lõhustumise tulemusena moodustub SAM-st vaheühend S-adenosüülhomotsüsteiin (SAH), mis hüdrolüüsitakse SAH hüdrolaasi abil homotsüsteiin ja adenosiin. Kuna SAH pärsib metüülimisprotsesse, on selle lagunemine homotsüsteiin on metüülimisreaktsioonide säilitamiseks hädavajalik. The väävelsisaldavad proteiinideta aminohapet homotsüsteiin, mis on metioniinitsükli tulemus, saab kataboliseerida mitmel viisil. Ühelt poolt laguneb homotsüsteiin transsulfaadi moodustumise käigus väävel- sisaldavad aminohapet tsüsteiin. Teiselt poolt võib homotsüsteiini metaboliseerida remetüülimisreaktsiooniga. Homotsüsteiini remetüülimine viib metioniini uuesti sünteesini. Transulfaadi protsessis reageerib metioniin esimeses etapis seriiniga vitamiin B6-sõltuva tsüstationiin-ß-süntaasi kaudu, moodustades tsüstationiini koos homotsüstiini lõhustamisega. Tsüstationiin lõhustatakse teises etapis homoseriiniks ja väävel- sisaldavad aminohapet tsüsteiin. Seda reaktsiooni katalüüsib tsüstationaas, mis on samuti sõltuv B6-vitamiinist. Seega, kui väävlit sisaldav metioniin lagundatakse, moodustub teine ​​väävlit sisaldav aminohape tsüsteiin, samas kui tarbitakse seriini. Tsüsteiini võib kataboolsete aminohapete ainevahetuses lagundada sulfaadiks ja vesivõi viia sünteesi tsüstiin reaktsioonil teise tsüsteiini molekuliga. Lisaks on tsüsteiini molekul lähteainena selle moodustamiseks tauriin, ß-aminoetaanetaansulfoonhape, mis kannab sulfoonhappe rühma tüüpilise karboksüülrühma asemel aminohapped. Tauriin ei kasutata kehas valkude biosünteesiks, kuid see vastutab suures osas vedeliku stabiliseerimise eest tasakaal rakkudes. Kui metioniini tarbimine on liiga madal, on tsüsteiini süntees metioniinist või homotsüsteiinist vaid marginaalne, mis tähendab, et pooll asendamatu aminohape tsüsteiin võib muutuda asendamatuks aminohappeks ja seda tuleb tarnida rohkem dieet. Tsüstationiini lõhustumisel tekkiv homoseriin muundatakse deaminatsiooni teel alfa-ketobutüraadiks, mis laguneb propionüül-CoA-ks ning dekarboksüülimise ja sellele järgneva järgneva tulemusena vitamiini B12-karboksüülrühma sõltuv ümberkorraldamine suktsinüül-CoA-ks. Viimane on tsitraaditsükli metaboliit, milles muu hulgas saadakse energiat GTP (guanosiintrifosfaat) ning redutseerimisekvivalentide NADH ja FADH2 kujul, mis toovad kaasa energia tootmise ATP (adenosiin) kujul trifosfaat) järgnevas hingamisahelas. Transsulfaat võib toimuda ainult teatud kudedes. Need sisaldavad maks, neer, pankreas (pankreas) ja aju. Remetüülimise käigus pööratakse metioniinist homotsüsteiini süntees vastupidiseks. Seega reageerib homotsüsteiin kõigepealt adenosiiniga, moodustades S-adenosüülhomotsüsteiini (SAH) vesi. Seejärel, mõju all vitamiini B12sõltuv metioniinisüntaas, toimub metüülrühma ülekanne S-adenosüülmetioniini (SAM) moodustumisel. Metüülrühma varustab 5-metüül-tetrahüdrofolaat (5-MTHF), mis viib CH3-rühma metioniinisüntaasi koensüümi, vitamiini B12 (kobalamiin). Metüülkobalamiiniga koormatud metioniini süntaas transpordib CH3 rühma SAH-i, sünteesides SAM-i. Lõpuks võib metioniini vabastada S-adenosüülmetioniinist. 5-MTHF on metüülitud aktiivne vorm foolhape (vitamiin B9) ja täidab vaheainevahetuses metüülrühmade aktseptori ja edasiandja funktsiooni. CH3 rühma vabanemine metioniinisüntaasi kobalamiinile annab aktiivse tetrahüdrofoolhappe, mis on nüüd saadaval uute metüülrühmade ülekandmiseks. Vitamiin B12 toimib sarnaselt. Metüülkobalamiini kujul osaleb see ensümaatilistes reaktsioonides ja vastutab metüülrühmade omastamise ja vabanemise eest. Lõpuks on metioniinitsükkel otseselt seotud foolhape ja vitamiini B12 ainevahetus maks ja neervõib homotsüsteiini ka metüniiniks uuesti metüleerida betaiini homotsüsteiini metüültransferaasi (BHMT) kaudu. Metioniini sünteesiks vajaliku metüülrühma annab betaiin, kvaternaarne ammooniumühend, millel on kolm metüülrühma, ja viiakse metüültransferaasi. Betaiin on seega BHMT nii substraat kui ka metüülrühma doonor. Metüültransferaas transpordib CH3 jäägi nüüd homotsüsteiinile, moodustades metioniini ja dimetüülglütsiini. Homotsüsteiini või metioniini sünteesi BHMT kaudu remetüülimise tee on sõltumatu foolhape ja vitamiin B12. Järelikult on vesi-lahustuv B vitamiinid foolhape, B12 ja B6 osalevad metioniini ja homotsüsteiini üldises ainevahetuses. Kui puudujääk on isegi ainult üks neist vitamiinid, homotsüsteiini lagunemine on pärsitud. Tulemuseks on homotsüsteiini oluliselt suurenenud plasmatase. Seetõttu saab seda kasutada foolhappe, vitamiin B6 ja B12 pakkumise markerina. Suurenenud homotsüsteiini tase veri saab normaliseerida suurenenud haldamine kõigist kolmest B-st vitamiinid koos. Sest haldamine ainuüksi foolhappe sisaldus võib oluliselt vähendada homotsüsteiini taset plasmas, eriti oluline on piisav foolhappe pakkumine.

Riskifaktori homotsüsteiin

Vitamiinide B6, B9 ja B12 puudujääk põhjustab võimetuse homotsüsteiini metetiiniks remetüleerida ja seetõttu koguneda nii rakuvälistesse kui ka rakusisestesse ruumidesse. Homotsüsteiini kontsentratsiooni 5-15 µmol / l peetakse normaalseks. Väärtused üle 15 µmol / l näitavad hüperhomotsüsteineemia - kõrgenenud homotsüsteiini tase. Mitmed uuringud näitavad, et homotsüsteiini tase plasmas üle 15 µmol / l on mõlema sõltumatu riskifaktor dementsus ja südame-veresoonkonna haigused, eriti ateroskleroos (arterite kõvenemine). Pärgarteri oht süda haigus (CHD) näib homotsüsteiini suurenemisega pidevalt suurenevat kontsentratsioon aasta veri. Viimaste arvutuste kohaselt on 9.7% surmajuhtumitest süda USA haigus on tingitud homotsüsteiini liigsest tasemest. Suurenenud homotsüsteiini kontsentratsioon veri võib sageli täheldada vanuse kasvades vitamiinide, sealhulgas vitamiinide B6, B9 ja B12 ebapiisava tarbimise tõttu. Keskmiselt on meestel alates 50. eluaastast ja naistel alates 75. eluaastast homotsüsteiini sisaldus plasmas üle 15 µmol / l. Seetõttu on vanematel inimestel eriti suur risk südame- ja ajuveresoonkonna haiguste tekkeks. Selle riski vähendamiseks peaksid kõrges eas inimesed eelistama rohkelt puuvilju, köögivilju ja teraviljatooteid, aga ka loomset päritolu toitu, näiteks munad, kala ja piim ja piimatooted, kuna need annavad piisavas koguses eriti B-vitamiine B6, B9 ja B12. Homotsüsteiin võib vabade radikaalide moodustumise kaudu põhjustada veresoonte aterosklerootilisi muutusi. Kuid ka homotsüsteiin ise on võimeline otseselt ateroskleroosi protsessi sekkuma. Siirdemetalli iooni mõjul vask või vaske sisaldav oksüdaas-caeruloplasmiin, homotsüsteiin oksüdeeritakse homotsüstiiniks, vesinik peroksiid (H2O2). H2O2 on reaktiivne hapnik liigid (ROS), mis reageerivad raud (Fe2 +) Fentoni reaktsiooni kaudu, moodustades hüdroksüülradikaali. Hüdroksüülradikaalid on väga reaktsioonivõimelised molekulid mis võib muu hulgas kahjustada endoteel verest laevad, valgud, rasvhappedja nukleiinhapped (DNA ja RNA). Homotsüsteiin võib radikaalse iseloomu omandada ka terminaalse tioolrühma (SH rühm) tõttu. Sel eesmärgil raskmetall raud eemaldab Fe2 + kujul elektron homotsüsteiini SH-rühmast. Homotsüsteiin omandab seega prooksüdatiivse efekti ja püüab elektronid aatomist või molekulist välja haarata, mille tulemuseks on vabade radikaalide moodustumine. Need võtavad elektronid ära ka teistest ainetest ja sel moel viib ahelreaktsioon radikaalide arvu pideva suurenemise kehas (oksüdatiivne stress) .Oksüdatiivne stress on sageli geeniekspressiooni muutuste põhjuseks, mida iseloomustab näiteks vastavalt tsütokiinide ja kasvufaktorite suurenenud sekretsioon. Tsütokiinid, näiteks interferoonid, interleukiinid ja kasvaja nekroos tegurid, on eritunud erütrotsüüdid (punased verelibled) ja leukotsüüdid (valged verelibled) kui ka fibroblastid ja soodustavad silelihasrakkude migratsiooni vereseintes laevad tuunika meediumist - veresoonte keskel lebav lihaskiht - tuunika intimani - sidekoe endoteelirakkudega kiht, mis vooderdab sisemist veresoon kiht vere poole. Seejärel toimub sileda müotsüütide (lihasrakkude) paljunemine tunica intimas. Müotsüütide paljunemist ei indutseeri mitte ainult vabad radikaalid, vaid ka tsükliin D1 ja tsükliin A mRNA indutseerimine homotsüsteiini enda poolt. Homotsüsteiin on võimeline indutseerima ka biosünteesi kollageen, mis on rakuvälise maatriksi (rakuväline maatriks, rakkudevaheline aine, ECM, ECM) komponent kultiveeritud silelihasrakkudes mRNA tasemel. Selle tulemuseks on rakuvälise maatriksi suurenenud tootmine. Oksüdatiivne stress kahjustab rakuseinu ja rakukomponente ning võib sel viisil käivitada apoptoosi, programmeeritud rakusurma. See mõjutab eriti veresoonte seinte endoteelirakke. Veresoonte endoteelirakkude uuenemist pärsib homotsüsteiin, eeldatavasti p21ras vähenenud karboksümetüülimise kaudu, nii et rakukahjustuse progresseerumist ei saa peatada. p21ras on rakutsükli kontrollimise eest vastutav valk. Kahjustatud vaskulaarne endoteel viib neutrofiilide suurenenud adhesiooni (adhesioonini) (valged verelibled), nagu näiteks monotsüüdid, mis on vere hüübimissüsteemi koostisosa ja sulgemiseks spetsiaalselt kahjustatud endoteelirakkude külge haavad. Neutrofiilide suurenenud adhesioon aktiveerib neid tootma vesinik peroksiid, mis kahjustab endoteelirakke veelgi. Lisaks põhjustab veresoonte seina kahjustus selle läbimist monotsüüdid ja oksüdeerunud LDL vereringest tuunika intimasse, kus monotsüüdid diferentseeruvad makrofaagideks ja võtavad oksüdeerunud LDL-i piiramatult. Homotsüsteiini-50 kuni 400 µmol / l patofüsioloogiliselt olulised kontsentratsioonid suurendavad neutrofiilide adhesiooni endoteel ja nende järgnev ränne läbi endoteeli (diapeees). Tunica intimas arenevad makrofaagid lipiidirikasteks vahtrakkudeks, mis lipiidide ülekoormuse tagajärjel kiiresti lõhkevad ja surevad. Protsessi käigus eraldunud arvukad lipiidifraktsioonid, samuti makrofaagide rakujäägid, ladestuvad nüüd intimasse. Nii vohavad lihasrakud kui ka vahtrakud ja ladestuvad lipiidid, lümfotsüüdid, proteoglükaanid, kollageen ja elastiin viivad intima või sisemise osa paksenemiseni veresoon kiht. Edasisel käigus tekivad tüüpilised aterosklerootilised vaskulaarsed muutused - rasvade triipude moodustumine, nekroos (rakusurm), skleroos ( sidekoe) ja kaltsifitseerimine ( kaltsium). Neid vaskulaarsüsteemi nähtusi tuntakse ka kui kiulisi naaste. Ateroskleroosi progresseerumise ajal võivad naastud puruneda, põhjustades intima rebenemist. Suurenenud vereliistakute (verehüübed) koguneb kahjustatud vaskulaarsele endoteelile haava sulgemiseks, põhjustades trombide (verehüüvete) moodustumist. Trombid võivad täielikult sulgeda veresoon, kahjustades oluliselt verevoolu. Kui tuunika intima pakseneb aterosklerootiliste naastude kasvu tõttu, siis vere valendik laevad muutub üha kitsamaks. Trombide areng aitab veelgi kaasa stenoosile (kitsenemisele). Stenoosid viivad vereringehäired ja neil on suur roll kardiovaskulaarsete haiguste patogeneesis. Kuded ja elundid, mida varustab haige tuiksoon kannatama hapnik puudulikkus verevoolu häirete tõttu. Kui unearter (suur kaela arterid) on mõjutatud aju on alamvarustatud hapnik, suurendades apopleksia riski (insult). Kui pärgarterid - kui stenoos mõjutab, süda hapnikku ja müokardiinfarkti ei saa (südameatakk) võib põhjustada. Paljudel juhtudel tekivad jalgade arterites kiulised naastud, mida ei seostata harva arteriaalse oklusiivse haigusega (pAVD), mida nimetatakse ka vaateakna haiguseks, mis viib valu vasikas, kintsvõi tuharalihased pärast pikaajalist kõndimist. Paljudes uuringutes on leitud, et südame-veresoonkonna haiguste ja ajuhalvatusega patsiendid, eriti ateroskleroosiga patsiendid, insult, Alzheimeri tõbi, Parkinsoni tõbija seniilne dementsus, on homotsüsteiini tase plasmas kõrgenenud. See leid kinnitab, et homotsüsteiin on ateroskleroosi ja selle tagajärgede peamine riskitegur. Lisaks homotsüsteiini kõrgenenud tasemele plasmas ülekaalulisus, füüsiline tegevusetus, hüpertensioon (kõrge vererõhk), hüperkolesteroleemia, suurenenud alkohol ja kohv tarbimine ja suitsetamine on ka sõltumatud riskitegurid südame- ja ajuveresoonkonna haiguste korral. Muud metioniini funktsioonid.

  • Lipotroofia - metioniinil on lipotroofsed omadused, mis tähendab, et sellel on rasva lahustav toime ja see aitab vältida rasvade liigset ladustamist maksas; uuringutes põhjustas metioniinipuudus rottidel rasvmaksa, kuid selle sai muuta metioniini lisamine - metioniin toetab maksa- ja neerukude taastumist; metioniin leiab kasutamist ka hüpertriglütserideemia korral, kuna see soodustab triglütseriidide lagunemist
  • Oluliste toitainete ja elutähtsate ainete kasutamine - kuna metioniini on vaja mõnede ainevahetuseks aminohappednagu glütsiin ja seriin, suureneb valgusisalduse vajadus metioniini järele dieet; piisavalt kõrge metioniini plasmatase on samuti oluline mikroelemendi optimaalse kasutamise tagamiseks seleen kehas.
  • Antioksüdant - radikaalide eemaldajana muudab metioniin vabu radikaale kahjutuks
  • Detoksifitseerimine - seoses mikroelemendiga suurendab tsinkmetioniin raskemetallide eritumist ja võib seega ära hoida näiteks pliimürgituse
  • Keha taastumine pärast treeningfaase - anaboolsetes faasides, näiteks pärast treeningut, on metioniinivajadus stressist tingitud keha vajaliku taastumise või taastumise tõttu eriti kõrge.
  • Laskmine histamiin plasmatase - histamiini metüülimise kaudu toimib metioniin loodusliku antihistamiinikumina - hoiab seega histamiini taset veres madal ja on seetõttu kasulik atoopia - ülitundlikkusreaktsioonide - või allergiate korral; Histamiin vabaneb IgE-vahendatud “otsese tüübi” - I tüübi - allergiliste reaktsioonide korral või nuumrakkude või basofiilsete granulotsüütide komplementtegurite kaudu ja on seega seotud eksogeensete ainete kaitsega; lisaks histamiini keskosas närvisüsteem reguleerib une-ärkveloleku rütmi ja söögiisu kontrolli.
  • Kuseteede infektsioonid - korduvate infektsioonide vältimiseks võib metioniini kasutada kuseteede infektsioonide korral; asendamatu aminohape nihutab uriini pH happelisse vahemikku, mis takistab patogeensete mikroobide ja bakterite settimist ning fosfaadikivide moodustumist neerudes
  • Parandama mälu esitus aastal AIDS patsiendid - metioniin on võimeline pärssima HIV-ga seotud entsefalopaatia progresseerumist; piisav metioniini tarbimine toidus - kuni 6 g päevas - kaitseb patsiente AIDSiga seotud kahjustuste eest närvisüsteem, näiteks progressiivne dementsusja saab seega parandada mälu tulemuslikkust.

Bioloogiline valents

Valgu bioloogiline väärtus (BW) näitab, kui tõhusalt võib toiduvalgu muuta endogeenseks valguks või kasutada endogeense valgu biosünteesiks. Küsimus on selles, kas selle sisu asendamatuid aminohappeid toiduvalk on optimaalselt sobitatud organismi valkude ehitusplokkide spektriga. Mida kõrgem on toiduvalgu kvaliteet, seda vähem tuleb seda tarbida, et säilitada valgu biosünteesi ja täita keha nõudeid - tingimusel, et keha on energiaga piisavalt varustatud süsivesikuid ja rasvad, nii et toiduvalke ei kasutata energia tootmiseks. Erilist huvi pakuvad asendamatuid aminohappeid, mis on olulised endogeense valgu biosünteesi jaoks. Kõik need peavad valgu moodustumiseks samaaegselt leiduma raku sünteesikohas. Ainult ühe aminohappe rakusisese defitsiidi korral jääks kõnealuse valgu süntees seisma, mis tähendaks, etmolekulid juba üles ehitatud, tuleks uuesti alandada. Asendamatu aminohape, mis on ebapiisava tõttu esimene, mis piirab endogeense valgu biosünteesi kontsentratsioon toiduvalkudes nimetatakse esimest piiravaks aminohappeks. Metioniin on esimene piirav aminohape kaunviljades, nagu oad ja lupiinid, pärmis ja piim valk kaseiin. Linaseemnes, lihas ja želatiinon metioniin oma madala sisalduse tõttu teiseks piiravaks aminohappeks. Nendes toitudes on metioniin seega teine ​​piirav aminohape. Bioloogiline väärtus on valgu kvaliteedi määramiseks kõige tavalisem meetod. Selle kindlakstegemiseks töötasid kaks toitumisteadlast Kofranyi ja Jekat 1964. aastal välja spetsiaalse meetodi. Selle meetodi kohaselt on iga testvalgu jaoks piisav kogus lämmastik tasakaal on määratud - N-tasakaalu miinimumi määramine. Võrdlusväärtus on täismunavalk, mille bioloogiliseks väärtuseks on meelevaldselt määratud 100 või 1-100%. Sellel on kõrgeim BW kõigi üksikute valkude hulgas. Kui keha kasutab valku vähem tõhusalt kui munavalk, on selle valgu BW alla 100. Loomse toidu valkude BW on suurem kui taimsetest allikatest pärinevate valkude kõrge valgusisalduse (munavalge) tõttu. tavaliselt rikas asendamatuid aminohappeid. Taimsetes toiduainetes on kaalu suhtes üsna vähe valke. Järelikult vastab loomne valk inimese vajadustele paremini. Näitena võib tuua, et sealiha BW on 85, riisil aga ainult 66. Erinevaid valgukandjaid nutikalt kombineerides saab madala bioloogilise väärtusega toite täiustada, tasakaalustades vastastikku piiravaid aminohappeid happed. Seda tuntakse kui erinevate valkude komplementaarset toimet. Enamikul juhtudel annab taimse ja loomse valgu kombinatsioon parema tulemuse. Seega parandatakse riisi madala BW-taset oluliselt, süües seda koos kalaga. Kala sisaldab rikkalikult asendamatut aminot happed, nagu metioniin, ja seetõttu on sellel kõrge bioloogiline väärtus. Kuid isegi puhtalt taimsete valguallikate kombinatsioon, näiteks mais ja oad, saavutab bioloogilise väärtuse peaaegu 100. Üksikute valkude täiendava toime abil on võimalik saavutada BW, mis on suurem kui kogu munavalgu oma. Suurima lisaväärtusega efekti saavutab 36% terve muna ja 64% kartulivalgu kombinatsioon, mille BW on 136.

Metioniini lagunemine

Metioniin ja muud aminorühmad happed võib põhimõtteliselt metaboliseerida ja lagundada kõigis organismi rakkudes ja elundites. Asendamatute aminohapete katabolismi ensüümsüsteeme leidub peamiselt hepatotsüütides (maks rakud). Kui metioniin on lagundatud, ammoniaak (NH3) ja alfa-ketohape vabanevad. Ühelt poolt saab alfa-ketohappeid kasutada otse energia tootmiseks. Teisest küljest, kuna metioniin on oma olemuselt glükogeenne, on nad glükoneogeneesi (uue glükoos) maksas ja lihastes. Sel eesmärgil lagundatakse metioniin mitme vaheetapi kaudu homoseriiniks püruvaat ja suktsinüül-CoA. Mõlemad püruvaat ja suktsinüül-CoA, mis on tsitraattsükli vaheühend, võib olla glükoneogeneesi substraat. Glükoos on keha jaoks oluline energiaallikas. The erütrotsüüdid (punased verelibled) ja neeru medulla sõltuvad täielikult glükoos energia saamiseks. The aju ainult osaliselt, sest nälga ainevahetuses võib see kuni 80% energiast saada ketokehadest. Glükoosi lagundamisel moodustub ATP (adenosiinitrifosfaat), mis on raku kõige olulisem energiaallikas. Kui see on fosfaat ensüümid lõhustavad sidemed hüdrolüütiliselt, moodustub ADP (adenosiindifosfaat) või AMP (adenosiinmonofosfaat). Selles protsessis vabanev energia võimaldab keha rakkudel teha osmootset (transpordiprotsessid membraanide kaudu), keemilist (ensümaatilised reaktsioonid) või mehaanilist tööd (lihased) kokkutõmbeid). Ammoniaak võimaldab vähemoluliste aminohapete, puriinide, porfüriinide, plasmavalkude ja nakkuskaitse valkude sünteesi. 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, mille tulemuseks on glutamaat. Teise aminorühma ülekandmine glutamaat tulemuseks on glutamiini. Protsess glutamiini süntees toimib esialgse ammoniaagina võõrutus. Glutamiin, mis moodustub peamiselt ajus, transpordib seondunud ja seega kahjutu NH3 maksa. Muud ammoniaagi transportimise viisid maksa on asparagiinhape (aspartaat) ja alaniini. Viimane aminohape moodustub ammoniaagi seondumisel püruvaat lihastes. Maksas eraldub ammoniaak glutamiinist, glutamaadist, alaniini ja aspartaat. NH3 viiakse nüüd lõplikuks hepatotsüütidesse (maksarakkudesse) võõrutus kasutades karbamüül-fosfaat süntetaas sisse uurea biosüntees. Kaks ammoniaaki molekulid moodustavad molekuli uurea, mis on mittetoksiline ja eritub neerude kaudu uriiniga. Moodustamise kaudu uurea, Päevas võib elimineerida 1-2 mooli ammoniaaki. Karbamiidi sünteesi ulatus sõltub dieet, eriti valgu 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 vähese valgusisaldusega toitu, et vältida karbamiidi suurenenud tootmist ja akumuleerumist neerudes aminohapete lagunemise tõttu.