Функциональное питание и восстановление организма на основе карнивор-диеты. Болезни дефицитов

Глутамин – самая распространенная свободная аминокислота в крови и мышцах. Это главный «топливо» для клеток иммунной системы (лимфоцитов) и клеток кишечника (энтероцитов). Когда организм сталкивается с серьезным стрессом – будь то тяжелая тренировка, операция, ожог или инфекция – потребность в глутамине взлетает до небес. Собственного синтеза перестает хватать, и организм начинает буквально «поедать» сам себя, извлекая глутамин из мышечной ткани. Это одна из причин мышечного катаболизма во время болезни. Глутамин также поддерживает целостность кишечного барьера, не давая токсинам и бактериям проникать в кровоток. Синтезируется он из глутамата с помощью фермента, зависимого от витамина B6 и магния. При тяжелых заболеваниях или синдроме «дырявого» кишечника внутреннего производства может не хватать катастрофически.

Цистеин – уникальная аминокислота, содержащая серу. Он является ключевым компонентом самого мощного антиоксиданта в нашем организме – глутатиона. Без цистеина производство глутатиона останавливается, и клетки становятся беззащитны перед окислительным стрессом. Цистеин входит в состав кератина – белка, из которого состоят наши волосы, ногти и кожа. Также он помогает обезвреживать токсины в печени. Тело производит цистеин из другой серосодержащей аминокислоты – метионина, которая является незаменимой. Этот процесс сложен и требует участия витамина B6, B12 и фолиевой кислоты (B9). При заболеваниях печени, некоторых метаболических нарушениях или просто с возрастом эффективность этого преобразования падает.

Тирозин – это предшественник целого каскада критически важных нейромедиаторов и гормонов. Из него организм производит дофамин (отвечает за мотивацию и удовольствие), норадреналин и адреналин (гормоны стресса и бодрости), а также гормоны щитовидной железы. При хроническом стрессе, депрессии или гипотиреозе потребность в тирозине возрастает. Синтезируется тирозин из незаменимой аминокислоты фенилаланина. Если в организме нарушена работа фермента, преобразующего фенилаланин в тирозин (как при фенилкетонурии), то тирозин становится незаменимым для такого человека.

Глицин – самая простая по структуре аминокислота, но с огромным спектром действий. Он является компонентом коллагена, который составляет основу нашей кожи, связок, костей и сухожилий. Глицин успокаивает нервную систему, улучшая качество сна и снижая тревожность. Он участвует в синтезе креатина, желчных кислот и глутатиона. Тело может производить глицин из других аминокислот, таких как серин и холин, но проблема в том, что потребности организма в глицине настолько высоки (только для синтеза коллагена требуются огромные количества), что собственного производства часто не хватает. Исследования показывают, что даже у здоровых людей эндогенного синтеза может покрывать лишь около 80% потребностей, а при активном росте, восстановлении после травм или при старении этот дефицит становится еще более выраженным.

Серин играет ключевую роль в метаболизме жиров и жирных кислот, в работе нервной системы (являясь компонентом миелиновых оболочек нервов) и в производстве антител. Он также служит предшественником для других молекул, включая глицин и цистеин. Синтезируется серин из 3-фосфоглицерата, промежуточного продукта гликолиза, с участием витамина B3 и B6.

Пролин, как и глицин, является главным кирпичиком для коллагена. От его наличия напрямую зависит прочность и эластичность нашей соединительной ткани. Он также участвует в восстановлении хрящей и заживлении ран. Организм производит пролин из глутамата, но при активном восстановлении после травм, операций или с возрастом, когда синтез коллагена замедляется, дополнительный прием может быть полезен.

Аспарагин важен для работы нервной системы, участвуя в синтезе других аминокислот и в цикле мочевины. Он производится из аспарагиновой кислоты с помощью фермента, использующего витамин B6 и АТФ.

Полностью заменимые аминокислоты

Эти аминокислоты организм производит в достаточных количествах, и их дефицит в питании практически не сказывается на их уровне в организме.

Аланин играет ключевую роль в глюкозо-аланиновом цикле, который помогает печени производить глюкозу из аминокислот во время голодания или интенсивных нагрузок. Синтезируется из пирувата.

Аспарагиновая кислота (Аспартат) участвует в цикле мочевины, помогая обезвреживать аммиак, и является нейромедиатором в центральной нервной системе. Также служит предшественником для синтеза других аминокислот. Производится из оксалоацетата.

Глутаминовая кислота (Глутамат) – самый распространенный возбуждающий нейромедиатор в мозге. Она критически важна для обучения и памяти. Также служит сырьем для синтеза глутамина и ГАМК. Синтезируется из альфа-кетоглутарата.

Селеноцистеин – особая аминокислота, которую называют «21-й аминокислотой». Она входит в состав активных центров многих антиоксидантных ферментов, таких как глутатионпероксидаза. Ее синтез происходит непосредственно на рибосоме и требует наличия микроэлемента селена.

В заключение важно понять, что разделение на заменимые и незаменимые аминокислоты – это не черно-белая картина, а скорее гибкая система. Здоровый организм в состоянии покоя справляется с производством всех 11 аминокислот. Но под давлением болезни, стресса или возраста линии размываются, и «заменимые» вдруг становятся такими же критически важными, как и их «незаменимые» собратья. Поэтому сбалансированное питание, богатое полноценным белком, остается краеугольным камнем здоровья в любых условиях.

Эндогенные небелковые аминокислоты: внутренний мир

Когда речь заходит об аминокислотах, большинство людей вспоминают о 20 стандартных, которые являются кирпичиками для построения белков. Однако человеческий организм – это сложнейшая биохимическая лаборатория, которая производит множество других аминокислот, не входящих в этот стандартный набор. Эти соединения не используются для построения белков, но выполняют критически важные регуляторные, метаболические и сигнальные функции. К ним относятся таурин, орнитин, цитруллин, ГАМК и многие другие. Давайте подробно рассмотрим эти «внутренние» аминокислоты.

Что такое небелковые аминокислоты?

Небелковые аминокислоты – это аминокислоты, которые либо не входят в состав белков нашего организма, либо присутствуют в них в результате посттрансляционной модификации. Они синтезируются эндогенно (внутри организма) из других аминокислот или промежуточных метаболитов и играют роли нейромедиаторов, промежуточных продуктов циклов, антиоксидантов и сигнальных молекул.

Таурин (2-аминоэтансульфоновая кислота)

Хотя таурин условно незаменим для новорожденных и в некоторых ситуациях для взрослых, здоровый организм взрослого человека способен синтезировать его в достаточных количествах. Предшественники и путь синтеза – серосодержащие аминокислоты метионин и цистеин.

Метионин -> Цистеин -> Цистеинсульфиновая кислота -> Гипотаурин -> Таурин

Ключевым ферментом является цистеиндиоксигеназа (CDO). Процесс требует наличия витамина B6.

Таурин конъюгируется с желчными кислотами (образуя таурохолевую кислоту), что необходимо для эмульгирования и всасывания жиров. Стабилизирует клеточные мембраны, непосредственно нейтрализует некоторые активные формы кислорода. Поддерживает объем и электролитный баланс внутри клеток, особенно в клетках мозга и мышц. Модулирует активность рецепторов ГАМК и глутамата в мозге, оказывая успокаивающее действие. Влияет на высвобождение кальция внутри мышечных клеток, важна для работы сердца.

Орнитин

Орнитин – центральная фигура в цикле мочевины и предшественник для синтеза нескольких ключевых молекул. Предшественники и путь синтеза: исходная точка – аргинин. В цикле мочевины аргинин расщепляется ферментом аргиназой с образованием орнитина и мочевины. Таким образом, орнитин постоянно регенерируется.

Орнитин связывает аммиак (в виде карбамоилфосфата и аспартата), выводя его из организма в виде нетоксичной мочевины. Это жизненно важно для детоксикации. Орнитин является предшественником для путресцина, спермидина и спермина – полиаминов, необходимых для роста и деления клеток. Орнитин может превращаться в глутамат-полуальдегид и далее в аминокислоту пролин.

Цитруллин

Цитруллин получил свое название от арбуза (Citrullus vulgaris), где он впервые был обнаружен. Предшественники и путь синтеза: исходная точка – орнитин и карбамоилфосфат. В цикле мочевины орнитин и карбамоилфосфат под действием фермента орнитин-карбамоилтрансферазы (ОСТ) образуют цитруллин. Альтернативный путь (NO-синтазный): ферменты NO-синтазы (NOS) производят цитруллин из аргинина параллельно с синтезом оксида азота (NO).

Как и орнитин, играет ключевую роль в детоксикации аммиака. Цитруллин в почках может быть преобразован обратно в аргинин. Этот цикл (кишечник -> кровь -> почки) – важный источник поддержания уровня аргинина в плазме. Уровень цитруллина в крови используется как маркер кишечной проницаемости. Антитела к цитруллинированным белкам – маркер ревматоидного артрита.

Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК)

ГАМК – главный тормозной нейромедиатор центральной нервной системы. Предшественники и путь синтеза: исходная точка – глутамат (возбуждающая аминокислота). Фермент глутаматдекарбоксилаза (GAD) отщепляет карбоксильную группу от глутамата, превращая его в ГАМК. Для своей работы фермент требует витамин B6 (пиридоксальфосфат).

Снижает возбудимость нейронов, оказывая успокаивающее, противотревожное действие. Улучшает качество сна. Регуляция мышечного тонуса.

Гомоцистеин

Гомоцистеин – это не питательное вещество, а скорее маркер метаболического здоровья, особенно опасный при повышенном уровне. Предшественники и путь синтеза: исходная точка – метионин. Метионин, отдавая свою метильную группу (в процессе трансметилирования), превращается в S-аденозилгомоцистеин, а затем в гомоцистеин.

Гомоцистеин может быть реметилирован обратно в метионин с помощью витаминов B9 (фолата) и B12. Или превращен в цистеин в процессе транссульфурации с помощью витамина B6. Высокий уровень гомоцистеина (гипергомоцистеинемия) повреждает стенки сосудов и является независимым фактором риска атеросклероза, тромбозов и болезни Альцгеймера.

Глутатион (γ-Глутамилцистеинилглицин)