Аминокислоты
Содержание:
- Дозировка
- Общая характеристика
- BCAA добавки от топ-5 фирм
- Заменимые аминокислоты
- Роль аминокислот в организме
- Аминокислоты
- Незаменимые аминокислоты
- Дневная норма аминокислот и рацион питания
- Кислотно-основные свойства аминокислот
- Нехватка аминокислот при вегетарианстве
- Назначение незаменимых аминокислот
- Классификация, изомерия и номенклатура
- Аминокислоты в продуктах питания
- Топ — 3
- Оптические свойства
Дозировка
Дозировка препарата напрямую зависит от того, получает ли человек данные аминокислоты из внешней среды. Есть следующие варианты дозирования:
- Все количество определенных аминокислот пациент получает из лекарственных препаратов, так как их содержание в продуктах питания повседневного употребления равно нулю.
- Аминокислоты поступают на 50 % из пищи, а остальные 50 % компенсируются приемом препаратов.
- Практически всю необходимую норму аминокислот человек получает из пищи, но для поддержания функционирования различных механизмов назначается прием низко дозированного препарата.
Важно соблюдать суточную и разовую норму приема определенный аминокислот, так как передозировка может привести к отравлению и сильно выраженным побочным эффектам
Общая характеристика
Аминокислоты – это обычно кристаллические вещества со сладким привкусом, получить которые возможно в процессе гидролиза протеинов или в результате определенных химических реакций. Эти твердые водорастворимые вещества-кристаллы характеризуются очень высокой температурой плавления – примерно 200-300 градусов по Цельсию. Основными химическими элементами аминокислот являются углерод, азот,водород, кислород.
Хоть в названии этих веществ и присутствует слово «кислота», их свойства скорее напоминают соли, хотя по специфике строения молекулы могут обладать кислотными и основными способностями одновременно. А значит – одинаково эффективно воздействовать с кислотами и щелочами.
Большинство аминокислот бывают двух видов: L-изомеры и D-изомеры.
Первые характеризуются оптической активностью и встречаются в природе. Аминокислоты этой формы важны для здоровья организма. D-вещества встречаются в бактериях, играют роль нейромедиаторов в организмах некоторых млекопитающих.
В природе существует 500 так называемых стандартных, протеиногенных аминокислот. 20 из них собственно и составляют полипептидную цепь, содержащую генетический код. В последние годы в науке заговорили о необходимости расширения аминокислотной «семьи», и некоторые исследователи дополняют этот список еще 2 веществами – селеноцистеином и пирролизином.
BCAA добавки от топ-5 фирм
Но все же, какие BCAA добавки чаще всего покупают продвинутые бодибилдеры, на какие продукты стоит обращать внимание в первую очередь? Вот небольшой список из наиболее популярных разветвленных аминокислот на рынке спортивного питания
SciVation
Xtend
Добавка создана по классической формуле BCAA (2:1:1) и считается одной из наиболее качественных на рынке спортивного питания. В одной порции содержится 7 г аминокислот. Помимо валина, лейцина и изолейцина, в состав препарата входят глютамин и цитруллин малат. Без добавок сахара. Предотвращает катаболические процессы в мышцах, улучшает синтез белка, а также действует на организм как жиросжигатель. Подходит для употребления во время тренировки (помогает продлить занятие, повысить эффективность) и после нее (для эффективного восстановления). Производитель предлагает разные вкусовые варианты, а также порошок BCAA без вкуса.
Кроме того, в линейку аминокислотных добавок от SciVation входят и другие виды продукции. В частности Xtend Free, не содержащий красителей, подсластителей, искусственных ароматизаторов, и Xtend RTD – готовый аминокислотный напиток.
SAN
Pro Reloaded Powder
Представляет собой порошковый BCAA-продукт с глютамином. Формула добавки состоит из лейцина, изолейцина и валина в уникальной пропорции – 12:1:1, которая хорошо подходит для набора мышечной массы и для похудения. Добавка благотворно влияет на иммунитет, не вызывает неприятные побочные эффекты, подходит для девушек и мужчин, профессионально занимающихся спортом, а также для новичков. Порошок хорошо растворяется в жидкости. Бывает со вкусом клубники, киви, арбуза, черники, малины.
Optimum Nutrition
Mega Size
В капсулах этой добавки оптимально сочетаются лейцин, изолейцин и валин (в классической пропорции 2:1:1). Добавка подходит мужчинам и девушкам для качественного наращивания мышечной массы и восстановления запасов энергии. В числе преимуществ – выгодная дозировка (1 порция – это 2 капсулы). Препарат подходит для употребления до, после или во время выполнения силовой программы.
Ultimate Nutrition
Flavored
Лучшие материалы месяца
- Коронавирусы: SARS-CoV-2 (COVID-19)
- Антибиотики для профилактики и лечения COVID-19: на сколько эффективны
- Самые распространенные «офисные» болезни
- Убивает ли водка коронавирус
- Как остаться живым на наших дорогах?
Представляет собой наиболее часто используемое в бодибилдинге сочетание BCAA в пропорции 2:1:1. Добавку производят в форме порошка с разными вкусами. Чтобы приготовить порцию напитка, понадобятся 1-2 мерные ложки порошка и примерно стакан жидкости. Подходит для приема в течение дня и после тренировок. Улучшает синтез белка, предотвращает распад мышечной ткани, обладает жиросжигающими свойствами.
Weider
Premium BCAA Powder
Одна из лучших BCAA-добавок, которые производит Германия. Особая формула и текстура порошка позволяют добавке легко растворятся в жидкости. Для новичков и профессиональных бодибилдеров подходит в качестве хорошего источника энергии, предотвращает разрушительные процессы в мышцах, обладает анаболическими свойствами, ускоряет восстановление, сжигает жир, улучшает рельеф мускул. Помимо BCAA, в состав препарата входит глютамин, небольшое количество жиров и углеводов.
Другие популярные добавки, представленные на рынке:
- USPlabs: Modern.
- Dymatize: Complex, Recoup.
- Olimp: Xplode, Mega Caps, Extreme Shot.
- MyProtein: BCAA Unflavoured.
- BSN: Amino x.
Также внимание спортсменов заслуживают: Scitec Nutrition (Xpress, Complex, BCAA X, Mega), Universal Nutrition (Stack, Atomic, BCAA Pro), Unflavored (5000 Powder), BPI Sports (Best), Mutant (BCAA), Maxler (BCAA), Sportline (BCAA), USPlabs Modern (BCAA). Впрочем, это только примеры доступных аминокислотных добавок
Каждый вправе самостоятельно подобрать то, что подходит именно ему, тем более, когда обладает знаниями, что такое аминокислоты с разветвленной цепью, зачем они нужны и как правильно выбирать BCAA добавку
Впрочем, это только примеры доступных аминокислотных добавок. Каждый вправе самостоятельно подобрать то, что подходит именно ему, тем более, когда обладает знаниями, что такое аминокислоты с разветвленной цепью, зачем они нужны и как правильно выбирать BCAA добавку.
Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru
Будем признательны, если воспользуетесь кнопочками:
Заменимые аминокислоты
Заменимыми называют те аминокислоты, которые как потребляются с продуктами питания, так и воспроизводятся непосредственно в теле человека из других веществ.
- Аланин – мономер большого числа биологических соединений и белков. Осуществляет один из главенствующих путей глюкогенеза, то есть в печени превращается в глюкозу, и наоборот. Высокоактивный участник метаболических процессов в организме.
- Аргинин – АМК, способная синтезироваться в организме взрослого, но не способная к синтезу в теле ребёнка. Содействует выработке гормонов роста и других. Единственный переносчик азотистых соединений в организме. Содействует увеличению мышечной массы и уменьшению жировой.
- Аспарагин – пептид, участвующий в азотном обмене. В ходе реакции с ферментом аспарагиназой отщепляет аммониак и превращается в аспарагиновую кислоту.
- Аспарагиновая кислота – принимает участие в создании иммуноглобулина, деактивирует аммиак. Необходим при сбоях в работе нервной и сердечно-сосудистой систем.
- Гистидин – используется для профилактики и лечения болезней ЖКТ; оказывает положительную динамику при борьбе со СПИДом. Уберегает организм от пагубного воздействия стресса.
- Глицин – нейромедиаторная аминокислота. Применяется в качестве мягкое успокоительное и антидепрессивное средство. Усиливает действие некоторых ноотропных препаратов.
- Глутамин – в большом объёме входит в состав гемоглобина. Активатор процессов восстановления тканей.
- Глутаминовая кислота – обладает нейромедиаторным действием, а также стимулирует метаболические процессы в ЦНС.
- Пролин – является одним из составляющих практически всех протеинов. Им особенно богаты эластин и коллаген, отвечающие за эластичность кожи.
- Серин – АМК, что содержится в нейронах головного мозга, а также способствует выделению большого количества энергии. Является производной глицина.
- Тирозин – составляющая тканей животных и растений. Может воспроизводиться из фенилаланина под действием фермента фенилаланингидроксилазы; обратного процесса не происходит.
- Цистеин – один из компонентов кератина, отвечающего за упругость и эластичность волос, ногтей, кожи. Ещё он является антиоксидантом. Может производиться из серина.
Роль аминокислот в организме
В принципе, из рассказанного уже понятно, зачем организму нужны аминокислоты. Вкратце резюмируем то, что мы узнали.
- Самая важная функция аминокислот – это их роль в строительстве белков. А белки – это не только мышцы или сухожилия и кожа, но еще и ферменты, гормоны, транспортеры (т.е. повара, полицейские и таксисты). Причем для любого белка нужны все 20 видов аминокислот, но некоторых нужно больше чем других. А при недостатке хотя бы одной вся стройка встанет с самыми неприятными последствиями – деградация мышц, старение кожи, падение иммунитета, нервные нарушения и т.д.
- Еще одна важнейшая роль – это участие в различных мозговых процессах свободных аминокислот, т.е. тех, что не вошли в состав белков (глютамат, глицин и т.д.). Эти аминокислоты мозг использует в качестве почтальонов и курьеров – они передают разные сообщения соответствующим участкам центральной нервной системы. Например, проснуться, начать уже бодро реагировать на приближающуюся опасность, или наоборот, умолкнуть и успокоиться.
- Наконец, свободные аминокислоты служат источником энергии для различных тканей, перерабатываясь в глюкозу, выводят токсичные продукты работы клеток (аммиак и др.), превращаются в разные вещества, активно участвующие в работе организма (например, в креатин или гистамин), активизируют разные процессы (например, синтез белка в мышечных клетках, или окисление жиров) либо напротив, подавляют деятельность каких-то веществ (например, стрессового гормона кортизола).
Молекулы аминокислоты так удачно устроены, что они могут действовать и самостоятельно, и превращаться в другие вещества, и связываться в комплексы любого размера, выполняя в нашем теле множество функций.
Аминокислоты
Аминокислоты (аминокарбоновые кислоты) это органические соединения, молекулы которых одновременно содержат аминные и карбоксильные группы.
Множество комбинаций аминокислот создают молекулы белков с большим разнообразием свойств.
В желудочно-кишечном тракте под воздействием ферментов белки расщепляются до аминокислот, которые всасываются в кровь. Организм синтезирует из этих аминокислот белки для построения собственных тканей, ферменты, гормоны, иммунные белки.
Всего протеиногенных (или иначе стандартных) аминокислот 20. Человек нуждается в них всех, но 12 из этих необходимых для жизни аминокислот человеческий организм способен синтезировать самостоятельно.
Восемь из двадцати протеиногенных аминокислот (триптофан, валин, фенилаланин, метионин, лизин, треонин, изолейцин, лейцин) являются незаменимыми для взрослого человека и обязательно должны поступать в него с белковыми продуктами.
Аргинин – условно-незаменимая аминокислота: у взрослого и здорового человека аргинин вырабатывается организмом в достаточном количестве, у детей и подростков, у пожилых и больных людей уровень синтеза аргинина часто недостаточен.
Значение для организма незаменимых аминокислот и их содержание в продуктах питания
Аминокислота |
Значение для организма |
Продукты-источники незаменимых амнокислот |
Суточная потребность |
||
Суточная потребность в граммах |
Суточная норма в животных продуктах |
Суточная норма в растительных продуктах |
|||
Триптофан |
Используется для производства серотонина (гормона хорошего настроения), участвует в синтезе витамина В3 |
бобовые, овес, бананы, сушёные финики, арахис, кунжут, кедровые орехи, молоко, йогурт, творог, рыба, курица, индейка, мясо |
1 |
130 г сыра |
2 кг моркови, 500 г фасоли |
Лейцин |
Помогает восстанавливать костную и мышечную ткань, стимулирует производство гормонов роста. |
мясо, рыба, бурый рис, чечевица, орехи, большинство семян |
5 |
250 г говядины |
1,2 кг гречки, 400 г гороха |
Изолейцин |
миндаль, кешью, куриное мясо, турецкий горох (нут), яйца, рыба, чечевица, печень, мясо, рожь, большинство семян, соя |
3,5 |
120 г курицы |
1,4 кг ржаного хлеба, 450 г гороха |
|
Валин |
Важен для обмена веществ в мышцах и их восстановления после травмы. |
зерновые, бобовые, мясо, грибы, молочные продукты, арахис |
3,5 |
300 г говядины |
800 г макаронных изделий, 400 г гороха |
Треонин |
Регулирует белковый обмен, участвует в обмене жиров в печени и работе иммунной системы |
молочные продукты, яйца, орехи, бобы |
2,5 |
350 трески |
3 кг картофеля, 400 г фасоли |
Лизин |
Помогает усваиваться азоту и кальцию, участвует в производстве антител, гормонов, ферментов, восстановлении тканей организма после повреждений. |
рыба, мясо, молочные продукты, пшеница, орехи, больше всего его содержится в амаранте |
4 |
200 г говядины |
1,5 кг овсяной крупы, 400 гороха |
Метионин |
Защищает стенки сосудов от отложения холестерина, участвует в процессе пищеварения. |
молоко, мясо, рыба, яйца, бобы, фасоль, чечевица, соя |
3 |
300 г курицы |
1,3 кг риса, 1,8 кг гороха |
Фенилаланин |
Фенилаланин – производное вещество для синтеза нейромедиаторов, необходимых для памяти, способности к обучению, настроения. |
бобовые, орехи, говядина, куриное мясо, рыба, яйца, творог, молоко. Также является составной частью синтетического сахарозаменителя – аспартама. |
3 |
300 г курицы |
1 кг перловой крупы, 400 г гороха |
Аргинин (условно-незаменимая аминокислота) |
семена тыквы, свинина, говядина, арахис, кунжут, йогурт, швейцарский сыр |
4 |
250 г курицы |
600 г риса, 250 г гороха |
незаменимых аминокислот в 100 граммах различных продуктов
Аминокислота |
Говядина |
Молоко |
Творог нежирный |
Пшеничная мука |
Лизин |
1,6 |
0,26 |
1,45 |
0,25 |
Метионин+цистеин |
0,44 |
0,09 |
0,48 |
0,16 |
Триптофан |
0,21 |
0,05 |
0,18 |
0,12 |
Лейцин |
1,48 |
0,32 |
1,85 |
0,85 |
Изолейцин |
0,78 |
0,19 |
1 |
0,43 |
Валин |
1,03 |
0,19 |
0,89 |
0,39 |
Треонин |
0,8 |
0,15 |
0,8 |
0,27 |
Фенилаланин+тирозин |
0,79 |
0,17 |
0,93 |
0,5 |
Гистидин |
0,71 |
0,09 |
0,56 |
0,2 |
Незаменимые аминокислоты
Незаменимые аминокислоты — необходимые аминокислоты, которые не могут быть синтезированы в том или ином организме, в частности, в организме человека. Поэтому их поступление в организм с пищей необходимо.
Незаменимыми для человека и животных являются 8 аминокислот: валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан и фенилаланин.
Содержание незаменимых аминокислот в еде
- Валин содержится в зерновых, мясе, грибах, молочных продуктах, арахисе, сое
- Изолейцин содержится в миндале, кешью, курином мясе, турецком горохе (нут), яйцах, рыбе, чечевице, печени, мясе, ржи, большинстве семян, сое.
- Лейцин содержится в мясе, рыбе, буром рисе, чечевице, орехах, большинстве семян.
- Лизин содержится в рыбе, мясе, молочных продуктах, пшенице,орехах.
- Метионин содержится в молоке, мясе, рыбе, яйцах, бобах, фасоли, чечевице и сое.
- Треонин содержится в молочных продуктах и яйцах, в умеренных количествах в орехах и бобах.
- Триптофан содержится в овсе, бананах, сушёных финиках, арахисе, кунжуте, кедровых орехах, молоке, йогурте, твороге, рыбе, курице, индейке, мясе.
- Фенилаланин содержится в говядине, курином мясе, рыбе, соевых бобах, яйцах, твороге, молоке. Также является составной частью синтетического сахарозаменителя — аспартама, активно используемого в пищевой промышленности.
Таблица содержания незаменимых аминокислот в продуктах
(грамм на 100 грамм продукта)
№ п/п | продукт | лейцин | изолейцин | гистидин | тирозин | глицин | лизин | валин | метионин | фенилаланин | Иусс* |
1 | Молоко женское | 0,108 | 0,062 | 0,028 | 0,06 | 0,042 | 0,082 | 0,072 | 0,022 | 0,056 | 0,053 |
2 | Молоко коровье | 0,278 | 0,182 | 0,081 | 0,119 | 0,03 | 0,218 | 0,189 | 0,068 | 0,136 | 0,130 |
3 | Кефир | 0,263 | 0,173 | 0,075 | 0,112 | 0,056 | 0,209 | 0,183 | 0,063 | 0,138 | 0,126 |
4 | Творог | 0,924 | 0,548 | 0,306 | 0,456 | 0,184 | 0,725 | 0,695 | 0,263 | 0,491 | 0,467 |
5 | Яйцо куриное | 1,13 | 0,83 | 0,294 | 0,515 | 0,37 | 0,883 | 0,895 | 0,378 | 0,732 | 0,611 |
6 | Мясо говяжье | 1,73 | 1,06 | 0,805 | 0,596 | 1,447 | 2,009 | 1,156 | 0,528 | 0,789 | 0,961 |
7 | Мясо куриное | 1,62 | 1,117 | 0,697 | 0,66 | 1,519 | 1,975 | 1,024 | 0,494 | 0,932 | 0,956 |
8 | Печень говяжья | 1,543 | 0,8 | 0,439 | 0,47 | 0,903 | 1,295 | 0,987 | 0,345 | 0,845 | 0,724 |
9 | Треска | 1,222 | 0,879 | 0,54 | 0,439 | 0,525 | 1,551 | 0,929 | 0,488 | 0,651 | 0,708 |
10 | Крупа рисовая | 1,008 | 0,369 | 0,135 | 0,176 | 0,63 | 0,142 | 0,425 | 0,223 | 0,313 | 0,329 |
11 | Крупа манная | 0,364 | 0,258 | 0,186 | 0,158 | 0,263 | 0,32 | 0,386 | 0,103 | 0,399 | 0,245 |
12 | Крупа гречневая | 0,702 | 0,301 | 0,203 | 0,16 | 0,796 | 0,431 | 0,343 | 0,183 | 0,395 | 0,331 |
13 | Крупа овсяная | 0,672 | 0,302 | 0,137 | 0,234 | 0,453 | 0,384 | 0,384 | 0,198 | 0,363 | 0,308 |
14 | Крупа пшенная | 1,04 | 0,244 | 0,137 | 0,226 | 0,22 | 0,226 | 0,333 | 0,207 | 0,48 | 0,309 |
15 | Крупа перловая | 0,584 | 0,258 | 0,152 | 0,148 | 0,308 | 0,286 | 0,313 | 0,173 | 0,331 | 0,253 |
16 | Горох | 1,204 | 0,78 | 0,395 | 0,227 | 0,48 | 0,984 | 0,804 | 0,16 | 0,763 | 0,539 |
17 | Мука пшеничная | 0,567 | 0,29 | 0,096 | 0,149 | 0,149 | 0,12 | 0,387 | 0,108 | 0,322 | 0,219 |
18 | Макаронные изделия | 0,69 | 0,38 | 0,133 | 0,253 | 0,215 | 0,139 | 0,412 | 0,12 | 0,488 | 0,290 |
19 | Хлеб ржаной | 0,275 | 0,146 | 0,118 | 0,293 | 0,217 | 0,132 | 0,062 | 0,062 | 0,278 | 0,173 |
20 | Хлеб пшеничный | 0,55 | 0,25 | 0,106 | 0,162 | 0,264 | 0,103 | 0,286 | 0,088 | 0,33 | 0,212 |
21 | Печенье | 0,357 | 0,171 | 0,247 | 0,088 | 0,172 | 0,08 | 0,054 | 0,054 | 0,334 | 0,162 |
*Иусс — сравнительный индекс удельного содержания. 1 соответствует максимальному содержанию каждой аминокислоты по сравнению с другими продуктами в наборе
Компенсация незаменимых аминокислот
Несмотря на то, что самостоятельно организм не способен синтезировать незаменимые аминокислоты, их недостаток в некоторых случаях все же может быть частично компенсирован. Так например недостаток поступающего вместе с пищей незаменимого фенилаланина может быть частично замещен заменимым тирозином. Гомоцистеин вместе с необходимым количеством доноров метильных групп, снижает потребности в метионине,а глутаминовая кислота частично замещает аргинин. В то же время необходимо отметить, что недостаток хотя бы одной незаменимой аминокислоты, приводит к неполному усвоению и других аминокислот. В таких условиях развитие организмов напрямую зависит от того незаменимого вещества, недостаток которого ощущается наиболее остро (закон минимума Либиха). Так же необходимо помнить, что для разных видов организмов список незаменимых аминокислот в некоторых случаях различен. предыдущая статья в начало
Дневная норма аминокислот и рацион питания
Как внедрить эту информацию (данные о норме аминокислот) в процесс составления своего рациона питания?
Ведь аминокислот много, и все их нужно как-то свести к единому знаменателю, то есть к определенной дневной порции белковых продуктов?
На само деле, все не так сложно. Несмотря на то, что важных — незаменимых — аминокислот 8, контролировать белковые продукты можно всего по трем – аминокислотам ВСАА (лейцин, изолейцин, валин)
Важность ВСАА связана с тем, что эти аминокислоты являются доминирующими в белковой ткани скелетных мышц человека
Соответственно, если речь заходит о наращивании мышц, гипертрофии мышечной ткани, то доминирующие волокна и определяют степень интенсивности анаболических (ростостимулирующих) процессов.
Но самое интересное (и важное), если планировать рацион, в частности белковые продукты, на основе знаний о дневной норме аминокислот ВСАА, то автоматически он (рацион) будет удовлетворять и потребности по остальным аминокислотам. Перейдем к практике
Перейдем к практике
Допустим, ваша потребность в белке – 120 г в день.
Судя по расчетам в калькуляторе, ежедневно необходимо из пищи получать
8.4 г лейцина,
4.8 г изолейцина и
6 г валина.
В вашем распоряжении из белковых продуктов, например, имеется мясо (скажем, куриные грудки), яйца и молоко. Пусть молоко будет на утро, мясо – на обед и яйца – на ужин (последовательность не принципиальна). На каждый продукт (если делить поровну между тремя источниками белка) будет приходиться:
2.8 г лейцина,
1.6 г изолейцина и
2 г валина.
Следующий этап – обращение к справочной базе, в которой указан аминокислотный состав продуктов питания (можно найти в интернете, в книгах, журналах и т.п.).
И последний этап – расчет количества продукта относительно норм аминокислот.
Расчет можно произвести в следующем калькуляторе (в калькуляторе дробные числа обозначаются точкой, а не запятой – иначе калькулятор не будет работать ):
Итак, согласно нашим расчетам, 2.8 г лейцина содержится в:
- 1 л молока,
- 160 г мяса
- 250 г яиц (примерно 5 штук).
1.6 г изолейцина содержится в:
- 1 л молока,
- 155 г мяса
- 240 г яиц (примерно 5 штук).
2 г валина содержится в:
- 1.25 л молока,
- 180 г мяса
- 230 г яиц (примерно 5 штук).
Теперь берем верхние значения количества продуктов.
Итого, на день потребуется:
Если же посчитать, сколько у них суммарно получится белка, то получим примерно те же 120 г.
Если так всегда считать, то это количество может совпадать, быть больше или меньше. Это зависит от того, насколько продукты богаты незаменимыми аминокислотами. В любом случае планирование белкового рациона на основе анализа аминокислот, в частности BCAA, будет намного эффективнее, чем просто исходя из цифры, соответствующей дневной нормы белков.
Изучение аминокислотного состава и составление рациона питания представляет собой дополнительную трату времени.
Но оно того однозначно стоит! Для тех, кто не желает тратить на подобные вещи своего бесценного времени, мы ранее создали пособие «Рационы питания на массу для разного калоража .
в котором рационы питания спланированы именно на основе данных об аминокислотном профиле.
Кислотно-основные свойства аминокислот
Аминокислоты являются амфотерными соединениями или амфолитом (от «амфотерный электролит»). Они могут выступать как кислотами, так и основаниями благодаря наличию карбоксильной и аминогруппы соответственно. Если аминокислоту с боковой цепью неспособным к ионизации растворить в воде при pH 7,0 она будет находиться в форме цвитериона (от нем. Zwitter — гибридный), то есть нести одновременно положительный и отрицательный заряды.
Кривые титрования аминокислот
Каждая аминокислота имеет по крайней мере две группы способны к ионизации: α-аминокислот и α-карбоксильную. Поэтому кривая титрования полностью протонованих формы аминокислоты сильным основанием имеет две фазы, каждая из которых соответствует депротонирования одной из групп. В качестве примера приведены титрования 0,1 М раствора глицина при температуре 25 ° C (рисунок слева). В очень кислой среде молекулы глицина полностью протонированных (NH + 3 CH 2 -COOH), при повышении pH карбоксильная группа начинает ионизироваться, и значения водородного показателя, который равен pK a этой группы (pK 1) в растворе имеющиеся эквимолярных концентрации NH + 3-CH 2 -COOH и NH + 3 CH 2 -COO +. В диапазоне pH pK 1 ± 1 глицин проявляет буферные свойства. Дальнейший рост pH приводит к полной диссоциации протонов от карбоксильных групп. В тот момент, когда депротонирования карбоксильных групп уже почти завершилось, а депротонирования аминогрупп еще не началось, молекулы аминокислоты находятся в цвитерионний форме (NH + 3 CH 2 -COO +). Это значение pH, при котором суммарный заряд максимального количества молекул аминокислоты в растворе равен нулю, называется изоэлектрической точкой и обозначается pI. В диапазоне pH выше pI происходит вторая фаза титрования аминокислоты: постепенное депротонирования аминогрупп. При pH = pK 2 в растворе будут эквимолярных концентрации NH + 3 CH 2 -COO + и NH 2 -CH 2 -COO +. В области pK 2 ± 1 аминокислота также проявлять буферные свойства.
Важной особенностью аминокислот является то, что их карбоксильные группы является «более кислотными», а аминогруппы «менее основными», чем эти же группы в составе соединений, в которых они присоединены к алифатических углеводородных остатков. Например, pK a уксусной кислоты составляет 4,8, а pK 1 глицина — 2,34, pK a метиламина — 10,6, а pK 2 глицина — 9,60
Обе группы легче отдают протоны в результате их взаимного влияния друг на друга. Это влияние значительно ослабляется с увеличением расстояния между химическими группами, поэтому β- и γ- карбоксильные группы аспарагиновой и глутаминовой кислот имеют значение pK a ближе к таковым в других карбоновых кислот, а именно 3,90 и 4,07 соответственно.
Аминокислоты с заряженными боковыми цепями имеют более сложные кривые тритрування, состоящие из трех фаз, в таких аминокислот, соответственно, есть три значения константы кислотной диссоциации.
Изоэлектрическая точка
Для аминокислот, не содержащие групп способных к ионизации в боковых цепях, Изоэлектрическая точку можно рассчитать как среднее арифметическое между константами кислотной диссоциации карбоксильной и аминогрупп:
При pH выше этой точки большинство молекул аминокислоты в растворе будут отрицательный заряд и в электрическом поле двигаться к аноду, при низком — положительный и двигаться к катоду. Аминокислоты с незаряженными боковыми цепями имеют примерно одинаковые значения pI близки к 6,0. Незначительная разница этих показателей отражает влияние боковых групп на способностью карбоксильной и аминогруппы к ионизации.
В аминокислот с положительно или отрицательно заряженными боковыми цепями дополнительные группы, способные к ионизации, вносят свой вклад в значение pI: в «кислых» аминокислот оно ниже, а в «основных» выше, чем у остальных.
Нехватка аминокислот при вегетарианстве
То, что существуют такие аминокислоты, которые содержатся исключительно в продуктах животного происхождения, – миф. Более того, учёные выяснили, что белок растительного происхождения усваивается человеческим организмом лучше, чем животного
Однако при выборе вегетарианства как стиля жизни очень важно следить за рационом. Основная проблема такова, что в ста граммах мяса и в таком же количестве бобов содержится разное количество АМК в процентном соотношении
На первых порах необходимо вести учёт содержания аминокислот в потребляемой пище, затем уже это должно дойти до автоматизма.
Назначение незаменимых аминокислот
Белки и НАК имеют огромное значение для правильного функционирования всех систем организма человека. Белок, который поступает извне, наиболее полноценный при его сбалансированном составе. Потребность в НАК резко возрастает при интенсивных занятиях спортом и больших рисках травм. Невозможно наращивание мышечной массы при нехватке АК в организме. Для быстрого восстановления после физических и стрессовых нагрузок, истребления жиров и поддержания отличной формы необходимо употреблять продукты, богатые НАК для правильного их баланса в сложной системе функционирования человека.
Классификация, изомерия и номенклатура
Аминокислоты природного происхождения классифицируют на следующие группы:
Общая классификация аминокислот:
По содержанию функциональных групп, выделяют следующие типы аминокислот.
Следующая классификация аминокислот учитывает полярность и заряд молекул, что определят их склонность к взаимодействию с молекулами воды, т. е. гидрофильность или гидрофобность. В соответствии с таким принципом выделяют несколько классов соединений:
- неполярные (гидрофобные);
- полярные (гидрофильные) незаряженные;
- отрицательно заряженные;
- положительно заряженные при физиологических значениях pH.
Каждое соединение обладает тривиальным, то есть традиционным наименованием. В определенных случаях название обусловлено источником выделения. К примеру, аспарагин впервые был обнаружен в аспарагусе (спарже), глутаминовая кислота извлечена из клейковины (от англ. gluten — глютен) пшеницы, глицин получил свое название из-за сладкого вкуса (от греч. glykys — сладкий).
Природные α-аминокислоты R-CH(NH2)COOH имеют тривиальные названия, например:
- глицин;
- аланин;
- серин.
По правилам систематической номенклатуры, названия аминокислот образуются на основе наименований соответствующих карбоновых кислот путем добавления приставки амино- и уточнения положения аминогруппы относительно карбоксильной группы:
- 2–Аминобутановая кислота
- 3-Аминобутановая кислота
Согласно альтернативному методу называния аминокислот, тривиальное наименование карбоновой кислоты дополняют приставкой амино- с уточнением расположения аминогруппы с помощью буквы из греческого алфавита:
- α-Аминомасляная кислота
- β -Аминомасляная кислота
При использовании для указания положения аминогруппы букв греческого алфавита \alpha-положением считается атом углерода, следующий сразу за карбоксильной группой.
Аминопентановая кислота или 4-аминопентановая кислота (ИЮПАК):
Согласно номенклатуре ИЮПАК, греческие буквы не применяют. Название аминокислот формируется по общему принципу, нумерация начинается с атома углерода карбоксильной группы, он считается первым. Наиболее важные аминокислоты обладают специальными названиями и обозначениями:
Виды изомерии, характерные для аминокислот:
- Изомерия углеродного скелета
- Изомерия положения функциональных групп
- Пространственная (оптическая) изомерия.
Только для самой простой по структуре аминокислоты глицина не характерно наличие оптических изомеров. Остальные соединения содержат атомы углерода в α положении, окруженные четырьмя различными заместителями. По этой причине α-углеродный атом всех аминокислот, кроме глицина, представляет собой асимметрический центр. Данный факт объясняет существование аминокислот в форме двух стереоизомеров и их оптическую активность. Молекулы стереоизомеров в данном случае являются зеркальными отражениями друг друга.
Существует несколько способов получения аминокислот:
- Замещение галогена аминогруппой в соответствующих галогензамещенных карбоновых кислотах
- Восстановление нитрозамещенных карбоновых кислот (применяется с целью синтеза ароматических аминокислот)
Аминокислоты в продуктах питания
Чтобы избежать дефицита соединений с важными свойствами, их нужно получать извне с пищей. Источником аминокислот служит «продуктовая корзина» с белковым набором веществ.
«Незаменимые аминокислоты: список в продуктах питания»
№ | АМК | продукты |
незаменимые | ||
1. | лейцин | молочные продукты, овес, зародыши пшеницы, мясо |
2. | валин | мясо, грибы, зерновые и молочные продукты, грецкие орехи |
3. | лизин | бобовые и молочные продукты, мясо птицы, рыба, арахис, зародыши пшеницы |
4. | метионин | бобовые продукты, мясо, овощи, творог, арахис |
5. | треонин | молочные продукты, мясо, яйца, горох |
6. | триптофан | мясо индейки, молочные продукты, яйца, орехи, семечки, рис, картофель |
7. | фенилаланин | мясные и молочные продукты, куриное мясо, овес, зародыши пшеницы |
8. | гистидин | мясо, молочные продукты, зародыши пшеницы |
условно-незаменимые | ||
9. | тирозин | молочные и мясные продукты, рыба, миндаль, бананы |
10. | цистеин | рыба, мясо, соевые продукты, пшеница, овес, куриное филе, чеснок |
Топ — 3
Лучшими препаратами можно назвать следующие:
- «Аминовен». Препарат для парентерального введения. Инфузионный раствор 5, 10 или 15 % концентрации. Вводится в центральные вены. Не рекомендуется к использованию у детей.
- «Дипептивен». Препарат для инфузионного введения. Главным образом является источником глутамина. В своем составе содержит N(N)-L-аланин-L-глутамин.
- «Солгар» — комплекс основных аминокислот. Комплексный препарат, включающий группу из восьми основных аминокислот в свободной форме. Для удобства потребителя разработана также линейка из отдельных незаменимых аминокислот, которые подбираются с учетом индивидуальных потребностей организма.
Оптические свойства
Все α-аминокислоты, за исключением глицина (см.), имеют асимметрический атом углерода. Таким атомом всегда является 2-й, или α-углеродный, атом, все четыре валентности которого заняты различными группами. В этом случае возможны две стереоизомерные формы, являющиеся зеркальным отражением друг друга и несовместимые между собой подобно правой и левой руке. На схеме изображены два стереоизомера аминокислоты аланина в виде объемного изображения и соответствующей ему проекции на плоскости. Изображение слева условно принято считать левой конфигурацией (L), справа — правой конфигурацией (D). Такие конфигурации соответствуют лево- и правовращающему глицериновому альдегиду, который принят за исходное соединение при определении конфигурации молекул. Показано, что все природные аминокислоты, получаемые из гидролизатов белков, по конфигурации α-углеродного атома соответствуют L-ряду, то есть могут рассматриваться как производные L-аланина, в котором один водородный атом в метальной группе заменен на более сложный радикал. Удельное вращение плоскости поляризации света отдельных Аминокислот зависит как от свойств всей молекулы в целом, так и рН-раствора, температуры и других факторов.
Удельное вращение важнейших аминокислот, их изоэлектрические точки и показатели констант кислотной диссоциации (рКа) представлены в табл. 2.
Аминокислота | Удельное вращение | Константы кислотной диссоциации | Изоэлектрическая точка рI | |||
---|---|---|---|---|---|---|
водного раствора | в 5 н. растворе соляной кислоты | pK1 | pK2 | pK3 | ||
Алании | +1,6 | +13,0 | 2,34 | 9,69 | 6,0 | |
Аргинин | +21,8 | +48,1 | 2,18 | 9,09 | 13,2 | 10,9 |
Аспарагин | -7,4 | +37,8 | 2,02 | 8,80 | 5,4 | |
Аспарагиновая кислота | +6,7 | +33,8 | 1,88 | 3,65 | 9,60 | 2,8 |
Валии | +6,6 | 33,1 | 2,32 | 9,62 | 6,0 | |
Гистидин | +59,8 | +18,3 | 1,78 | 5,97 | 8,97 | 7,6 |
Глицин | 2,34 | 9,60 | 6,0 | |||
Глутамин | +9,2 | +46,5 | 2,17 | 9,13 | 5,7 | |
Глутаминовая кислота | +17,7 | +46,8 | 2,19 | 4,25 | 9,67 | 3,2 |
Изолейцин | +16,3 | +51,8 | 2,26 | 9,62 | 5,9 | |
Лейцин | -14,4 | +21,0 | 2,36 | 9,60 | 6,0 | |
Лизин | +19,7 | +37,9 | 2,20 | 8,90 | 10,28 | 9,7 |
Метионин | -14,9 | +34,6 | 2,28 | 9,21 | 5,7 | |
Оксипролин | -99,6 | -66,2 | 1,82 | 9,65 | 5,8 | |
Пролин | -99,2 | -69,5 | 1,99 | 10,60 | 6,3 | |
Серии | -7,9 | +15,9 | 2,21 | 9,15 | 5,7 | |
Тирозин | -6,6 | -18,1 | 2,20 | 9,11 | 10,07 | 5,7 |
Треонин | -33,9 | -17,9 | 2,15 | 9,12 | 5,6 | |
Триптофан | -68,8 | +5,7 | 2,38 | 9,39 | 5,9 | |
Фенилаланин | -57,0 | -7,4 | 1,83 | 9,13 | 5,5 | |
Цистеин | -20,0 | +7,9 | 1,71 | 8,33 | 10,78 | 5,0 |
Цистин | <1,00 | 2,01 | 8,02 pK4 = 8,71 | 5,0 |
Раньше оптические антиподы L-аминокислот, то есть аминокислоты D-ряда, называли «неприродными», однако в наст, время аминокислоты D-ряда обнаружены в составе некоторых бактериальных продуктов и антибиотиков. Так, капсулы спороносных бактерий (Вас. subtilis, В. anthracis и другое) в значительной мере состоят из полипептида, построенного из остатков D-глутаминовой кислоты. D-аланин и D-глутамидовая кислота входят в состав мукопептидов, образующих клеточные стенки ряда бактерий; валин, фенилаланин, орнитин и лейцин D-ряда содержатся в составе грамицидинов и многих других пептидов — антибиотиков и тому подобное Стереоизомерные аминокислоты существенно различаются по своим биологическим свойствам, они атакуются ферментами, специфическими только к определенной оптической конфигурации, не заменяют или лишь частично заменяют друг друга в обмене веществ и тому подобное D-изомеры аланина (см.), лейцина (см.), серина (см.), триптофана (см.) и валина (см.) очень сладкие, тогда как L-стереоизомеры аланина и серина умеренно сладкие, триптофана — безвкусны, а лейцина и валина — горьковаты. Характерный «мясной» вкус L-глутаминовой к-ты отсутствует у D-формы. Синтетические аминокислоты обычно представляют собой рацематы, то есть смесь равных количеств D- и L-форм. Их обозначают как DL-аминокислоты. При помощи некоторых специальных реактивов или обработки некоторыми ферментами синтетические аминокислоты можно разделить на D- и L-формы или получить только один желаемый стереоизомер.