Aminokyseliny v přírodě a jejich formy

Bílkoviny patří k nejdůležitějším živinám. Základem všech bílkovin a peptidů jsou aminokyseliny vázané vzájemně peptidovou vazbou do řetězců. Řetězce se tvoří podobným způsobem, jako když se na nit navlékají různě barevné korálky. Počet jednotlivých aminokyselin a hlavně jejich pořadí, jak jsou v řetězci za sebou poskládány, vytváří konečné vlastnosti peptidů a bílkovin. Podle počtu aminokyselin vázaných v řetězci se rozlišují oligopeptidy (2 až 10 aminokyselin), polypeptidy (11 až 100 aminokyselin) a proteiny neboli bílkoviny (více než 100 aminokyselin v řetězci).

Poměrně velký počet bílkovin však není tvořen jednou velkou molekulou, ale skládá se z několika polypeptidických řetězců svázaných dohromady. Tak například molekula hemoglobinu je tvořena 4 řetězci, enzymu ureázy 6 řetězci a bílkovina viru tabákové mozaiky je tvořena dokonce 2130 polypeptidickými řetězci. Molekuly velkých bílkovin tak dosahují poměrně značných rozměrů a hmotností. Počet aminokyselin v těch největších molekulách bílkovin může dosahovat až několika desítek tisíc.

Základní aminokyseliny

V proteinech (bílkovinách) se vyskytuje 20 různých aminokyselin. Toto platí pro všechny proteiny vyskytující se ve všech formách života na Zemi. Všechny ostatní izolované aminokyseliny jsou od těchto 20 základních odvozeny.

V potravě jsou však hojně zastoupeny 2 aminokyseliny odvozené od prolinu (3-hydroxyprolin a 4-hydroxyprolin) a 1 aminokyselina odvozená od cysteinu (cystin). Tyto 3 aminokyseliny jsou proto z pohledu výživy zařazovány k uvedeným 20 základním aminokyselinám a proto je někdy v odborné literatuře uváděn údaj 23 základních aminokyselin.

Počet kombinací, které nabízí 20 základních aminokyselin různým poměrem zastoupení a také různým pořadím poskládání v řetězci je tak obrovský, že příroda využívá jen zlomek těchto nabízených možností. Pro toto tvrzení stačí následující příklad. Kdybychom vzali v úvahu řetězec obsahující pouze 100 aminokyselin a chtěli bychom vytvořit z 20 různých aminokyselin všechny nabízené možnosti a od každé vytvořené varianty bychom použili jen jednu molekulu, vzniklo by nepředstavitelné množství kombinací (20¹⁰⁰) a celkový objem těchto molekul by byl větší, než zabírá nám nyní známý vesmír.

Čtěte také: Sazba DPH pro dřevěné odpady

Esenciální aminokyseliny

Z 23 aminokyselin běžně se vyskytujících v potravě, dovedou vyšší živočichové včetně člověka syntetizovat ve svém těle pouze 15. Zbývajících 8 musí být přivedeno do těla potravou. Mezi nepostradatelné, běžně označované jako esenciální, patří tryptofan, valin, leucin, isoleucin, lysin, fenylalanin, methionin a threonin.

U těhotných žen jsou zvýšené nároky především na tryptofan a lysin. U novorozenců pak na isoleucin a tryptofan. U rostoucího organismu jsou to zejména aminokyseliny arginin a histidin, i když obě patří mezi aminokyseliny, které si lidské tělo dokáže vyrobit. V období růstu však potřebu nelze pokrýt vlastní syntézou, je tedy nutné zajistit zvýšený přísun argininu a histidinu potravou.

Pojem esenciální aminokyseliny je trochu zavádějící, protože vyvolává dojem, že právě tyto jsou pro organismus důležitější, než aminokyseliny postradatelné. Vede k tomu i jednoduchá úvaha. Pokud bude organismu chybět nějaká postradatelná aminokyselina, prostě si ji vyrobí. Pokud bude chybět nepostradatelná (esenciální) aminokyselina, musí ji dostat potravou a pokud v přijímané potravě nebude přítomna, musí se bez ní obejít a tedy některé činnosti omezit.

Zcela jinak to ale vypadá z pohledu evolučního vývoje. Předpokládá se, že v samém počátku vývoje živé hmoty byly prvotní buňky obklopeny roztokem plným živin. Přijímaly tedy vše potřebné pro prvotní životní funkce zvenčí. Jak se život rozvíjel, ubývalo i živin a buňky se musely naučit mnohé látky vyrábět samy. Je vcelku logické, že dále se mohly rozvíjet pouze ty, které tento nelehký úkol zvládly. Z tohoto pohledu jsou postradatelné aminokyseliny pro živou buňku mnohem důležitější, neboť bez nich by buňka zahynula. Naučila se je vyrábět právě proto, aby byla na jejich příjmu zvenčí nezávislá.

Naopak esenciální se pro ni ukázaly mnohem méně důležité, jejich krátkodobý nedostatek není pro život ohrožující. Buňka bez nich dokáže po určitou dobu žít a zajišťovat životní funkce nutné pro udržení života. Dokonce si mohla dovolit i takový přepych, že si ani nevytvořila systém náhradní výroby (byť i náročnou a složitou cestou), protože se prostě ukázalo, že vždycky nezbytně nutné množství dokáže z vnějšího prostředí získat, i když to někdy může chvíli trvat. Esenciální aminokyseliny jsou nutné pro dosažení plnohodnotného vývoje zajišťujícího reprodukci. Jejich přechodný nedostatek však není ohrožující z pohledu zachování života. Naopak postradatelné aminokyseliny jsou zcela nezbytné pro zajištění základních životních procesů, a proto jsou pro živou buňku mnohem důležitější.

Čtěte také: Kompostování krok za krokem

Zvláštní aminokyseliny

V přírodě již bylo dokázáno přibližně 400 různých aminokyselin, ale jen některé z nich se v živém savčím organismu uplatňují významněji. Většinou se tyto vzácné aminokyseliny vyskytují buď jako volné nebo vázané ve specifických peptidech. Jen zcela výjimečně jsou vázány v bílkovinách. Pokud jsou v bílkovinách vázány, mají většinou tyto bílkoviny zcela specifické vlastnosti. Většina těchto vzácných aminokyselin však byla izolována z rostlin a mikroorganismů.

Vliv aminokyselin na lidský organismus

V posledních letech se opět oživuje výzkum spojený se studiem vlivu některých aminokyselin na lidský organismus. Kromě aminokyseliny prolinu se všechny ostatní vyskytují v přírodě ve dvou formách, označovaných jako L-forma a D-forma. Pro výstavbu vlastních bílkovin používá tělo zásadně L-formy (až na zcela výjimečné případy). A právě D-formy některých aminokyselin, které vlastně tělo nedokáže pro výstavbu využít, prokazují zajímavé metabolické účinky. Tak například D-fenylalanin potlačuje bolest a zmírňuje depresivní stavy. Uplatnění by mohl nalézt u lidí trpícími bolestmi hlavy nebo revmatismem. Příliš vysoké dávky však mohou zvyšovat krevní tlak.

Při studiu biochemie buněk rostoucího nádoru bylo v některých případech prokázáno, že pro svůj růst vyžadují výrazně zvýšený příjem glutaminu a asparaginu. Proto se jako účinné protinádorové prostředky v těchto případech používají specifické enzymy, které mají schopnost glutamin a asparagin rozkládat, tím snižovat jejich obsah v plasmě a nepřímo tak zpomalovat růst těchto nádorů.

Aminokyselina lysin je spojována spíše s tvorbou svalových bílkovin. Méně se však ví, že její zvýšený přísun v potravě může celkem efektivně potlačovat některá virová onemocnění, zejména známý opar. Nadměrný příjem je však nežádoucí, neboť je zdrojem zvýšené produkce čpavku.

Tryptofan je v těle přeměňován na látku serotonin, která má poměrně důležitou roli v těle při uvolňovacích mechanismech. Připisují se jí účinky proti nespavosti a uvolňování napětí v důsledku depresí. Má vliv na krevní tlak a peristaltiku střevní stěny. Z biochemického hlediska se serotonin chová jako tkáňový hormon.

Čtěte také: Škoda a emisní normy

Aktivní sportovci znají účinek argininu a ornithinu, které ovlivňují spalování tuků a podporují tvorbu svalové hmoty. Samotný arginin může v některých případech ovlivňovat pohyblivost a množství vyprodukovaných spermií.

Za zmínku stojí aminokyselina cystein, neboť se ukazuje, že může zpomalovat rozvoj revmatismu a arthritidy. Vzhledem k vysokému podílu této aminokyseliny ve vlasech je jejich zdravý růst a vzhled silně závislý na jejím dostatečném příjmu v potravě.

O rozvětvených aminokyselinách, zvláště pak o leucinu je známo, že dokážou potlačit procesy vedoucí k rozkladu svalových bílkovin a naopak podpořit jejich tvorbu. Je však nutné zdůraznit, že nesmí být současně podávány aromatické aminokyseliny, jako je tryptofan a fenylalanin.

Aminokyseliny a sport

Aminokyseliny podporují produkci vlastních tělesných látek a zároveň podporují regeneraci růstu svalového objemu. Aminokyseliny zvyšují sílu, fyzickou aktivitu a podílejí se na anabolizaci organizmu. Aminokyseliny pomáhají k udržení pozitivní dusíkové bilance, nárůstu svalové hmoty, dalšími úkoly aminokyselin je ochrana svalové hmoty, zlepšení regenerace, urychlení syntézy svalové tkáně a zvýšení výkonnosti. Aminokyseliny jsou dále vhodné při redukčních dietách.

Aminokyseliny přijaté bezprostředně před cvičením (zejména BCAA) mohou být pro svou snadnou vstřebatelnost velmi rychle využity tělem jako zdroj energie a chránit tím svalovou hmotu před degradací. Před tréninkem je také výborný čas k využití aminokyseliny L-arginin. Arginin zlepšuje prokrvení svalů a tím zvyšuje napumpování při treninku a zlepšuje transport živin. Jeho další výhody spočívají také ve zlepšení sexuálního života.

Aminokyseliny přijaté po posilování (BCAA, Glutamin) podporují anabolizaci a urychlují zotavení. Glutamin je vhodný při těžkém treninku, dietě, zlepšuje imunitu. Zpravidla se přidávají do sacharidového či proteinového nápoje. Pro ryze aerobní sporty je vhodnější užívat aminokyseliny před výkonem. Pro anaerobní sporty (např.

Mezi BCAA aminokyseliny patří L-Leucin, L-Valin a L-isoleucin. Tyto aminokyseliny se jako jedny z nejvíce podílí na tvorbě svalů. Aminokyseliny BCAA zvyšují především kvalitu a objem svalové hmoty. Podávání BCAA před tréninkem chrání svaly před poškozením, které může být způsobeno namáhavým fyzickým výkonem.

Methionin

Methionin je esenciální aminokyselina, kterou lidské tělo nedokáže samo syntetizovat a musí ji přijímat ve stravě. Patří mezi sirné aminokyseliny a hraje klíčovou roli v celé řadě biologických procesů. Známý je i pod systematickým názvem L-2-amino-4-(methylthio)butanová kyselina, v angličtině jako methionine. Jeho chemické označení podle CAS je 63-68-3. Methionin má chemický vzorec C₅H₁₁NO₂S. V suchém stavu jde o bílou až slabě nažloutlou krystalickou látku, která je bez výrazného zápachu. Jedná se o rozpustnou látku, dobře rozpustnou ve vodě, ale méně v alkoholu. Bod tání čistého methioninu se pohybuje okolo 281 °C (s rozkladem). Díky přítomnosti síry v postranním řetězci se řadí mezi tzv.

V přírodě se methionin přirozeně vyskytuje jako součást bílkovin - je to jedna z dvaceti základních proteinogenních aminokyselin. Zajímavé je, že ve většině bílkovin začíná syntéza právě methioninem - je tzv. Methionin je široce využíván v potravinářství, farmacii, kosmetice i v zemědělství. Ve výživových doplňcích slouží jako důležitý zdroj síry a pomáhá s detoxikací, protože přispívá k tvorbě glutathionu - jednoho z hlavních antioxidantů v lidském těle. V terapeutickém kontextu se využívá např.

Ve výživě pro hospodářská zvířata je methionin nepostradatelný - zejména ve výkrmu drůbeže se používá jako přídavek do krmných směsí pro podporu růstu a správného vývoje. V kosmetickém průmyslu se methionin objevuje ve formulacích vlasových a nehtových přípravků, protože přispívá k tvorbě kreatinu - proteinu, který tvoří strukturu vlasů a nehtů.

Methionin je obsažen v mnoha běžných potravinách, zejména v těch bohatých na proteiny. Najdeme ho v mase (například kuřecím, vepřovém i rybím), vejcích, mléčných výrobcích, ale také v rostlinných zdrojích, jako jsou čočka, sezamová semínka nebo ořechy. Z průmyslového hlediska se methionin vyrábí dvěma hlavními způsoby: syntetickou chemickou cestou nebo pomocí biotechnologických metod (např. fermentace upravenými mikroorganismy). Chemická syntéza obvykle zahrnuje reakci 3-methylthiopropionaldehydu s kyanidem sodným a amoniakem, přičemž vzniká racemická směs (D- a L-forma), která se dále zpracovává.

Methionin je obecně považován za bezpečnou látku při běžném dávkování, jak ve výživě, tak v doplňcích stravy. Při velmi vysokých dávkách může dojít k zažívacím potížím nebo nadměrné zátěži ledvin a jater. Z environmentálního hlediska není methionin látkou s významným negativním dopadem. Při standardním použití v krmivech nebo kosmetice se v přírodě rychle rozkládá. Výroba však může mít ekologické otisky - zejména chemická syntéza produkuje vedlejší produkty, které vyžadují správné nakládání.

Methionin je první aminokyselinou, kterou právě vznikající proteiny začínají - v genetickém kódu jej reprezentuje tzv. start-kodon AUG. Tím je prakticky zapojen do každého proteinu, který tělo syntetizuje. Mimo to hraje klíčovou roli v tzv. V některých dietních směrech, například v tzv. methionin-restricted diet, se snižuje příjem methioninu za účelem prodloužení života a prevence některých onemocnění.

Methionin je základní esenciální aminokyselinou, která má zásadní význam pro lidský metabolismus a zdraví. Díky svému obsahu síry a roli v proteinové syntéze, detoxikaci a epigenetických procesech se uplatňuje v celé řadě oblastí - od výživy přes kosmetiku až po zemědělství. Přirozeně se nachází v mnoha potravinách živočišného i rostlinného původu a výroba probíhá jak chemicky, tak biotechnologicky.

tags: #aminokyseliny #v #prirode #formy

Oblíbené příspěvky:

• Globální statistiky ovzduší
• Liberální ekologická strana a Petr Maršálek
• Význam ochrany přírody
• Podrobnosti o výjimce pro provozovatele vozidel
• Nahlášení plného koše v obci