Алмастырылмайтын аминқышқылдар

Адам бойында түзiлмейтiн алмастырылмайтын амин қышқылдары: валин, метионин, триптофан, треонин, фениаланин, лизин, лицин, изолейцин, ал жас балалар үшiн гистидин мен цистеин қосылады.

Алмастырылмайтын аминқышқылдарына жататын тирозин мен цистин туралы айта кету керек. Олар ағзада синтезделеді. Тирозин фенилаланиннен жеңіл түзіледі және толық алмастыра алады. Цистин метионинді алмастыра алады. Метионин күкіртінен цистин күкіртіне айналады. Бірақ кері алмаспайды. Фенилаланиннің тирозиннен түзілуі болмайды.

Осыған байланысты цистин мен тирозинді алмастырылмайтын аминқышқылдарға жатқызу туралы ұсыныстар (А.Э.Шарпенак және т.б.) бар. Сонымен, алмастырылмайтын 11 аминқышқылдары болады.

Белок барлық алмастырылмайтын аминқышқылдармен қамтылса ғана толыққұнды болып саналады. Төменде алмастырылмайтын аминқышқылдар туралы қысқа мәліметтер көрсетілген.

L – валин (α – аминизовалерин қышқылы), белок гидролизі өнімі ретінде 1879 жылы Шютценбергер ашты. Валиннің химиялық құрылымын 1906 жылы Фишер анықтады.

Валиннің физиологиялық ролі толық зерттелмеген. Оның жетіспеушілігінен егеуқұйрықтарда қоректену төмендеген, қозғалыс тепе –теңдігі бұзылған, гиперестезия, одан әрі жануар өледі. Валинды рационға енгізгенде жануардың өмірін сақтап, көрсетілген бұзылыстарды төмендетеді.

L – метионин (α – амин– γ – метилтиомай қышқылы) 1922 жылы Мюллер казеиннің гидролизат қышқылынан алынды. Метионин синтезін 1928 жылы Барджер мен Койн ашты. Метионин күкіртқұрамды аминқышқылдарына жатады.

Метионин ағзада өтетін метилдену мен трансметилдену үрдістерінің нормалануда маңызды. Ол ағзада метилдену үрдісіне қолданылатын лабильді метил топтарының негізгі донаторы болып табылады.

Метионинның метилді топтары холин синтезіне қолданылады, холин – бауырдың май басуын ескертетін күшті жоғары липотропты зат. Метионин сонымен бірге липотропты затқа жатады. Ол бауырда май мен көмірсу алмасуына әсер етеді және атеросклерозді емдеу мен алдын–алуда маңызы зор. Метиониннің В12 витамині мен фоли қышқылымен байланысы анықталды, фоли қышқылы метиониннен метил тобының бөлінуін қамтамасыз етеді, нәтижесінде ағзада холин синтезі жүреді. Метионин бүйрек үсті безі қызметінде маңызы зор және адреналин синтезіне қажет. Метиониннің тәуліктік қажеттілігі 3 г. метиониннің негізгі көзі – көптеген өнімдер болып саналады, бірақ бірінші орында сүт белогы; 100 г казеинде 3 г метионин болады.

Метионин – күкіртқұрамдас алмастырылмайтын амин қышқылы. Кең спектрлі биохимиялық ауысуларға қажетті күкірт пен метил топтарының негізгі доноры болып табылады. Күкірт бос радикалдарды белсенсіздіретін қабілеті бар, осымен метиониннің антиоксиданттық қасиеті түсіндіріледі.

Метионин таурин мен цистеиннің, нуклеин қышқылдарының, коллагеннің, көптеген басқа белоктардың синтезі үшін қажет. Бауыр мен артерия қабырғасында майдың жиналуын болдыртпай, майдың қайта өңделуіне қатысады. Радиация мен түрлі ксенобиотиктердің әсерінен қорғайды, астың қорытылуына ықпал етеді.

Метионин өзінің сан алуан қызметін жекелей ғана емес, сонымен бірге өзінің белсенді метаболиттері, әсіресе S-аденозилметионин (SAM) түрінде айқындайды. Қалыпты жағдайда SAM бауырда метиониннен күніне шамамен 8 г түзіледі. Сыртқы ортаның қолайсыз факторларының, патологиялардың әсерінен SAM өндірілуі төмендейді, сондықтан аталған аурулар кезінде оны тағамға қосу арқылы түзету енгізуге болады.

Метаболизм үрдісінде метионин цистеинге ауыса алады, ал ол өз кезегінде, глютатионның ізашары болып табылады. Уытты зиянсыздандыру және бауырды қорғау кезінде глютатионға деген аса мұқтаждықта метионинқұрамдас препараттарды қолданудың маңызын куәландырады.

Метионинді депрессияның, ревматоидты артриттің, жүктілік токсикозының, Жильбер синдромының, бауыр қызметінің бұзылыстарының кешенді терапиясында, шизофрения кезінде гистаминнің мөлшері болғанда, сонымен бірге оральды гормонды контрацептивті қолданатын әйелдерге қолдану тәжірибесі қалыптасқан.

Батыста керемет клиникалық нәтижелер беретін, метил тобының ең тиімді доноры – SAM кеңінен қолданады.

L – триптофан (α – амин – β – индолпроион қышқылы) - алмастырылмайтын амин қышқылы. 1901 жылы Гопкинсон мен Коле бөліп алды, 1907 жылы Эллингер мен Фламанд синтездеп алды.

Адам организміндегі биохимиялық фабрика триптофанды екі аса маңызды бағытта қолданады. Олар:

- оны серотонинге ауыстырады. Ол босаңсу мен эмоционалды жайлылық сезімін шақыратын мидың әрекетіне белсенді әсер ететін нейромедиатор;

- оның қатысуымен ниациннің (РР витамині) биосинтезін қамтамасыз етеді.

Серотонин мен ниациннің жан-жақты және көптеген қызметтері триптофанды соған сәйкес қолдануын сипаттайды: менструация алды қорқыныш пен депрессияда; маусымды аффективті бұзылыстармен байланысты эмоционалды өзгерістерде [49]; алкоголды тәуелділікте; Даун ауруының агрессиялық синдромында; гипербелсенділік синдромында, шизофренияда; созылмалы шаршағыштықта; ұйқысыздықта және т.б.

Тәбетті төмендету және дене салмағын қадағалау үшін жүрек ауруларында қолданады, өсу гормонының бөлінуін күшейтеді, мигренді ұстамаларда көмектеседі, никотиннің зиянды әсерін азайтуға ықпал етеді.

Кәдімгі L-триптофан формасымен қатар, серотониннің тікелей биохимиялық ізашары - S-гидроксидриптофан қолданылады. Триптофанды 2-4 г, ал S-гидроксидриптофанды - тәулігіне 300-400 мг мөлшерінде тағайындайды.

Препаратты тамақты ішпестен бұрын қабылдау керек. Амин қышқылының физиологиялық әрекетін ұзарту үшін никотинамидтың азғантай мөлшерімен бірге қабылдауды ұсынады.

Қолдануға қарсы көрсетімі демікпемен ауыратындарға қатысты, себебі серотониннің кез-келген ізашары тыныс алуды қиындатуы мүмкін.

Триптофан жануарлардың өсуіне және азот тепе–теңдігін сақтауға қажет. Триптофанның сарысулық белок пен гемоглобин түзілуінде маңызы туралы мәліметтер бар. Триптофан түзілуі үшін қажет никотин қышқылы алмасуымен тығыз байланысты. Осыған байланысты пеллагра этиологиясында триптофанның жетіспеушілігі никотин қышқылы жетіспеушілігіне қарағанда

маңызды рол атқарады. Ағзаның триптофанға қажеттілігі тәулігіне 1 г. триптофанның негізгі көзі – мал өнімдері, ет, балық, ірімшік, жұмыртқа (100 г осы өнімдерде 0,2 триптофан бар)

Етте триптофан біркелкі емес. Дәнекер тіні белоктарында (коллаген, эластин) триптофан жоқ.. Жүгері белоктарында өте аз. Жүгеріні көп жегеннен пеллагра дамуына қолайлы жағдай туады. Бұршақ тұқымдас өнімдер белогында әсіресе, сояда триптофан мөлшері жоғары болуымен ерекшеленеді.

L – треонин (α – амин –β – оксимай қышқылы) 1935 жылы Роуз фибриннің қышқыл гидролизатынан алды. 1935 жылы Картер треонин синтезделді. Треонин болмауы өсудің тежелуіне, жануарлар дене салмағының төмендеуіне және олардың өліміне әкеледі.

Треонин – алмастырылмайтын амин қышқылы. Негізгі қызметі – оңтайлы белок алмасуын, коллаген мен эластиннің түзілуін қамтамасыз ету. Аспарагин қышқылы және метионинмен бірігіп, май алмасуына қатысады, бауырдың май басуын болдыртпайды.

Антиденелердің өндірілуіне ықпал ете отырып, организмнің иммунды жүйесін ынталандырады. Треониннің негізгі көзі - жануар текті өнімдер, сондықтан вегетариандықтарда осы амин қышқылы тапшылығының даму қаупі жоғары.

L – фенилаланин (α – амино – β – фенилпроион қышқылы) 1879 жылы Шульце мен Барьбери ашты, 1882 жылы Эрленмейер мен Липп синтезін іске асырды. Фенилаланин – организмде үш түрлі: DL; D; L.L формада кездесетін, алмастырылмайтын амин қышқылы.

In vivo жағдайында фенилаланин допамин және норэпинеффин нейромедиаторларының биосинтезіне қолданылатын басқа амин қышқылы – тирозинге ауысады. Осымен фенилаланиннің көңіл–күйге, есте сақтауды және оқуға қабілеттілікті жақсартуға қатысты арнайы әсері түсіндіріледі. Амин қышқылы ауру сезімін азайтуға, тәбетті тежеуге ықпал етеді.

Фенилаланин препараттары депрессия, артрит, бастың «сақинасы», семіздік, Паркинсон ауруы, шизофрения сияқты аурулардың алдын алу мен емдеуде кеңінен қолданылады.

Фенилаланинді (D- және DL– формалары) 500-300 мг мөлшерінде пиридоксинмен (В6 витамині) бірге қолданғанда, селқостық пен ұйқышылдықтан зардап шегетін, депрессивті науқастардың жағдайының жақсаруына әкелді.

Фенилаланиннің антидепрессивті әрекеті оның заттек алмасуына қатысатын бірқатар механизмдерімен түсіндіріледі:

- амин қышқылының блокатор-препарат ретінде қатысуы;

- көңіл–күйге жақсы әсер ететін, адреномиметиктер мен эндорфиндердің өндірілуіне қатысады;

- амин қышқылын «шикізат» ретінде фенилэтиланинді алу үшін қолданады, соңғысы психиканы ынталандыратын және психоделиялық қосылыстардың біртұтас класы – амфетаминдердің негізі болып табылады. Бұл топқа фенамин (бензедрин), первитин, сонымен қатар белгілі «дем алу наркотигі» – «экстази» жатады.

Төрт апта бойы 1250 мг фенилаланинді қабылдаған науқастарда паркинсонизмнің депрессия және басқа да симптомдарының (сөйлеудің бұзылысы, жүруге қиындықтың тууы) ауырлығын азайтқаны туралы басқа зерттеулер бар.

Амин қышқылының (әсіресе Dα–формасы) артритті ауру сезімінен, менструалды спазмнан, басқа да ауру сезімінен айрылту қабілеті туралы шынайы мәліметтер алынған. Бұл жерде D-фенилаланиннің морфинтәрізді қосылыстар – эндорфиндерді, басқа да опиатты пектидтерді (мини–белоктар) ыдырататын протеолиттік ферменттердің блокаторы және ингибиторы ретіндегі ролін айтуға болады. Ауру сезімінен айрылту әсері ұзақ уақытқа созылатыны анықталған. Бұл фенилаланиннің эндорфин мен басқа анальгетиктердің ыдырауын баяулататын әсерімен түсіндіріледі.

Феналаланин, α-тирозин сияқты витилигомен шақырылған бозарған дақтарды азайтуға көмектеседі. Оң нәтижені алу үшін мыс препаратымен бірге қолданған жөн, себебі макроэлементтің терінің табиғи пигменті – меланиннің биосинтезіндегі ролі белгілі. Фенилаланин кофе не шәйдің сергіткіш әрекетінің (әсер етуші кофеин) алмастырушысы бола алады. Осы мақсатта аш қарынға 500-1000 мг амин қышқылын қабылдау ұсынылады, дозаның жартысын α-тирозинмен ауыстыруға болады.

Фенилаланині бар препараттарды фенилкетонуриямен ауыратын науқастарға беруге болмайды, себебі оларда амин қышқылын ыдырату қабілеті жоқ. Сақтық шаралар жүкті әйелдерге, қант диабетімен, жоғары артериалды қысыммен, пигментті меланомамен (тері обыры), тарвидті дискинезиямен ауыратындарға да қатысты.

Фенилаланин қалқанша безі мен бүйрек үсті безі қызметімен байланысты. Ол тироксин синтезіне ядро береді, қалқанша безінен түзілетін негізгі белоктың аминқышқылы. Фенилаланин адреналин түзілетін тирозинмен байланысты. Тирозин фенилаланиннен түзіле алады, бірақ фенилаланиннен тирозин түзілмейді.

L – лизин (α, ε – диаминкапрон қышқылы) 1889 жылы казеин гидролизатынан Дрекселмен бөлінді. Лизин синтезін 1902 жылы Фишер мен Вайгерт ашты.

Лизин өте маңызды алмастырылмайтын аминқышқылдарға жатады. Ол тамақтанудың толыққұндығын есептеуде (лизин, триптофан, метионин) ескерілетін аминқышқылдарының үштігіне кіреді. Тағамда лизиннің жеткіліксіздігі қан түзілудің бұзылуына, гемоглобин мөлшері төмендігіне және эритроциттер санының төмендеуіне әкеледі. Лизиннің жеткіліксіздігінен азот тепе–теңдігі бұзылады, бұлшық еттердің арықтауы және сүйектердің кальциймен қамтамасыздануы бұзылады, сонымен қатар бауыр мен өкпеде бір қатар өзгерістер туындайды.

Дақыл өнімдерінде лизиннің жеткіліксіз болуы және ағзаның жоғары қажеттілігі лизинге қажеттілік мәселесін бірінші орынға қояды. Лизинге қажеттілік тәулігіне 3 -5 г.

Лизиннің негізгі көзі – ірімшік, ет, балық – 100 г өнімнің 1,5 г лизин болады.

Нан дәндерінде лизиннің жеткіліксіздігі осы өнімдерінде белок құндылығының төмендеуіне әкеледі.

Лизин – алмастырылмайтын амин қышқылы, оның қызметі келесі бағыттармен анықталады:

- кальцийдің сіңірілуіне ықпал етеді, сондықтан сүйек тінінің дұрыс қалыптасуына, әсіресе бала организмінің өсуі мен қартайған шақтағы өзгерістер кезінде қажет;

- коллагеннің түзілуі мен тіндердің қайта қалпына келуін қамтамасыз ете отырып, азоттың қалыпты алмасуына көмектеседі;

- антиденелердің, гормондардың, ферменттердің биосинтезіне қатысады, организмде карнитин амин қышқылының өндірілуінде негізгі көз болып табылады, иммунитетті күшейтеді.

Лизинді және оның препараттарын вирусқа қарсы зат ретінде, негізінен герпес пен жіті респираторлық аурулар кезінде қолданады. Лизиннің бұл бағыттағы тиімділігі, оны аскорбин қышқылы мен биофлавоноидтармен бірге қолданғанда, арта түседі.

Лизиннің иммунды жүйені белсендіретін қабілетін ескере отырып, оны операциядан, жарақаттар мен жұқпалардан кейін қалпына келу кезеңінде ұсынады. Амин қышқылдарды бірігіп қолдану иммунитетті сипаттайтын, қанның көп мөлшердегі ақ жасушаларының – нейтрофилдердің саны мен тіршілікке қабілеттілігін арттырады.

Лизинді балаларда мешелдің, ал ересектерде остеопороздың алдын алуда қолдануда. Постклимактериялық жастағы әйелдерге 500 мг кем емес амин қышқылын тұтынуды ұсынады.

Вегетариандықты немесе аз белокты емдәмді жақтайтындар үшін лизин аурудың алдын алу мен емдеуде маңызды екенін атап айтқан жөн.

Тиімді, үйлесімді тамақтанатын ересек адамның организмі қосымша лизинді тұтынуды қажет етпейді.

8 г дейінгі мөлшерде лизин препараты ешқандай жанама әсер көрсетпейді.

L – лейцин (α – аминизокапрон қышқылы) тазартылмаған түрде алғаш шикізаттан Прустпен 1819 жылы алынды, 1820 жылы Браконно кристалды түрден бөліп алды. Жануарларда лейцин жетіспеуінен өсу тежелген және дене салмағының төмендеуі, сонымен қатар бүйректе және қалқанша безінде өзгерістер анықталған.

L (+) - изолейцин (α – амин – β – метилвалериан қышқылы) 1904 жылы фибриннің панкреатикалық протеолиз өнімдерінен Ф.Эрлих ашты. Изолейцин лейцинмен ағзаның гемоглобиннен басқа барлық белоктарының құрамына кіреді. Адам қаны плазмасында 0,89 % бос изолейцин болады. Тәулігіне ересек адам 18 мг изолейцин бөледі. Тағамда изолейциннің болмауы теріс азот балансына әкеледі. Жануарлардың өсуін тек L (+) - изолейцин қамтамасыз етеді. Қалған изомерлер белсенді емес.

L – гистидин (α–амин–β–имидазолилпропион қышқылы) 1896 жылы бөлініп алынған. Гистидин синтезі 1911 жылы іске асқан. Гистидин аз мөлшерде гемоглобинде бар, сонымен қатар карнозин мен ансерин құрамына кіреді.

Гистидин гемоглобин түзілуде маңызды орын алады. Гистидин жетіспеушілігінің әсерінен қанда гемоглобин мөлшері төмендейді. Гистидин декарбоксилизацияланғаннан гистамин – қан тамыры кеңеюінде және қан тамырының өткізгіштігінің көбеюінде маңызы бар зат түзеді.

Гистидин жетіспеушілігі және артық мөлшері шартты рефлекс қызметін төмендетеді.