Амінокислоти

1.

Амінокислоти
Амінокислоти — це органічні сполуки, які є основними будівельними блоками
білків. Вони складаються з аміногрупи (-NH2) та карбоксильної групи (-COOH), що дає
їм властивості, які важливі для хімічних реакцій у живих організмах. Амінокислоти
відіграють ключову роль у метаболізмі, рості та відновленні тканин, а також у підтримці
функцій організму.
Структура амінокислот
Амінокислоти мають загальну хімічну структуру:
• Аміногрупа (-NH2): містить атоми азоту та водню.
• Карбоксильна група (-COOH): містить атоми вуглецю, кисню і водню.
• Радикал (R-група): варіативна частина молекули, яка визначає тип амінокислоти.
Різні радикали надають амінокислотам різних властивостей і функцій.
Усі амінокислоти мають однакову загальну структуру, але відрізняються за
радикалами, які можуть бути як полярними, так і неполярними, кислотними або
лужними, в залежності від їх хімічних властивостей.
Класифікація амінокислот
1. За хімічною структурою бічних ланцюгів:
Амінокислоти класифікують на основі природи бічної групи (R-групи), яка визначає
їхні хімічні властивості.
• Неполярні (гідрофобні) амінокислоти: їх бічні ланцюги складаються з вуглецевих і
водневих атомів, що не утворюють водневих зв'язків з водою. Такі амінокислоти
зазвичай розташовуються всередині білкових молекул.
o Приклад: аланін, валін, лейцин, ізолейцин, метіонін, фенілаланін, триптофан,
пролін.
• Полярні (гідрофільні) амінокислоти: ці амінокислоти мають бічні ланцюги, які
можуть утворювати водневі зв'язки з водою.
o Приклад: серин, треонін, цистеїн, тирозин, аспарагін, глутамін.
• Амінокислоти з зарядженими бічними ланцюгами:
o Кислотні (негативно заряджені): містять карбоксильну групу в бічному
ланцюзі.
■ Приклад: аспартат, глутамат.
o Основні (позитивно заряджені): мають аміногрупу в бічному ланцюзі.
■ Приклад: лізин, аргінін, гістидин.
2. За характером участі в організмі:
• Есенціальні (незамінні) амінокислоти — це ті, які організм не може синтезувати
самостійно і повинен отримувати з їжею.
o Приклад: лейцин, валін, ізолейцин, треонін, метіонін, фенілаланін, триптофан,
лізин, гістидин.

2.

• Неесенціальні (замінні) амінокислоти — це ті, які організм може синтезувати з
інших сполук.
o Приклад: аланін, аспарагін, глутамін, серин.
• Умовно есенціальні амінокислоти — це амінокислоти, які зазвичай синтезуються
організмом, але в певних умовах, таких як хвороба або стрес, можуть стати
есенціальними.
o Приклад: тирозин (при дефіциті фенілаланіну), аргінін, цистеїн.
3. За хімічними властивостями бічних ланцюгів:
• Нейтральні амінокислоти — їх бічні ланцюги не мають заряду при фізіологічному
pH.
o Приклад: аланін, валін, глутамін.
• Кислотні амінокислоти — мають негативний заряд на своїй бічній групі при
фізіологічному pH.
o Приклад: аспартат, глутамат.
• Основні амінокислоти — мають позитивний заряд на своїй бічній групі при
фізіологічному pH.
o Приклад: лізин, аргінін.
4. За функцією в організмі:
• Амінокислоти, що утворюють білки: більшість амінокислот є частинами білкових
молекул.
o Приклад: всі есенціальні та неесенціальні амінокислоти.
• Неамінокислотні функції: деякі амінокислоти мають функції, що не пов'язані з
білками.
o Приклад: глутамінова кислота як нейромедіатор, тирозин як попередник
дофаміну.
5. За їх здатністю до синтезу:
• Представники амінокислот, які є попередниками важливих молекул
(нейротрансмітерів, гормонів тощо):
o Приклад: фенілаланін, тирозин (попередники дофаміну, норадреналіну),
триптофан (попередник серотоніну).
Функції амінокислот
1. Будівельна функція: Основна роль амінокислот полягає в тому, що вони є
будівельними блоками для білків. Білки складаються з ланцюгів амінокислот, що
складаються в певні просторові структури, які визначають їхню функцію в
організмі. Білки, у свою чергу, відповідають за структуру клітин, тканин, органів, а
також за численні біологічні функції (ферменти, гормони, антитіла тощо).
2. Енергетична функція: У разі потреби амінокислоти можуть використовуватися як
джерело енергії. Вони можуть перетворюватися в глюкозу або жирні кислоти через
процеси метаболізму. Зазвичай цей механізм активується під час голодування або
при інтенсивних фізичних навантаженнях.

3.

3. Регуляція біохімічних процесів: Деякі амінокислоти виконують регулюючі
функції в організмі. Наприклад, глутамінова кислота є важливим нейромедіатором
у мозку, а триптофан є попередником серотоніну — "гормону щастя", який
регулює настрій і сон.
4. Синтез інших сполук: Амінокислоти використовуються для синтезу багатьох
важливих біологічних молекул, таких як нуклеотиди, гормони (наприклад,
адреналін з тирозину), ферменти і багато інших сполук.
Джерела амінокислот
1. Тваринні продукти: м'ясо, риба, яйця, молочні продукти — це основні джерела
повних білків, які містять всі есенціальні амінокислоти.
2. Рослинні продукти: бобові, горіхи, насіння, злаки (наприклад, рис, кукурудза,
пшениця) — містять амінокислоти, але іноді вони не забезпечують всі необхідні
есенціальні амінокислоти в достатній кількості, тому важливо комбінувати їх, щоб
отримати збалансований набір амінокислот.
Переварювання і метаболізм амінокислот
Коли ми споживаємо їжу, багату білками, в нашому організмі вони
розщеплюються на амінокислоти під час травлення в шлунку і кишечнику за допомогою
ферментів. Після цього амінокислоти потрапляють у кров, де вони транспортуються до
клітин і використовуються для синтезу нових білків або інших біологічно активних
сполук.
Роль
Амінокислоти відіграють важливу роль у численних біологічних процесах і
знаходять широке застосування в різних галузях. Ось деякі з основних сфер їх
використання:
1. Складові білків
Амінокислоти є основними будівельними блоками білків. Білки виконують безліч
функцій в організмах, зокрема:
• Каталіз хімічних реакцій — через ферменти.
• Структурна підтримка — забезпечення структури клітин та тканин (наприклад,
колаген, кератин).
• Імунна система — антитіла складаються з білків.
• Транспорт — наприклад, гемоглобін транспортує кисень.
• Регуляція — гормони, такі як інсулін або адреналін, є білками.
2. Синтез нейротрансмітерів
Деякі амінокислоти є попередниками нейротрансмітерів (речовин, які передають
сигнали між нервовими клітинами):
• Триптофан ^ серотонін (важливий для настрою, сну, апетиту).

4.

• Тирозин ^ допамін, норадреналін, адреналін (покращує когнітивні функції,
регулює стрес).
• Глутамат ^ один з основних збуджуючих нейротрансмітерів у мозку.
3. Складові ферментів
Амінокислоти входять до складу ферментів, які катализують хімічні реакції в
організмі. Ферменти забезпечують метаболізм, перетравлення їжі, синтез і розпад
молекул, а також інші біохімічні процеси.
4. Забезпечення енергією
Амінокислоти можуть бути використані організмом як джерело енергії:
При дефіциті вуглеводів і жирів амінокислоти можуть перетворюватися на
глюкозу через процес глюконеогенезу.
• Мають здатність до окислення в мітохондріях для отримання енергії.
5. М’язова тканина
Амінокислоти є необхідними для росту, відновлення та підтримки м'язової тканини.
Наприклад:
Лейцин, валін, ізолейцин (розгалужені ланцюги амінокислот, або BCAA)
стимулюють синтез білка в м'язах і сприяють відновленню після фізичних
навантажень.
• Глютамін підтримує імунну систему та здатний покращувати відновлення після
інтенсивних тренувань.
6. Гормональний баланс
Деякі амінокислоти є прекурсорами для синтезу гормонів:
• Тирозин є попередником тироксину, гормону щитоподібної залози, який регулює
обмін речовин.
Триптофан є попередником мелатоніну, гормону, що регулює цикл сну та
пробудження.
7. Імунна система
Амінокислоти мають ключове значення для функціонування імунної системи:
Глутамін сприяє підтримці нормальної роботи імунних клітин (наприклад,
лейкоцитів).
Цистеїн є компонентом глутатіону, який має антиоксидантні властивості і
допомагає захищати клітини від окисного стресу.
8. Застосування в харчовій промисловості
Амінокислоти застосовуються як добавки в харчовій промисловості:

5.

• Глутамат натрію (моноглутамат натрію) використовується як підсилювач смаку в
багатьох продуктах.
• Амінокислоти для спортсменів (наприклад, BCAA, глютамін, лізин)
використовуються в добавках для підтримки м'язової маси та відновлення після
тренувань.
9. Медицина та фармацевтика
Амінокислоти використовуються в медицині:
• Лікування дефіциту амінокислот — для відновлення нормального рівня
амінокислот в організмі при певних захворюваннях.
• Амінокислоти в рідких та таблетованих формах використовуються для лікування
травм, інфекцій, при онкологічних захворюваннях для підтримки імунної системи
та загального стану пацієнта.
• Амінокислотні суміші використовуються в парентеральному харчуванні для
пацієнтів, які не можуть отримувати харчування через рот.
10. Косметика та догляд за шкірою
Амінокислоти використовуються в косметичних засобах, оскільки вони є важливими
для підтримки здоров'я шкіри та волосся:
• Цистеїн, гліцин, пролін сприяють зміцненню шкіри та волосся, допомагають в
боротьбі з вільними радикалами та старінням.
• Гіалуронова кислота — це полісахарид, що містить амінокислотні залишки, який
широко використовується для зволоження шкіри.
11. Сільське господарство
Амінокислоти застосовуються як добавки до кормів для тварин, щоб покращити їхнє
здоров'я, ріст і продуктивність. Вони також використовуються як компоненти для
підвищення врожайності рослин.
12. Біотехнології та промисловість
Виробництво біопродуктів — амінокислоти можуть бути використані в
біотехнологічних процесах для створення біопластиків, біодеградованих
матеріалів, а також як субстрати для ферментації.
• Синтетичні амінокислоти можуть бути використовувані в якості проміжних
продуктів для синтезу інших хімічних сполук.
Глутамін
Г лутамін — це одна з умовно есенціальних амінокислот, що відіграє важливу роль у
метаболізмі, зокрема в підтримці імунної системи, синтезі білків, а також у
процесах відновлення після фізичних навантажень. Він міститься в багатьох
білкових продуктах, тому його можна отримати з різних джерел харчування.
Продукти, багаті на глютамін:

6.

1. М’ясо та птиця:
o Яловичина
o Курятина (особливо курячі грудки) o Індичка
М'ясо є відмінним джерелом глютаміну, оскільки воно багате на білки, з яких
глютамін є важливою складовою частиною.
2. Риба та морепродукти:
o Лосось o Тунець o Скумбрія o Тріска
Окрім глютаміну, риба містить багато омега-3 жирних кислот, які мають
протизапальні властивості.
3. Молочні продукти:
o Молоко o Йогурт
o Сир (особливо твердий сир, як пармезан, чеддер) o Кефір
Молочні продукти містять високоякісні білки, зокрема казеїн і сироватковий білок, які
є хорошими джерелами глютаміну.
4. Яйця:
o Яйця (особливо білки) — яйця є багатим джерелом протеїнів, включаючи глютамін,
і мають високу біологічну цінність.
5. Бобові та горіхи:
o Чорний біб o Сочевиця o Нут o Фасоля
o Горіхи (мигдаль, кеш'ю, арахіс) o Семена соняшнику
Бобові й горіхи багаті на білок, тому вони можуть бути важливими джерелами
глютаміну, особливо для вегетаріанців і веганів.
6. Зернові та цільнозернові продукти:
o Овес o Пшениця o Коричневий рис o Кіноа o Ячмінь
Цільнозернові продукти містять амінокислоти, в тому числі й глютамін, і є чудовим
джерелом харчових волокон та інших важливих поживних речовин.

7.

7. Продукти на основі сої:
o Тофу o Темпе
o Соя (як ціле зерно або в вигляді соєвого молока)
Соя та її продукти містять багато білка, включаючи глютамін, і є важливим джерелом
для веганів та вегетаріанців.
8. Грибні продукти:
o Шампіньйони o Гливи o Лисички
Г риби можуть бути джерелом глютаміну, хоча вони містять його менше порівняно з
іншими білковими продуктами.
9. Спортивні добавки та протеїнові порошки:
o Протеїнові порошки (особливо сироватковий або казеїновий протеїн) часто містять
глютамін у вигляді добавок або в природній формі через високий вміст білка.
o Добавки з глютаміном (якщо вам потрібна більша кількість цієї амінокислоти).
Як глютамін допомагає організму:
• Підтримка імунної системи (особливо важливо під час стресу чи інтенсивних
тренувань).
• Покращення відновлення після фізичних навантажень.
• Підтримка здоров'я шлунково-кишкового тракту, оскільки глютамін є важливим
джерелом енергії для клітин кишечника.
Загалом, якщо ви споживаєте достатньо білкової їжі, ви, ймовірно, отримуєте
достатньо глютаміну через ці джерела. Якщо ж ви маєте специфічні потреби,
наприклад, після травм або інтенсивних тренувань, вам можуть допомогти добавки з
глютаміном.
Висновок
Амінокислоти є основними будівельними блоками для всіх білків в організмі. Вони
відіграють важливу роль у здоров'ї і функціонуванні всіх біологічних систем.
Оскільки багато з них організм не може синтезувати самостійно (есенціальні
амінокислоти), важливо забезпечити їх надходження з їжею для підтримки
оптимального здоров'я та фізіологічних процесів.