Funkciók DocMedicus Vital Substance Lexikon

Az abszorpciót követően a lizint transzportfehérjék útján juttatják a máj hepatocitáiba (májsejtjeibe). A máj kiemelkedő jelentőségű a köztes fehérje- és aminosav-anyagcsere szempontjából - hasonló a szénhidrátokhoz és a lipidekhez. Mivel a máj anatómiailag a bél és az alsó vena cava között helyezkedik el, képes beavatkozni az aminosav homeosztázisba, és az ételtől függetlenül szabályozni a perifériás szervek és szövetek aminosav ellátását.
Minden aminosav-anyagcsere-reakció lejátszódhat a hepatocitákban. A hangsúly a Protein szintézis (Új fehérjeképződés), amely minden sejt durva endoplazmatikus retikulumának (rER) riboszómáin folyamatosan fut. A bevitt aminosavak körülbelül 20% -át használják fel fehérjeképzésre. A szintézis teljesítménye megnő a magas fehérjebevitel után [10, 17].

A következő fehérjék képződéséhez lizin szükséges [10]:

Szerkezeti fehérjék, például kollagén, amely a sejtmembrán része, és a porc, az inak és az ínszalagok bőrének, csontjainak és kötőszövetének biztosítja a szükséges mechanikai stabilitást
Összehúzódó fehérjék - Az aktin és a miozin lehetővé teszi az izmok mobilitását
Enzimek, hormonok - Az anyagcsere ellenőrzése
Ioncsatornák és transzportfehérjék a sejtmembránokban - Hidrofób vagy lipofil molekulák átjutása a biológiai sejtmembránon keresztül
Plazmafehérjék - Olyan fehérjék, amelyek anyagokat szállítanak a vérben a szövetek és a szervek között, mint például a lipoproteinek (lipidek szállítása), hemoglobin (oxigén szállítása), transzferrin ( Vas) és retinol-kötő fehérje (transzportja A-vitamin); a plazmafehérje-albumin nemcsak az anyagok vérben történő szállításáért, hanem az onkotikus nyomás fenntartásáért is felelős
Véralvadási faktorok, mint például a fibrinogén és a trombin, amelyek mind a külső, mind az intrinsic véralvadásban, valamint a szervezet védő- és védekező reakcióiban részt vesznek
Immunglobulinok vagy antitestek - Védelem és védelem idegen anyagokkal szemben

A fehérje bioszintézis mellett a lizin elengedhetetlen a következő folyamatokhoz [1, 10]:

A kollagén rostok keresztkötése formájában Hidroxilizin
oktatás biogén aminok
Szintézise L-karnitin

A lizin hidroxilezése a kollagén bioszintézis során
Az mRNS fehérjebioszintézisét követően - poszttranszlációs úton - a fehérjébe integrált egyes aminosavak enzimatikusan és nem enzimatikusan módosíthatók. Az ilyen szerkezeti változások hatással vannak a fehérjék funkcionális tulajdonságaira [10].

Definíció szerint az extracelluláris mátrix csak hármas helikális molekuláit nevezzük kollagéneknek. Jelenleg 28 típusú kollagén ismert (I-XXVIII típus), amelyek bizonyos kollagéncsaládokhoz tartoznak, például a fibrilláris, hálózatképző vagy gyöngyhúrszerű kollagének.
A kollagén típusától függően több vagy kevesebb lizin vagy prolin maradvány található hidroxilezett állapotban. A sejtek bazális membránjában lévő lizinmolekulák több mint 60% -a módosul. Akár 12% -a szénhidrátokhoz kötődik. A porcban lévő lizin maradékok mintegy 60% -a szintén hidroxilezett. Csak kis része (4%) kapcsolódik a Kohkin szénhidrátokhoz. A bőrben és a csontokban a lizin maradványoknak csak 20% -a hidroxilizin formájában van. A szénhidráttartalom elhanyagolhatóan alacsony, 0,4% [1, 10, 17, 18].

Ezenkívül a C-vitamin serkenti a génexpressziót a kollagén bioszintéziséhez, és fontos mind a fibroblasztokból az extracelluláris mátrixba (extracelluláris mátrix, sejtközi anyag, ECM, ECM) szükséges prokollagén exocitózisa szempontjából, mind a kollagén fibrillák keresztkötése szempontjából [18].

Biogén aminok képződése
Sok más aminosav mellett a lizin a biogén aminok szintézis prekurzoraként szolgál. Lizin esetében a karboxilcsoport leválasztása - Dekarboxilezés - a biogén amin Cadaverine, amelyet 1,5-diaminopentánnak is neveznek. A kadaverin az összes többi biogén aminhoz hasonlóan reagál, mivel az aminocsoport (NH2) bázisként van jelen. Proton akceptorként alacsony vagy savas pH-értéknél protont (H +) képes felvenni, és ezáltal növeli a pH-értéket. Mivel a kadaverin a bakteriális fehérje emésztése (rothadás) során keletkezik, és alapvető jellege van, a biogén amint ún. Rot alap jelöli [3, 5, 10, 23].
A kadaverin lizinből történő szintézisét a bélbaktériumok, különösen enzimjeik, a dekarboxilázok teszik lehetővé. Ezeknek el kell választaniuk a karboxilcsoportot (CO2) - Piridoxal-foszfát (PLP) vagy B6-vitamin. A PLP tehát a koenzim szerepét tölti be, és nem hiányozhat az aminosavak biogén aminokká történő dekarboxilezésénél [3, 5].

A biogén aminok a prekurzorok (Szintézis prekurzorok) következő kapcsolatok képviselni [3, 5, 10, 23]

Alkaloidok
Hormonok
Koenzimek - a biogén aminák, a béta-alanin és a ciszteamin az A koenzim alkotóelemei, amely az intermedier anyagcserében az acilcsoportok univerzális hordozójaként szolgál
Vitaminok - a béta-alanin a szerves része B5-vitamin (Pantoténsav); A propanolamin az egyik építőköve B12-vitamin (Kobalamin)
Foszfolipidek - Etanol-amin szükséges a foszfatidil-etanol-amin vagy a szerin, koaguláns és trombokináz-szerű anyag képződéséhez

Néhány szabad biogén amin akár fiziológiai hatásokat is képes kifejleszteni. Így működik a gamma-amino-vajsav (GABA), amely elkészítette Glutamát készül is hisztamin és Szerotonin mint neurotranszmitterek - kémiai hírvivők - a központi idegrendszerben [3, 5, 10, 23].

Az L-karnitin szintézise és részvétele a sejtanyagcserében
Az emberi test L-karnitint állíthat elő a lizin és a aminosavakból Metionin készítsd el magad [1, 10].
A lizin szájon át történő bevitele a karnitin plazmaszintjének jelentős növekedéséhez vezet. Például egyszeri 5 g lizin adag után a karnitin plazmaszintje hatszorosára emelkedik 72 óra alatt [1].
A májban, a vesében és az agyban zajló karnitin szintéziséhez a lizinnek és a metioninnak kell lenniük az alapvető kofaktoroknak C vitamin, B3-vitamin (Niacin), B6-vitamin (Piridoxin) és Vas elegendő mennyiségben állnak rendelkezésre [6, 18].

A béta oxidáció vagy az aktivált zsírsavak lebontása lépésenként történik, 4 egyedi reakció ismétlődő sorrendjében. A 4 egyedi reakció egyetlen szekvenciájának termékei tartalmaznak egy zsírsavmolekulát, amely két szénatomnál rövidebb acil-CoA formájában, és az A-koenzimhez kötött acetilcsoportot, amely a zsírsav két szétválasztott szénatomjából áll.
A két szénatommal kisebb zsírsavat visszavezetjük a béta-oxidáció első lépésébe, és ismét rövidítjük. Ezt a reakciósort addig ismételjük, amíg két acetil-CoA molekula nem marad a végén.

Az L-karnitin további hatásai [18]:

Kardioprotektív hatás - A karnitin javítja a szívizom teljesítményét szívelégtelenség esetén (a szív képtelen elosztani a test által szükséges vérmennyiséget szükség szerint)
Lipidcsökkentő hatás - A karnitin csökkenti a triglicerid plazmaszintjét
Immunstimuláló hatás - A karnitin képes javítani a T és B limfociták, valamint a makrofágok és a neutrofilek működését

A karnitinhiány a fehérje és a szénhidrát anyagcseréjét is befolyásolja.
Karnitinhiány esetén a zsírsavak alacsonyabb felhasználása miatt egyre több más szubsztrátumot kell használni az energiaellátás fenntartása érdekében [17, 21, 22]. Glükózról és fehérjékről beszélünk.
Ha szükség van energiára, a glükóz egyre inkább a vérből szállítódik a sejtekbe, így plazmakoncentrációja csökken.
Ennek eredménye a hipoglikémia (alacsony vércukorszint).
A hiányos acetil-CoA szintézis zsírsavakból korlátozza a glükoneogenezist (új glükóz képződése) és a ketogenezist (keton testek képződése) a máj hepatocitáiban [22]. A ketontestek különösen fontosak az éhezés anyagcseréjében, ahol energiaforrásként szolgálják a központi idegrendszert.
Az energiadús szubsztrátok tartalmaznak fehérjéket is. Ha a zsírsavakat nem lehet felhasználni ATP előállítására, akkor az izmok és más szövetek fokozottan lebontják a fehérjéket, amelynek messzemenő következményei vannak a fizikai teljesítőképességre és az immunrendszerre [14, 21, 22].

L-karnitin a sportban

A karnitint gyakran ajánlják kiegészítésként azoknak, akiknek a A testzsír csökkentése testmozgás és diéta révén törekedni. Az L-karnitin állítólag a hosszú láncú zsírsavak fokozott oxidációjához (égéséhez) vezet [14].
Ezenkívül azáltal, hogy karnitint szed a teljesítménynövekedés az állóképességi tartományban, valamint egy gyorsabbal regeneráció intenzív testmozgás után várható [14].

A zsírsavak elsődleges felhasználása miatt az L-karnitin katabolikus körülmények között van, például állóképességi edzésben vagy éhségben fehérjetakarékos hatás. Védelmet nyújt az enzimek, hormonok, immunglobulinok, plazma, transzport, strukturális, véralvadási és kontraktilis izomszöveti fehérjék ellen. Az L-karnitin fenntartja a teljesítményt és immunstimuláló hatású [7, 12, 14].

Más tanulmányok mellett az amerikai Connecticuti Egyetem tudósai azt is megállapíthatták, hogy az L-karnitin bevitele jelentősen javítja az átlagos állóképességi teljesítményt, és gyorsabb gyógyulást eredményez nagy fizikai megterhelés után. Ezek a hatások valószínűleg a sejtek jó energiaellátásán alapulnak az L-karnitin révén, ami fokozott véráramlást és jobb izmok oxigénellátást eredményez.
Ezenkívül az egészséges szabadidős sportolók vérében az L-karnitin kellően magas koncentrációja jelentősen alacsonyabb szabadgyökök termeléshez, kevesebb izomfájdalomhoz és kevesebb izomkárosodáshoz vezet edzés után. Ezek a hatások a laktát fokozott lebontásával magyarázhatók, amely az oxigénhiány miatt az intenzív edzés során felhalmozódik.

Iszik innen koffein tartalmú italok, mint például a kávé, tea, kakaó vagy energiaitalok, támogathatják az oxidatív zsírsav katabolizmust a mitokondriumokban és hozzájárulhatnak a testzsír csökkentéséhez [14].
A koffein képes gátolni a foszfodiészteráz enzim aktivitását, amely katalizálja a cAMP - ciklikus adenozin - monofoszfát lebomlását. Ez azt jelenti, hogy a sejtekben kellően magas koncentrációjú cAMP áll rendelkezésre. A cAMP aktiválja a lipázt, amely lipolízishez vezet - a trigliceridek hasításához - a zsírszövetben. Ezt követi a szabad zsírsavak növekedése a zsírszövetben, azok eltávolítása a plazmából a májba vagy az izmokba a szállító fehérje albumin segítségével és az azt követő sejtes béta-oxidáció.
Egy ideje már ismert, hogy az állóképesség előtti kávéfogyasztás előnyökkel jár a zsírvesztés szempontjából [14]. A hosszú távú állóképességi edzés előtt azonban kerülni kell a kávét. Vízhajtó hatása miatt a koffein elősegíti a vesén keresztül történő folyadékvesztést, amely az állóképességi sportolóknál már megnövekedett [12, 13].

A sportosan aktív embereknek biztosítaniuk kell a magas lizinbevitelt a karnitin plazmaszintjének magas szinten tartása érdekében [7, 12, 13, 14]. Hasonlóképpen, a metionin, a C-vitamin, a B3-vitamin (niacin), a B6-vitamin (piridoxin) és a vas rendszeres bevitele sem elhanyagolható a megfelelő endogén karnitinszintézis biztosítása érdekében.
A fizikai megterhelés során vagy éhes állapotban az izmok elkerülhetetlenül elveszítik az L-karnitint, és az L-karnitin-észterek vizelettel történő kiválasztása fokozódik [12]. A veszteségek növelik, minél több szabad zsírsavat (FFA) kínálnak az izomnak a zsírszövetből.
Ennek eredményeként azoknak az embereknek, akik sokat sportolnak vagy diétáznak, megnövekedett az L-karnitin iránti igény.
A veszteségek ellensúlyozhatók a lizinből, metioninból és más alapvető kofaktorokból származó fokozott endogén szintézissel, valamint az étkezés útján megnövekedett karnitin-bevitelsel [13]. Az L-karnitin főleg a húson keresztül szívódik fel. A vörös hús, különösen a juh és a bárány, gazdag karnitinben található.

A fizikailag aktív emberekkel ellentétben a nem sportolók vagy a fizikailag inaktív embereknél nincs megnövekedett karnitinbevitel, ami fokozott zsírsav-oxidációhoz vezetne [14].
Ennek oka az, hogy a fizikai inaktivitás nem megfelelő vagy hiányos zsírsav-mobilizációt eredményez a zsírlerakódásokból. Ennek eredményeként sem a sejtek mitokondriumában a béta oxidáció, sem a test zsírszövetének csökkenése nem fordulhat elő [14].

A lizin egyéb funkciói és alkalmazási területei [6, 11, 16, 17, 18, 19, 25]

Biológiai érték

A lizin lebontása

A lizin és más aminosavak elvben metabolizálódhatnak és lebonthatók a szervezet minden sejtjében és szervében.
Az esszenciális aminosavak katabolizmusához szükséges enzimrendszerek főleg a hepatocitákban (májsejtekben) találhatók. A lizin lebontásakor ammónia (NH3) és felszabadított egy alfa-keto savat.

Egyrészt az alfa-keto savak közvetlenül felhasználhatók energiatermelésre. Mert lizin ketogén jellegű másrészt prekurzorként szolgálnak az acetil-CoA szintéziséhez [10].
Acetil-CoA az alapvető kiindulási termék Lipogenezis (Zsírsav-bioszintézis), de felhasználható Ketogenezis - A ketontestek szintézise - használható. Az acetoacetát acetil-CoA-ból képződik több közbenső szakaszon keresztül, amelyekből a másik két ketontest aceton és béta-hidroxi-butirát képződik [3, 5, 8, 10, 23, 24].
A zsírsavak és a keton testek egyaránt fontos energiaszolgáltatók a test számára [10].

Karbamid képződésével naponta 1-2 mol ammónia eliminálható. A karbamidszintézis mértékét az étrend befolyásolja, főleg a fehérjebevitel mennyiségét és biológiai minőségét tekintve. Átlagos étrend mellett a napi vizeletben a karbamid mennyisége körülbelül 30 g [10].

Károsodott vesefunkciójú emberek nem képesek a karbamid feleslegét a vesén keresztül kiválasztani. Az érintetteknek alacsony fehérjetartalmú étrendet kell fogyasztaniuk annak érdekében, hogy elkerüljék a karbamid fokozott termelését és felhalmozódását a vesékben az aminosavak lebontása révén [10].