Funcții DocMedicus Vital Substance Lexicon

După absorbție, lizina este introdusă în hepatocite (celule hepatice) ale ficatului prin intermediul proteinelor de transport. Ficatul are o importanță deosebită pentru metabolismul intermediar al proteinelor și aminoacizilor - similar cu carbohidrații și lipidele. Deoarece ficatul este situat anatomic între intestin și vena cavă inferioară, este capabil să intervină în homeostazia aminoacizilor și să regleze aprovizionarea cu aminoacizi a organelor și țesuturilor periferice independent de aportul alimentar.
Toate reacțiile de metabolizare a aminoacizilor pot avea loc în hepatocite. Accentul este pus Sinteza proteinei (Noua formare de proteine), care rulează continuu pe ribozomii reticulului endoplasmatic dur (rER) al fiecărei celule. Aproximativ 20% din aminoacizii ingerați sunt utilizați pentru formarea proteinelor. Performanța sintezei este crescută după un aport ridicat de proteine [10, 17].

Lizina este necesară pentru formarea următoarelor proteine [10]:

Proteine structurale precum colagenul, care face parte din membranele celulare și conferă pielii, oaselor și țesutului conjunctiv din cartilaj, tendoane și ligamente stabilitatea mecanică necesară
Proteine contractile - Actina și miozina permit mobilitatea mușchilor
Enzime, hormoni - Controlul metabolismului
Canalele ionice și transportul proteinelor în membranele celulare - Trecerea moleculelor hidrofobe sau lipofile prin membrana celulară biologică
Proteine plasmatice - Proteine care transportă substanțe în sânge între țesuturi și organe, cum ar fi lipoproteine (transportul lipidelor), hemoglobina (transportul oxigenului), transferrina (transportul fier) și proteina care leagă retinolul (transportul de Vitamina A); proteina albumină din plasmă nu este responsabilă doar pentru transportul substanțelor în sânge, ci și pentru menținerea presiunii oncotice
Factori de coagulare a sângelui, cum ar fi fibrinogenul și trombina, care sunt implicate atât în coagularea sângelui extrinsecă, cât și intrinsecă și în reacțiile de protecție și apărare ale organismului
Imunoglobuline sau anticorpi - Protecție și apărare împotriva substanțelor străine

În plus față de sinteza proteinelor, lizina este esențială pentru următoarele procese [1, 10]:

Reticularea fibrelor de colagen sub formă de Hidroxilizină
educaţie amine biogene
Sinteza de L-carnitină

Hidroxilarea lizinei în timpul biosintezei colagenului
În urma biosintezei proteinelor din ARNm - post-translațional - aminoacizii individuali integrați în proteină pot fi modificați enzimatic și non-enzimatic. Astfel de modificări structurale au un impact asupra proprietăților funcționale ale proteinelor [10].

Prin definiție, doar moleculele elicoidale triple ale matricei extracelulare sunt numite colageni. În prezent, sunt cunoscute 28 de tipuri de colagen (tipurile I-XXVIII), care aparțin anumitor familii de colagen, cum ar fi, de exemplu, colagenele fibrilare, formatoare de rețea sau șiruri de perle.
În funcție de tipul de colagen, există mai multe sau mai puține reziduuri de lizină sau prolină în stare hidroxilată. Peste 60% din moleculele de lizină din membrana bazală a celulelor sunt modificate. Până la 12% din acesta este legat de carbohidrați. Aproximativ 60% din reziduurile de lizină din cartilaj sunt, de asemenea, hidroxilate. Doar o mică parte din acesta (4%) este legată de carbohidrații Kohkin. În piele și oase, doar 20% din reziduurile de lizină sunt sub formă de hidroxilizină. Conținutul de carbohidrați este neglijabil de scăzut la 0,4% [1, 10, 17, 18].

În plus, vitamina C stimulează expresia genică pentru biosinteza colagenului și este importantă atât pentru exocitoza necesară a procolagenului din fibroblaste în matricea extracelulară (matricea extracelulară, substanța intercelulară, ECM, ECM), cât și pentru legarea încrucișată a fibrilelor de colagen [18].

Formarea aminelor biogene
Printre mulți alți aminoacizi, lizina servește ca precursor de sinteză pentru aminele biogene. În cazul lizinei, despărțirea grupului carboxil - Decarboxilare - amina biogenă Cadavru, care se mai numește și 1,5-diaminopentan. Cadaverina reacționează ca toate celelalte amine biogene datorită prezenței grupării amino (NH2) ca bază. Ca acceptor de protoni, poate prelua protoni (H +) la valori scăzute sau acide ale pH-ului și astfel poate crește valoarea pH-ului. Deoarece cadaverina este produsă în timpul digestiei proteinelor bacteriene (putrefacție) și are un caracter de bază, amina biogenă este, de asemenea, numită Baza de putrezire denotă [3, 5, 10, 23].
Sinteza cadavrinei din lizină este posibilă de bacteriile intestinale, în special de enzimele lor, decarboxilazele. Acestea trebuie să împartă grupa carboxil (CO2) - Fosfat piridoxal (PLP) sau Vitamina B6. PLP joacă astfel rolul coenzimei și nu trebuie să lipsească în decarboxilarea aminoacizilor în amine biogene [3, 5].

Aminele biogene sunt precursorii (Precursori de sinteză) urmând conexiuni reprezinta [3, 5, 10, 23]

Alcaloizi
Hormoni
Coenzime - aminele biogene beta-alanina și cisteamina sunt componente ale coenzimei A, care servește ca un transmițător universal al grupărilor acil în metabolismul intermediar
Vitamine - beta-alanina face parte integrantă din Vitamina B5 (Acid pantotenic); Propanolamina este un element constitutiv al Vitamina B12 (Cobalamină)
Fosfolipide - Etanolamina este necesară pentru formarea fosfatidiletanolaminei sau serinei, un coagulant și o substanță asemănătoare trombokinazei

Unele amine biogene gratuite pot chiar să dezvolte ele însele efecte fiziologice. Acesta este modul în care acid gamma-aminobutiric (GABA) care a făcut Glutamat se face la fel histamină și Serotonina ca neurotransmițători - mesageri chimici - în sistemul nervos central [3, 5, 10, 23].

Sinteza L-carnitinei și participarea sa la metabolismul celular
Corpul uman poate produce L-carnitină din aminoacizii lizină și Metionină fabricați-vă [1, 10].
Aportul oral de lizină duce la o creștere semnificativă a nivelului plasmatic de carnitină. De exemplu, după o doză unică de 5 g de lizină, nivelul plasmatic de carnitină crește de șase ori pe o perioadă de 72 de ore [1].
Pentru sinteza carnitinei, care are loc în ficat, rinichi și creier, lizina și metionina trebuie să fie cofactorii esențiali vitamina C, Vitamina B3 (Niacina), Vitamina B6 (Piridoxină) și fier sunt disponibile în cantități suficiente [6, 18].

beta oxidare sau degradarea acizilor grași activi are loc pas cu pas într-o secvență repetată de 4 reacții individuale. Produsele unei singure secvențe a celor 4 reacții individuale includ o moleculă de acid gras care este cu doi atomi de carbon mai scurți sub formă de acil-CoA și un radical acetil legat de coenzima A, care este compusă din cei doi atomi de carbon separați ai acidului gras.
Acidul gras, care este cu doi atomi de carbon mai mic, este readus la prima etapă de beta-oxidare și este redus din nou. Această secvență de reacții se repetă până când două molecule de acetil-CoA rămân la final.

Alte efecte ale L-carnitinei [18]:

Efect cardioprotector - Carnitina îmbunătățește performanța mușchiului cardiac în insuficiența cardiacă (incapacitatea inimii de a distribui cantitatea de sânge necesară organismului, după cum este necesar)
Efect de scădere a lipidelor - Carnitina scade nivelul plasmatic al trigliceridelor
Efect de stimulare imună - Carnitina este capabilă să îmbunătățească funcția limfocitelor T și B, precum și a macrofagelor și neutrofilelor

Deficiențele de carnitină afectează, de asemenea, metabolismul proteinelor și glucidelor.
Datorită utilizării reduse a acizilor grași în cazul deficitului de carnitină, alte substraturi trebuie utilizate din ce în ce mai mult pentru a menține aprovizionarea cu energie [17, 21, 22]. Vorbim despre glucoză și proteine.
Atunci când este nevoie de energie, glucoza este transportată din ce în ce mai mult din sânge în celule, prin care concentrația plasmatică scade.
Rezultă hipoglicemia (nivel scăzut de zahăr din sânge).
sinteză deficitară a acetil-CoA din acizi grași provoacă limitări ale gluconeogenezei (formarea de glucoză nouă) și cetogenezei (formarea corpurilor cetonice) în hepatocitele ficatului [22]. Corpurile cetonice sunt deosebit de importante în metabolismul foametei, unde servesc sistemului nervos central ca sursă de energie.
Substraturile bogate în energie includ și proteine. Dacă acizii grași nu pot fi utilizați pentru a produce ATP, există o descompunere crescută a proteinelor din mușchi și alte țesuturi, care are consecințe de anvergură asupra performanței fizice și a sistemului imunitar [14, 21, 22].

L-carnitina în sport

Carnitina este adesea recomandată ca supliment pentru cei care au o Reducerea grăsimii corporale prin exerciții fizice și dietă se luptă pentru. Se spune că L-carnitina duce la creșterea oxidării (arderii) acizilor grași cu lanț lung [14].
În plus, prin administrarea de carnitină cu un creșterea performanței în domeniul de rezistență, precum și cu unul mai rapid regenerare de așteptat după exerciții intense [14].

Datorită utilizării primare a acizilor grași, L-carnitina are un efect benefic în condiții catabolice, cum ar fi antrenamentul de rezistență sau foamea efect de economisire a proteinelor. Oferă protecție împotriva enzimelor importante, hormonilor, imunoglobulinelor, plasmei, transportului, structurii, coagulării sângelui și a proteinelor contractile ale țesutului muscular. L-carnitina menține performanța și are un efect de stimulare imună [7, 12, 14].

În plus față de alte studii, oamenii de știință de la Universitatea din Connecticut din SUA au putut, de asemenea, să determine că aportul de L-carnitină îmbunătățește semnificativ performanța medie de rezistență și are ca rezultat o recuperare mai rapidă după un efort fizic mare. Aceste efecte se bazează probabil pe aprovizionarea cu energie a celulelor prin L-carnitină, ceea ce duce la creșterea fluxului sanguin și la un aport îmbunătățit de oxigen către mușchi.
În plus, o concentrație suficient de mare de L-carnitină în sângele sportivilor recreativi sănătoși duce la o producție semnificativ mai mică de radicali liberi, mai puțină durere musculară și mai puține leziuni musculare după antrenament. Aceste efecte pot fi explicate prin descompunerea crescută a lactatului, care se acumulează în timpul antrenamentului intensiv din cauza lipsei de oxigen.

Bând din băuturi cofeinizate, cum ar fi cafeaua, ceaiul, cacao sau băuturile energizante, pot susține catabolismul oxidativ al acizilor grași în mitocondrie și contribuie la reducerea grăsimii corporale [14].
Cofeina este capabilă să inhibe activitatea enzimei fosfodiesterază, care catalizează defalcarea cAMP - adenozin monofosfat ciclic. Aceasta înseamnă că o concentrație suficient de mare de AMPc este disponibilă în celule. AMPc activează lipaza, ceea ce duce la lipoliză - scindarea trigliceridelor - în țesutul adipos. Aceasta este urmată de o creștere a acizilor grași liberi în țesutul gras, îndepărtarea lor în plasmă în ficat sau mușchi cu ajutorul proteinei albuminei de transport și beta-oxidarea celulară ulterioară.
Se știe de ceva timp că consumul de cafea înainte de exercițiile de anduranță are avantaje pentru pierderea de grăsime [14]. Cu toate acestea, înainte de exercițiile de rezistență pe termen lung, cafeaua trebuie evitată. Datorită efectului său diuretic, cofeina promovează pierderea de lichid prin rinichi, care este deja crescută la sportivii de anduranță [12, 13].

Oamenii activi sportivi ar trebui să asigure un aport ridicat de lizină pentru a menține nivelul plasmatic de carnitină la un nivel ridicat [7, 12, 13, 14]. De asemenea, aportul regulat de metionină, vitamina C, vitamina B3 (niacină), vitamina B6 (piridoxină) și fier nu trebuie neglijat pentru a asigura o sinteză endogenă adecvată de carnitină.
În timpul efortului fizic sau când îi este foame, mușchii pierd inevitabil L-carnitină și excreția esterilor de L-carnitină în urină crește [12]. Pierderile cresc cu cât mai mulți acizi grași liberi (FFA) sunt oferiți mușchiului din țesutul gras.
Ca urmare, persoanele care fac mult sport sau țin o dietă au o nevoie crescută de L-carnitină.
Pierderile pot fi compensate prin sinteza endogenă crescută din lizină, metionină și ceilalți cofactori esențiali, precum și prin aportul crescut de carnitină prin alimente [13]. L-carnitina este absorbită în principal prin carne. Carnea roșie, în special oile și mielul, este bogată în carnitină.

Spre deosebire de persoanele active din punct de vedere fizic, non-sportivii sau persoanele inactive din punct de vedere fizic nu cresc aportul de carnitină la oxidarea crescută a acizilor grași [14].
Motivul este că inactivitatea fizică are ca rezultat o mobilizare deficitară sau lipsă a acizilor grași din depozitele de grăsime. Ca urmare, nu poate apărea nici beta-oxidarea în mitocondriile celulelor, nici o reducere a țesutului adipos din corp [14].

Alte funcții ale lizinei și domeniile lor de aplicare [6, 11, 16, 17, 18, 19, 25]

Valoarea biologică

Defalcarea lizinei

Lizina și alți aminoacizi pot fi, în principiu, metabolizați și defalcați în toate celulele și organele organismului.
Sistemele enzimatice pentru catabolismul aminoacizilor esențiali se găsesc în principal în hepatocite (celule hepatice). Când lizina este descompusă, amoniacul (NH3) și a eliberat un alfa-ceto acid.

Pe de o parte, alfa-cetoacizii pot fi utilizați direct pentru a genera energie. Pentru că lizina de natură cetogenă pe de altă parte, ele servesc drept precursor pentru sinteza acetil-CoA [10].
Acetil-CoA este produsul de bază esențial al Lipogeneza (Biosinteza acizilor grași), dar poate fi folosită și pentru Ketogeneza - Sinteza corpurilor cetonice - poate fi utilizată. Acetoacetatul se formează din acetil-CoA prin mai multe etape intermediare, din care se formează celelalte două corpuri cetonice acetonă și beta-hidroxibutirat [3, 5, 8, 10, 23, 24].
Atât acizii grași, cât și corpurile cetonice sunt furnizori importanți de energie ai organismului [10].

Prin formarea ureei, 1-2 moli de amoniac pot fi eliminați zilnic. Gradul de sinteză a ureei este supus influenței nutriției, în special a aportului de proteine în ceea ce privește cantitatea și calitatea biologică. Cu o dietă medie, cantitatea de uree din urina zilnică este de aproximativ 30 g [10].

Persoanele cu insuficiență renală nu pot excreta uree în exces prin rinichi. Cei afectați ar trebui să mănânce o dietă cu conținut scăzut de proteine, pentru a evita producția crescută și acumularea de uree în rinichi prin descompunerea aminoacizilor [10].