Алмастырылмайтын аминқышқылдар

Адам бойында тү зiлмейтiн алмастырылмайтын амин қ ышқ ылдары: валин, метионин, триптофан, треонин, фениаланин, лизин, лицин, изолейцин, ал жас балалар ү шiн гистидин мен цистеин қ осылады.

Алмастырылмайтын аминқ ышқ ылдарына жататын тирозин мен цистин туралы айта кету керек. Олар ағ зада синтезделеді. Тирозин фенилаланиннен жең іл тү зіледі жә не толық алмастыра алады. Цистин метионинді алмастыра алады. Метионин кү кіртінен цистин кү кіртіне айналады. Бірақ кері алмаспайды. Фенилаланиннің тирозиннен тү зілуі болмайды.

Осығ ан байланысты цистин мен тирозинді алмастырылмайтын аминқ ышқ ылдарғ а жатқ ызу туралы ұ сыныстар (А.Э.Шарпенак жә не т.б.) бар. Сонымен, алмастырылмайтын 11 аминқ ышқ ылдары болады.

Белок барлық алмастырылмайтын аминқ ышқ ылдармен қ амтылса ғ ана толық қ ұ нды болып саналады. Тө менде алмастырылмайтын аминқ ышқ ылдар туралы қ ысқ а мә ліметтер кө рсетілген.

L – валин (α – аминизовалерин қ ышқ ылы), белок гидролизі ө німі ретінде 1879 жылы Шютценбергер ашты. Валиннің химиялық қ ұ рылымын 1906 жылы Фишер анық тады.

Валиннің физиологиялық ролі толық зерттелмеген. Оның жетіспеушілігінен егеуқ ұ йрық тарда қ оректену тө мендеген, қ озғ алыс тепе –тең дігі бұ зылғ ан, гиперестезия, одан ә рі жануар ө леді. Валинды рационғ а енгізгенде жануардың ө мірін сақ тап, кө рсетілген бұ зылыстарды тө мендетеді.

L – метионин (α – амин– γ – метилтиомай қ ышқ ылы) 1922 жылы Мюллер казеиннің гидролизат қ ышқ ылынан алынды. Метионин синтезін 1928 жылы Барджер мен Койн ашты. Метионин кү кіртқ ұ рамды аминқ ышқ ылдарына жатады.

Метионин ағ зада ө тетін метилдену мен трансметилдену ү рдістерінің нормалануда маң ызды. Ол ағ зада метилдену ү рдісіне қ олданылатын лабильді метил топтарының негізгі донаторы болып табылады.

Метионинның метилді топтары холин синтезіне қ олданылады, холин – бауырдың май басуын ескертетін кү шті жоғ ары липотропты зат. Метионин сонымен бірге липотропты затқ а жатады. Ол бауырда май мен кө мірсу алмасуына ә сер етеді жә не атеросклерозді емдеу мен алдын–алуда маң ызы зор. Метиониннің В12 витамині мен фоли қ ышқ ылымен байланысы анық талды, фоли қ ышқ ылы метиониннен метил тобының бө лінуін қ амтамасыз етеді, нә тижесінде ағ зада холин синтезі жү реді. Метионин бү йрек ү сті безі қ ызметінде маң ызы зор жә не адреналин синтезіне қ ажет. Метиониннің тә уліктік қ ажеттілігі 3 г. метиониннің негізгі кө зі – кө птеген ө німдер болып саналады, бірақ бірінші орында сү т белогы; 100 г казеинде 3 г метионин болады.

Метионин – кү кіртқ ұ рамдас алмастырылмайтын амин қ ышқ ылы. Кең спектрлі биохимиялық ауысуларғ а қ ажетті кү кірт пен метил топтарының негізгі доноры болып табылады. Кү кірт бос радикалдарды белсенсіздіретін қ абілеті бар, осымен метиониннің антиоксиданттық қ асиеті тү сіндіріледі.

Метионин таурин мен цистеиннің, нуклеин қ ышқ ылдарының, коллагеннің, кө птеген басқ а белоктардың синтезі ү шін қ ажет. Бауыр мен артерия қ абырғ асында майдың жиналуын болдыртпай, майдың қ айта ө ң делуіне қ атысады. Радиация мен тү рлі ксенобиотиктердің ә серінен қ орғ айды, астың қ орытылуына ық пал етеді.

Метионин ө зінің сан алуан қ ызметін жекелей ғ ана емес, сонымен бірге ө зінің белсенді метаболиттері, ә сіресе S-аденозилметионин (SAM) тү рінде айқ ындайды. Қ алыпты жағ дайда SAM бауырда метиониннен кү ніне шамамен 8 г тү зіледі. Сыртқ ы ортаның қ олайсыз факторларының, патологиялардың ә серінен SAM ө ндірілуі тө мендейді, сондық тан аталғ ан аурулар кезінде оны тағ амғ а қ осу арқ ылы тү зету енгізуге болады.

Метаболизм ү рдісінде метионин цистеинге ауыса алады, ал ол ө з кезегінде, глютатионның ізашары болып табылады. Уытты зиянсыздандыру жә не бауырды қ орғ ау кезінде глютатионғ а деген аса мұ қ таждық та метионинқ ұ рамдас препараттарды қ олданудың маң ызын куә ландырады.

Метионинді депрессияның, ревматоидты артриттің, жү ктілік токсикозының, Жильбер синдромының, бауыр қ ызметінің бұ зылыстарының кешенді терапиясында, шизофрения кезінде гистаминнің мө лшері болғ анда, сонымен бірге оральды гормонды контрацептивті қ олданатын ә йелдерге қ олдану тә жірибесі қ алыптасқ ан.

Батыста керемет клиникалық нә тижелер беретін, метил тобының ең тиімді доноры – SAM кең інен қ олданады.

L – триптофан (α – амин – β – индолпроион қ ышқ ылы) - алмастырылмайтын амин қ ышқ ылы. 1901 жылы Гопкинсон мен Коле бө ліп алды, 1907 жылы Эллингер мен Фламанд синтездеп алды.

Адам организміндегі биохимиялық фабрика триптофанды екі аса маң ызды бағ ытта қ олданады. Олар:

- оны серотонинге ауыстырады. Ол босаң су мен эмоционалды жайлылық сезімін шақ ыратын мидың ә рекетіне белсенді ә сер ететін нейромедиатор;

- оның қ атысуымен ниациннің (РР витамині) биосинтезін қ амтамасыз етеді.

Серотонин мен ниациннің жан-жақ ты жә не кө птеген қ ызметтері триптофанды соғ ан сә йкес қ олдануын сипаттайды: менструация алды қ орқ ыныш пен депрессияда; маусымды аффективті бұ зылыстармен байланысты эмоционалды ө згерістерде [49]; алкоголды тә уелділікте; Даун ауруының агрессиялық синдромында; гипербелсенділік синдромында, шизофренияда; созылмалы шаршағ ыштық та; ұ йқ ысыздық та жә не т.б.

Тә бетті тө мендету жә не дене салмағ ын қ адағ алау ү шін жү рек ауруларында қ олданады, ө су гормонының бө лінуін кү шейтеді, мигренді ұ стамаларда кө мектеседі, никотиннің зиянды ә серін азайтуғ а ық пал етеді.

Кә дімгі L-триптофан формасымен қ атар, серотониннің тікелей биохимиялық ізашары - S-гидроксидриптофан қ олданылады. Триптофанды 2-4 г, ал S-гидроксидриптофанды - тә улігіне 300-400 мг мө лшерінде тағ айындайды.

Препаратты тамақ ты ішпестен бұ рын қ абылдау керек. Амин қ ышқ ылының физиологиялық ә рекетін ұ зарту ү шін никотинамидтың азғ антай мө лшерімен бірге қ абылдауды ұ сынады.

Қ олдануғ а қ арсы кө рсетімі демікпемен ауыратындарғ а қ атысты, себебі серотониннің кез-келген ізашары тыныс алуды қ иындатуы мү мкін.

Триптофан жануарлардың ө суіне жә не азот тепе–тең дігін сақ тауғ а қ ажет. Триптофанның сарысулық белок пен гемоглобин тү зілуінде маң ызы туралы мә ліметтер бар. Триптофан тү зілуі ү шін қ ажет никотин қ ышқ ылы алмасуымен тығ ыз байланысты. Осығ ан байланысты пеллагра этиологиясында триптофанның жетіспеушілігі никотин қ ышқ ылы жетіспеушілігіне қ арағ анда

маң ызды рол атқ арады. Ағ заның триптофанғ а қ ажеттілігі тә улігіне 1 г. триптофанның негізгі кө зі – мал ө німдері, ет, балық, ірімшік, жұ мыртқ а (100 г осы ө німдерде 0, 2 триптофан бар)

Етте триптофан біркелкі емес. Дә некер тіні белоктарында (коллаген, эластин) триптофан жоқ.. Жү гері белоктарында ө те аз. Жү геріні кө п жегеннен пеллагра дамуына қ олайлы жағ дай туады. Бұ ршақ тұ қ ымдас ө німдер белогында ә сіресе, сояда триптофан мө лшері жоғ ары болуымен ерекшеленеді.

L – треонин (α – амин –β – оксимай қ ышқ ылы) 1935 жылы Роуз фибриннің қ ышқ ыл гидролизатынан алды. 1935 жылы Картер треонин синтезделді. Треонин болмауы ө судің тежелуіне, жануарлар дене салмағ ының тө мендеуіне жә не олардың ө ліміне ә келеді.

Треонин – алмастырылмайтын амин қ ышқ ылы. Негізгі қ ызметі – оң тайлы белок алмасуын, коллаген мен эластиннің тү зілуін қ амтамасыз ету. Аспарагин қ ышқ ылы жә не метионинмен бірігіп, май алмасуына қ атысады, бауырдың май басуын болдыртпайды.

Антиденелердің ө ндірілуіне ық пал ете отырып, организмнің иммунды жү йесін ынталандырады. Треониннің негізгі кө зі - жануар текті ө німдер, сондық тан вегетариандық тарда осы амин қ ышқ ылы тапшылығ ының даму қ аупі жоғ ары.

L – фенилаланин (α – амино – β – фенилпроион қ ышқ ылы) 1879 жылы Шульце мен Барьбери ашты, 1882 жылы Эрленмейер мен Липп синтезін іске асырды. Фенилаланин – организмде ү ш тү рлі: DL; D; L.L формада кездесетін, алмастырылмайтын амин қ ышқ ылы.

In vivo жағ дайында фенилаланин допамин жә не норэпинеффин нейромедиаторларының биосинтезіне қ олданылатын басқ а амин қ ышқ ылы – тирозинге ауысады. Осымен фенилаланиннің кө ң іл–кү йге, есте сақ тауды жә не оқ уғ а қ абілеттілікті жақ сартуғ а қ атысты арнайы ә сері тү сіндіріледі. Амин қ ышқ ылы ауру сезімін азайтуғ а, тә бетті тежеуге ық пал етеді.

Фенилаланин препараттары депрессия, артрит, бастың «сақ инасы», семіздік, Паркинсон ауруы, шизофрения сияқ ты аурулардың алдын алу мен емдеуде кең інен қ олданылады.

Фенилаланинді (D- жә не DL– формалары) 500-300 мг мө лшерінде пиридоксинмен (В6 витамині) бірге қ олданғ анда, селқ остық пен ұ йқ ышылдық тан зардап шегетін, депрессивті науқ астардың жағ дайының жақ саруына ә келді.

Фенилаланиннің антидепрессивті ә рекеті оның заттек алмасуына қ атысатын бірқ атар механизмдерімен тү сіндіріледі:

- амин қ ышқ ылының блокатор-препарат ретінде қ атысуы;

- кө ң іл–кү йге жақ сы ә сер ететін, адреномиметиктер мен эндорфиндердің ө ндірілуіне қ атысады;

- амин қ ышқ ылын «шикізат» ретінде фенилэтиланинді алу ү шін қ олданады, соң ғ ысы психиканы ынталандыратын жә не психоделиялық қ осылыстардың біртұ тас класы – амфетаминдердің негізі болып табылады. Бұ л топқ а фенамин (бензедрин), первитин, сонымен қ атар белгілі «дем алу наркотигі» – «экстази» жатады.

Тө рт апта бойы 1250 мг фенилаланинді қ абылдағ ан науқ астарда паркинсонизмнің депрессия жә не басқ а да симптомдарының (сө йлеудің бұ зылысы, жү руге қ иындық тың тууы) ауырлығ ын азайтқ аны туралы басқ а зерттеулер бар.

Амин қ ышқ ылының (ә сіресе Dα –формасы) артритті ауру сезімінен, менструалды спазмнан, басқ а да ауру сезімінен айрылту қ абілеті туралы шынайы мә ліметтер алынғ ан. Бұ л жерде D-фенилаланиннің морфинтә різді қ осылыстар – эндорфиндерді, басқ а да опиатты пектидтерді (мини–белоктар) ыдырататын протеолиттік ферменттердің блокаторы жә не ингибиторы ретіндегі ролін айтуғ а болады. Ауру сезімінен айрылту ә сері ұ зақ уақ ытқ а созылатыны анық талғ ан. Бұ л фенилаланиннің эндорфин мен басқ а анальгетиктердің ыдырауын баяулататын ә серімен тү сіндіріледі.

Феналаланин, α -тирозин сияқ ты витилигомен шақ ырылғ ан бозарғ ан дақ тарды азайтуғ а кө мектеседі. Оң нә тижені алу ү шін мыс препаратымен бірге қ олданғ ан жө н, себебі макроэлементтің терінің табиғ и пигменті – меланиннің биосинтезіндегі ролі белгілі. Фенилаланин кофе не шә йдің сергіткіш ә рекетінің (ә сер етуші кофеин) алмастырушысы бола алады. Осы мақ сатта аш қ арынғ а 500-1000 мг амин қ ышқ ылын қ абылдау ұ сынылады, дозаның жартысын α -тирозинмен ауыстыруғ а болады.

Фенилаланині бар препараттарды фенилкетонуриямен ауыратын науқ астарғ а беруге болмайды, себебі оларда амин қ ышқ ылын ыдырату қ абілеті жоқ. Сақ тық шаралар жү кті ә йелдерге, қ ант диабетімен, жоғ ары артериалды қ ысыммен, пигментті меланомамен (тері обыры), тарвидті дискинезиямен ауыратындарғ а да қ атысты.

Фенилаланин қ алқ анша безі мен бү йрек ү сті безі қ ызметімен байланысты. Ол тироксин синтезіне ядро береді, қ алқ анша безінен тү зілетін негізгі белоктың аминқ ышқ ылы. Фенилаланин адреналин тү зілетін тирозинмен байланысты. Тирозин фенилаланиннен тү зіле алады, бірақ фенилаланиннен тирозин тү зілмейді.

L – лизин (α, ε – диаминкапрон қ ышқ ылы) 1889 жылы казеин гидролизатынан Дрекселмен бө лінді. Лизин синтезін 1902 жылы Фишер мен Вайгерт ашты.

Лизин ө те маң ызды алмастырылмайтын аминқ ышқ ылдарғ а жатады. Ол тамақ танудың толық қ ұ ндығ ын есептеуде (лизин, триптофан, метионин) ескерілетін аминқ ышқ ылдарының ү штігіне кіреді. Тағ амда лизиннің жеткіліксіздігі қ ан тү зілудің бұ зылуына, гемоглобин мө лшері тө мендігіне жә не эритроциттер санының тө мендеуіне ә келеді. Лизиннің жеткіліксіздігінен азот тепе–тең дігі бұ зылады, бұ лшық еттердің арық тауы жә не сү йектердің кальциймен қ амтамасыздануы бұ зылады, сонымен қ атар бауыр мен ө кпеде бір қ атар ө згерістер туындайды.

Дақ ыл ө німдерінде лизиннің жеткіліксіз болуы жә не ағ заның жоғ ары қ ажеттілігі лизинге қ ажеттілік мә селесін бірінші орынғ а қ ояды. Лизинге қ ажеттілік тә улігіне 3 -5 г.

Лизиннің негізгі кө зі – ірімшік, ет, балық – 100 г ө німнің 1, 5 г лизин болады.

Нан дә ндерінде лизиннің жеткіліксіздігі осы ө німдерінде белок қ ұ ндылығ ының тө мендеуіне ә келеді.

Лизин – алмастырылмайтын амин қ ышқ ылы, оның қ ызметі келесі бағ ыттармен анық талады:

- кальцийдің сің ірілуіне ық пал етеді, сондық тан сү йек тінінің дұ рыс қ алыптасуына, ә сіресе бала организмінің ө суі мен қ артайғ ан шақ тағ ы ө згерістер кезінде қ ажет;

- коллагеннің тү зілуі мен тіндердің қ айта қ алпына келуін қ амтамасыз ете отырып, азоттың қ алыпты алмасуына кө мектеседі;

- антиденелердің, гормондардың, ферменттердің биосинтезіне қ атысады, организмде карнитин амин қ ышқ ылының ө ндірілуінде негізгі кө з болып табылады, иммунитетті кү шейтеді.

Лизинді жә не оның препараттарын вирусқ а қ арсы зат ретінде, негізінен герпес пен жіті респираторлық аурулар кезінде қ олданады. Лизиннің бұ л бағ ыттағ ы тиімділігі, оны аскорбин қ ышқ ылы мен биофлавоноидтармен бірге қ олданғ анда, арта тү седі.

Лизиннің иммунды жү йені белсендіретін қ абілетін ескере отырып, оны операциядан, жарақ аттар мен жұ қ палардан кейін қ алпына келу кезең інде ұ сынады. Амин қ ышқ ылдарды бірігіп қ олдану иммунитетті сипаттайтын, қ анның кө п мө лшердегі ақ жасушаларының – нейтрофилдердің саны мен тіршілікке қ абілеттілігін арттырады.

Лизинді балаларда мешелдің, ал ересектерде остеопороздың алдын алуда қ олдануда. Постклимактериялық жастағ ы ә йелдерге 500 мг кем емес амин қ ышқ ылын тұ тынуды ұ сынады.

Вегетариандық ты немесе аз белокты емдә мді жақ тайтындар ү шін лизин аурудың алдын алу мен емдеуде маң ызды екенін атап айтқ ан жө н.

Тиімді, ү йлесімді тамақ танатын ересек адамның организмі қ осымша лизинді тұ тынуды қ ажет етпейді.

8 г дейінгі мө лшерде лизин препараты ешқ андай жанама ә сер кө рсетпейді.

L – лейцин (α – аминизокапрон қ ышқ ылы) тазартылмағ ан тү рде алғ аш шикізаттан Прустпен 1819 жылы алынды, 1820 жылы Браконно кристалды тү рден бө ліп алды. Жануарларда лейцин жетіспеуінен ө су тежелген жә не дене салмағ ының тө мендеуі, сонымен қ атар бү йректе жә не қ алқ анша безінде ө згерістер анық талғ ан.

L (+) - изолейцин (α – амин – β – метилвалериан қ ышқ ылы) 1904 жылы фибриннің панкреатикалық протеолиз ө німдерінен Ф.Эрлих ашты. Изолейцин лейцинмен ағ заның гемоглобиннен басқ а барлық белоктарының қ ұ рамына кіреді. Адам қ аны плазмасында 0, 89 % бос изолейцин болады. Тә улігіне ересек адам 18 мг изолейцин бө леді. Тағ амда изолейциннің болмауы теріс азот балансына ә келеді. Жануарлардың ө суін тек L (+) - изолейцин қ амтамасыз етеді. Қ алғ ан изомерлер белсенді емес.

L – гистидин (α –амин–β –имидазолилпропион қ ышқ ылы) 1896 жылы бө лініп алынғ ан. Гистидин синтезі 1911 жылы іске асқ ан. Гистидин аз мө лшерде гемоглобинде бар, сонымен қ атар карнозин мен ансерин қ ұ рамына кіреді.

Гистидин гемоглобин тү зілуде маң ызды орын алады. Гистидин жетіспеушілігінің ә серінен қ анда гемоглобин мө лшері тө мендейді. Гистидин декарбоксилизацияланғ аннан гистамин – қ ан тамыры кең еюінде жә не қ ан тамырының ө ткізгіштігінің кө беюінде маң ызы бар зат тү зеді.

Гистидин жетіспеушілігі жә не артық мө лшері шартты рефлекс қ ызметін тө мендетеді.