Aminokwasy to związki organiczne potrzebne do prawidłowego funkcjonowania. Uczestniczą w wielu procesach niezbędnych do utrzymania homeostazy organizmu, a ich najważniejszą rolą jest budowanie białek.
Spis treści
Jakie funkcje pełnią aminokwasy w organizmie człowieka? Czym charakteryzują się aminokwasy BCAA? Co oznacza, że niektóre aminokwasy są warunkowo niezbędne?
Czym są aminokwasy?
Aminokwasy to podstawowa jednostka budująca białka. Stanowią pochodne kwasów organicznych i zawierają maksymalnie 6 atomów węgla w łańcuchu. Każdy aminokwas ma dwie grupy funkcyjne - grupę aminową (-NH2) i grupę karboksylową (-COOH). Cząsteczki aminokwasów łączą się ze sobą wiązaniem peptydowym, tworząc w ten sposób duże struktury białek.
Organizm potrzebuje około 20 aminokwasów, aby utrzymać prawidłowy przebieg wszystkich procesów życiowych. Aminokwasy można podzielić na egzogenne i endogenne. Niekiedy wyróżnia się również grupę aminokwasów względnie egzogennych. Czym charakteryzują się poszczególne rodzaje aminokwasów?
Polecane aminokwasy
Aminokwasy egzogenne
Aminokwasy egzogenne, zwane również niezbędnymi aminokwasami (EAA), to takie, których organizm nie potrafi samodzielnie syntetyzować, dlatego też konieczne jest ich dostarczanie do ustroju wraz z pożywieniem.
Wśród aminokwasów egzogennych można wyróżnić związki takie jak histydyna, fenyloalanina, lizyna, metionina, treonina i tryptofan, a także aminokwasy BCAA, do których zaliczyć można leucynę, izoleucynę i walinę.
Rola aminokwasów egzogennych
Aminokwasy egzogenne budują białka, jednak mogą pełnić w ustroju również inne, ważne funkcje, a mianowicie:
- Walina to aminokwas, który wspiera budowanie masy mięśniowej i regenerację mięśni.
- Leucyna uczestniczy w syntezie białek mięśniowych i odpowiada za stabilizację poziomu glukozy we krwi.
- Izoleucyna uczestniczy w metabolizmie mięśni i wspiera ich regenerację. Ponadto izoleucyna hamuje procesy kataboliczne w mięśniach.
- Lizyna uczestniczy w syntezie chrząstki, a także procesie wzrostu ścięgien. Aminokwas wspiera również układ odpornościowy i pełni funkcje przeciwwirusowe. Dodatkowo bierze udział w produkcji hormonów i kwasów nukleinowych, a także enzymów i przeciwciał.
- Metionina to aminokwas niezbędny do wzrostu organizmu, gdyż odpowiada za regulację produkcji hormonu wzrostu. Ponadto metionina uczestniczy w syntezie kreatyny i metabolizmie tłuszczów, a co więcej, wspomaga naturalne procesy regeneracji tkanki łącznej i hamuje rozwój stanów zapalnych w okolicach między stawowych.
- Treonina to składnik kolagenu i elastyny, czyli składników budujących stawy i skórę. Ponadto aminokwas bierze udział w metabolizmie tłuszczów i syntezie przeciwciał. Treonina wspiera również pracę układu immunologicznego.
- Fenyloalanina uczestniczy w syntezie dopaminy i noradrenaliny, a także w produkcji adrenaliny. Aminokwas wspiera również prawidłową pracę układu nerwowego.
- Tryptofan to aminokwas, który bierze udział w syntezie białek, a także stanowi prekursor serotoniny, określanej mianem hormonu szczęścia.
Aminokwasy endogenne
Aminokwasy endogenne to substancje, które nie są niezbędne - organizm człowieka potrafi je samodzielnie syntetyzować, dlatego też nie ma konieczności dostarczania ich do ustroju wraz z pożywieniem.
Wśród endogennych aminokwasów można wyróżnić związki takie jak alanina, asparagina, kwas glutaminowy, kwas asparaginowy i seryna.
Charakterystyka aminokwasów endogennych
Aminokwasy endogenne to substancje, które również są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Mogą odgrywać następujące role w ustroju:
- Alanina uczestniczy w transporcie glukozy, a także azotu. Bierze udział w przewodnictwie czerwonych krwinek i syntezie przeciwciał. Dodatkowo alanina wspiera układ immunologiczny.
- Kwas asparaginowy dba o prawidłowe funkcjonowanie układu odpornościowego. Dodatkowo kwas asparaginowy stymuluje wydzielanie hormonu wzrostu oraz insuliny i glukagonu. Aminokwas korzystnie wpływa na zdolności poznawcze i koncentrację, a także wykazuje działanie anaboliczne.
- Kwas glutaminowy pełni funkcję neuroprzekaźnika, a co więcej, wspiera procesy trawienne i pracę układu nerwowego. Aminokwas zmniejsza też zmęczenie i pozytywnie wpływa na pamięć.
- Asparagina pełni funkcję neuroprzekaźnika, a ponadto stanowi magazyn azotu. Aminokwas korzystnie wpływa na koncentrację oraz procesy zapamiętywania.
- Seryna uczestniczy w wytwarzaniu kwasów nukleinowych, a co więcej, chroni przed utratą tkanki mięśniowej i zwiększa przyrost mięśni. Korzystnie oddziałuje również na układ immunologiczny.
Aminokwasy względnie egzogenne
W klasyfikacji żywieniowej aminokwasów, oprócz aminokwasów egzo i endogennych, można wyróżnić również aminokwasy względnie egzogenne. To związki, które wytwarzane są z prekursorów aminokwasowych, czyli z innych aminokwasów - głównie tych, które trzeba dostarczać wraz z pożywieniem, czyli z aminokwasów egzogennych.
Gdy ilość prekursorów w diecie nie jest wystarczająca do pokrycia potrzeb ustroju, aminokwasy warunkowo niezbędne stają się aminokwasami niezbędnymi, co oznacza, że należy dostarczać je do organizmu wraz z pożywieniem. Natomiast gdy dieta pokrywa zapotrzebowanie na prekursory, aminokwasy względnie egzogenne są syntetyzowane w organizmie człowieka tak jak aminokwasy endogenne.
Wśród aminokwasów względnie egzogennych można wyróżnić glutaminę, histydynę, argininę, glicynę, cysteinę, tyrozynę i prolinę.
Funkcje aminokwasów warunkowo niezbędnych
Aminokwasy względnie egzogenne wspierają układ immunologiczny oraz syntezę kolagenu. Dbają również o prawidłową pracę układu krwionośnego i kostnego. Poszczególne aminokwasy zaliczane do tej grupy odgrywają natomiast następujące role:
- Arginina powstaje z glutaminy, kwasu glutaminowego i kwasu asparaginowego. Wzmacnia układ odpornościowy oraz przyspiesza procesy gojenia się ran. Dodatkowo zwiększa wydolność fizyczną, reguluje ciśnienie tętnicze krwi i wspiera pracę serca.
- Cysteina powstaje z metioniny i seryny. Uczestniczy w produkcji kolagenu i stanowi składnik glutationu.
- Glutamina powstaje z kwasu glutaminowego i amoniaku. Odpowiada za równowagę kwasowo-zasadową oraz uczestniczy w wytwarzaniu makrofagów i limfocytów. Ponadto glutamina wspiera pracę jelit i stanowi źródło energii dla komórek błony śluzowej.
- Tyrozyna produkowana jest z fenyloalaniny. Bierze udział w syntezie hormonów tarczycy oraz adrenaliny, noradrenaliny i melaniny. Odpowiada również za wytwarzanie barwników i produkcję kolagenu.
- Glicyna produkowana jest z seryny i choliny. Uczestniczy w syntezie hemoglobiny i kwasów nukleinowych, a co więcej, wspiera pracę układu immunologicznego i pokarmowego.
- Prolina powstaje z glutaminy. Występuje głównie w tkance łącznej. Prolina wzmacnia kości oraz stawy i ścięgna. Uczestniczy również w syntezie kolagenu.
- Histydyna to aminokwas, który należy dostarczać do organizmu dodatkowo wraz z pożywieniem wyłącznie wśród dzieci i młodzieży w okresie intensywnego wzrostu. Wśród osób dorosłych histydyna stanowi aminokwas endogenny. Histydyna uczestniczy w syntezie hemoglobiny i kwasów nukleinowych.
Aminokwasy BCAA
Aminokwasy BCAA (z ang. branched-chain amino acid) to aminokwasy o rozgałęzionych łańcuchach bocznych, które wykazują odmienne właściwości biologiczne od pozostałych aminokwasów. Do aminokwasów BCAA zalicza się trzy aminokwasy egzogenne, a mianowicie:
- walinę,
- leucynę,
- izoleucynę.
To związki, które stanowią około 25% wszystkich aminokwasów budujących mięśnie. Miejscem ich katabolizmu są mięśnie szkieletowe, a rola, jaką odgrywają, polega na wspieraniu budowy masy mięśniowej i procesu spalania tkanki tłuszczowej oraz odżywianiu i ochronie mięśni przed rozpadem.
Aminokwasy rozgałęzione BCAA mają szczególnie duże znaczenie wśród sportowców, gdyż mogą wpływać pozytywnie m.in. na kształtowanie mięśni.
Dowiedz się więcej: BCAA - stosowanie, zalecenia, przeciwskazania.
Rola aminokwasów BCAA
- Zmniejszają katabolizm i zwiększają anabolizm białek mięśniowych,
- Zmniejszają uczucie zmęczenia po wysiłku, przez co mogą wpływać na wydłużenie procesu treningowego,
- Zmniejszają odczuwanie bólu w trakcie i po wysiłku,
- Zwiększają wytrzymałość mięśni.
Znaczenie aminokwasów BCAA w świecie sportowca
Aminokwasy rozgałęzione BCAA mają szczególnie duże znaczenie w świecie sportowców, ponieważ zapobiegają wykorzystywaniu białek mięśniowych jako źródła energii podczas wykonywania intensywnego wysiłku fizycznego. Dodatkowo ułatwiają przyrost masy mięśniowej i odpowiadają za zmniejszenie uczucia zmęczenia po treningu, a tym samym mogą przyczyniać się do zwiększenia wydajności i efektywności wykonywanych aktywności sportowych.
Ze względu na duże zapotrzebowanie osób aktywnych fizycznie na aminokwasy, podaż związków wraz z pożywieniem może nie być wystarczająca, dlatego sportowcy powinni rozważyć stosowanie suplementów diety, które mogą dostarczać do ustroju znaczne ilości cennych składników.
Źródła aminokwasów
Ponieważ aminokwasy stanowią składniki budulcowe białek, za dobre źródła aminokwasów można uznać więc wysokobiałkowe produkty spożywcze, m.in. mięso, ryby, jaja, mleko i produkty mleczne, a także suche nasiona roślin strączkowych.
Szczególnie warto zwrócić uwagę na spożywanie pokarmów bogatych w aminokwasy egzogenne, których organizm człowieka nie potrafi samodzielnie syntetyzować.
Dlatego też, aby dostarczyć do ustroju:
- Leucynę i izoleucynę warto uwzględnić w codziennej diecie produkty, takie jak mleko i produkty mleczne, czy mięso oraz suche nasiona roślin strączkowych.
- Lizynę warto spożywać m.in. produkty sojowe, a także kaszę gryczaną czy czekoladę.
- Metioninę należy jeść ryby i mięso, jak również brukselkę czy szpinak.
- Treoninę warto sięgać po produkty z ziarna pszenicy i owsa, a także suche nasiona roślin strączkowych i produkty mleczne.
- Tryptofan należy uwzględnić w diecie produkty, takie jak banany, ryby, mleko i produkty mleczne oraz produkty sojowe.
- Walinę należy uwzględnić w diecie migdały, ryż, pestki dyni i siemię lniane.
- Fenyloalaninę warto jeść jaja, produkty zbożowe, a także sery.
Produkty pochodzenia zwierzęcego to źródło białka pełnowartościowego, czyli takiego, które zawiera wszystkie niezbędne aminokwasy egzogenne. Z kolei większość produktów roślinnych stanowi źródło niepełnowartościowego białka, co oznacza, że pokarmy roślinne nie zawierają wszystkich niezbędnych aminokwasów egzogennych.
Niedobór i nadmiar aminokwasów w organizmie człowieka
Niedobór aminokwasów, czyli również białek, nie jest częstym zjawiskiem w ludzkim organizmie. Aminokwasy endogenne są bowiem syntetyzowane w ustroju w ilości wystarczającej do pokrycia potrzeb organizmu. Z kolei do zbyt niskiej podaży aminokwasów egzogennych może dojść w wyniku stosowania nieprawidłowo zbilansowanej diety lub rygorystycznych restrykcji żywieniowych. Wówczas można zaobserwować występowanie niepożądanych objawów, takich jak osłabienie odporności organizmu, a także zmęczenie, drażliwość i anemię. Niedobór aminokwasów może prowadzić również do zaburzeń koncentracji i problemów z pamięcią.
Nadmiar aminokwasów również może być spowodowany stosowaniem źle zbilansowanej diety. Najczęściej w wyniku nadmiernej podaży aminokwasów dochodzi do ich nasilonego rozpadu i wykorzystania jako źródło energii. Jednakże w wyniku długotrwałego dostarczania nadmiernych ilości związków do ustroju, może dojść do kwasicy czy zwiększonego ryzyka rozwoju kamieni nerkowych.
Bibliografia:
