Charakterystyka lizyny, struktura, funkcje, biosynteza

lizyna (Lys, K) albo Kwas ε-diaminoproinowy, Jest to jeden z 22 aminokwasów, które tworzą.

Został odkryty przez Drechsel w 1889 r. Jako produkt hydrolizy (rozkładu) kazeinogenu. Wiele lat później Fischer, Siegfried i Hedin ustalili, że była również częścią białek takich jak żelatyna, albumina jaj, konglutyna, fibryna i inne białka.

Struktura chemiczna lizyny aminokwasowej (źródło: Borb, przez Wikimedia Commons)

Jego występowanie zostało następnie wykazane w sadzonkach nasion w kiełkowaniu i większości badanych białek warzywnych, co określiło ich obfitość jako ogólny element składowy wszystkich białek komórkowych.

Jest uważany za jeden z głównych „ograniczających” aminokwasów w dietach bogatych w zbóż i z tego powodu uważa się, że wpływa to na jakość zawartości białka spożywanej przez różne słabo rozwinięte populacje świata.

Niektóre badania wykazały, że spożycie lizyny sprzyja produkcji i uwalnianiu hormonów insuliny i glukagonu, co ma istotny wpływ na metabolizm energetyczny organizmu.

[TOC]

Charakterystyka

Lizyna jest dodatnio obciążonym α-aminokwasowym.53, co oznacza, że ​​pH fizjologiczne, twoja podstawka aminowa podstawna jest całkowicie zjonizowana, nadając dodatnie obciążenie netto do aminokwasów.

Jego występowanie w białkach różnych rodzajów żywych organizmów wynosi prawie 6%, a różni autorzy uważają, że lizyna jest niezbędna do prawidłowego wzrostu i naprawy tkanek.

Komórki mają wiele pochodnych lizyny, które spełniają wielką różnorodność funkcji fizjologicznych. W nich są hydroksylisyna, metylo-lizyna i inne.

Jest to aminokwas ketogeniczny, który sugeruje, że jego metabolizm wytwarza szkielety podawane podłoża pośrednie.

W przeciwieństwie do innych niezbędnych aminokwasów, nie jest to glikogenny aminokwas. Innymi słowy, jego degradacja nie kończy się na produkcji dróg pośredników, które wytwarzają glukozę.

Struktura

Lizyna jest sklasyfikowana w grupie podstawowych aminokwasów, których łańcuchy boczne mają grupy jonizowane z dodatnimi obciążeniami.

Jego łańcuch boczny lub grupa R R ma drugą pierwotną grupę aminową przymocowaną do atomu węgla w pozycji ε łańcucha alifatycznego, stąd nazwa „ε-aminocaproico”.

Ma atom węglowy α, do którego łączy się atom wodoru, grupa aminowa, grupa karboksylowa i łańcuch boczny R, charakteryzujący się wzorem molekularnym (-ch2-CH2-CH2-NH3+).

Ponieważ łańcuch boczny ma trzy grupy metylenowe i chociaż cząsteczka lizyny ma grupę aminową z ładunkiem dodatnim do fizjologicznego pH, ta grupa R ma silny charakter hydrofobowy, więc często jest „zakopany” w strukturach białkowych, pozostawiając tylko ε- Grupa aminowa.

Grupa aminowa łańcucha bocznego lizyny jest wysoce reaktywna i zwykle uczestniczy w aktywnych ośrodkach wielu białek z aktywnością enzymatyczną.

Funkcje

Lizyna, będąc niezbędnym aminokwasem, wypełnia wiele funkcji, takich jak mikroelement, szczególnie u ludzi i innych zwierząt, ale jest również metabolit w różnych organizmach, takich jak bakterie, drożdże, rośliny i glony.

Charakterystyka jego łańcucha bocznego, w szczególności w grupie ε-aminowej przymocowanej do łańcucha węglowodorów, która jest zdolna do tworzenia mostów wodorowych, daje mu specjalne właściwości, które sprawiają, że uczestniczył w reakcjach katalitycznych w różnych typach enzymów.

Może ci służyć: flora i fauna Zacatecas: bardziej reprezentatywne gatunki

Jest to bardzo ważne dla normalnego wzrostu i przebudowy mięśni. Ponadto jest to cząsteczka prekursorowa karnityny, związku syntetyzowanego w wątrobie, mózgu i nerkach, które są odpowiedzialne za transport kwasów tłuszczowych do mitochondriów w celu produkcji energii.

Ten aminokwas jest również niezbędny do syntezy i tworzenia kolagenu, ważnego białka układu tkanki łącznej w ludzkim ciele, więc przyczynia się do utrzymania struktury skóry i kości.

Ma eksperymentalnie rozpoznał funkcje w:

- Ochrona jelit przed stresującymi bodźcami, zanieczyszczenie patogenami bakteryjnymi i wirusowymi itp.

- Zmniejsz przewlekłe objawy lęku

- Sprzyjają wzrostowi niemowląt, które rosną w diecie niskiej jakości

Biosynteza

Ludzie i inne ssaki nie mogą zsyntetyzować lizyny aminokwasowej In vivo I z tego powodu muszą je uzyskać od białek zwierząt i roślin połkniętych żywnością.

W świecie przyrody ewoluowały dwie różne trasy do biosyntezy lizyny: jedna, która wykorzystuje bakterie, rośliny i grzyby „niższe”, a drugi używany przez Euglénidesa i „Superior” grzybów.

Biosynteza lizyny w roślinach, niższe grzyby i bakterie

W tych organizmach lizyna jest uzyskiwana z kwasu diamineopimelickiego za pomocą 7 -stóp trasy, która zaczyna się od pirogronianu i pół -etycznego asparaganu. Na przykład w przypadku bakterii ta droga implikuje wytwarzanie lizyny z celami (1) syntezy białek, (2) synteza diaminopimellanu i synteza lizyny (3), która będzie stosowana w ścianie komórkowej Pepidoglin.

Asparaginian w organizmach, które przedstawiają tę drogę nie tylko powoduje lizinę, ale także w produkcji metioniny i treminy.

Trasa rozbieżna w półwyspie ASP.

Biosynteza lizyny w grzybach Superior i Euglénidos

Synteza lizyny Novo W najwyższych mikroorganizmach grzybów i euglénid występuje przez L-α-aminoadipato, który jest wielokrotnie przekształcany na różne sposoby niż te, które mają miejsce w bakteriach i roślinach.

Trasa składa się z 8 etapów enzymatycznych, które obejmują 7 wolnych pośredników. Pierwsza połowa trasy odbywa się w mitochondriach i osiąga syntezę α-aminoadipato. Konwersja α-aminoadipato w L-lizynie występuje później w cytosolu.

- Pierwszy etap trasy polega na kondensacji cząsteczek α-ketoglutaranu i acetylo-CoA przez syntazę homochitranową enzymatyczną, która daje kwas homocytrowy.

- Kwas homocitralny jest odwodniony w kwasie Cis-homoakonic, który następnie przekształca się w kwas homoizocjacyjny przez enzym homoakonitas.

- Kwas homoizocjowy utlenia się przez dehydrogenazę homoizocynową, która osiąga przejściowe tworzenie oksyglutaranu, które traci cząsteczkę dwutlenku węgla (CO2), a kończy jako kwas α-katoadipinowy.

- Ten ostatni związek jest transaminowany przez proces zależny od glutaminianu dzięki działaniu enzymu aminotransferazy aminoadipanowej, który wytwarza kwas L-α-aminoadipinowy.

- Boczny łańcuch kwasu L-α-aminoadipinowego jest zmniejszony, tworząc L-α-aminoadipic-semi-oceny.

- Reduktaza sacoopine, a następnie katalizator. Następnie Imino jest zmniejszone, a sakoopinę uzyskuje się.

- Wreszcie wiązanie węglowe azotogu w części glutaminianu sacaopiny jest „przecięte” przez dehydrogenazę sacraopiny enzymu, poddając się produktom końcowym L-lizyn.

Alternatywy dla lizyny

Testy eksperymentalne i analizy przeprowadzone z szczurami w okresie wzrostu pozwoliły wyjaśnić, że ε-N-Acetylo-lizyna może zastąpić lizynę, aby wspierać wzrost młodych, a to dzięki obecności enzymu: ε-lisiny.

Może ci służyć: strefa affotyczna: cechy, flora, fauna

Ten enzym katalizuje hydrolizę ε-N-acetylo-lizyna do produkcji lizyny i robi to szybko i w obfitych ilościach.

Degradacja

We wszystkich gatunkach ssaków pierwszy krok w degradacji lizyny jest katalizowany przez reduktazę enzymu lizyny-oksoglutaranu, zdolne do przekształcania lizyny i α-oksoglutaranu w sakalopinę, aminokwasowe pochodne obecne w płynach fizjologicznych zwierząt i których istnienie w nich zostało wykazane Pod koniec lat 60.

Sacroopina powraca do α-aminoadipato δ-Semialdehid i glutaminian przez działanie dehydrogenazy sacaropiny enzymu. Inny enzym jest również zdolny do użycia sacaropina jako substratu do hydroliza.

Sacaropina, jedna z głównych pośredników metabolicznych w degradacji lizyny, ma szybkość wymiany, w warunkach fizjologicznych, wyjątkowo wysoki, więc nie gromadzi się w płynach lub tkankach, które zostały wykazane przez wysokie aktywność dehydrogenazy deweloperów.

Jednak ilość i aktywność enzymów zaangażowanych w metabolizm lizyny zależy w dużej mierze od różnych aspektów genetycznych każdego konkretnego gatunku, ponieważ istnieją wewnętrzne zmiany i specyficzne mechanizmy kontroli lub regulacji.

„Sacaropinuria”

Istnieje stan patologiczny związany z obfitą utratą aminokwasów, takich jak lizyna, cytrulina i histydyna przez mocz i jest to znane jako „saropinuria”. Sacaropina jest pochodną aminokwasową metabolizmu lizyny, która jest wydalana wraz z trzema aminokwasami wymienionymi w moczu pacjentów z „saropinurycznymi”.

Sacaropina została początkowo odkryta w drożdżach piwa i jest prekursorem lizyny w tych mikroorganizmach. W innych organizmach eukariotycznych związek ten powstaje podczas degradacji lizyny w mitochondriach hepatocytów

Pokarmy bogate w lizynę

Lizyna jest uzyskiwana z żywności spożywanej z dietą, a przeciętny dorosły człowiek potrzebuje co najmniej 0.8 g tego dnia. Występuje w licznych białkach pochodzenia zwierzęcego, szczególnie w czerwono, takich jak krowa, jagnięcina i kurczak.

Jest w rybach, takich jak tuńczyk i łosoś oraz w owocach morza, takie jak ostrygi, krewetki i małże. Jest również obecny w białkach składowych produktów mlecznych i ich pochodnych.

W produktach roślinnych znajduje się w ziemniakach, w papryce i pora. Jest także w awokado, brzoskwiniach i gruszkach. W roślinach strączkowych, takich jak fasola Arriñonados, ciecierzyca i soja; w nasionach dyni, w orzechach Macadamia i w Anacardos (Merey, Marañón itp.).

Korzyści z Twojego spożycia

Ten aminokwas jest uwzględniony w licznych lekach preparatowych nutraceutycznych, czyli izolowanych z naturalnych związków, zwłaszcza roślin.

Jest stosowany jako antykonwulsywny, a jego skuteczność wykazano również w hamowaniu replikacji Wirus opryszczki pospolitej Typ 1 (HSV-1), który zwykle objawia się w momentach stresu, gdy układ odpornościowy jest wciśnięty lub „osłabiony” jako ampułki lub opryszczka na ustach.

Skuteczność suplementów L-Lisine w leczeniu opryszczki ust wynika z faktu, że „konkuruje to” lub „blokuje” argininę, inny aminokwas białkowy, który jest niezbędny do mnożenia HSV-1.

Ustalono, że lizyna ma również działanie anty-ansymolutowe, ponieważ pomaga blokować receptory zaangażowane w odpowiedzi na różne stresujące bodźce, oprócz uczestnictwa w spadku poziomów kortyzolu, „hormonu stresu”.

Niektóre badania wykazały, że może być przydatne do hamowania guzów rakotwórczych, dla zdrowia oczu, kontroli ciśnienia krwi, między innymi.

Może ci służyć: Kultura media: historia, funkcja, typy, przygotowanie

U zwierząt

Powszechną strategią leczenia infekcji wirusowych opryszczki I u kotów jest suplementacja lizyny. Jednak niektóre publikacje naukowe określają, że ten aminokwas nie ma w kotach, nie ma właściwości przeciwwirusowych, ale raczej działa poprzez zmniejszenie stężenia argininy.

W zdrowiu niemowląt

Eksperymentalne spożycie L-liziny, dodane w mleku niemowląt w okresie karmienia piersią, okazało się korzystne dla zysku masy ciała i indukcji apetytu u dzieci na pierwszych etapach rozwoju poporodowego.

Jednak nadmiar L-lizyn.

Nadmiar suplementacji L-lisny może zakończyć się represją wzrostu i innych działań histologicznych oczywistych w ważnych narządach, prawdopodobnie z powodu utraty aminokwasów z moczem.

W tym samym badaniu wykazano również, że suplementacja lizyny poprawia właściwości żywieniowe spożywanych białek warzywnych.

Inne podobne badania przeprowadzone u dorosłych i dzieci obu płci w Ghanie, Syrii i Bangladeszu wykazały korzystne właściwości spożycia lizyny w celu zmniejszenia biegunki u dzieci oraz niektórych śmiertelnych warunków oddechowych u dorosłych mężczyzn u mężczyzn u mężczyzn.

Zaburzenia niedoboru lizyny

Lizyna jest, podobnie jak wszystkie niezbędne i nieistotne aminokwasy, niezbędne do prawidłowej syntezy białek komórkowych, które przyczyniają się do tworzenia systemów organicznych ciała.

Oznaczone niedobory lizyny w diecie, ponieważ jest to niezbędny aminokwas, który nie jest wytwarzany przez organizm, mogą powodować rozwój niespokojnych obrazów za pośrednictwem serotoniny, oprócz biegunki, również związanych z receptorami serotoniny.

Bibliografia

1. Miska, s., & Bunnik i. M. (2015). Supłuanie lizyny nie jest skuteczne do zapobiegania lub leczenia zakażenia herpeswirusowego koci u kotów: przegląd systematyczny. BMC Badania weterynaryjne, jedenaście(1).
2. Carson, n., Scally, ur., Neill, d., & Carré, ja. (1968). Sacharopinuria: Nowy błąd wrodzony metabolizmu lizyny. Natura, 218, 679.
3. Colina R, J., Díaz e, m., Manzanilla M, L., Araque M, H., Martínez G, G., Rossini V, M., & Jerez-timaure, n. (2015). Ocena poziomu strawnego lizyny w dietach o wysokiej gęstości energii w wykończeniu świń. MVZ MAGAZINE, 20(2), 4522.
4. Fellows, ur. F. C. Siema., & Lewis, m. H. R. (1973). Metabolizm lizyny u ssaków. Journal Biochemical, 136, 329-334.
5. Fornazier, r. F., Azevedo, r. DO., Ferreira, r. R., & Varisi, v. DO. (2003). Katabolizm lizyny: przepływ, rola metaboliczna i regulacja. Brazylijski Journal of Plant Physiology, piętnaście(1), 9-18.
6. Ghosh, s., Smriga, m., Vuvor, f., Suri, d., Mohammed, godz., Armah, s. M., & Scrimshaw, n. S. (2010). Wpływ suplacji lizyny na zdrowie i zachorowalność u osób należących do biednych gospodarstw domowych w Akrze w Ghanie. American Journal of Clinical Nutrition, 92(4), 928-939.
7. Hutton, c. DO., Perugini, m. DO., & Gerrard, j. DO. (2007). Hamowanie biosyntezy lizyny: ewoluująca strategia antybiotyków. Biosystemy molekularne, 3(7), 458-465.
8. Kalogeropoul, zm., LaFave, L., Schweim, k., Gannon, m. C., & Nuttall, f. Q. (2009). Spożycie lizyny wyraźnie osłabia reakcję glukozy na spożywaną glukozę bez zmiany odpowiedzi insuliny. American Journal of Clinical Nutrition, 90(2), 314-320.
9. Nagai, h., I Takeshita, s. (1961). Wpływ żywieniowy suplementacji L-Lysiny na wzrost niemowląt i dzieci. Japońska pediatria, 4(8), 40-46.
10. O'Brien, s. (2018). LILINE. Pobrano 4 września 2019 r. Z WWW.LILINE.Com/Nutrition/lizyna-benefity
11. Zabriskie, t. M., & Jackson, m. D. (2000). Biosynteza i metabolizm lizyny w grzybach. Raporty o produktach naturalnych, 17(1), 85-97.