Funkcie DocMedicus Vital Substance Lexicon

Po absorpcii sa lyzín zavádza do hepatocytov (pečeňových buniek) pečene prostredníctvom transportných proteínov. Pečeň má mimoriadny význam pre medziproduktový metabolizmus bielkovín a aminokyselín - podobne ako sacharidy a lipidy. Pretože pečeň je anatomicky umiestnená medzi črevom a dolnou dutou žilou, je schopná zasahovať do homeostázy aminokyselín a regulovať prísun aminokyselín do periférnych orgánov a tkanív nezávisle od príjmu potravy.
Všetky reakcie metabolizmu aminokyselín môžu prebiehať v hepatocytoch. Zameranie je na Syntézy bielkovín (Nová tvorba proteínu), ktorá nepretržite beží na ribozómoch hrubého endoplazmatického retikula (rER) každej bunky. Asi 20% prijatých aminokyselín sa použije na tvorbu bielkovín. Výkon syntézy sa zvyšuje po vysokom príjme bielkovín [10, 17].

Lyzín je potrebný na tvorbu nasledujúcich proteínov [10]:

Štrukturálne proteíny, ako je kolagén, ktorý je súčasťou bunkových membrán a dodáva pokožke, kostiam a spojivovému tkanivu chrupavky, šliach a väzov potrebnú mechanickú stabilitu
Kontraktilné proteíny - Aktín a myozín umožňujú pohyblivosť svalov
Enzýmy, hormóny - Kontrola metabolizmu
Iónové kanály a transportné proteíny v bunkových membránach - Prechod hydrofóbnych alebo lipofilných molekúl cez biologickú bunkovú membránu
Plazmatické bielkoviny - Bielkoviny, ktoré prenášajú látky v krvi medzi tkanivami a orgánmi, ako sú lipoproteíny (transport lipidov), hemoglobín (transport kyslíka), transferín (transport železo) a proteín viažuci retinol (transport Vitamín A); plazmatický proteínový albumín je zodpovedný nielen za transport látok v krvi, ale aj za udržiavanie onkotického tlaku
Faktory zrážania krvi, ako je fibrinogén a trombín, ktoré sa podieľajú na vonkajšej aj vnútornej zrážanlivosti krvi a na ochranných a obranných reakciách organizmu.
Imunoglobulíny alebo protilátky - Ochrana a ochrana pred cudzími látkami

Okrem biosyntézy bielkovín je lyzín nevyhnutný pre nasledujúce procesy [1, 10]:

Zosieťovanie kolagénových vlákien vo forme Hydroxylyzín
vzdelanie biogénne amíny
Syntéza L-karnitín

Hydroxylácia lyzínu počas biosyntézy kolagénu
Po biosyntéze proteínov z mRNA - posttranslačne - je možné jednotlivé aminokyseliny integrované v proteíne modifikovať enzymaticky a neenzymaticky. Takéto štrukturálne zmeny majú vplyv na funkčné vlastnosti proteínov [10].

Podľa definície sa iba trojité helikálne molekuly extracelulárnej matrice nazývajú kolagény. V súčasnosti je známych 28 druhov kolagénu (typy I až XXVIII), ktoré patria do určitých kolagénových rodín, ako sú napríklad fibrilárne, sieťotvorné alebo perleťové kolagény.
V závislosti od typu kolagénu je v hydroxylovanom stave viac alebo menej zvyškov lyzínu alebo prolínu. Viac ako 60% molekúl lyzínu v bazálnej membráne buniek je modifikovaných. Až 12% z neho sa viaže na sacharidy. Asi 60% lyzínových zvyškov v chrupke je tiež hydroxylovaných. Iba jeho malá časť (4%) súvisí s Kohkinovými sacharidmi. V pokožke a kostiach je iba 20% zvyškov lyzínu vo forme hydroxylyzínu. Obsah sacharidov je zanedbateľne nízky pri 0,4% [1, 10, 17, 18].

Okrem toho vitamín C stimuluje génovú expresiu pre biosyntézu kolagénu a je dôležitý tak pre nevyhnutnú exocytózu prokolagénu z fibroblastov do extracelulárnej matrice (extracelulárna matrica, medzibunková látka, ECM, ECM), ako aj pre zosieťovanie kolagénových fibríl [18].

Tvorba biogénnych amínov
Medzi mnohými ďalšími aminokyselinami slúži lyzín ako prekurzor syntézy biogénnych amínov. V prípade lyzínu odštiepenie karboxylovej skupiny - Dekarboxylácia - biogénny amín Kadaverín, ktorý sa tiež nazýva 1,5-diaminopentán. Kadaverín reaguje ako všetky ostatné biogénne amíny v dôsledku prítomnosti aminoskupiny (NH2) ako bázy. Ako akceptor protónov môže absorbovať protóny (H +) pri nízkych alebo kyslých hodnotách pH, a tým zvyšovať hodnotu pH. Pretože kadaverín sa vyrába pri trávení bakteriálnymi bielkovinami (hnilobou) a má zásaditý charakter, biogénny amín sa tiež nazýva Rot base označuje [3, 5, 10, 23].
Syntézu kadaverínu z lyzínu umožňujú črevné baktérie, najmä ich enzýmy, dekarboxylázy. Je potrebné ich odštiepiť od karboxylovej skupiny (CO2) - Pyridoxal fosfát (PLP) alebo Vitamín B6. PLP tak hrá úlohu koenzýmu a nesmie chýbať pri dekarboxylácii aminokyselín na biogénne amíny [3, 5].

Biogénne amíny sú prekurzormi (Prekurzory syntézy) nasledujúce spojenia zastupovať [3, 5, 10, 23]

Alkaloidy
Hormóny
Koenzýmy - biogénne amíny beta-alanín a cysteamín sú zložkami koenzýmu A, ktorý slúži ako univerzálny prenášač acylových skupín v medziprodukte.
Vitamíny - beta-alanín je neoddeliteľnou súčasťou Vitamín B5 (Kyselina pantoténová); Propanolamín je jedným zo stavebných kameňov látky Vitamín B12 (Kobalamín)
Fosfolipidy - etanolamín je potrebný na tvorbu fosfatidyletanolamínu alebo serínu, koagulantu a látky podobnej trombokináze.

Niektoré voľné biogénne amíny môžu dokonca mať samy fyziologické účinky. Takto kyselina gama-aminomaslová (GABA), ktorý urobil Glutamát sa tiež vyrába histamín a Serotonín ako neurotransmitery - chemickí poslovia - v centrálnom nervovom systéme [3, 5, 10, 23].

Syntéza L-karnitínu a jeho účasť na bunkovom metabolizme
Ľudské telo môže vyrábať L-karnitín z aminokyselín lyzínu a Metionín vyrobte si sami [1, 10].
Perorálny príjem lyzínu vedie k významnému zvýšeniu plazmatickej hladiny karnitínu. Napríklad po jednej dávke 5 g lyzínu sa plazmatická hladina karnitínu v priebehu 72 hodín zvyšuje šesťnásobne [1].
Pri syntéze karnitínu, ktorá prebieha v pečeni, obličkách a mozgu, musia byť okrem lyzínu a metionínu prítomné aj základné kofaktory. vitamín C, Vitamín B3 (Niacín), Vitamín B6 (Pyridoxín) a železo sú k dispozícii v dostatočnom množstve [6, 18].

The beta oxidácia alebo degradácia aktivovaných mastných kyselín prebieha krok za krokom v opakujúcej sa sekvencii 4 jednotlivých reakcií. Produkty jednej sekvencie 4 jednotlivých reakcií zahŕňajú molekulu mastnej kyseliny, ktorá je o dva atómy uhlíka kratšia vo forme acyl-CoA a acetylový zvyšok naviazaný na koenzým A, ktorý je zložený z dvoch odštiepených atómov uhlíka mastnej kyseliny.
Mastná kyselina, ktorá je o dva atómy uhlíka menšia, sa vracia do prvého kroku beta-oxidácie a znova sa redukuje. Tento sled reakcií sa opakuje, až kým na konci nezostanú dve molekuly acetyl-CoA.

Ďalšie účinky L-karnitínu [18]:

Kardioprotektívny účinok - Karnitín zlepšuje výkonnosť srdcového svalu pri srdcovom zlyhaní (neschopnosť srdca distribuovať podľa potreby množstvo krvi potrebné pre telo)
Účinok znižujúci hladinu lipidov - Karnitín znižuje hladinu triglyceridov v plazme
Imunitne stimulačný účinok - Karnitín je schopný zlepšiť funkciu T a B lymfocytov, ako aj makrofágov a neutrofilov

Nedostatok karnitínu ovplyvňuje aj metabolizmus bielkovín a sacharidov.
Z dôvodu zníženého využitia mastných kyselín v prípade nedostatku karnitínu sa musia v záujme udržania prísunu energie čoraz častejšie používať iné substráty [17, 21, 22]. Hovoríme o glukóze a bielkovinách.
Ak je potreba energie, glukóza sa čoraz viac prenáša z krvi do buniek, čím klesá jej plazmatická koncentrácia.
Výsledkom je hypoglykémia (nízka hladina cukru v krvi).
The nedostatočná syntéza acetyl-CoA z mastných kyselín spôsobuje obmedzenia v glukoneogenéze (tvorba novej glukózy) a ketogenéze (tvorba ketónových teliesok) v hepatocytoch pečene [22]. Ketónové telieska sú obzvlášť dôležité pri metabolizme hladovania, keď slúžia centrálnemu nervovému systému ako zdroj energie.
K energeticky bohatým substrátom patria aj bielkoviny. Ak mastné kyseliny nemožno použiť na získanie ATP, dochádza k zvýšenému odbúravaniu bielkovín vo svaloch a iných tkanivách, čo má ďalekosiahle následky na fyzický výkon a imunitný systém [14, 21, 22].

L-karnitín v športe

Karnitín sa často odporúča ako doplnok pre tých, ktorí majú a Redukcia telesného tuku cvičením a stravou usilovať o. L-karnitín údajne vedie k zvýšenej oxidácii (spaľovaniu) mastných kyselín s dlhým reťazcom [14].
Navyše užívaním karnitínu s a zvýšenie výkonu vo vytrvalostnej oblasti a s rýchlejšou regenerácia možno očakávať po intenzívnom cvičení [14].

Vďaka primárnemu využitiu mastných kyselín má L-karnitín priaznivý účinok v katabolických podmienkach, ako je vytrvalostný tréning alebo hlad. účinok šetriaci bielkoviny. Poskytuje ochranu pred dôležitými enzýmami, hormónmi, imunoglobulínmi, plazmou, transportnými, štrukturálnymi, zrážaním krvi a kontraktilnými proteínmi svalového tkaniva. L-karnitín udržuje výkonnosť a má imunitne stimulačný účinok [7, 12, 14].

Vedci z University of Connecticut v USA dokázali okrem ďalších štúdií aj to, že príjem L-karnitínu významne zlepšuje priemerný vytrvalostný výkon a má za následok rýchlejšie zotavenie po veľkej fyzickej námahe. Tieto účinky sú pravdepodobne založené na dobrom dodávaní energie bunkami prostredníctvom L-karnitínu, čo vedie k zvýšenému prietoku krvi a zlepšenému prísunu kyslíka do svalov.
Ďalej dostatočne vysoká koncentrácia L-karnitínu v krvi zdravých rekreačných športovcov vedie k výrazne nižšej produkcii voľných radikálov, menšej bolesti svalov a menšiemu poškodeniu svalov po tréningu. Tieto účinky možno vysvetliť zvýšeným odbúravaním laktátu, ktorý sa hromadí pri intenzívnom tréningu kvôli nedostatku kyslíka.

Pitie z kofeínové nápoje, ako je káva, čaj, kakao alebo energetické nápoje, môžu podporovať oxidačný katabolizmus mastných kyselín v mitochondriách a prispievať k redukcii telesného tuku [14].
Kofeín je schopný inhibovať aktivitu enzýmu fosfodiesterázy, ktorý katalyzuje rozklad cAMP - cyklického adenozínmonofosfátu. To znamená, že v bunkách je k dispozícii dostatočne vysoká koncentrácia cAMP. cAMP aktivuje lipázu, ktorá vedie k lipolýze - štiepeniu triglyceridov - v tukovom tkanive. Nasleduje zvýšenie voľných mastných kyselín v tukovom tkanive, ich odstránenie v plazme do pečene alebo svalov pomocou transportného proteínového albumínu a následná bunková beta-oxidácia.
Už nejaký čas je známe, že konzumácia kávy pred vytrvalostným cvičením prináša výhody pri odbúravaní tukov [14]. Pred dlhodobým vytrvalostným cvičením by sa však káva mala vyhnúť. Vďaka svojmu močopudnému účinku podporuje kofeín stratu tekutín obličkami, ktorá je už u vytrvalostných športovcov zvýšená [12, 13].

Športovo aktívni ľudia by mali zabezpečiť vysoký príjem lyzínu, aby udržali hladinu karnitínu v plazme na vysokej úrovni [7, 12, 13, 14]. Rovnako sa nesmie zanedbávať pravidelný príjem metionínu, vitamínu C, vitamínu B3 (niacín), vitamínu B6 (pyridoxín) a železa, aby sa zabezpečila dostatočná syntéza endogénneho karnitínu.
Pri fyzickej námahe alebo keď máte hlad, svaly nevyhnutne stratia L-karnitín a zvyšuje sa vylučovanie esterov L-karnitínu močom [12]. Straty sa zvyšujú, čím viac voľných mastných kyselín (FFA) sa dodáva svalom z tukového tkaniva.
Výsledkom je, že ľudia, ktorí veľa športujú alebo držia diétu, majú zvýšenú potrebu L-karnitínu.
Straty je možné vyrovnať zvýšenou endogénnou syntézou lyzínu, metionínu a ďalších základných kofaktorov, ako aj zvýšeným príjmom karnitínu v potrave [13]. L-karnitín sa vstrebáva hlavne mäsom. Červené mäso, najmä ovčie a jahňacie, je bohaté na karnitín.

Na rozdiel od fyzicky aktívnych ľudí, nešportujúci alebo fyzicky neaktívni ľudia nezvyšujú príjem karnitínu na zvýšenú oxidáciu mastných kyselín [14].
Dôvodom je, že fyzická nečinnosť vedie k neadekvátnej alebo chýbajúcej mobilizácii mastných kyselín z tukových usadenín. Vo výsledku nemôže dôjsť ani k beta oxidácii v mitochondriách buniek, ani k redukcii tkaniva tukového tkaniva [14].

Ďalšie funkcie lyzínu a oblasti ich použitia [6, 11, 16, 17, 18, 19, 25]

Biologická hodnota

Rozklad lyzínu

Lyzín a ďalšie aminokyseliny sa v zásade môžu metabolizovať a odbúravať vo všetkých bunkách a orgánoch organizmu.
Enzymové systémy na katabolizmus esenciálnych aminokyselín sa však nachádzajú hlavne v hepatocytoch (pečeňových bunkách). Keď sa rozkladá lyzín, amoniak (NH3) a uvoľnila alfa-keto kyselinu.

Na jednej strane je možné alfa-ketokyseliny priamo použiť na výrobu energie. Pretože lyzín ketogénnej povahy na druhej strane slúžia ako prekurzor syntézy acetyl-CoA [10].
Acetyl-CoA je základným východiskovým produktom produktu Lipogenéza (Biosyntéza mastných kyselín), ale je možné ich použiť aj na Ketogenéza - Môže sa použiť syntéza ketolátok. Acetoacetát vzniká z acetyl-CoA niekoľkými medzistupňami, z ktorých vznikajú ďalšie dve ketónové látky, acetón a beta-hydroxybutyrát [3, 5, 8, 10, 23, 24].
Mastné kyseliny aj ketolátky sú dôležitými dodávateľmi energie pre organizmus [10].

Tvorbou močoviny sa môžu denne vylúčiť 1 - 2 moly amoniaku. Rozsah syntézy močoviny podlieha vplyvu stravy, najmä pokiaľ ide o množstvo a biologickú kvalitu príjmu bielkovín. Pri priemernej strave sa množstvo močoviny v dennom moči pohybuje v rozmedzí asi 30 g [10].

Ľudia s poškodenou funkciou obličiek nie sú schopní vylučovať prebytočnú močovinu obličkami. Postihnutí by mali jesť stravu s nízkym obsahom bielkovín, aby sa zabránilo zvýšenej produkcii a hromadeniu močoviny v obličkách odbúravaním aminokyselín [10].