Isoleucina: Funcții

Isoleucina ocupă o funcție specială în metabolismul proteinelor. Aminoacidul esențial este implicat în principal în construirea de țesuturi noi și este foarte eficient pentru biosinteza proteică îmbunătățită în mușchi și ficat.Isoleucina are un rol esențial în:

Sporturi de forță și rezistență
Stres
Boli și dietă

Isoleucina ca furnizor de energie în rezistenţă și rezistenţă sport Izoleucina intră în hepatocite (ficat celule) după absorbție prin portal nervură. Prin despărțire amoniac (NH3), izoleucina este transformată în alfa-ceto acizi. Alfa-ceto acizi poate fi folosit pentru producerea de energie. Pe de altă parte, deoarece izoleucina este atât un aminoacid glucogen, cât și cetogen, alfa-ceto acizi poate fi folosit ca precursor pentru sinteza succinil-coenzimei A, precum și a acetil-coenzimei A. Intermediarul ciclului citratului succinil-CoA servește ca substrat pentru gluconeogeneză (nou glucoză formare) în ficat și mușchii. Acetil-CoA este un produs de bază esențial pentru lipo- și ketogeneză (formarea de acizi grași și corpuri cetonice). Glucoză precum și acizi grași iar corpurile cetonice reprezintă furnizori importanți de energie pentru corp - în special în timpul efortului fizic. eritrocite (roșu sânge celule) și medulla renală sunt complet dependente de glucoză pentru energie. creier doar parțial, deoarece în metabolismul foamei poate obține până la 80% din energie din corpurile cetonice. Când glucoza și acizi grași sunt defalcate în mușchi, ATP (adenozină trifosfat) se formează, cel mai important purtător de energie al celulei. Când este fosfat legăturile sunt clivate hidrolitic de enzime, Se formează ADP sau AMP. Energia eliberată în acest proces permite lucrul chimic, osmotic sau mecanic, cum ar fi mușchiul contracţii. Datorită funcției sale esențiale în producția de energie, o deficiență a izoleucinei este asociată cu slăbiciune musculară, lipsă de aparență și oboseală, printre alte simptome. După procesarea în ficat, aproape 70% din total aminoacizi intrarea sânge sunt BCAA. Sunt absorbiți rapid de mușchi. În primele trei ore după o masă bogată în proteine, izoleucina, leucina, iar valina reprezintă aproximativ 50-90% din aportul total de aminoacizi al mușchilor. Isoleucina este extrem de importantă pentru regenerarea și întreținerea țesutului muscular. BCAA sunt o componentă a aproximativ 35% din contractile proteine - actină și miozină - în mușchi. Isoleucina stimulează eliberarea de insulină din celulele beta ale pancreasului (pancreasului). Înalt insulină concentrații în sânge accelerează absorbția aminoacizilor în miocite (celule musculare). Transportul crescut al aminoacizilor în miocite duce la următoarele procese:

Creșterea acumulării de proteine în mușchi
Scăderea rapidă a concentrației hormonului de stres cortizol, care favorizează defalcarea musculară și inhibă absorbția aminoacizilor în celulele musculare
O mai bună stocare a glicogenului în miocite, menținerea glicogenului muscular.

În cele din urmă, un aport de alimente bogate în izoleucină, leucina iar valina are ca rezultat o creștere musculară optimă și o recuperare maximă accelerată. Pe lângă izoleucină, aminoacizi arginină și fenilalanină, leucina și valina prezintă, de asemenea insulină-efecte stimulative, leucina fiind cea mai puternică. biotină, vitamina B5 (acid pantotenic) și vitamina B6 (piridoxină) sunt esențiale pentru defalcarea și conversia BCAA. Numai ca urmare a unei aprovizionări suficiente a acestora vitamine poate lanțul ramificat aminoacizi să fie metabolizat și utilizat în mod optim. Mai multe studii arată că ambele rezistenţă sport și Forţa de Formare necesită un aport crescut de proteine. Pentru a menține un pozitiv azot echilibra - corespunzător regenerării țesuturilor - necesarul zilnic de proteine este cuprins între 1.2 și 1.4 g pe kg de greutate corporală pentru rezistenţă sportivi și 1.7-1.8 g per kg greutate corporală pentru rezistenţă sportivi. Pe parcursul sporturi de anduranță, izoleucina, leucina și valina sunt utilizate în special pentru producerea de energie. Aprovizionarea cu energie a acestor aminoacizi crește atunci când depozitele de glicogen din ficat și mușchi devin din ce în ce mai epuizate pe măsură ce activitatea sportivă progresează. Putere sportivii ar trebui să asigure, de asemenea, un aport ridicat de aminoacizi cu lanț ramificat, mai ales înainte de antrenament. În acest fel, corpul nu se bazează pe propriile BCAA din mușchi în timpul efortului fizic și se previne catabolismul proteinelor. Aprovizionarea cu BCAA este, de asemenea, recomandată după antrenament. Izoleucina crește rapid nivelul de insulină după sfârșitul exercițiului, oprește degradarea proteinelor cauzată de exercițiile anterioare și inițiază o creștere musculară reînnoită. În plus, BCAA au ca rezultat o pierdere mai mare de grăsime. Pentru a beneficia la maximum de BCAA în ceea ce privește construirea mușchilor, acestea trebuie luate împreună și împreună cu alte proteine. Aportul izolat de izoleucină sau leucină sau valină poate perturba temporar biosinteza proteinelor pentru construirea mușchilor. Numai consumul de BCAA trebuie privit critic, mai ales înainte de antrenament de rezistenta, datorită oxidării sub stres și uree atac. Defalcarea a 1 gram de BCAA produce aproximativ 0.5 grame de uree. Excesiv uree concentrațiile afectează organismul. Prin urmare, în legătură cu aportul de BCAA, aportul crescut de lichide este crucial. Cu ajutorul multor lichide, ureea poate fi eliminată rapid prin rinichi. În cele din urmă, un aport crescut de izoleucină, leucină sau valină trebuie cântărit în timpul exercițiului de rezistență. Îmbunătățirile de performanță pentru sportivul de anduranță apar numai atunci când sunt utilizate BCAA în timpul antrenament de altitudine sau antrenament la căldură mare. Ca urmare a unui aport ridicat de proteine sau fizic stres, cantități mari de azot sub formă de amoniac (NH3) sunt produse ca urmare a descompunerii proteinelor. Acest lucru are un efect neurotoxic în concentrații mai mari și poate duce, de exemplu, la encefalopatie hepatica. Acest condiție este un potențial reversibil creier disfuncție care rezultă din inadecvare dezintoxicare funcția ficatului. Cel mai important, izoleucina și leucina pot crește descompunerea substanțelor toxice amoniac la nivelul mușchilor - un beneficiu semnificativ pentru sportiv. În ficat, arginină iar ornitina îndeplinesc această sarcină. Studiile științifice au arătat că administrare de 10-20 de grame de BCAA sub stres poate întârzia mental oboseală. Cu toate acestea, încă nu există dovezi că aminoacizii cu lanț ramificat conduce la performanță îmbunătățită. În mod similar, adaptarea îmbunătățită la exerciții nu a fost demonstrată.

Isoleucina în situații de exerciții fizice induse de stres

În timpul stresului fizic și fizic crescut, cum ar fi leziunile, bolile și intervențiile chirurgicale, corpul descompune proteinele într-un ritm crescut. Consumul crescut de alimente bogate în izoleucină poate contracara acest lucru. Catabolismul proteinelor este oprit de izoleucina crescând rapid nivelul insulinei, promovând absorbția aminoacizilor în celule și stimulând acumularea de proteine. Anabolismul proteinelor este important pentru formarea unui nou țesut corporal sau pentru vindecarea răni și pentru a crește rezistența la infecții. În cele din urmă, izoleucina contribuie la reglarea metabolismului și a apărării organismului. În acest fel, funcțiile musculare importante pot fi susținute în timpul stresului fizic crescut.

Isoleucina în boli și diete

Pacienții acut bolnavi sau convalescenți au o nevoie crescută de aminoacizi esențiali. Datorită aportului frecvent inadecvat de proteine de înaltă calitate și a consumului limitat de alimente, se recomandă un aport crescut de izoleucină, leucină și valină în special. BCAA pot accelera convalescența - recuperarea. Beneficiile specifice ale izoleucinei apar în următoarele condiții:

Ciroza ficatului
Comă hepatică
Schizofrenia
Fenilcetonurie (PKU)
Sindromul distonelor

Coma hepaticum este cea mai severă formă de encefalopatie hepatică - etapa 4 - o disfuncție cerebrală reversibilă rezultată din funcția de detoxifiere a ficatului inadecvată. Afectarea nervilor în sistemul nervos central are ca rezultat, printre altele, inconștiență fără reacție la stimuli de durere (comă), dispariția reflexelor musculare și rigiditatea musculară cu postura de flexie și extensie. Hipofuncția hepatică duce la excesul de insulină, care asigură un transport crescut de aminoacizi, inclusiv izoleucină, către mușchi. În consecință, concentrația de izoleucină din sânge este redusă. Deoarece BCAA și aminoacidul esențial triptofan utilizează același sistem de transport în sânge, adică aceleași proteine purtătoare, triptofanul poate ocupa mulți purtători liberi datorită nivelului scăzut al izoleucinei serice și poate fi transportat către bariera hematoencefalică. L-triptofanul concurează cu alți 5 aminoacizi din bariera hematoencefalică pentru intrarea în fluidul nutritiv al creierul - și anume cu BCAA și aminoacizii aromatici fenilalanină și tirozină. Datorită excesului de triptofan din creier, fenilalanina, precursorul catecolaminelor, cum ar fi hormonii de stres epinefrină și norepinefrină, este, de asemenea, deplasată pe lângă tirozină și BCAA. În cele din urmă, triptofanul poate trece nestingherit bariera hematoencefalică. Din cauza deplasării fenilalaninei, activarea simpatică în creier este absentă, limitând sinteza catecolaminelor în medula suprarenală. În sistemul nervos central, triptofanul este transformat în serotonină, care funcționează ca hormon tisular sau neurotransmițător în sistemul nervos central, sistemul nervos intestinal, sistemul cardiovascular și sângele. Creșterea nivelului de triptofan duce în cele din urmă la creșterea producției de serotonină. În cazurile de disfuncție hepatică, cantități excesive de serotonină nu pot fi descompuse, ceea ce duce la oboseală severă și chiar inconștiență. Consumul crescut de izoleucină previne producția crescută de serotonină prin mecanismul deplasării triptofanului atât în sânge, cât și la bariera hematoencefalică și inhibarea absorbției triptofanului în lichidul nutritiv al creierului. În acest fel, izoleucina combate apariția comei hepatice. Prin reducerea nivelului de tirozină din sânge, BCAA, izoleucina poate fi utilizată în psihiatrie ortomoleculară, de exemplu în schizofrenie. Tirosina este precursorul dopaminei, un neurotransmițător din sistemul nervos central din grupul catecolaminelor. O concentrație excesiv de mare de dopamină în anumite zone ale creierului duce la hiperexcitabilitate nervoasă centrală și este asociată cu simptomele schizofreniei, precum tulburări ale ego-ului, tulburări ale gândirii, iluzie, neliniște motorie, retragere socială, sărăcire emoțională și slăbiciune a voinței. Izoleucina, leucina și valina pot oferi, de asemenea, beneficii specifice în tratamentul fenilcetonuriei (PKU). PKU este o tulburare metabolică congenitală în care aminoacidul fenilalanină nu poate fi descompus. La persoanele afectate, fenilalanina se acumulează în organism, ceea ce poate duce la afectarea nervilor și ulterior la o tulburare severă de dezvoltare mentală cu epilepsie - convulsii care apar spontan. Un nivel ridicat de izoleucină serică scade legarea fenilalaninei de a transporta proteinele în sânge și concentrația acesteia la bariera hematoencefalică, reducând absorbția fenilalaninei în creier. Astfel, cu ajutorul BCAA, o concentrație anormal de mare de fenilalanină poate fi normalizată atât în sânge, cât și în creier. Mai mult, cu ajutorul aminoacizilor cu lanț ramificat, există avantaje pentru persoanele cu așa-numitul sindrom distonic (diskinezie tardivă). Această tulburare se caracterizează, printre altele, prin mișcări involuntare ale mușchilor feței, de exemplu, ieșirea spasmodică din limbă, spasme ale esofagului, reclinația spasmodică a capului și hiperextensia trunchiului și a extremităților, torticolis, precum și mișcări asemănătoare torsiunii în zona gâtului și a centurii umărului, menținând în același timp conștiința. Persoanele conștiente de dietă, care au adesea un aport inadecvat de proteine sau consumă în principal alimente cu conținut scăzut de izoleucină, au o nevoie crescută de BCAA. Aportul de izoleucină, leucină și valină ar trebui în cele din urmă să crească, astfel încât organismul să nu se bazeze pe propriile rezerve de proteine, cum ar fi cele din ficat și mușchi, pe termen lung. Pierderea de proteine în mușchi duce la o scădere a țesutului muscular activ metabolic. Cu cât o persoană care urmează o dietă pierde masa musculară, cu atât scade rata metabolică bazală și corpul consumă din ce în ce mai puține calorii. În cele din urmă, o dietă ar trebui să urmărească conservarea țesutului muscular sau chiar creșterea acestuia prin exerciții fizice. În același timp, procentul de grăsime corporală ar trebui redus. În timpul unei diete, BCAA ajută la prevenirea descompunerii proteinelor și, astfel, la scăderea ratei metabolice bazale, precum și la creșterea descompunerii grăsimilor. Apărarea imună este în mare măsură menținută. Un nou studiu de la Universitatea de Stat din Arizona sugerează că o dietă bogată în aminoacizi cu lanț ramificat poate crește rata metabolică bazală cu 90 de kilocalorii pe zi.

Isoleucina ca element de bază pentru sinteza aminoacizilor neesențiali

Reacțiile prin care aminoacizii sunt nou formați se numesc transaminări. În acest proces, grupa amino (NH2) a unui aminoacid, cum ar fi izoleucina, alanină, Sau acid aspartic, este transferat la un alfa-cetoacid, de obicei alfa-cetoglutarat. Alfa-cetoglutaratul este astfel molecula acceptor. Produsele unei reacții de transaminare sunt un alfa-ceto acid, cum ar fi piruvat sau oxaloacetat, și aminoacidul esențial acid glutamic sau glutamat, respectiv. Pentru ca transaminările să aibă loc, special enzime sunt necesare - așa-numitele transaminaze. Cele mai importante două transaminaze includ alanină aminotransferaza (ALAT), cunoscută și sub numele de glutamat piruvat transaminază (GPT) și aspartat aminotransferază (ASAT), cunoscută și sub numele de glutamat oxaloacetat de transaminază (GOT). Primul catalizează conversia alanină și alfa-cetoglutarat la piruvat și glutamat. ASAT transformă aspartatul și alfa-cetoglutaratul în oxaloacetat și glutamat. Coenzima tuturor transaminazelor este derivatul vitaminei B6 piridoxal fosfat (PLP). PLP este legat slab de enzime și este esențial pentru o activitate optimă a transaminazelor. Reacțiile de transaminare sunt localizate în ficat și alte organe. Transferul de alfa-amino azot de la izoleucină la un alfa-cetoacid prin transaminaze cu formarea glutamatului apare în mușchi. Glutamatul este considerat „centrul” metabolismului azotului amino. Acesta joacă un rol cheie în formarea, conversia și descompunerea aminoacizilor. Glutamatul este substratul inițial pentru sinteza prolinei, ornitinei și glutamină. Acesta din urmă este un aminoacid esențial pentru transportul azotului în sânge, biosinteza proteinelor și pentru excreția protonilor în rinichi sub formă de NH4. Glutamatul este principalul excitator neurotransmițător în central sistem nervos. Se leagă de receptorii specifici de glutamat și astfel poate controla canalele ionice. În special, glutamatul crește permeabilitatea calciu ionii, o condiție prealabilă importantă pentru mușchi contracţii. Glutamatul este transformat în acid gamma-aminobutiric (GABA) prin divizarea grupului carboxil - decarboxilare. GABA aparține biogenilor amine și este cel mai important inhibitor neurotransmițător în substanța cenușie a centralului sistem nervos. Inhibă neuronii din cerebel.