Aminokwasy – definicja, podział, funkcje, suplementacja

Aminokwasy – definicja

Aminokwasy (AA) to organiczne związki chemiczne stanowiące podstawowy budulec białek. Ich krótkołańcuchowe formy nazywane są peptydami, zaś te o dłuższym łańcuchu – polipeptydami. Pełnią głównie funkcję budulcową. Jednak jak się okazuje, w organizmie człowieka aminokwasy odpowiedzialne są za spełnianie wielu innych funkcji. W naturze występuje ponad 300 aminokwasów, jednak tych podstawowych, tworzących organizmy żywe, można wyróżnić tylko 20. Są to tak zwane aminokwasy biogenne.

Aminokwasy – podział

Istnieje naprawdę wiele rodzajów opisywanych związków. Według jednego z podziałów wyróżniamy takie aminokwasy jak alifatyczne, siarkowe, aromatyczne, kwasowe, zasadowe, obojętne oraz prolinę. Aminokwasy klasyfikuje się m.in. ze względu na rodzaj rodnika, co pozwala na wyróżnienie aminokwasów łańcuchowych i pierścieniowych, a także ze względu na jego polarność, dzięki czemu wyodrębnia się aminokwasy polarne i niepolarne. Jednak najbardziej praktyczną i najczęściej stosowaną klasyfikacją niniejszych związków jest ta obejmująca miejsce ich syntezy. Pozwala ona rozróżnić aminokwasy endogenne i egzogenne. Czym się różnią? Aminokwasy endogenne to takie, które nasz organizm jest w stanie samodzielnie syntetyzować. Egzogenne natomiast należy bezwzględnie dostarczać wraz z pożywieniem. Poniższa tabela przedstawia wykaz aminokwasów endogennych i egzogennych.

Źródło: opracowanie własne na podstawie materiałów zawartych w bibliografii.

Należy zaznaczyć, że wszystkie związki wymienione w powyższej tabeli poza ornityną i tauryną są tzw. aminokwasami biogennymi, czyli, jak zostało już wspomniane, są odpowiedzialne za budowanie białek, a tym samym organizmów żywych. Ponadto argininę i histydynę można zaliczyć tak naprawdę do aminokwasów względnie egzogennych, gdyż obie mogą być syntetyzowane przez organizm z innych aminokwasów. Podobnie jest z cysteiną i tyrozyną. Te z kolei można zaliczyć do aminokwasów względnie endogennych.

Aminokwasy – funkcje

Kwasy aminowe poza funkcją budulcową mogą pochwalić się naprawdę wieloma właściwościami korzystnie wpływającymi na liczne obszary funkcjonowania organizmu. Ale konkretnie – co dobrego mogą przynieść nam niektóre z nich?

Cysteina jako integralny składnik najważniejszego wewnątrzkomórkowego antyoksydantu uczestniczy m.in. w procesach przeciwutleniających, detoksykacyjnych czy termoregulacyjnych. Ponadto wpływa np. na wzrost włosów i paznokci, uczestniczy w różnego rodzaju procesach enzymatycznych, korzystnie wpływa na śródbłonek naczyń, wzmacnia układ odpornościowy oraz zapobiega utracie masy mięśniowej.

Kwas glutaminowy to związek, który jest neurotransmiterem, co oznacza, że przekazuje sygnały pomiędzy komórkami układu nerwowego. Ponadto bierze udział w metabolizmie aminokwasów, a przez uczestnictwo w metabolizmie witaminy K wpływa na krzepliwość krwi.

Glutamina to aminokwas wspierający układ immunologiczny i pokarmowy, stanowi dla jego komórek główny substrat energetyczny. Co więcej, wpływa m.in. na syntezę i wydzielanie hormonu wzrostu, budowanie masy mięśniowej czy zachowanie równowagi kwasowo-zasadowej.

Glicyna jest aminokwasem potencjalnie wpływającym na glikemię. Po jej suplementacji obserwuje się wzrost wydzielania insuliny, poprawę tolerancji glukozy oraz spadek stanu zapalnego. Ze względu na to, że u osób chorujących na cukrzycę typu 2 zauważalne jest niższe stężenie tego związku, uznaje się go za biomarker świadczący o możliwości wystąpienia tej choroby. To bardzo istotne, ponieważ jeśli mamy taką wiedzę, możemy podjąć wczesną interwencję medyczną, mającą na celu profilaktykę wspomnianej jednostki chorobowej.

Arginina to aminokwas szczególnie istotny dla niemowląt, dzieci oraz cierpiących z powodu niewydolności nerek czy sepsy. Może być syntetyzowana np. z proliny czy glutaminy, przez co uważana jest za aminokwas względnie egzogenny. Wykazuje korzystny wpływ na funkcje śródbłonka naczyń, m.in. przez regulację ich napięcia czy działanie antyagregacyjne wobec płytek. Ponadto wspiera układ immunologiczny, przekaźnictwo nerwowe, syntezę kolagenu, wydzielanie wielu hormonów oraz działa detoksykacyjnie.

Ornityna – głównymi zadaniami tego aminokwasu są detoksykacja amoniaku oraz wpływ na sekrecje hormonu wzrostu, glukagonu, insuliny i prolaktyny. Ponadto wpływa na układ odpornościowy oraz strukturę DNA spermy.

Tauryna – jeden z najliczniej występujących aminokwasów. Działa antyoksydacyjnie, detoksykacyjnie i przeciwzapalnie, uczestniczy w procesach wzrostowych i w rozwoju układu nerwowego, przewodnictwie impulsów nerwowych oraz chroni serce i siatkówkę przed uszkodzeniami. Ma antyarytmiczny potencjał.

Tryptofan – aminokwas, który głównie wpływa na układ nerwowy. Mówi się o dużym jego znaczeniu w zapobieganiu depresji i leczeniu jej. Wynika to z faktu, że uczestniczy w powstawaniu serotoniny, która jest czynnikiem regulującym nastrój.

Fenyloalanina i tyrozyna – odpowiedzialne są za syntezę dopaminy, epinefryny i norepinefryny oraz enkefalin, a także hormonów tarczycy i melaniny.

Izoleucyna, leucyna, walina – aminokwasy, których zadanie polega przede wszystkim na budowaniu mięśni oraz zatrzymywaniu ich rozpadu. Oprócz tego uczestniczą m.in. w wytwarzaniu energii, utrzymaniu prawidłowego bilansu azotowego, detoksykacji amoniaku oraz stymulacji glukoneogenezy. Ich suplementacja jest ważna nie tylko dla aktywnych fizycznie, ale również może przynieść korzyści zdrowotne cierpiącym na różnego rodzaju choroby.

Lizyna – aminokwas istotny dla procesów wzrostowych. Uczestniczy m.in. w biosyntezie kolagenu i elastyny, bierze udział w metabolizmie wapnia, a tym samym wpływa na kościec. Odgrywa istotną rolę w metabolizmie insuliny oraz w przemianie cholesterolu.

Metionina – aminokwas uczestniczący w biosyntezie m.in. kwasów nukleinowych, melaniny czy substancji przenoszących sygnały między neuronami. Dodatkowo bierze udział w przemianach np. homocysteiny czy selenu, a także działa antyoksydacyjnie, detoksykacyjnie oraz zachowuje równowagę kwasowo-zasadową.

Aminokwasy – suplementacja

Ostatnimi czasy obserwuje się duży wzrost zainteresowania suplementacją. Już w 2006 roku co trzeci Polak deklarował, że przynajmniej raz w przeciągu 10 lat ją stosował. Oczywiście te dane mogły się zmienić, jednak bardziej prawdopodobne jest to, że liczba osób stosujących suplementy diety wzrosła. Czy jest to zjawisko, którym należałoby się martwić? To zależy od tego, co jest priorytetem dla tych, którzy stosują suplementację. Jeżeli na pierwszym miejscu stawiana jest aktywność fizyczna i zdrowa, zbilansowana dieta, a suplementacja stanowi wyłącznie jej uzupełnienie, to nie ma się czego obawiać. Ale jakie korzyści może nam przynieść wzbogacenie jadłospisu o suplementy aminokwasowe?

Uznaje się, że najczęściej stosowane są tzw. aminokwasy rozgałęzione (BCAA), czyli izoleucyna, leucyna i walina. Dla osób aktywnych, uprawiających sport, stosowanie BCAA ma przynieść efekt w postaci zniwelowania bolesności mięśni powstałej na skutek treningu, zahamowania rozpadu mięśni, stymulacji ich wzrostu, a także zwiększenia wytrzymałości na skutek opóźnienia zmęczenia powstałego podczas ćwiczeń. To pewnie kwestia dobrze znana osobom interesującym się zdrowym stylem życia. Ja jednak nie byłabym sobą, gdybym nie poruszyła aspektu klinicznego suplementowania aminokwasów rozgałęzionych. Okazuje się bowiem, że może być ona istotna w profilaktyce niektórych chorób lub ich leczeniu, takich jak choroba syropu klonowego, fenyloketonuria, zaburzenia afektywne dwubiegunowe, dyskineza, stwardnienie zanikowe boczne, zespół wyniszczenia nowotworowego czy choroby wątroby, jak encefalopatia, marskość lub rak.

Jak widać, aminokwasy to związki, bez których nasz organizm nie funkcjonowałby prawidłowo. Należy zatem pamiętać o zapewnieniu odpowiedniej ich podaży, szczególnie tych, których nie możemy samodzielnie syntetyzować. W niektórych przypadkach skuteczna może okazać się właściwie zaplanowana suplementacja preparatami aminokwasowymi. Ważne jednak, by pamiętać, że na pierwszym miejscu powinna być zawsze prawidłowo zbilansowana dieta, a dopiero później należy ewentualnie rozważyć zastosowanie suplementacji.

mgr Agnieszka Rząsa, dietetyk kliniczny

Bibliografia
Kurylas A.M., Kwiatkowska-Pamuła A., Gniza D., Dietary supplement intake by recreationally trained men and motives behind these procedures, „Journal of Education, Health and Sport” 2017, 7(1), 584–597.
Majkutewicz P., Tyszko P., Okręglicka K., Leczenie żywieniowe depresji, „Family Medicine & Primery Care Review” 2014, 16(1), 48–50.
Drywień M.E., Dźwigała J., Staszewska-Skurczyńska M., Znaczenie aminokwasów rozgałęzionych w żywieniu człowieka oraz profilaktyce i przebiegu niektórych chorób, „Medycyna Ogólna i Nauki o Zdrowiu” 2013, 19(3), 379–384.
Gröber U., Mikroskładniki odżywcze, Wrocław 2010.
Pikuła S., Białka – struktura, synteza, funkcje, Polskie i światowe osiągnięcia nauki: nauki biologiczne, Warszawa 2010, 93–126.
Gawęcki J., Hryniewiecki L., Żywienie człowieka. Podstawy nauki o żywieniu, Warszawa 2008.
Gertrig H., Przysławski J., Bromatologia. Zarys nauki o żywności i żywieniu, Warszawa 2006.