Kada čujete pojam aminokiseline, prva asocijacija vjerojatno je izgradnja mišića i proteinski shakeovi koje piju sportaši nakon napornog treninga.
Iako je ona točna, to je samo djelić puno veće priče.
Aminokiseline ( AA) su gradivni materijal našeg tijela i ključni regulatori gotovo svih životnih funkcija.
U našem organizmu sudjeluje ukupno 20 aminokiselina u procesu sinteze proteina u ljudskom tijelu.
Što su aminokiseline i zašto su puno više od “hrane za mišiće”?
Zamislite aminokiseline kao abecedu. Baš kao što kombiniranjem slova stvaramo bezbroj riječi i rečenica, tako i naše tijelo koristi aminokiseline za stvaranje nevjerojatnog broja različitih proteina, od kojih svaki ima jedinstvenu i nezamjenjivu funkciju.
Iako se često spominju samo u kontekstu izgradnje mišića, aminokiseline su mali organski spojevi koji igraju izuzetno važnu ulogu u proizvodnji enzima, hormona, transportera, receptora i strukturnih komponenti.
Da pojednostavnimo, važne su za staničnu regulaciju, aktivnost imunološkog sustava, raspoloženje, san, metabolizam i osmoregulaciju.
Važnost aminokiselina u sintezi
Temeljna i najvažnija uloga aminokiselina je izgradnja proteina.
Kada pojedemo obrok bogat proteinima (npr. piletinu ili ribu ), naš probavni sustav razbije te proteine na njihove osnovne “kockice” – aminokiseline, te aminokiseline zatim putuju krvlju do stanica.
Svaka stanica u tijelu koristi taj “bazen” dostupnih aminokiselina prema uputama iz naše DNK, spaja ih u nove, specifične proteine koji su joj potrebni.
Njihova uloga dakle, daleko nadilazi puku izgradnju mišićnog tkiva.
Aminokiseline izgrađuju doslovno sve u našem tijelu:
- Mišiće (za pokret i snagu)
- Enzime (za probavu i tisuće drugih kemijskih reakcija)
- Hormone (poput inzulina, koji regulira šećer u krvi)
- Antitijela (ključna za naš imunološki sustav)
Podjela aminokiselina:
Aminokiseline najčešće dijelimo u tri kategorije prema sposobnosti organizma da ih samostalno sintetizira:
1.Esencijalne aminokiseline (EAA)
To su aminokiseline koje tijelo ne može proizvesti u fiziološki značajnim količinama, zbog čega ih moramo redovito unositi prehranom. Postoji devet EAA: lizin, leucin, izoleucin, metionin, valin, treonin, fenilalanin, histidin i triptofan.
2.Neesencijalne aminokiseline (NEAA)
Njih tijelo može sintetizirati i općenito ih nije potrebno unositi iz vanjskih izvora. Primjeri uključuju arginin, alanin, aspartat, asparagin, cistein, glutamin, glutamat, serin, prolin, glicin i tirozin.
3.Uvjetno esencijalne aminokiseline (CEAA)
U određenim patološkim stanjima, poput rasta, traume, kirurških zahvata ili kritičnih bolesti, unutarnja proizvodnja određenih NEAA postaje nedostatna za zadovoljenje tjelesnih potreba. U tim uvjetima one postaju esencijalne.
Tipični primjeri su arginin i glutamin, čija je suplementacija ključna u stanjima metaboličkog stresa ili tijekom oporavka od operacije.
Esencijalne aminokiseline
| Aminokiselina | Važnost |
| Leucin | Anabolički učinak, metabolizira se direktno u mišićima |
| Izoleucin | Izgradnja i oporavak mišića, tvorba hemoglobina, prijenos kisika |
| Valin | Očuvanje i rast mišića, kontrakcije, koordinacija, emotivna stabilnost, detoksikacija jetre |
| Histidin | Rast i razvoj tkiva, zdravlje živčanih ovojnica, pretvara se u histamin za obranu organizma |
| Lizin | Apsorpcija kalcija, proizvodnja elastina i kolagena, zarastanje rana, jačanje imuniteta |
| Metionin | Antioksidans, detoksikacija jetre i bubrega, rast i razvoj mišića i tkiva |
| Fenilalanin | Proizvodnja tiroidnih hormona i neurotransmitera |
| Treonin | Mentalno zdravlje, imunološki i kardiovaskularni sustav, proizvodnja kolagena i elastina |
| Triptofan | Sinteza serotonina i melatonina, poboljšanje raspoloženja, kvalitetan san, regulacija apetita |
Neesencijalne aminokiseline
| Aminokiselina | Važnost |
| Alanin | Pretvorba glukoze u energiju,povećanje izdržljivosti i eksplozivnosti |
| Asparagin | Razvoj mozga kod djece, izvor energije, prevencija neuroloških poremećaja |
| Asparaginska kiselina | Prijenos poruka od živaca do mozga, povećanje testosterona, eliminacija toksina |
| Glutaminska kiselina | Stvaranje glutationa (najsnažniji antioksidans), zaštita od toksina |
| Glicin | Izgradnja glutationa, neurotransmiter, prevencija depresije, sinteza kolagena |
| Prolin | Proizvodnja kolagena, podrška zdravlju lokomotornog sustava, prevencija ozljeda i starenja kože |
| Serin | Zaštita imunološkog sustava, prijenos živčanih impulsa, koncentracija i pamćenje |
Utjecaj aminokiselina na mišićnu funkciju i oporavak sportaša
Da bismo postigli rast mišića (hipertrofiju), proces sinteze mišićnih proteina (MPS) mora nadmašiti proces njihove razgradnje (MPB).
Upravo u srcu ovog anaboličkog procesa nalazi se sofisticirani molekularni mehanizam poznat kao mTOR signalni put.
Da pojasnimo, da bi mišići narasli, tijelo mora graditi novo tkivo brže nego što razgrađuje staro.
U središtu tog procesa gradnje nalazi se glavni prekidač – mTOR. Ako se taj prekidač ne upali, nema rasta mišića. A stvar koja najjače „pritišće“ taj prekidač i“ pokreće“ cijeli pogon je aminokiselina leucin.
Sveukupno, istraživanja sugeriraju da aminokiselinski dodaci doprinose poboljšanju učinkovitosti treninga kroz pozitivne učinke na integritet mišića i hematopoezu (stvaranje krvnih stanica).
Aminokiseline i kolagen
Kolagen je najzastupljeniji protein u našem tijelu i ključan je za strukturu i čvrstoću kože, tetiva, kostiju i ligamenata.
Njegova jedinstvena struktura, koja se sastoji od trostruke spirale, daje mu iznimnu otpornost.
Kako nastaje kolagen i gdje su tu aminokiseline?
Proces stvaranja kolagena je složen, ali ga možemo pojednostaviti u nekoliko koraka:
1. Prekursori (početne sirovine): Sve počinje s dvije ključne aminokiseline:
•Glutamin
•Arginin
2. Pretvorba u prolin: Ove aminokiseline se u tijelu pretvaraju u prolin, jednu od glavnih komponenti kolagena:
•Glutamin → Glutamat → Prolin
•Arginin → Ornitin → Prolin
3. Sastavljanje lanca
Fibroblasti (stanice koje proizvode kolagen) koriste prolin i glicin (najmanju i najzastupljeniju aminokiselinu u kolagenu) za stvaranje lanaca koji se zatim pakiraju u čvrstu trostruku spiralu ( kolagen).
4. Stabilizacija uz pomoć vitamina C
Kako bi trostruka spirala postala stabilna i funkcionalna, potrebna je post-translacijska modifikacija
Ovaj proces ne može se dogoditi bez vitamina C (askorbinske kiseline), koji djeluje kao ključni kofaktor.
I to je to. Imamo kolagen ! Zvuči jednostavno zar ne?
No bez brige, ne trebate znati napamet cijeli taj proces da bi znali odabrati kvalitetan kolagen!
Važno je da, ukoliko Vam je potreban kolagen, izaberete onoga koji će najbolje odgovarati Vašim potrebama!
Ispuni besplatni upitnik i saznaj koji SAGAS kolagen je najbolji za tebe!
Kako potaknuti proizvodnju kolagena?
Osim osiguravanja dovoljnog unosa aminokiselina i vitamina C, istraživanja pokazuju da određeni biljni ekstrakti mogu potaknuti fibroblaste na povećanu aktivnost, što posljedično utječe na sintezu kolagena.
Ginseng (Panax ginseng)
Ekstrakt korijena Panax ginseng potiče sintezu kolagena tipa I u ljudskim dermalnim fibroblastima (HDF) aktivacijom SMAD signalnog puta. Također, u in vitro pilot studijama je pokazano da ekstrakt P. ginseng značajno povećava proliferaciju dermalnih fibroblasta i sintezu kolagena. Najbolji učinak na oba parametra postignut je pri optimalnoj koncentraciji od 10 ng/ml. Ginsenosid Rb1, spoj izoliran iz ginsenga, također je zabilježen kao sredstvo koje pojačava sintezu proteina. Crveni ginseng (red ginseng root extract) također je pokazao da povećava sintezu prokolagena tipa I u ljudskoj koži.
Gotu Kola (Centella asiatica)
Aktivna komponenta izolirana iz Centella asiatica, poznata kao asiaticosid (vrsta saponina), može poboljšati zacjeljivanje rana jer potiče proliferaciju HDF i sintezu kolagena. Triterpenoidni saponini iz Gotu Kole stimuliraju proizvodnju kolagena za pomoć u popravku tkiva. Asiatiocosid je pokazao da inducira sintezu kolagena tipa I i III u fibroblastima dermisa ljudske kože.
*Gotu Kola (Centella asiatica) je biljka koja se već tisućama godina koristi u tradicionalnoj azijskoj medicini. Njezine aktivne komponente, posebno asiaticosid (vrsta saponina), potiču proizvodnju kolagena tipa I i III u fibroblastima kože.
Uloga aminokiselina u mršavljenju
Glavni izazov kod dijeta s kalorijskim deficitom je gubitak nemišićne tjelesne mase (LBM), što negativno utječe na metabolizam i zdravlje.
Očuvanje LBM je ključno za održavanje metabolizma i dugoročno zdravlje.
Suplementacija EAA ili peptida može pomoći u očuvanju LBM tijekom razdoblja smanjenog unosa energije, posebno kada je unos proteina kroz cijelu hranu ograničen. Ovaj pozitivan učinak je dosljedniji kada se suplementacija EAA kombinira s vježbama otpora.
Ciljana suplementacija može ublažiti ovaj problem.
Očuvanje mišićne mase (LBM)
Problem: Dijete često tope mišiće, ne samo mast.
Rješenje: Suplementacija EAA (esencijalnim aminokiselinama) ili peptidima pomaže u očuvanju mišića tijekom mršavljenja.
Sinergija: Učinak je najbolji kada se kombinira s vježbama otpora (utezi/snaga).
Specifične uloge ostalih nutrijenata
- Glutamin
Ključan za imunitet i oporavak (gorivo za stanice), te služi kao prekursor za snažan antioksidans (glutation). Posebno važan u stresnim stanjima za tijelo.
- Kolagen
Pomaže u poboljšanju sastava tijela (povećanje LBM) uz vježbanje, ali nema dokaza da samostalno uzrokuje gubitak kilograma kod pretilosti.
- Arginin i biljni ekstrakti
Arginin pomaže u popravku tkiva, dok Panax ginseng i Centella asiatica potiču sintezu kolagena.
Aminokiseline, odnosno proteini, ključni su saveznici u procesu mršavljenja, ne zato što same “tope mast”, već zbog 3 ključna mehanizma:
1. Sitost (najvažniji učinak)
Proteini su daleko najzasitniji makronutrijent (više od ugljikohidrata ili masti). Obroci bogati proteinima čine da se osjećate sito i zadovoljno puno duže, što prirodno pomaže u smanjenju ukupnog kalorijskog unosa bez osjećaja gladi.
2. Termički efekt hrane (TEF)
Tijelo troši više energije (kalorija) da bi probavilo i metaboliziralo proteine nego što troši na probavu masti ili ugljikohidrata, to znači da proteini blago ubrzavaju metabolizam.
3. Očuvanje mišićne mase
Kada gubimo težinu (u kalorijskom deficitu), tijelo je sklono razgradnji ne samo masnog tkiva, već i mišića, kako bi došlo do energije. Dovoljan unos proteina (bogat esencijalnim aminokiselinama, posebno leucinom) djeluje kao signal tijelu da očuva mišićnu masu. To osigurava da gubimo primarno masno tkivo, a ne mišiće, što je ključno za održavanje višeg bazalnog metabolizma i dugoročno održavanje rezultata.
Aminokiseline u hrani
Esencijalne aminokiseline mogu se pronaći u mnogim različitim namirnicama. Najbolji izvori aminokiselina nalaze se u životinjskim proteinima kao što su govedina, perad i jaja, jer su to proteini koje vaše tijelo najlakše apsorbira i koristi.
S obzirom na njihov sastav, namirnice dijelimo na:
a) Potpune proteine
To su namirnice koje sadrže svih 9 esencijalnih aminokiselina. One uključuju govedinu, perad, ribu, jaja, mliječne proizvode, soju, kvinoju i heljdu.
b) Nepotpune proteine
To su namirnice koje sadrže neke, ali ne sve esencijalne aminokiseline. One uključuju orašaste plodove, sjemenke, grah i neke žitarice.
Ako slijedite vegetarijansku ili vegansku prehranu, trebate uključiti nekoliko vrsta nepotpunih proteina kako biste osigurali da unosite svih devet esencijalnih aminokiselina.
Široka primjena aminokiselina
Komercijalna uporaba aminokiselina započela je 1908. godine proizvodnjom MSG-a (mononatrijev glutamat), a danas se one dobivaju bakterijskom fermentacijom i koriste u raznim industrijama:
1.Prehrambena industrija
Koriste se kao dodaci hrani, pojačivači okusa (MSG) i umjetna sladila (aspartam).
2.Stočarstvo
Metionin i lizin dodaju se stočnoj hrani kako bi se povećala njena nutritivna vrijednost.
3.Medicina
Imaju ulogu u liječenju i oporavku:
- Infuzije: Prije i nakon operativnih zahvata.
- Terapija bolesti: L-dopa (Parkinsonova bolest), glutamin i histidin (peptički ulkusi), arginin, citrulin i ornitin (bolesti jetre).
- Kemijska i kozmetička industrija: Derivati aminokiselina služe za proizvodnju sapuna i šampona te kao međuspojevi u sintezi antibiotika (poput penicilina).
Aminokiseline u meteoritu! Zašto je to značajno?
Murchison meteorit koji je pao u Australiji 1969. godine otkrio je fascinantan trag o podrijetlu života na zemlji, sadržavajući deseci različitih aminokiselina od kojih neke nemaju zemaljsko podrijetlo.
Najintrigantniji je nalaz viška L-aminokiselina u meteoritu, istog oblika koji dominira u svim živim organizmima na zemlji, što sugerira da su gradivni blokovi života možda stigli iz svemira putem kometa i meteorita.
Ovo otkriće moglo bi objasniti dosad neriješenu zagonetku zašto svi organizmi na zemlji koriste L-aminokiseline umjesto D-oblika, ukazujući da ta preferenca možda nije slučajna već posljedica izvanzemaljskog podrijetla organskih spojeva koji su prethodili nastanku života.
Reference
https://enciklopedija.hr/clanak/aminokiseline
https://www.britannica.com/science/amino-acid/Standard-amino-acids
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022316622080968
https://my.clevelandclinic.org/health/articles/22243-amino-acids
Uvjetno esencijalne aminokiseline – Sanela Čok, farm. teh., instruktorica fitnesa u teretani
Predstavljaju li aminokiseline osnovu sportske suplementacije – Sanela Čok, farm. teh.
Neesencijalne aminokiseline – Sanela Čok, farm. teh.
Neesencijalne aminokiseline – Sanela Čok, farm. teh.