Аргинин — аминокислота¶
Аргинин — это заменимая аминокислота, входящая в состав белков живых организмов и выполняющая в организме человека ряд физиологических функций. Химически относится к группы основных (щёлочных) аминокислот, имеет в молекуле две аминогруппы и одну карбоксильную группу. Впервые аргинин был выделен из растительных экстрактов немецким химиком Эрнстом Шульце в 1886 году. В организме человека аргинин синтезируется в ограниченном количестве, поэтому при определённых состояниях (интенсивные физические нагрузки, болезни, старение) он может относиться к условно незаменимым аминокислотам.
¶Структура и свойства
Аргинин имеет химическую формулу C₆H₁₄N₄O₂ и молярную массу 174,20 г/моль. Его боковая цепь содержит гуанидиновую группу, придающую молекуле выраженные щелочные свойства (pK аминогруппы боковой цепи составляет около 12,5). В белках аргинин часто расположен в активных центрах ферментов и участвует в связывании субстратов и ионов.
В природе встречаются L- и D-изомеры аргинина; биологическую активность проявляет L-форма. Аргинин растворим в воде, устойчив при обычных условиях хранения. В пищевых продуктах аргинин содержится в мясе, рыбе, молочных продуктах, орехах, семенах, бобовых, тыкве и шоколаде.
¶Роль в организме
¶Синтез оксида азота
Наиболее изученной функцией аргинина является участие в синтезе оксида азота (NO) ферментом NO-синтазой. Оксид азота расширяет сосуды (вазодилатация), снижает артериальное давление, улучшает кровоток в тканях, препятствует агрегации тромбоцитов и развитию атеросклеротических бляшек. Именно с этой функцией связано применение аргинина в кардиологии и спортивной медицине.
¶Участие в мочевинном цикле
Аргинин — ключевой субстрат в мочевинном цикле (цикле Кребса-Гуаньядино-орнитинового обмена), протекающем в печени. При расщеплении аргинина ферментом аргиназой образуются орнитин и мочевина, что обеспечивает выведение из организма избытка азотсодержащих соединений. Нарушение этого цикла приводит к накоплению аммиака и развитию гипераммониемии.
¶Прочие функции
- Участие в синтезе креатина — основного энергетического субстрата мышц.
- Стимуляция секреции гормона роста (соматотропина) гипофизом.
- Участие в синтезе пролина и полинов — компонентов соединительной ткани.
- Поддержание кислотно-щелочного баланса.
- Участие в иммунном ответе: аргинин необходим для пролиферации лимфоцитов.
¶Суточная потребность
Точная норма потребления аргинина не установлена. По различным оценкам, взрослому человеку требуется от 3 до 6 граммов аргинина в сутки; часть этого количества синтезируется в организме. Спортивные и медицинские рекомендации по приёму добавок с аргинином варьируются от 2 до 10 г в сутки, однако превышение дозировок может сопровождаться побочными эффектами.
¶Применение
¶Медицина
Аргинин применяется в клинической практике как компонент парентерального питания, при лечении нарушений мочевинного цикла, а также в составе препаратов для улучшения кровообращения. Внутривенные растворы аргинина используются в диагностике для оценки секреции гормона роста.
¶Спортивное питание
Аргинин широко представлен в спортивных добавках (предтреновочных комплексах, нитрик-бустерах) с целью повышения выносливости, улучшения кровенаполнения мышц и ускорения восстановления. Эффективность добавок аргинина в повышении спортивных результатов научно не доказана: исследования показывают противоречивые результаты, что связывают с быстрым расщеплением аргинина в организме и конкуренцией с другими аминокислотами за транспорт.
¶Пищевая промышленность
Аргинин используется как пищевая добавка (Е640) и входит в состав белковых гидролизатов.
¶Дефицит и избыток
Дефицит аргинина в организме встречается редко, однако может наблюдаться при тяжёлых заболеваниях печени, синдроме Криглера-Наджара, а также у недоношенных детей. Избыточное поступление аргинина обычно безопасно, но может вызывать диарею, боли в животе, тошноту и аллергические реакции. Противопоказаниями к приёму добавок с аргинином являются герпетические инфекции (аргинин стимулирует репликацию вируса герпеса), заболевания почек и печени, а также приём гипотензивных препаратов.
¶Источники
- Биохимия: учебник / под ред. А. В. Пономарёва. — М.: ГЭОТАР-Медиа.
- Школьный курс органической химии: аминокислоты и белки.
- Материалы по спортивной фармакологии и нутрициологии.