L-аргинин — аминокислота и биологические функции¶
L-аргинин — одна из двух оптических изомерных форм аминокислоты аргинина, условно незаменимая (заменимая при определённых состояниях) аминокислота, участвующая в цикле мочевины, синтезе оксида азота и ряде других биохимических процессов. В организме человека синтезируется эндогенно, однако при ряде патологий и в периоды интенсивного роста синтеза недостаточно, поэтому L-аргинин относят к условно незаменимым. В виде биологически активной добавки применяется в спортивном питании и медицине.
¶Химические свойства
L-аргинин — аминокислота с молекулярной формулой C₆H₁₄N₄O₂ и молярной массой 174,2 г/моль. Относится к группе основных (полярных заряженных) аминокислот: боковая цепь содержит гуанидиновую группу, которая при физиологическом pH несёт положительный заряд. Изоэлектрическая точка — pH 10,76. L-форма является биологически активной, D-аргинин в метаболических процессах участия практически не принимает.
В свободном виде и в составе белков аргинин присутствует во всех тканях организма. Богаты им белки коллаген, гистоны, некоторые ферменты.
¶Биосинтез и обмен
В организме человека L-аргинин синтезируется из цитруллина посредством фермента аргининосинтетазы (ASS1) с участием аспартата. Цитруллин, в свою очередь, образуется из орнитина и карбамоилфосфата в цикле мочевины. Ключевой источник аргинина в клетке — распад белков, однако при повышенной потребности (рост, беременность, инфекции, травмы) эндогенного синтеза бывает недостаточно.
Основной путь катаболизма — участие в цикле мочевины: аргинин под действием аргиназы распадается на орнитин и мочевину, что обеспечивает детоксикацию аммиака. Другой важный путь — превращение в оксид азота (NO) ферментом NO-синтазой (NOS).
¶Основные функции
¶Синтез оксида азота
Наиболее изученная роль L-аргинина — предшественник оксида азота. NO-синтаза катализирует реакцию аргинина с кислородом и NADPH с образованием NO и цитруллина. Оксид азота — сигнальная молекула, обеспечивающая вазодилатацию (расширение сосудов), регуляцию артериального давления, торможение агрегации тромбоцитов и ряд нейромедиаторных функций. Дефицит L-аргинина или снижение активности NOS связано с эндотелиальной дисфункцией и развитием атеросклероза.
¶Цикл мочевины
В печени аргинин — единственный донор азота для синтеза мочевины, что определяет его роль в азотистом обмене и защите от аммиачной интоксикации.
¶Другие функции
- Прекурсор орнитина, полипутресцина и спермидина — полиаминов, необходимых для клеточного деления.
- Участие в синтезе креатина (вместе с глицином и метионином).
- Стимуляция секреции гормона роста и инсулина.
- Участие в иммунном ответе: активация лимфоцитов, синтез аргиназы макрофагами.
¶Пищевые источники
Основные источники L-аргинина в рационе — продукты животного и растительного происхождения:
| Продукт | Содержание, мг на 100 г |
|---|---|
| Кедровые орехи | ~2400 |
| Арахис | ~3000 |
| Соя и соевый белок | ~2700 |
| Говядина | ~1300 |
| Курица | ~1400 |
| Рыба (тунец) | ~1200 |
| Гречка | ~670 |
| Молоко | ~120 |
Значительная часть аргинина из пищи расходуется в кишечнике и печени (преимущественно аргиназой), поэтому поступление с пищей не всегда покрывает потребности при повышенной потребности.
¶Применение в медицине и спортивном питании
¶Медицинское применение
L-аргинин в форме гидрохлорида и других солей используется:
- для лечения и профилактики эндотелиальной дисфункции и ишемической болезни сердца;
- при синдроме Рея и некоторых наследственных нарушениях обмена аргинина (дефицит аргиназы);
- в составе парентеральных питательных смесей;
- как компонент средств для улучшения эректильной функции (в комбинации с другими веществами).
¶Спортивное питание
L-аргинин широко представлен в добавках для атлетов. Основные заявляемые эффекты — усиление пампинга (наполнения мышц кровью за счёт NO), улучшение микроциркуляции, участие в синтезе креатина. Доказательная база эффективности аргинина в повышении силовых показателей остаётся противоречивой: ряд исследований не показал значимого прироста мышечной массы или силы при приёме добавок.
¶Дозировки
В клинических исследованиях используются дозировки от 3 до 30 г в сутки, разделённые на несколько приёмов. Суточная потребность взрослого человека оценивается примерно в 5–6 г, однако точные нормы не установлены.
¶Побочные эффекты и противопоказания
При приёме высоких доз (более 10 г) возможны желудочно-кишечные расстройства, диарея, боли в животе. У пациентов с герпесом отмечается теоретический риск обострения инфекции (аргинин стимулирует репликацию вируса), хотя клинические данные противоречивы. С осторожностью назначают при тяжёлых заболеваниях печени и почек, а также при склонности к гипотонии.
¶Примечания
L-аргинин не следует путать с L-цитруллином — другим прекурсором оксида азота, который в некоторых исследованиях показывает лучшую биодоступность при пероральном приёме.
Источники:
- «Биохимия человека» (под ред. А. В. Папаяна)
- «Справочник по спортивному питанию и биологически активным добавкам» (В. А. Тутельян)
- Публикации в журнале «Amino Acids» (Springer)
- Материалы Национального института здоровья США (NIH) по аргинину