Aminokyseliny sú základné stavebné jednotky všetkých bielkovín (proteínov). Sú tak neoddeliteľnou súčasťou všetkých živých organizmov a zohrávajú kľúčovú úlohu v niekoľkých životne dôležitých funkciách. Aminokyseliny sú životne dôležité látky zabezpečujúce v tele množstvo funkcií. Zúčastňujú sa na stavbe bielkovín či syntéze iných látok, akými sú napríklad hormóny a neurotransmitery.
Čo je aminokyselina a aké sú ich typy
Aminokyselina je organická zlúčenina zložená z aminoskupiny (−NH₂) a karboxylovej skupiny (−COOH). V tele človeka sa vyskytuje 20 základných aminokyselín, z ktorých sa skladajú bielkoviny. Dlhé roky sa predpokladalo, že proteínogénnych (bielkovinotvorných) aminokyselín je iba 20. Dnes už moderná veda rozoznáva 22 proteínogénnych aminokyselín. Selenocysteín (Sec, U) je v súčasnosti označovaný ako 21. proteínogénna aminokyselina.
Aminokyseliny možno rozdeliť podľa toho, či si ich organizmus dokáže vytvoriť, alebo nie: esenciálne a neesenciálne. EAA = Essential Amino Acid (esenciálna aminokyselina) alebo esenciálne aminokyseliny sú tie aminokyseliny pre človeka, ktoré si ľudské telo nedokáže vytvoriť (syntetizovať). Neesenciálne aminokyseliny si ľudské telo syntetizuje v obmedzenom množstve, približne 30 - 40 g denne pre človeka s priemernou telesnou hmotnosťou. Niektoré aminokyseliny si organizmus dokáže prestavať na iné (neesenciálne aminokyseliny).
Esenciálne aminokyseliny
Pre dospelého človeka je esenciálnych 8 aminokyselín: valín, leucín, izoleucín, metionín, treonín, fenylalanín, tryptofán a lyzín. Histidín a arginín sa u detí považujú za esenciálne. Esenciálne aminokyseliny si telo nedokáže vytvoriť samo a musia byť prijímané stravou alebo doplnkami výživy.
Neesenciálne aminokyseliny a ďalšie kategórie
Kým rastliny si dokážu vytvoriť všetky aminokyseliny, živočíšny organizmus to nedokáže. Molekuly aminokyselín sa nesyntetizujú z jednotlivých atómov, ale prijímajú sa vo forme potravy ako prekurzory. Avšak tie, ktoré majú vo svojej molekule rozvetvený reťazec, aromatický kruh alebo heterocyklus, si telo vyrobiť nevie a musí ich prijímať výlučne z potravy - nazývajú sa esenciálne aminokyseliny.
Prečítajte si tiež: Aminokyseliny a vitamíny pre kone
Štruktúra a chemické vlastnosti aminokyselín
Pre tvorbu bielkovín majú význam α-aminokyseliny, ktoré majú aminoskupinu (−NH₂) a karboxylovú skupinu (−COOH) naviazanú na tom istom (centrálnom) atóme uhlíka. Tento centrálny uhlík je označovaný ako chirálny uhlík (s výnimkou glycínu), ktorý determinuje optickú symetriu molekuly. S výnimkou najjednoduchšieho glycínu (ktorý má na stredový uhlík naviazané dva rovnaké atómy vodíka), majú všetky ostatné proteínogénne aminokyseliny na takzvanom α-uhlíku štyri rôzne substituenty. Tento uhlík je teda chirálny (asymetrický) a aminokyseliny sú opticky aktívne látky. Zaujímavosťou a znakom evolúcie živej hmoty na Zemi je fakt, že proteíny všetkých živých organizmov sú budované takmer výlučne z aminokyselín L-radu (L-konfigurácia).
Aminokyseliny možno tiež triediť podľa polarity a zloženia ich vedľajších reťazcov (R-skupín):
- nepolárny vedľajší reťazec (hydrofóbne): Gly, Ala, Val, Leu, Ile, Met, Pro, Phe, Trp
- polárny nenabitý reťazec (hydrofilné): Ser, Thr, Asn, Gln, Tyr, Cys
- polárny nabitý reťazec: Lys, Arg, His, Asp, Glu
Vody a pH prostredie ovplyvňujú ionizačný stav aminokyselín. Keďže molekula každej aminokyseliny obsahuje kyslú karboxylovú skupinu (−COOH) a zároveň zásaditú aminoskupinu (−NH₂), aminokyseliny sa správajú ako typické amfotérne látky (amfolyty). V roztoku existujú ako obojaký ión (amfión), ktorý nesie kladný náboj na aminoskupine (−NH₃⁺) a záporný na karboxylovej skupine (−COO⁻). Hodnota pH, pri ktorej je aminokyselina elektricky neutrálna, sa nazýva izoelektrický bod (pI).
Vybrané aminokyseliny: vlastnosti a význam
Glycín (Gly, G) je aminokyselina s úplne najjednoduchším postranným reťazcom, ktorý tvorí len jeden atóm vodíka. Vďaka tomu je glycín jedinou aminokyselinou, ktorá nemá chirálny uhlík, a teda je achirálna. Alanín (Ala, A) obsahuje v postrannom reťazci metylovú skupinu (−CH₃) a je bežnou súčasťou všetkých molekúl bielkovín. Valín (Val, V), Leucín (Leu, L) a Izoleucín (Ile, I) majú rozvetvené alifatické reťazce; leucín a izoleucín sú esenciálne aminokyseliny. Leucín spolu s izoleucínom a valínom tvoria BCAA (branched-chain amino acids), ktorých hlavnou funkciou je ochrana svalovej hmoty pred katabolizmom a podpora anabolizmu.
Metionín (Met, M) je esenciálna aminokyselina obsahujúca síru a má obrovský význam pri syntéze cholínu a pri ochrane organizmu pred toxickými látkami; v bunkách funguje ako hlavný donor metylových skupín (S-adenozylmetionín). Metionín má aj genetický význam: kodón AUG signalizuje štart syntézy polypeptidového reťazca. Prolín (Pro, P) spôsobuje priestorové „ohnutie“ polypeptidového reťazca a napomáha tvarovaniu sekundárnej a terciárnej štruktúry bielkovín.
Prečítajte si tiež: Esenciálne aminokyseliny a ich úloha
Fenylalanín (Phe, F) je aromatická esenciálna aminokyselina, z ktorej sa v organizme syntetizuje tyrozín. Pri metabolickej chorobe fenylketonúrii (PKU) chýba enzým fenylalanínhydroxyláza, čo vedie k hromadeniu fenylalanínu a ťažkým následkom. Tryptofán (Trp, W) je esenciálna aminokyselina obsahujúca indol a je prekurzorom serotonínu a melatonínu; je tiež dôležitý pre syntézu vitamínu B3 (niacínu).
Serín (Ser, S), treonín (Thr, T), asparagín (Asn, N) a glutamín (Gln, Q) majú polárne postranné reťazce. Glutamín tvorí až 60% všetkých aminokyselín vo svaloch a je najzastúpenejšou aminokyselinou v svalovej hmote. Glutamín pomáha s rastom a udržiavaním svalovej hmoty a pri zvýšenej fyzickej aktivite sa rýchlo spotrebúva, preto je pri športovej záťaži dôležité ho dopĺňať.
Tyrozín (Tyr, Y) vzniká z fenylalanínu a je prekurzorom kožného pigmentu melanínu; cysteín (Cys, C) obsahuje tiolovú skupinu (−SH) a v bielkovinách tvorí disulfidické väzby (−S−S−) dôležité pre stabilitu terciárnej štruktúry bielkovín. Lyzín (Lys, K) je bázická esenciálna aminokyselina dôležitá pre svalovú bielkovinu myozín a imunitu. Arginín (Arg, R) je bázická aminokyselina zapojená do ornitínového cyklu, ktorý odstraňuje toxický amoniak z tela. Histidín (His, H) je semiesenciálna u dospelých a esenciálna u detí; z neho vzniká histamín.
Funkcie aminokyselín v organizme
- Tvorba bielkovín - aminokyseliny predstavujú základnú stavebnú jednotku všetkých bielkovín, a teda sú dôležité pre svaly, kosti, kožu, vlasy a pod. Zohrávajú nezastupiteľnú úlohu vo všetkých metabolických pochodoch.
- Regulácia metabolizmu - aminokyseliny do istej miery regulujú trávenie či hladinu cukru v krvi.
- Prekurzory neurotransmiterov a hormónov - napr. tryptofán je prekurzorom serotonínu a melatonínu; tyrozín je prekurzorom niektorých hormónov a katecholamínov.
- Energetický zdroj - niektoré aminokyseliny sa spotrebúvajú ako energia počas intenzívnej fyzickej záťaže (BCAA).
- Detoxikácia dusíka - aminokyseliny sa podieľajú na metabolizme dusíka, napr. glutamát má kľúčové postavenie v bunkovom metabolizme dusíka.
- Imunitná funkcia a regenerácia - aminokyseliny ako glutamín a lyzín podporujú imunitu a regeneráciu svalov.
Výživa, zdroje a suplementácia
Najvyšší obsah esenciálnych aminokyselín obsahujú živočíšne produkty. Ide hlavne o vajíčka, ktoré sú zdrojom všetkých esenciálnych aminokyselín súčasne. To isté platí aj pre mäso z hydiny či červené mäso (bravčové, hovädzie, jahňacie). Výborným zdrojom všetkých esenciálnych aminokyselín pre človeka sú bielkoviny mliečneho pôvodu (napr. WHEY). Živočíšne produkty sú zväčša zdrojom všetkých esenciálnych aminokyselín, zatiaľ čo rastlinné produkty nie sú zvyčajne až takým bohatým zdrojom, ale sú významné hlavne pre vegetariánov či vegánov.
Najlepším spôsobom, ako zabezpečiť, aby ste telu dodali potrebné množstvo všetkých deviatich esenciálnych aminokyselín, je čo najpestrejšia strava bez zbytočných extrémov. Práve preto, že každý zdroj bielkovín má iné aminokyselinové spektrum, je ťažké určiť, ktorá aminokyselina je v stravovacom vzorci jednotlivca limitujúca. Keďže sa rastlinné proteíny považujú za „nekompletné“, dbajte na konzumáciu rôznych živočíšnych a rastlinných produktov a zabezpečíte si tak príjem všetkých esenciálnych aminokyselín.
Prečítajte si tiež: Výber aminokyselín pre ťažkú prácu
Aminokyseliny zo stravy sa vstrebávajú rýchlejšie ako celé bielkoviny, preto sú pri športovej záťaži obľúbené suplementy. Aminokyselinový doplnok práve to, čo potrebujete. Okrem všetkých esenciálnych aminokyselín vrátane BCAA ponúka EAA MEGA STRONG POWDER aj vitamíny B5, B6, B12, D a zinok. Tieto vitamíny skupiny B sa podieľajú na energetickom metabolizme a vitamín D sa okrem iného podieľa na normálnej funkcii svalov. V tomto ohľade môže byť produkt užitočný nielen pre športovcov.
Pri výpočte hodnoty príjmu bielkovín treba brať do úvahy aj pohlavie a telesnú hmotnosť človeka, vrátane vynaloženej fyzickej záťaže, pričom u žien je dávka zvyčajne nižšia. Bežná odporúčaná dávka u dospelého človeka predstavuje 0,8 g bielkovín na 1 kg hmotnosti. Vyššie dávky sa vyžadujú u športovcov, ale aj u detí, ktoré sú ešte vo vývine. Udáva sa aj príklad 90 mg na 1 kg hmotnosti pre niektoré aminokyseliny - presné dávkovanie závisí od váhy alebo športu a podľa konkrétnej aktivity. Na to, aby aminokyseliny priniesli maximálny efekt, je dôležité nielen čo užívate, ale aj kedy. Správne načasovanie príjmu aminokyselín ovplyvňuje ich vstrebávanie, účinok na regeneráciu, ochranu svalovej hmoty či zvýšenie výkonnosti. V prípade, že užívate suplementy, uistite sa, že dodržujete pokyny dávkovania.
Aminokyseliny a šport
U športovcov sú aminokyseliny dôležité z viacerých dôvodov. Počas cvičenia dochádza k neustálemu poškodzovaniu svalových vlákien, ktoré je potrebné reparovať, aby mohli svaly rásť. Na to slúžia práve aminokyseliny ako leucín, izoleucín a valín, známe aj ako BCAA. Tieto slúžia aj ako zdroj energie, čím chránia svalovú hmotu pred jej premenou na energiu. Aminokyseliny sú nevyhnutné pre správne fungovanie organizmu, výstavbu svalovej hmoty a regeneráciu.
Glutamín pomáha s rastom a udržiavaním svalovej hmoty a chráni svalovú hmotu pred jej spalovaním. Arginín zvyšuje hladinu rastového hormónu a podporuje uvoľňovanie inzulínu a glukagónu, čo zvyšuje tvorbu a ukladanie glykogénu. Taurín je po glutamíne druhou najpočetnejšie zastúpenou aminokyselinou v organizme a má niekoľko benefitov vrátane zlepšovania mozgových funkcií a pomoci pri redukcii stresu.
Nepochopený Kľúč k Budovaniu Svalov: Rovnováha Regenerácie a Stimulu | Metanoya podcast
Kto potrebuje suplementy aminokyselín?
- športovci, ktorí potrebujú budovať svaly a urýchľovať regeneráciu svalov;
- ľudia so zníženým príjmom bielkovín (napr. vegáni, vegetariáni alebo pri diéte);
- deti vo vývine (po konzultácii s odborníkom) - vzhľadom na vyvíjajúci sa organizmus je počet esenciálnych aminokyselín v tomto období vyšší;
- osoby s vyššou fyzickou záťažou alebo pri zotavovaní po chorobe.
Bezpečnosť a odporúčania
Aminokyseliny sú neodmysliteľnou súčasťou nášho tela. Všetko ideálne vo vyváženom pomere. Aminokyseliny nie sú určené len pre vrcholových športovcov. Sú dostatočné, ak máte vyváženú stravu. Pri nesprávnom dávkovaní alebo pri nadmernom užívaní suplementov môže dôjsť k nežiaducim účinkom; v prípade pochybností je vhodné poradiť sa s odborníkom. Upozornenie: Článok má informatívny charakter a nenahrádza lekárske vyšetrenie alebo konzultáciu ohľadom vášho zdravotného stavu s lekárom alebo iným kvalifikovaným zdravotníckym pracovníkom.
| Aminokyselina | Kategória | Hlavné funkcie |
|---|---|---|
| Leucín | Esenciálna (BCAA) | Podpora syntézy bielkovín, ochrana svalov |
| Glutamín | Neesenciálna | Hlavný zdroj v svaloch, podpora regenerácie a imunitného systému |
| Tryptofán | Esenciálna | Prekurzor serotonínu a melatonínu, vplýva na náladu a spánok |
| Metionín | Esenciálna | Donor metylových skupín, štart-kodón AUG |
| Cysteín | Neesenciálna (zmetionínu) | Tvorba disulfidických väzieb, keratín |
Aminokyseliny zohrávajú kľúčovú úlohu v takmer každom biologickom procese v ľudskom tele. Sú základnými stavebnými prvkami bielkovín, z ktorých sa tvoria svaly, orgány, enzýmy aj hormóny. Poznať ich účinky vám pomôže lepšie si vybrať vhodný doplnok výživy podľa konkrétneho cieľa - či už ide o zvýšenie výkonu, ochranu svalov, alebo rýchlejšie zotavenie po námahe.
Autor článku: Bc. Marie Siatka. Vyštudovala som odbor Ochrany verejného zdravia na Lekárskej fakulte Ostravskej univerzity. Témy zdravia a prevencie sú mi veľmi blízke. V súčasnosti pracujem v zdravotnom ústave na oddelení mikrobiológie vôd, potravín a predmetov bežného užívania. S manželom máme masérsky salón, kde sa venujeme nielen uvoľňovaniu svalov, ale aj komplexnej regenerácii tela a mysle.
tags: #aminokyseliny #stavebne #latky