Zoznam proteinogénnych aminokyselín: všetko, čo potrebujete vedieť o stavebných jednotkách proteínov

Aminokyseliny sú základné stavebné jednotky všetkých bielkovín (proteínov). Tieto organické zlúčeniny obsahujú najmenej jednu aminoskupinu (-NH₂) a karboxylovú skupinu (-COOH), pričom v prípade proteinogénnych aminokyselín sú obe naviazané na centrálny (chirálny) uhlík, označovaný ako α-uhlík. Jednotlivé aminokyseliny sa vzájomne spájajú do väčších celkov - peptidov a proteínov - prostredníctvom peptidovej väzby. Bielkoviny sú teda tvorené reťazcom aminokyselín, ktorých druh, poradie a priestorové usporiadanie determinuje ich biologické a funkčné vlastnosti.

Čo sú proteinogénne aminokyseliny?

V živých organizmoch, resp. v ich proteínoch, sa vyskytuje iba 22 tzv. proteinogénnych (biogénnych, kódovaných) aminokyselín. Z nich 20 sa bežne nachádza v ľudskom tele a v našich bielkovinách. Týchto 20 aminokyselín je zapojených do syntézy proteínov prostredníctvom genetického kódu. Okrem nich moderná veda rozpoznáva ešte dve špeciálne aminokyseliny - selenocysteín a pyrolyzín, ktoré sa zabudovávajú do proteínov pomocou špecifických "stop" kodónov za pomoci špeciálnych sekvencií v mRNA.

Do bielkovín sú zapojené najmä α-aminokyseliny, ktoré majú aminoskupinu (−NH₂) a karboxylovú skupinu (−COOH) naviazanú na centrálnom uhlíku. Tento uhlík je asymetrický (chirálny), čo znamená, že aminokyseliny (okrem glycínu) sú opticky aktívne (majú L-konfiguráciu).

Delenie proteinogénnych aminokyselín

Aminokyseliny sa delia podľa schopnosti tela ich syntetizovať:

• Esenciálne aminokyseliny: telo si ich nedokáže samo vytvoriť, musí ich získavať zo stravy.
• Semiesenciálne (podmienene esenciálne) aminokyseliny: telo ich čiastočne syntetizuje, ale za určitých okolností (stres, choroba, vývin, tehotenstvo) je ich potreba vyššia.
• Neesenciálne aminokyseliny: telo si ich vie syntetizovať samo za normálnych podmienok.

Esenciálne aminokyseliny

Pre dospelého človeka je esenciálnych 8 aminokyselín: valín, leucín, izoleucín, metionín, treonín, fenylalanín, tryptofán a lyzín. Pre deti a v niektorých situáciách aj histidín (semiesenciálny) a arginín (semiesenciálny).

Prečítajte si tiež: Aminokyseliny a vitamíny pre kone

Názov	Skrátka	Zdroje v strave	Význam
Fenylalanín	Phe	mliečne výrobky, mäso, ryby, fazule, orechy	Prekurzor tyrozínu, tvorba neurotransmiterov
Histidín	His	mäso, ryby, hydina, orechy, semienka	Prekurzor histamínu, karnozínu
Izoleucín	Ile	mäso, ryby, hydina, vajcia, syr, šošovica, semienka	Obnova svalov, BCAA
Leucín	Leu	mliečne výrobky, sója, strukoviny	BCAA, syntéza bielkovín, rast svalov
Lyzín	Lys	mäso, vajcia, sója, čierna fazuľa, quinoa, semienka	Vstrebávanie vápnika, budovanie svalov
Metionín	Met	vajcia, orechy, semienka	Zdroje síry, syntéza cysteínu
Treonín	Thr	cottage cheese, pšeničné klíčky	Kolagén, elastín, zdravo koža a zuby
Tryptofán	Trp	kuracie a morčacie mäso, pšeničné klíčky	Prekurzor serotonínu, melatonínu
Valín	Val	sója, syr, arašidy, huby, zelenina	BCAA, energia, regenerácia svalov

Semiesenciálne aminokyseliny

Arginín a histidín sú pre deti esenciálne, pre dospelých iba semiesenciálne. Ich produkcia v tele nemusí byť dostatočná pri zvýšených nárokoch (rast, ochorenie, rekonvalescencia, tehotenstvo).

Do semiesenciálnych patria aj cysteín, glutamín a tyrozín, ktoré sú dôležité za špecifických podmienok - pri vysokej fyzickej záťaži, strese, pri ochoreniach či v období rastu.

Neesenciálne aminokyseliny

• Alanín (Ala): rezervný energetický zdroj v svaloch, udržuje hladinu glukózy.
• Asparagín (Asn): tvorba glykoproteínov, viazanie amoniaku.
• Kyselina asparágová (Asp): syntéza hormónov a nervovej sústavy.
• Kyselina glutámová (Glu): hlavný excitačný neurotransmiter.
• Glutamín (Gln): energia pre imunitné bunky a črevnú sliznicu.
• Glycín (Gly): súčasť kolagénu, neurotransmiter.
• Serín (Ser): tvorba membrán, celistvosť buniek.
• Prolín (Pro): zachovanie integrity kolagénu.
• Tyrozín (Tyr): tvorba neurotransmiterov, melanín.
• Cysteín (Cys): tvorba glutatiónu, disulfidické väzby v štruktúre bielkovín.

Špeciálne proteinogénne aminokyseliny - selenocysteín a pyrolyzín

• Selenocysteín (Sec, U) - "21. aminokyselina", odlišná od cysteínu prítomnosťou selénu namiesto síry, je súčasťou selenoproteínov s antioxidačnou úlohou.
• Pyrolyzín (Pyl, O) - zaradený do bielkovín u niektorých archeónov a baktérií pomocou špeciálneho stop kodónu (UAG).

Klasifikácia proteinogénnych aminokyselín podľa vlastností postranných reťazcov

Najrozšírenejším spôsobom triedenia základných aminokyselín je rozdelenie podľa zloženia a polarity ich vedľajších reťazcov (R-skupín):

• Nepolárne (hydrofóbne): Gly, Ala, Val, Leu, Ile, Met, Pro, Phe, Trp
• Polárne nenabité (hydrofilné): Ser, Thr, Asn, Gln, Tyr, Cys
• Polárne nabité:
  • Bázické (kladne nabité): Lys, Arg, His
  • Kyslé (záporné): Asp, Glu

Základné charakteristiky:

• Amfotérny charakter - tvoria sodné soli aj hydrochloridy, prejavujú reakcie amínov (acylácia) i karboxylových kyselín (esterifikácia).
• Pri pH krve (7,4 resp. 7,1) existujú karboxylové skupiny ako ionty R-COO− a väčšina aminoskupín ako R-NH3+.
• Izoelektrický bod (pI) - hodnota pH, pri ktorej je aminokyselina elektricky neutrálna.

Typ reťazca	Aminokyseliny	Príklad
Nepolárny	Gly, Ala, Val, Leu, Ile, Met, Pro, Phe, Trp	Valín - BCAA, Leucín - syntéza bielkovín
Polárny nenabitý	Ser, Thr, Asn, Gln, Tyr, Cys	Serín, Treonín - hydroxy skupiny
Polárny nabitý	Lys, Arg, His, Asp, Glu	Lyzín - kladne nabitý, kyselina glutámová - záporný náboj

BCAA vs. EAA: Porovnanie kľúčových aminokyselín

Bcaa (branched-chain amino acids): Leucín, Izoleucín, Valín - tvoria asi 35 % podiel všetkých esenciálnych aminokyselín v našom tele. Podporujú rast svalovej hmoty, regeneráciu, slúžia ako zdroj energie pri fyzickej záťaži.

EAA (essential amino acids): zdroj všetkých esenciálnych aminokyselín - je nutné prijímať všetky esenciálne aminokyseliny pre správnu syntézu proteínov.

Prečítajte si tiež: Esenciálne aminokyseliny a ich úloha

Ak je v tele prítomná ktorákoľvek aminokyselina v najmenšom množstve, obmedzuje celkové množstvo bielkovín, ktoré telo dokáže vyprodukovať - nazýva sa limitujúca aminokyselina. Z toho vyplýva, že je dôležité prijímať všetky esenciálne aminokyseliny pravidelne, ideálne v optimálnom pomere.

Zdroje proteinogénnych aminokyselín

Živočíšne zdroje

• vajcia (obsahujú všetky esenciálne aminokyseliny)
• mäso, ryby, morské plody, hydina
• mliečne výrobky (chuťová syry, jogurty)

Živočíšne bielkoviny sa zvyčajne lepšie vstrebávajú, obsahujú všetky esenciálne aminokyseliny a majú vysokú biologickú hodnotu.

Rastlinné zdroje

• strukoviny (cícer, sója, šošovica)
• obilniny (quinoa, pšeničné klíčky)
• orechy a semená

Rastlinné bielkoviny obsahujú menej tuku a ďalšie cenné rastlinné látky, avšak sú často "nekompletné" - neobsahujú všetky esenciálne aminokyseliny. Preto je vhodné kombinovať rôzne rastlinné zdroje alebo dopĺňať výživu aminokyselinovými doplnkami.

Funkcie a účinky proteinogénnych aminokyselín v tele

• Tvorba telesných bielkovín, enzýmov, hormónov, protilátok a obnovy buniek.
• Podpora rastu, regenerácie a hojenia svalov, tkanív a štruktúr (kolagén, elastín).
• Regulácia metabolizmu - ovplyvnenie trávenia, hladiny cukru v krvi, energetického metabolizmu.
• Neurotransmitery (napr. tryptofán - serotonín, fenylalanín - dopamín, tyrozín - adrenalín).
• Podpora imunitného systému (glutamín, histidín).

Príklady významu vybraných proteinogénnych aminokyselín:

• Fenylalanín: prekurzor neurotransmiterov dopamínu, adrenalínu a noradrenalínu.
• Leucín, izoleucín, valín: BCAA, stimulácia rastu svalov, ochrana pred rozpadom svalovej hmoty, zdroj energie.
• Lyzín: vstrebávanie vápnika, tvorba karnitínu - prenášač mastných kyselín do mitochondrií.
• Treonín: základná zložka kolagénu, elastínu, pomáha pri tvorbe krvných zrazenín.
• Metionín: ovplyvňuje metabolizmus síry, tvorba cysteínu a kreatínu.
• Histidín: vznik histamínu - alergická reakcia, regulačné procesy v tele.
• Tryptofán: tvorba serotonínu, melatonínu, ovplyvnenie nálady, spánku, cirkadiánnych rytmov.

Aminokyseliny v doplnkoch stravy

Aminokyseliny môžete dopĺňať vo forme prášku, kapsúl, tyčiniek či špeciálnych nutričných prípravkov určených najmä športovcom, rekonvalescentom či ľuďom s vyššími nárokmi na regeneráciu. Základom je vždy pestrá a vyvážená strava; suplementácia aminokyselín je vhodná pri zvýšenej potrebe (šport, choroba, zotavovanie, stres, vývoj detí, tehotenstvo).

Zhrnutie zoznamu proteinogénnych aminokyselín

• Glycín (Gly)
• Alanín (Ala)
• Valín (Val)*
• Leucín (Leu)*
• Izoleucín (Ile)*
• Metionín (Met)*
• Prolín (Pro)
• Fenylalanín (Phe)*
• Tryptofán (Trp)*
• Serín (Ser)
• Treonín (Thr)*
• Asparagín (Asn)
• Glutamín (Gln)
• Tyrozín (Tyr)
• Cysteín (Cys)
• Lyzín (Lys)*
• Arginín (Arg)
• Histidín (His)*
• Kyselina asparágová (Asp)
• Kyselina glutámová (Glu)
• Selenocysteín (Sec) - špeciálny proteinogénny (21. aminokyselina)
• Pyrolyzín (Pyl) - špeciálny proteinogénny (22. aminokyselina)

(* označené sú esenciálne aminokyseliny.)

Prečítajte si tiež: Výber aminokyselín pre ťažkú prácu

Odkazy na vedecké zdroje a štúdie

Svetová zdravotnícka organizácia (WHO) odporúča denný referenčný príjem esenciálnych aminokyselín pre udržanie vitality. Odborné informácie o proteinogénnych aminokyselinách nájdete v biochemických učebniciach, výživových odporúčaniach, článkoch a databázach PubChem, Medline, či WHO.

tags: #proteinogenne #aminokyseliny #zoznam