аминокислота цистин в чем содержится
Аминокислотный синтез
БАКТЕРИАЛЬНЫЙ СИНТЕЗ АМИНОКИСЛОТ
ПРОБИОТИЧЕСКИЕ МИКРООРГАНИЗМЫ СИНТЕЗИРУЮТ АМИНОКИСЛОТЫ
Аминокислоты — органические биологически важные соединения, в молекуле которых одновременно содержатся карбоксильные (-СООН) и аминные группы (-NH2) , и имеющие боковую цепь, специфичную для каждой аминокислоты. Ключевые элементы аминокислот – углерод (C), водород (H), кислород (O) и азот (N). Прочие элементы находятся в боковой цепи определенных аминокислот.
Успех промышленного получения аминокислот объясняется тем, что химический синтез соединений-предшественников относительно дешев. Кроме того, для производства практически всех протеиногенных аминокислот разработаны методы ферментации, и имеются штаммы, позволяющие получать большие количества продукта. Во многих случаях такой подход экономически оправдан. Широко используются штаммы, усовершенствованные методами генетической инженерии. К настоящему времени закончено секвенирование генома Corynebacterium glutamicum. Полученная генетическая информация поможет ускорить создание новых высокопродуктивных штаммов. Во многих случаях уже клонированы целые опероны, ответственные за биосинтез аминокислот. Изучаются возможности управления обменом веществ клетки методами так называемой метаболической инженерии.
Для более детального рассмотрения темы промышленного интеза аминокислот следует перейти по кнопке-ссылке:
АМИНОКИСЛОТЫ, СИНТЕЗИРУЕМЫЕ БИФИДОБАКТЕРИЯМИ И ПРОПИОНОВОКИСЛЫМИ БАКТИЕРИЯМИ
БИФИДОБАКТЕРИИ
ПИЩЕВАЯ ЦЕННОСТЬ АМИНОКИСЛОТ
Все эти биосинтезирующие функции бактерий открывают огромные возможности в сфере создания продуктов функционального питания. В современных условиях неблагоприятной экологии и снижения качества питания, с пособность бактерий к синтезу практически важных веществ (аминокислот, различных белковых соединений, витаминов, короткоцепочечных жирных кислот, полисахаридов и т.п.), является одним из перспективных инструментов в решени вопросов профилактики и лечения алиментарных заболеваний.
Для тех кто хочет получить общее представление или освежить память об основных понятиях, касающихся аминокислот и синтезе белка из аминокислот, а также о роли аминокислот в питании человека, предлагаем перейти по ссылкам:
КЛАССИФИКАЦИЯ АМИНОКИСЛОТ ПО ЗАМЕНИМЫМ И НЕЗАМЕНИМЫМ
Заменимые аминокислоты – это аминокислоты, поступающие в организм человека с белковой пищей, либо образующиеся в организме из иных аминокислот.
Незаменимые аминокислоты – это аминокислоты, которые не могут быть получены в организме человека с помощью биосинтеза, поэтому должны постоянно поступать в виде пищевых белков. Их отсутствие в организме приводит к явлениям, угрожающим жизни.
Классификация аминокислот на заменимые и незаменимые содержит ряд исключений:
Потребность в аминокислотах и белке
Потребность в незаменимых аминокислотах
Существуют стандарты сбалансированности незаменимых аминокислот (НАК), разработанные с учетом возрастных данных. Для взрослого человека (г/сутки): триптофана – 1, лейцина 4—6, изолейцина 3—4, валина 3—4, треонина 2—3, лизина 3—5, метионина 2—4, фенилаланина 2—4, гистидина 1,5—2.
Таблица 1. Международные рекомендации по суточной потребности детей в аминокислотах*
Цистеин
Цистеин – серосодержащая аминокислота. Согласно некоторым источникам, принадлежит к числу так называемых условно незаменимых.
Это значит, что в нормальных условиях организм способен самостоятельно обеспечить себя этим веществом, между тем, бывают случаи, когда человек вынужден пополнять запасы аминокислоты извне. Один из факторов требующих дополнительных «поставщиков» цистеина – интенсивные физические нагрузки, стрессы и болезни.
Общая характеристика
В человеческом организме цистеин используется для производства таурина и глутатиона. Таурин важен как вещество, играющее ключевую роль для адекватной работы центральной нервной системы. Также помогает контролировать артериальное давление, поддерживает здоровье глаз, способствует наращиванию мускулатуры и сжиганию лишнего жира.
Глутатион необходим для нормальной работы иммунной системы, так как является мощным антиоксидантом, а также защищает клетки нервной системы от повреждений. Кстати, раннее старение и упадок сил исследователи все чаще связывают с дефицитом глутатиона. При этом уже доказано, что потребление биодобавок не способно восстановить необходимый уровень глутатиона в организме. Поддержание адекватной концентрации вещества возможно только при наличии цистеина.
Цистеин, вещество с формулой C3H7NO2S, в свою очередь, необходим для поддержания концентрации глутатиона, а также для нормального функционирования мышечной ткани. Эта аминокислота играет важную роль в производстве Т-клеток (лимфоцитов) и укреплении иммунитета. Также это вещество является компонентом человеческих волос. И как показали эксперименты, оно способно увеличивать диаметр волосков. Кроме того, цистеин входит в состав инсулина, а при необходимости способен преобразовываться в глюкозу, насыщая таким образом тело дополнительной энергией.
Благотворное влияние цистеина ощущает и желудочно-кишечный тракт. Поскольку некоторые медикаменты (например, аспирин) повреждают слизистую оболочку желудка, этот полезный компонент защищает и восстанавливает слизистый слой.
Синтезирование цистеина
В организме цистеин производится из другой серосодержащей аминокислоты – метионина. Процесс превращения метионина в цистеин – сложный и многоступенчатый, требует присутствия определенных ферментов и витаминов. Дефицит любого из необходимых компонентов вызывает «сбой в системе». Преобразование метионина в цистеин может нарушиться на фоне разных болезней.
Также «сырьем» для этой аминокислоты служат витамин В6 и серин, а для формирования серосодержащего компонента цистеина организм использует сероводород.
Хуже всего на синтез аминокислоты влияют заболевания печени и нарушение обмена веществ. В организме новорожденных этот процесс вообще не происходит. Но природа позаботилась, чтобы малыши получали все необходимое из материнского молока, пока их организм перестраивается на новый лад.
Польза для организма
Цистеин нашел свое применение при хронической обструктивной болезни легких, а некоторые сторонники лечения аминокислотой говорят о ее эффективности в предотвращении рака толстой кишки. Меж тем известно, что аминокислота способствует детоксикации организма (после употребления алкоголя и курения или передозировок ацетаминофена), повышает спортивную выносливость. Также есть мнение, что это вещество способно защитить человека от негативного влияния радиации.
Цистеин и…
…сахарный диабет
Результаты исследования, проведенного в 2008 году на крысах, показали влияние цистеина на больной сахарным диабетом организм. У лабораторных животных после приема элемента значительно снижался уровень сахара в крови и повышалась чувствительность к инсулину. Кроме того, оказалось, что он ингибирует воспаления кровеносных сосудов, которые зачастую являются ключевыми факторами возникновения кардиологических болезней на фоне диабета.
…колит
В том же году голландские ученые анализировали влияние цистеина на воспаленный кишечник. Оказалось, аминокислота способна снизить уровень воспаления при колитах. Правда, этот эксперимент также проводили на животных. В этот раз в качестве подопытных выбрали свиней.
…свободные радикалы
Цистеин, влияя на человеческий организм, препятствует производству свободных радикалов. У 10 мужчин, принимавших участие в 7-дневном опыте, повысились антиоксидантные способности организма, а также снизилось образование свободных радикалов.
В альтернативной медицине его применяют в качестве натурального лекарства при:
Суточная потребность в аминокислоте
Нормы потребления цистеина в виде биодобавок указаны в инструкции по применению. Во избежание негативных последствий, важно придерживаться этих рекомендаций. Кроме того, потребляя эту аминокислоту, важно позаботится о достаточном употреблении воды.
Но некоторые формы цистеина могут быть токсичными для организма. Исследователи говорят, что человек хорошо переносит аминокислоту в дозах 2500-3000 мг в сутки. А вот потребление вещества свыше 7 г в день может оказать токсичное влияние и вызвать неприятные побочные эффекты.
Кому нужен больше всего
Цистеин одинаково необходим всем людям, но некоторым, как говорится, он нужнее. В частности, сильный стресс и повышенная физическая активность могут приводить к повышенной потребности организма в аминокислоте, нежели обычно. Люди с ослабленным иммунитетом также нуждаются в биодобавках и пище, богатой аминокислотой. Правильное питание поможет оптимизировать функции организма и повысить сопротивляемость болезням. Особо остро дефицит цистеина ощущают люди с ВИЧ/СПИД. Также увеличить суточные нормы аминокислоты можно людям с ревматоидным артритом, хроническими кардиологическими болезнями, заболеваниями дыхательной системы и при катаракте (начальная стадия).
Кому не стоит злоупотреблять
В некоторых случаях к употреблению цистеина надо отнестись с повышенной осторожностью. Это касается больных сахарным диабетом, так как компонент влияет на эффективность инсулина. Также немного меньше обычного рекомендуют принимать цистеин при гипертензиях, проблемах с вилочковой железой, беременным и кормящим матерям. Люди, чей рацион содержит крупы, яйца, хлебобулочную продукцию, а также чеснок или лук, не нуждаются в дополнительных цистеинсодержащих препаратах.
Побочные эффекты
Если побочные эффекты на фоне приема цистеина и возникают, как правило, они не несут чрезвычайного урона организму. Наиболее распространенные: расстройство желудка, тошнота рвота, диарея, спазмы в животе, головные боли и дискомфорт в ЖКТ. Обычно побочные явления возникают при недостаточном потреблении воды.
Предостережения
У некоторых лиц диагностируется непереносимость цистеина, тогда на фоне биодобавки, содержащей аминокислоту, возникают аллергические реакции. В таких случаях тело, отреагировав на цистеин, вырабатывает чрезмерное количество гормона гомоцистеина (выделяется организмом в ответ на воздействие токсинов). Аллергия проявляется сыпью на коже, отеками горла и лица, затруднением дыхания, аритмией, а человек нуждается в неотложной медицинской помощи.
Сочетание с другими веществами
Сегодня науке немного известно о том, как сказывается длительный прием цистеина на работе организма. Существуют некоторые опасения по поводу сочетания аминокислоты с другими веществами.
Добавки, содержащие цистеин, могут негативно взаимодействовать с некоторыми медикаментами. Например, есть сведения, что компонент блокирует работу препаратов против ангины, медикаментов, выполняющих роль ферментов. Так, с особой осторожностью рекомендуют принимать цистеин на фоне лекарств, подавляющих иммунную систему (например, преднизолона). Также не советуют увлекаться биодобавками кормящим матерям и беременным.
А для получения максимальной пользы от вещества, цистеин лучше принимать в комплексе с витаминами Е и В6, аскорбиновой кислотой, а также кальцием, серой и селеном. Последний усиливает действенность соединения в несколько раз.
Избыток и недостаток: как проявляется
Чрезмерное накопление аминокислоты в организме, как правило, проявляется аллергиями, раздражительностью, нарушениями работы кишечника и сгущением крови.
Недостаток вещества сказывается на здоровье ногтей и волос, пересушивает кожу, провоцирует трещины на слизистых оболочках тела, вызывает депрессии. Помимо этого, дефицит аминокислоты чреват болезнями сердечно-сосудистой системы, нарушениями пищеварения, ослаблением иммунитета, ухудшением работы мозга.
Пищевые источники
Как и другие аминокислоты, цистеин присутствует во многих высокобелковых продуктах. Это вся мясо-молочная продукция, яйца, домашняя птица, бобы, гречка, рыба, кунжут, орехи и семена. Небольшие запасы цистеина есть в брокколи, брюссельской капусте, красном и желтом перце, чесноке и луке. Но высокая температура во время готовки лишает компонент биологической активности. Между тем, возлагать большие надежды на сырую пищу также не стоит. Желудочная кислота и кишечные бактерии частично препятствуют проникновению цистеина в кровь.
Легче всего организм усваивает компонент из сыворотки коровьего молока. В этом продукте аминокислота содержится в форме цистина – блока из 2 молекул цистеина. Попадая в клетки организма, цистин снова распадается на 2 молекулы цистеина. Пастеризация молока и многократное разогревание разрушает эти блоки. По этой причине молоко из супермаркетов не может служить источником аминокислоты.
Аминокислота в промышленности
Цистеин активно используется в пищевой промышленности, в качестве добавки Е920. Однако в этой форме он не способен принести пользу организму. Существует мнение, что в виде пищевой добавки он вызывает болезни почек и сердечно-сосудистой системы.
Биодобавки, содержащие цистеин, бывают синтетического и природного происхождения. Синтетический вариант является результатом работы химической промышленности. Дешевле обходится производство аминокислоты природного происхождения. Для этих целей используют волосы, шерсть и перья. Они, как известно, богаты кератином, который, в свою очередь, содержит цистеин. В результате длительных манипуляций из сырья извлекают продукт распада в виде аминокислоты.
Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru
Цистеин
Цистеин достаточно широко применяется в качестве спортивной добавки и медицинского средства для восстановления баланса аминокислот, улучшения физического состояния, усиления процессов регенерации и детоксикации.
Что такое цистеин?
Цистеин – это алифатическая аминокислота, одна из двадцати, участвующих в синтезе большинства белков, особенно белков кожи (коллаген) и волос (кератин). Считается частично заменимой, т.к. может вырабатываться в организме из серина и метионина, но синтез собственного цистеина не покрывает всех потребностей организма, особенно при интенсивном расходе этой аминокислоты при активной физической работе или спортивных тренировках. Тем не менее, благодаря поступлению в организм цистеина из пищи, его дефицит возникает редко.
Формула цистеина
Формула цистеина интересна тем, что в нее входит сера, играющая важнейшую роль во многих обменных процессах. Благодаря этому цистеин входит в состав множества ферментов. Кроме того, серосодержащая тиольная группа в молекуле цистеина активно участвует в связывании и выведении тяжелых металлов (ртуть, кадмий, свинец).
Одна из главных функций цистеина (кроме участия в синтезе белков) – выступать в качестве антиоксиданта, образуя (вместе с глицином и глютаминовой кислотой) важнейшее соединение глютатион. Глютатион защищает клетку от повреждения активными формами кислорода, а также обеспечивает нормальный баланс окислительно-восстановительных реакций. Кроме того, глютатион играет ключевую роль в выведении ряда токсичных веществ, образующихся в печени.
Чем полезен цистеин?
В синтезе белка участвует только L-цистеин, на это необходимо обращать внимание, приобретая добавки и препараты с этой аминокислотой. Поэтому цистеин важен при спортивных занятиях – он помогает не только наращивать мышечную массу, но и поддерживать здоровье суставов, кожи и других органов, более активно сжигать жировые отложения.
Цистеин требуется для выработки таурина, играющего важную роль в регенерационных процессах. Такое свойство цистеина используется при лечении глазных болезней (например, катаракты на ранних стадиях).
Аминокислота цистеин обладает способностью разжижать слизь, и в частности, проявляет отхаркивающее действие, благодаря чему (предположительно) включается в состав сигаретных добавок. В форме ацетилцистеина широко применяется в медицине как муколитическое средство. Его применение помогает не только более активно выводить слизь, но подавляет воспаление в легочных тканях, усиливает активность лейкоцитов и лимфоцитов.
Еще одна важная и весьма полезная особенность цистеина состоит в его способности снижать токсическое действие алкоголя. Цистеин активизирует переработку ядовитого ацетальдегида (метаболита этанола, ответственного за самые явные токсические эффекты похмелья) в уксусную кислоту.
Кроме того, исследования выявили влияние цистеина на сопротивляемость радиации. Введение этой аминокислоты крысам за 10 мин до облучения заметно повысило их выживаемость.
В каких продуктах много цистеина?
Наибольшее количество кислоты цистеина содержится в белке куриного яйца (2100 мг на 100 г). Кроме того, им богаты:
Для хорошего усвоения цистеина из продуктов необходимо также достаточное количество витаминов группы B (особенно B6), C и E, а также селена и кальция.
Добавки цистеина
Л-цистеин можно принимать в форме добавки, особенно когда его не хватает в пищевых продуктах. Нормальной для спорта считается дозировка от 1000 до 2000 мг в сутки. Превышать дозировку в 5000 мг настоятельно не рекомендуется из-за возможного вреда для здоровья. Противопоказанием к приему цистеина являются аллергические реакции. С осторожностью следует принимать добавку при серьезных заболеваниях ЖКТ и печени, а также при сахарном диабете.
Выпадение волос и микроэлементы
Стержень волоса на 80% состоит из белка, поэтому наш рацион должен содержать достаточное его количество для обеспечения фолликула волоса этим строительным материалом.
Предпочтительными являются белки животного происхождения – они содержат незаменимые аминокислоты, не синтезируемые в организме. Мясо и рыба должны быть обязательно включены в каждодневное питание. Фрукты и овощи будут способствовать профилактике гиповитаминозов, а орехи, сухофрукты и крупы – микроэлементных нарушений. Полезны волосам и коже головы и полиненасыщенные жирные кислоты: в большом количестве они содержатся в рыбьем жире (жирные сорта рыбы – семга, палтус). Дефицит эссенциальных жирных кислот играет важную роль в развитии дерматита волосистой части головы и выпадения волос. Выпадение волос вследствие дефицитных состояний происходит со всей поверхности кожи головы (диффузное выпадение), стержень волоса может стать сухим и тонким, в некоторых случаях меняется и цвет волос, поскольку меланоциты также страдают от нехватки незаменимых жирных кислот. Дисбаланс этих нутриентов чаще всего имеет алиментарную природу и наиболее распространен среди тех, кто потребляет недостаточное количество рыбьего жира и красного мяса. Наиболее важными среди всех эссенциальных жирных кислот считаются омега-3 жирные кислоты (производные линолевой кислоты, присутствуют в красном мясе и овощах) и омега-6 жирные кислоты (производные альфа-линоленовой кислоты, присутствуют в жирной рыбе и морепродуктах). Прием омега-3 и 6 жирных кислот оказывает выраженный эффект при выпадении волос и шелушении кожи головы, возникших вследствие дефицита этих жирных кислот. С пищей необходимо потреблять также минимальное количество холестерина, который входит в состав клеточных мембран и способствует делению клеток.
Для здоровья волос также важны и основные микроэлементы – железо, селен, цинк, кальций, хром, медь, йод, марганец и кремний
Другой микроэлемент, влияющий на здоровье волос, – медь. Медь необходима для усвоения железа. Недостаток меди может косвенно способствовать диффузному выпадению волос за счет снижения всасывания железа. Недостаток этого микроэлемента в рационе питания может также непосредственно влиять и на качество волос. Волосяное волокно становится более тонким и ломким, укорачивается и стадия роста волоса
Еще один важный микроэлемент – цинк. Цинк необходим в производстве волосяного волокна, а дефицит цинка приводит к диффузному выпадению волос на голове и на теле. Вегетарианцы особенно часто имеют дефицит цинка, поскольку основной источник – мясо и рыба. Недостаток этого микроэлемента может наблюдаться и у людей, имеющих хронические заболевания желудочно-кишечного тракта. Следует обратить внимание, что хелатные соединения цинка усваиваются гораздо легче и лучше переносятся по сравнению с неорганическими его соединениями, например. сульфатом цинка.
Трихологи рекомендуют внимательно отнестись к приему витаминных комплексов
Рекомендуется профилактически принимать поливитаминные комплексы, содержащие большие дозы витаминов группы В, биотин, аминокислоты. Это поможет во многих случаях предотвратить выпадение волос или снизить его интенсивность.
К витаминам группы В относятся несколько витаминов, которые похожи по своей молекулярной структуре и деятельности. Эта группа включает в себя B1 (тиамин), В2 (рибофлавин), ниацин (никотиновая кислота), B6 (пиридоксин), В12 (цианокобаламин), фолиевую кислоту, пантотеновую кислоту, и биотин. Из них биотин, вероятно, является наиболее важным для функционирования волосяных фолликулов.
Дефицит биотина способен вызывать воспаление кожи головы, дерматит, который, в свою очередь, может вызывать хроническое выпадение волос. Было отмечено, что прием биотина в течение 2-3 месяцев способствует устранению воспаления кожи головы, устойчивого к другим методам лечения.
Тиамин и другие витамины группы В – это, прежде всего, коферменты важнейших ферментов, обеспечивающих функционирование клетки, особенно митохондрий. Митохондрии – главные внутриклеточные органеллы, производящие молекулы энергии, АТФ. Клетки волосяного фолликула имеют очень высокую степень метаболической активности. Они являются одними из наиболее активных клеток в организме. Этот исключительный уровень активности приводит к тому, что волосяные фолликулы становятся особенно чувствительны к дефициту энергии Включаются в состав комплексов и различные аминокислоты. L – цистеин – природная серо-содержащая аминокислота, структурная основа кератина, содержится в большом количестве в стержне волоса – 15,9%. Известны патологии стержня волос и виды алопеций, связанные с дефицитом L-цистеина (трихотиодистрофия, ВИЧ-ассоциированная алопеция). Еще одна очень важная аминокислота – Л-лизин, ее человек получает в основном из мясной пищи; в связи с этим у людей, не получающих достаточное количество животного белка, может наблюдаться дисбаланс этой аминокислоты. Учеными было установлено, что Л-лизин играет крайне важную роль в абсорбции железа и цинка. 1.5-2.0 г этой аминокислоты способствует более быстрому прекращению выпадения волос у лиц с железодефицитом. Следует отметить, что для достижения большего эффекта Л-лизин рекомендуется принимать вместе препаратами цинка и железа.
Однако не следует полагать, что биодобавки и поливитамины — панацея. Трихологи предпочитают не назначать полимикроэлементные препараты, так как существует определенный антагонизм между составляющими комплекс элементами. Микроэлементы предпочтительно принимать при выявлении их дефицита в организме, учитывая принципы взаимодействия микроэлементов между собой. Например, по анализам выявлен недостаток в организме цинка и переизбыток меди. Прием поливитаминов, содержащих одновременно медь и цинк, усугубит состояние: меди станет еще больше, а цинка — меньше. Если прием микроэлементных комплексов носит профилактический характер, то следует останавливать свой выбор на тех, где учтены принципы синергизма и антагонизма входящих в состав микроэлементов.
Выпадение волос может быть связано и с диетами, к которым часто прибегают женщины. Жировая ткань у женщины — не просто неэстетичная и ненужная, по мнению многих, ткань, а орган, который выполняет гормональную функцию. Если женщина теряет 10% массы тела, не страдая ожирением, а стремясь к навязанным сейчас идеалам, то это, как правило, приводит к белковому дефициту и дисбалансу минералов. Длительный алиментарный дисбаланс может способствовать возникновению острого и хронического диффузного выпадения волос: клетки волосяного фолликула имеют очень высокую скорость деления, что требует адекватного поступления к ним белка, микроэлементов, витаминов, кроме того, чувствительны фолликулы и к дефициту энергии. Выпадение волос, как правило, начинается через несколько месяцев после начала диеты и может сохраняться в течение нескольких месяцев после ее завершения.
Для того чтобы волосы получали достаточное питание, во время каждого приема пищи следует употреблять продукты, богатые витаминами, пищевыми волокнами и протеинами, минеральными веществами, углеводами и микроэлементами. Необходимо помнить, что при длительных сбоях в правильном питании волосы могут потерять свою красоту, начать выпадать, станут безжизненными и тусклыми, с секущимися концами.