Co jsou aminokyseliny?
Co se dozvíte v článku
Každá bílkovinná struktura v přírodě je tvořena aminokyselinami. Platí to pro bílkoviny živočišného i rostlinného původu. Jedná se o jakési stavební kameny, jejichž spojením vznikají peptidy a proteiny. Je tedy logické, že bez aminokyselin by nemohl existovat ani náš genetický kód.
Jaké mají aminokyseliny vzorce? Chemická struktura aminokyselin je v základu stejná. Molekula každé z aminokyselin obsahuje karboxylovou skupinu (COO) a aminovou skupinu (NH2). Od aminové skupiny je pak odvozen i název aminokyselina, ale někdy se jim také říká alfa-aminokyseliny.
Bílkovinné struktury lidského těla se skládají z přibližně 20 aminokyselin, přičemž některé z nich si dokáže samovolně vyrobit syntézou, ale jiné je nutné přijímat prostřednictvím potravy. [1, 2]
Jaký mají aminokyseliny význam?
Jaký je význam aminokyselin a jaké funkce v lidském těle plní?
- Vystupují jako stavební kameny DNA a všech bílkovinných struktur,
- ovlivňují metabolismus (tvorba purinů, močoviny, pyrimidinů),
- jsou základem pro syntézu hormonů, pigmentů, enzymů a dalších látek,
- mají vliv na funkci orgánových soustav,
- jsou důležité pro hojení ran a regeneraci tkání.
Toto je obecný výčet základních funkcí. Význam aminokyselin se ale dotýká v podstatě všech metabolických pochodů a ostatních jevů, ke kterým v lidském těle dochází.
Jako příklad lze uvést sloučeniny odvozené od aminokyselin (deriváty aminokyselin), které slouží i jako přenašeče vzruchů při nervovém přenosu (neurotransmitery). Konkrétně jde o dopamin a noradrenalin. Nemohla by tedy bez nich fungovat ani nervová soustava. Z aminokyselin vznikají také látky, které přímo ovlivňují růst nových buněk (spermidin a spermin). [3, 4, 5, 6]
Rozdělení aminokyselin
V těle se celkem nachází až na 220 různých aminokyselin. Pro stavbu bílkovin ale hraje důležitou roli jen 20 (respektive 21) z nich. Říká se jim biogenní aminokyseliny nebo také proteinogenní aminokyseliny, ale někdy se lze setkat i s označením glukogenní aminokyseliny. Ostatní aminokyseliny se podílí na chemických reakcích, které probíhají uvnitř tělesných buněk.
Dělení 20 základních aminokyselin podléhá tomu, jakým způsobem jsou pro lidské tělo potřebné a jak je lze získat (vyrobit). Proteinogenní aminokyseliny můžeme rozčlenit do tří skupin:
- esenciální aminokyseliny,
- semiesenciální aminokyseliny,
- neesenciální aminokyseliny. [7]
Esenciální aminokyseliny
Jde o nepostradatelné kyseliny, které si neumí tělo samo vyrobit. Člověk je proto musí přijímat prostřednictvím potravy, případně i ve formě doplňků stravy. Celkem se jedná o 8 aminokyselin. V chemii se využívají pro tyto aminokyseliny zkratky:
- isoleucin (Ile),
- leucin (Leu),
- lysin (Lys),
- methionin (Met),
- fenylalanin (Phe),
- threonin (Thr),
- tryptofan (Trp),
- valin (Val).
Poněkud matoucí informací může být to, že za určitých okolností mohou některé z esenciálních aminokyselin vznikat v těle. Dochází k tomu přeměnou z jiných esenciálních aminokyselin. Příkladem je methionin, který může být syntetizován z homocysteinu. Samotný homocystein ale vzniká právě z methioninu přijatého potravou. [8, 9]
Semiesenciální aminokyseliny
Jako tzv. semiesenciální aminokyseliny bývají označovány arginin (Arg) a histidin (His). Tyto dvě aminokyseliny jsou esenciální pouze pro děti v období růstu. [10, 11]
Neesenciální aminokyseliny
Jinými slovy jde o postradatelné aminokyseliny. Tyto aminokyseliny si umí tělo samo vyrobit z jiných aminokyselin, přičemž daný proces se nazývá transaminace. Mezi neesenciální aminokyseliny patří:
- tyrosin (Tyr),
- prolin (Pro),
- cystein (Cys),
- kyselina asparagová (Asp),
- asparagin (Asn),
- alanin (Ala),
- kyselina glutamová (Glu),
- glutamin (Gln),
- glycin (Gly),
- serin (Ser),
- ornitin.
Ornitin vystupuje v tomto seznamu jako tzv. doplňková aminokyselina. Nejedná se o základní aminokyselinu, nýbrž o látku, která hraje důležitou roli v močovinovém cyklu. Je ale natolik významná, že se v mnoha zdrojích udává jako 21. aminokyselina. [12, 13]
Kyselé aminokyseliny versus bazické aminokyseliny
Na aminokyselinách je zajímavé to, že jejich kyselost (či zásaditost) závisí na prostředí. Látky s touto schopností mají tzv. amfoterní charakter. To, jestli se aminokyselina chová jako zásada (nebo kyselina), je v tu chvíli dáno počtem skupin, které jsou na ni navázány.
Při určité okolní hodnotě pH (pro každou aminokyselinu je individuální) se pak může chovat neutrálně a nevystupuje ani jako kyselina, ani jako zásada. [14]
Kyselé aminokyseliny
Má-li na sobě aminokyselina navázáno více karboxylových skupin, chová se jako kyselina. Obecně se mezi kyselé aminokyseliny řadí kyselina asparagová a kyselina glutamová. [15]
Zásadité aminokyseliny
Pokud v aminokyselině převažují aminové skupiny (bazické skupiny), chová se jako zásada. Řadíme sem lysin, arginin, histidin. [16]
BCAA aminokyseliny
V souvislosti se zdravou výživou se často skloňuje spojení BCAA aminokyseliny nebo jen BCAA (Branched Chain Amino Acids). Označují se tak aminokyseliny s rozvětveným řetězcem, které hrají nejdůležitější roli pro syntézu bílkovin a obnovu tkání.
V zásadě jde jen o tři aminokyseliny ze zmiňovaného výčtu esenciálních aminokyselin, neboť tvoří až 40 % bílkovinných struktur v lidském těle:
- leucin,
- izoleucin,
- valin.
I proto se přidávají do doplňků stravy pro nabírání svalové hmoty. Mohou mít formu prášku, kapslí, tekutiny či želatinových kapslí. Někteří sportovci je užívají i po výkonu pro urychlení regenerace a snížení bolestivosti svalů. [17, 18, 19]
Aminokyseliny v potravinách
Pokud se chce člověk ujistit, že přijímá dostatečné množství esenciálních aminokyselin, měl by se zaměřit na kvalitní zdroje bílkovin v potravinách. Ne všechny zdroje bílkovin ale obsahují dostatečné množství potřebných esenciálních aminokyselin. Proto je tak důležité vědět, co jíst:
- mléko – vaječný protein je tvořen až z 48 % esenciálními aminokyselinami,
- vejce – z mléka se kvůli vysoké hodnotě bílkovin a aminokyselin vyrábí proteinové prášky, navíc obsahuje vápník,
- kuřecí maso – obsahuje velkou dávku isoleucinu,
- hovězí maso – bohaté na všechny aminokyseliny, obsahuje zvýšené množství BCAA (lysin, valin a leucin),
- losos – kromě velkého množství aminokyselin obsahuje i zdravé tuky,
- sójové boby – obsahují všechny důležité aminokyseliny, výborná volba pro vegany,
- quinoa – nejlepší rostlinný zdroj aminokyselin, obsahuje hodně leucinu.
S nedostatkem aminokyselin v potravě se potýkají hlavně vegani a vegetariáni. Ačkoliv se najdou i kvalitní rostlinné zdroje těchto důležitých látek, nedokážou plnohodnotně nahradit bílkovinné spektrum v masech.
Musí proto určité druhy obilovin a luštěnin kombinovat ve správných poměrech. Kromě sójových bobů a quinoy se doporučuje pohanka, různé druhy luštěnin, ořechy a fermentované výrobky ze sóji (miso, sufu, tempeh). [20, 21, 22]
Zdroje: europepmc.org, sciencedirect.com, annualreviews.org, pnas.org, pubs.acs.org, link.springer.com, journals.physiology.org, go.gale.com, ncbi.nlm.nih.gov, academic.oup.com, prf.upol.cz