Ciri -ciri Lysine, Struktur, Fungsi, Biosintesis

The Lysine (Lys, K) atau ε-diaminoproic acid, Ia adalah salah satu daripada 22 asid amino yang membuat.

Ia ditemui oleh Drechsel pada tahun 1889 sebagai produk hidrolisis (penguraian) caseinogen. Bertahun -tahun kemudian, Fischer, Siegfried dan Hedin memutuskan bahawa ia juga merupakan sebahagian daripada protein seperti gelatin, albumin telur, konglutin, fibrin dan protein lain.

Struktur Kimia Lysine Asid Amino (Sumber: Borb, melalui Wikimedia Commons)

Kejadiannya kemudiannya ditunjukkan dalam benih benih dalam percambahan dan dalam kebanyakan protein sayur -sayuran yang diperiksa, yang menentukan kelimpahan mereka sebagai unsur konstituen umum semua protein sel.

Ia dianggap sebagai salah satu asid amino "mengehadkan" utama dalam diet yang kaya dengan bijirin dan atas sebab ini ia dianggap bahawa kualiti kandungan protein yang digunakan oleh populasi yang kurang berkembang di dunia terjejas.

Beberapa kajian telah menentukan bahawa pengambilan lisin memihak kepada pengeluaran dan pelepasan hormon insulin dan glukagon, yang mempunyai kesan penting terhadap metabolisme tenaga badan.

[TOC]

Ciri -ciri

Lysine adalah asid α-amino yang dimuatkan positif.53, yang menunjukkan bahawa, pH fisiologi, kumpulan amino substituen anda sepenuhnya terion, memberikan beban bersih positif kepada asid amino.

Kejadiannya dalam protein pelbagai jenis organisma hidup adalah hampir 6% dan pelbagai penulis menganggap bahawa lysine adalah penting untuk pertumbuhan dan pembaikan tisu yang sesuai.

Sel mempunyai banyak derivatif lisin, yang memenuhi kepelbagaian fungsi fisiologi yang besar. Di dalamnya adalah hidroksilisin, metil-lisin dan lain-lain.

Ia adalah asid amino ketogenik, yang menunjukkan bahawa metabolismenya menghasilkan rangka berkarbonat substrat perantara untuk laluan pembentukan molekul seperti asetil-CoA, dengan pembentukan badan ketone di hati di hati.

Tidak seperti asid amino penting lain, ini bukan asid amino glikogenik. Dalam erti kata lain, kemerosotannya tidak berakhir dengan pengeluaran perantara laluan yang menghasilkan glukosa.

Struktur

Lysine diklasifikasikan dalam kumpulan asid amino asas, yang rantaian sampingannya mempunyai kumpulan pengionan dengan beban positif.

Rantaian sampingannya atau kumpulan r r mempunyai kumpulan amino utama kedua yang melekat pada atom karbon dalam kedudukan ε rantaian alifatiknya, oleh itu namanya "ε-aminocaproico".

Ia mempunyai atom karbon α, yang mana atom hidrogen, kumpulan amino, kumpulan karboksil dan rantaian r sisi R, yang dicirikan oleh formula molekul (-Ch2-Ch2-Ch2-Ch2-NH3+) disambungkan.

Oleh kerana rantaian lateral mempunyai tiga kumpulan metilena, dan walaupun molekul lysine mempunyai kumpulan amino dengan cas positif terhadap pH fisiologi, kumpulan ini r ini mempunyai watak hidrofobik yang kuat, jadi ia sering "dikebumikan" dalam struktur protein, hanya meninggalkan ε- Kumpulan Amino.

Kumpulan amino rantaian sampingan lisin sangat reaktif dan, biasanya mengambil bahagian di pusat aktif banyak protein dengan aktiviti enzimatik.

Fungsi

Lysine, sebagai asid amino penting, memenuhi pelbagai fungsi seperti mikronutrien, terutamanya pada manusia dan haiwan lain, tetapi juga metabolit dalam organisma yang berbeza seperti bakteria, ragi, tumbuh -tumbuhan dan algae.

Ciri-ciri rantaian sampingannya, khususnya kumpulan ε-amino yang melekat pada rantaian hidrokarbon yang mampu membentuk jambatan hidrogen, memberikan sifat khas yang menjadikannya mengambil bahagian dalam reaksi pemangkin dalam pelbagai jenis enzim.

Ia boleh melayani anda: Flora dan Fauna Zacatecas: Spesies Lebih Banyak

Ia sangat penting untuk pertumbuhan normal dan pembentukan semula otot. Di samping itu, ia adalah molekul prekursor untuk karnitin, sebatian yang disintesis di hati, otak dan buah pinggang yang bertanggungjawab untuk mengangkut asid lemak ke mitokondria untuk pengeluaran tenaga.

Asid amino ini juga diperlukan untuk sintesis dan pembentukan kolagen, protein penting sistem tisu penghubung di dalam tubuh manusia, jadi ia menyumbang kepada penyelenggaraan struktur kulit dan tulang.

Ia mempunyai fungsi yang diiktiraf secara eksperimen dalam:

- Perlindungan usus terhadap rangsangan tekanan, pencemaran dengan patogen bakteria dan virus, dll.

- Mengurangkan gejala kecemasan kronik

- Memihak kepada pertumbuhan bayi yang tumbuh di bawah diet berkualiti rendah

Biosintesis

Manusia dan mamalia lain tidak dapat mensintesis lisin asid amino Dalam vivo Dan kerana sebab ini mereka mesti mendapatkannya dari protein haiwan dan tumbuhan yang ditelan dengan makanan.

Di dunia semulajadi, dua laluan yang berbeza telah berkembang untuk biosintesis lisin: satu yang menggunakan bakteria, tumbuh -tumbuhan dan kulat "lebih rendah" dan satu lagi yang digunakan oleh euglénides dan "unggul" kulat.

Biosintesis Lysine di Tumbuhan, Kulat dan Bakteria Rendah

Dalam organisma ini, lisin diperolehi dari asid diamineopimelic melalui laluan 7 -langkah yang bermula dengan piruvat dan separuh -The -ethical aspartate. Untuk bakteria, sebagai contoh, laluan ini membayangkan pengeluaran lisin dengan tujuan (1) sintesis protein, (2) sintesis diaminopimellate dan sintesis (3) lisin yang akan digunakan di dinding sel pepidoglin.

Aspartat, dalam organisma yang mempersembahkan laluan ini bukan sahaja menimbulkan Lisina, tetapi juga memperoleh pengeluaran metionin dan treonin.

Laluan menyimpang di ASP separuh.

Biosintesis Lysine dalam Kulat Superior dan Euglénidos

Sintesis Lysine daripada Novo Dalam kulat unggul dan mikroorganisma euglénid ia berlaku melalui perantara L-α-aminoadipato, yang diubah berkali-kali dalam pelbagai cara untuk mereka yang berlaku di bakteria dan tumbuh-tumbuhan.

Laluan ini terdiri daripada 8 langkah enzimatik, yang melibatkan 7 perantara percuma. Separuh pertama laluan berlaku di mitokondria dan mencapai sintesis α-aminoadipato. Penukaran α-aminoadipato di L-lisin berlaku kemudian di sitosol.

- Langkah pertama laluan terdiri daripada pemeluwapan molekul α-ketoglutarate dan acetyl-CoA oleh enzim homochitrate synthase, yang menghasilkan asid homocitric.

- Asid homocitric dehidrasi dalam asid Cis-homoaconitic, yang kemudiannya ditukar menjadi asid homoisocitric oleh enzim homoaconitasa.

- Asid homoisocitric dioksidakan oleh homoisosytrate dehydrogenase, yang mencapai pembentukan oxyglutarate sementara, yang kehilangan molekul karbon dioksida (CO2) dan berakhir sebagai asid α-catoadipic.

- Kompaun terakhir ini ditransmisikan oleh proses yang bergantung kepada glutamat terima kasih kepada tindakan enzim aminotransferase aminoadipate, yang menghasilkan asid L-α-aminoasipic.

- Rantaian lateral asid L-α-aminoasipic dikurangkan untuk membentuk L-α-aminooogipic-δ-semi-ASSESS.

- Sacoopine reductase kemudian catalyz. Selanjutnya imino dikurangkan dan sacoopine diperoleh.

- Akhirnya, ikatan karbon-nitrogen di bahagian glutamat safaopin adalah "dipotong" oleh enzim sacraopine dehydrogenase, menyerah sebagai produk akhir l-lisin dan α-zetoglutararate acid.

Alternatif kepada Lysine

Ujian dan analisis eksperimen yang dijalankan dengan tikus dalam tempoh pertumbuhan telah dibenarkan untuk menjelaskan bahawa ε-N-Acetyl-lysine boleh menggantikan lisin untuk menyokong pertumbuhan muda dan terima kasih ini kepada kehadiran enzim: ε-lisin acilase.

Ia boleh melayani anda: Zon Affotik: Ciri -ciri, Flora, Fauna

Enzim ini memangkinkan hidrolisis ε ε-N-acetyl-lysine untuk menghasilkan lisin dan tidak begitu cepat dan banyak kuantiti.

Degradasi

Dalam semua spesies mamalia, langkah pertama dalam degradasi lisin dipangkin oleh lysine-2-oxoglutarate enzyme reductase, yang mampu menukar lisin dan α-oxoglutarate menjadi sacalopine, derivatif asid amino dalam cecair fisiologi dan yang ada di dalamnya. Pada akhir 60 -an.

Sacroopine kembali ke α-aminoadipato δ-semialdehid dan glutamat dengan tindakan enzim sacaropine dehydrogenase. Enzim lain juga mampu menggunakan sacaropina sebagai substrat untuk hidrolyz.

Sacaropine, salah satu perantara metabolik utama dalam degradasi lisin, mempunyai kadar penggantian, dalam keadaan fisiologi, sangat tinggi, jadi ia tidak terkumpul dalam cecair atau tisu, yang telah ditunjukkan oleh aktiviti tinggi yang didapati oleh pemaju dehidrogenase.

Walau bagaimanapun, kuantiti dan aktiviti enzim yang terlibat dalam metabolisme lisin bergantung, pada tahap yang besar, pada pelbagai aspek genetik setiap spesies tertentu, kerana terdapat variasi intrinsik dan mekanisme kawalan atau peraturan tertentu.

"Sacaropinuria"

Terdapat keadaan patologi yang berkaitan dengan kehilangan asid amino seperti lisin, citrulin dan histidin melalui air kencing dan ini dikenali sebagai "saropinuria". Sacaropine adalah derivatif asid amino metabolisme lisin yang dikeluarkan bersama dengan tiga asid amino yang disebutkan dalam air kencing pesakit "saropinurik".

Sacaropine pada mulanya ditemui dalam yis bir dan merupakan pendahulu kepada lisin dalam mikroorganisma ini. Dalam organisma eukariotik yang lain, sebatian ini dihasilkan semasa degradasi lisin dalam mitokondria hepatosit

Makanan yang kaya dengan lisin

Lysine diperoleh dari makanan yang digunakan dengan diet dan purata manusia dewasa memerlukan sekurang -kurangnya 0.8 g hari ini. Ia dijumpai di banyak protein asal haiwan, terutamanya dalam daging merah seperti lembu, kambing dan ayam.

Ia berada di dalam ikan seperti tuna dan salmon dan buah -buahan laut seperti tiram, udang dan kerang. Ia juga terdapat dalam protein konstituen produk tenusu dan derivatif mereka.

Dalam makanan tumbuhan terdapat di kentang, di lada dan di daun bawang. Ia juga dalam alpukat, pic dan pear. Dalam kekacang seperti kacang Arriñonados, kacang dan soya; Dalam biji labu, dalam kacang macadamia dan di anacardos (Merey, Marañón, dll).

Faedah pengambilan anda

Asid amino ini dimasukkan ke dalam banyak ubat perumusan nutraseutikal, iaitu, diasingkan dari sebatian semula jadi, terutama tumbuhan.

Ia digunakan sebagai antikonvulsif dan keberkesanannya juga telah ditunjukkan dalam perencatan replikasi Herpes simplex virus Jenis 1 (HSV-1), yang biasanya menampakkan diri dalam momen tekanan, apabila sistem imun tertekan atau "lemah" sebagai ampul atau herpes di bibir.

Keberkesanan suplemen L-lisine untuk rawatan herpes bibir adalah disebabkan oleh fakta bahawa ini "bersaing" atau "blok" arginin, satu lagi asid amino protein, yang diperlukan untuk pendaraban HSV-1.

Telah ditentukan bahawa Lysine juga mempunyai kesan anti-ansoolit, kerana ia membantu menghalang reseptor yang terlibat dalam tindak balas terhadap rangsangan tekanan yang berbeza, selain mengambil bahagian dalam pengurangan tahap kortisol, "hormon tekanan".

Beberapa kajian telah menunjukkan bahawa ia boleh berguna untuk penghambatan tumor karsinogenik, untuk kesihatan mata, untuk kawalan tekanan darah, antara lain.

Boleh melayani anda: Media Budaya: Sejarah, Fungsi, Jenis, Penyediaan

Pada haiwan

Strategi yang sama untuk merawat jangkitan virus herpes I dalam felines adalah suplemen lisin. Walau bagaimanapun, beberapa penerbitan saintifik menegaskan bahawa asid amino ini tidak mempunyai, dalam felines, tiada harta antiviral, melainkan bertindak dengan mengurangkan kepekatan arginin.

Dalam kesihatan bayi

Pengambilan eksperimen L-lisina, yang ditambah dalam susu bayi semasa tempoh penyusuan susu ibu, telah terbukti bermanfaat untuk keuntungan jisim badan dan induksi selera makan pada kanak-kanak semasa peringkat pertama pembangunan selepas bersalin.

Walau bagaimanapun, kelebihan lisin L boleh menyebabkan perkumuhan kencing asid amino yang dibesar-besarkan, kedua-dua ciri neutral dan asas, mengakibatkan ketidakseimbangan badan mereka.

Kelebihan suplemen L-lisine dapat berakhir dalam penindasan pertumbuhan dan kesan histologi lain yang jelas dalam organ-organ penting, mungkin disebabkan oleh kehilangan asid amino dengan air kencing.

Dalam kajian yang sama, juga dibuktikan bahawa suplemen lisin meningkatkan sifat pemakanan protein sayur -sayuran yang ditelan.

Kajian serupa lain yang dijalankan pada orang dewasa dan kanak -kanak kedua -dua jantina di Ghana, Syria dan Bangladesh, mengeluarkan sifat -sifat yang bermanfaat pengambilan lisin untuk mengurangkan cirit -birit pada kanak -kanak dan beberapa keadaan pernafasan fana pada lelaki dewasa pada lelaki.

Gangguan Kekurangan Lysine

Lysine adalah, seperti semua asid amino penting dan tidak penting, yang diperlukan untuk sintesis protein sel yang betul yang menyumbang kepada pembentukan sistem organik badan.

Kekurangan lisin yang ditandakan dalam diet, kerana ia adalah asid amino penting yang tidak dihasilkan oleh badan, boleh mengakibatkan perkembangan lukisan cemas yang dimediasi oleh serotonin, sebagai tambahan kepada cirit -birit, juga berkaitan dengan reseptor serotonin.

Rujukan

1. Mangkuk, s., & Bunnik, dan. M. (2015). Duit Lysin tidak berkesan untuk pencegahan atau rawatan jangkitan herpesvirus 1 kucing dalam kucing: Kajian sistematik. Penyelidikan Veterinar BMC, sebelas(1).
2. Carson, n., Scally, b., Neill, d., & Carré, i. (1968). Saccharopinuria: Kesalahan metabolisme lysine baru. Alam, 218, 679.
3. Colina R, J., Díaz e, m., Manzanilla M, L., Araque m, h., Martínez G, G., Rossini V, m., & Jerez-Timaure, n. (2015). Penilaian tahap lisin yang boleh dicerna dalam diet dengan ketumpatan tenaga yang tinggi untuk menamatkan babi. MVZ Córdoba Magazine, dua puluh(2), 4522.
4. Fellows, b. F. C. Yo., & Lewis, m. H. R. (1973). Metabolisme lisin dalam mamalia. Jurnal Biokimia, 136, 329-334.
5. FORNAZIER, r. F., Azevedo, r. Ke., Ferreira, r. R., & VARISI, v. Ke. (2003). Lysine Catabolism: Aliran, Peranan dan Peraturan Metabolik. Jurnal Fisiologi Loji Brazil, lima belas(1), 9-18.
6. Ghosh, s., Smriga, m., Vuvor, f., Suri, d., Mohammed, h., Armah, s. M., & Scrimshaw, n. S. (2010). Kesan Lysine Duangkan Kesihatan dan Morbiditi dalam Subjek Milik Rumah Tangga Peri-Burawat Miskin di Accra, Ghana. Jurnal Pemakanan Klinikal Amerika, 92(4), 928-939.
7. Hutton, c. Ke., Perugini, m. Ke., & Gerrard, J. Ke. (2007). Perencatan Biosintesis Lysine: Strategi Antibiotik Berkembang. Biosystems molekul, 3(7), 458-465.
8. Kalogeropoul, d., Lafave, l., Schweim, k., Gannon, m. C., & Nuttall, f. Q. (2009). Pengambilan lysine dengan ketara melemahkan tindak balas glukosa kepada glukosa tertelan tanpa perubahan tindak balas insulin. Jurnal Pemakanan Klinikal Amerika, 90(2), 314-320.
9. Nagai, h., & Takeshita, s. (1961). Kesan pemakanan suplemen L-lisin terhadap pertumbuhan bayi dan kanak-kanak. Paediatria Jepun, 4(8), 40-46.
10. O'Brien, s. (2018). HealthLine. Diperoleh pada 4 September 2019, dari www.HealthLine.com/nutrition/lysine-manfaat
11. Zabriskie, t. M., & Jackson, m. D. (2000). Biosintesis Lysine dan Metabolisme dalam Kulat. Laporan Produk Semulajadi, 17(1), 85-97.