ایزولوسین: توابع

ایزولوسین عملکرد ویژه ای در متابولیسم پروتئین دارد. آمینو اسید ضروری عمدتا در ساختن بافت های جدید نقش دارد و برای بیوسنتز تقویت شده پروتئین در عضلات و کبدایزولوسین نقشی اساسی در:

• ورزش های قدرتی و استقامتی
• فشار
• بیماری ها و رژیم غذایی

ایزولوسین به عنوان یک منبع انرژی در استحکام و تحمل ایزولوسین وارد سلولهای کبدی می شود (کبد سلولها) بعد جذب از طریق پورتال رگ. با جدا شدن آمونیاک (NH3) ، ایزولوسین به آلفا کتو تبدیل می شود اسیدها. آلفا-کتو اسیدها می تواند برای تولید انرژی استفاده شود. از طرف دیگر ، از آنجا که ایزولوسین هم یک اسید آمینه گلوکوژنیک است و هم کتوژنیک ، آلفا کتو اسیدها می تواند به عنوان پیش ماده برای سنتز سوکسینیل کوآنزیم A و همچنین استیل کوآنزیم A. استفاده شود. واسطه چرخه سیترات ساکسینیل-CoA به عنوان یک بستر برای گلوکونئوژنز عمل می کند (جدید گلوکز شکل گیری) در کبد و عضلات استیل-CoA یک محصول اساسی ضروری لیپو و کتوژنز است (تشکیل اسیدهای چرب و اجسام کتون). گلوکز همچنین اسیدهای چرب و اجسام کتون نشان دهنده تأمین کننده های مهم انرژی برای بدن هستند - به ویژه در هنگام اعمال جسمی. اریتروسیت ها (قرمز خون سلولها) و مدولای کلیه کاملاً به آنها وابسته است گلوکز برای انرژی مغز فقط تا حدی ، زیرا در متابولیسم گرسنگی می تواند تا 80٪ انرژی از بدن کتون بدست آورد. وقتی گلوکز و اسیدهای چرب در عضلات تجزیه می شوند ، ATP (آدنوزین تری فسفات) ، مهمترین حامل انرژی سلول تشکیل می شود. وقتی اینطور است فسفات پیوندها توسط هیدرولیتی شکافته می شوند آنزیم ها، ADP یا AMP تشکیل می شود. انرژی آزاد شده در این فرآیند کار شیمیایی ، اسمزی یا مکانیکی مانند عضله را امکان پذیر می کند انقباضات. کمبود ایزولوسین به دلیل عملکرد اساسی در تولید انرژی ، با ضعف عضلانی ، بی حالی و خستگی، در میان سایر علائم. پس از پردازش در کبد ، تقریبا 70 درصد از کل اسیدهای آمینه ورود به خون BCAA هستند. آنها به سرعت توسط عضلات جذب می شوند. در سه ساعت اول بعد از یک وعده غذایی با پروتئین بالا ، ایزولوسین ، لوسین، و والین حدود 50-90٪ از کل اسیدهای آمینه عضلات را تشکیل می دهد. ایزولوسین برای بازسازی و نگهداری بافت های عضلانی بسیار مهم است. BCAA جز component حدود 35٪ انقباض است پروتئین ها - اکتین و میوزین - در عضله. ایزولوسین باعث ترشح ترشح می شود انسولین از سلولهای بتا لوزالمعده (پانکراس). بالا انسولین غلظت در خون سرعت جذب اسید آمینه به میوسیت ها (سلول های عضلانی) را تسریع کنید. انتقال بیشتر اسیدهای آمینه به داخل میوسیت ها منجر به فرآیندهای زیر می شود:

• افزایش تجمع پروتئین در عضلات
• کاهش سریع غلظت هورمون استرس کورتیزول ، که باعث تجزیه عضله و جلوگیری از جذب اسید آمینه به سلولهای عضلانی می شود
• ذخیره بهتر گلیکوژن در میوسیت ها ، حفظ گلیکوژن عضلانی.

سرانجام ، مصرف غذاهای غنی از ایزولوسین ، لوسین و والین منجر به رشد بهینه عضلات و حداکثر بهبودی سریع می شود. علاوه بر ایزولوسین ، اسیدهای آمینه آرژینین و فنیل آلانین ، لوسین و والین نیز نمایشگاه دارند انسولیناثرات تحریک کننده ، با قوی ترین لوسین. بیوتین، ویتامین B5 (اسید پانتوتنیک) و ویتامین B6 (پیریدوکسین) برای تجزیه و تبدیل BCAA ضروری است. فقط به عنوان یک نتیجه از عرضه کافی از این ویتامین ها می تواند زنجیره شاخه ای اسیدهای آمینه متابولیزه و استفاده بهینه شود. چندین مطالعه نشان می دهد که هر دو تحمل ورزش و آموزش قدرت نیاز به مصرف پروتئین افزایش یافته است. برای حفظ مثبت نیتروژن تعادل - مربوط به بازسازی بافت - پروتئین مورد نیاز روزانه بین 1.2 تا 1.4 گرم در هر کیلوگرم وزن بدن است تحمل ورزشکاران و 1.7-1.8 گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن برای استحکام ورزشکاران در حین ورزش های استقامتیبه ویژه از ایزولوسین ، لوسین و والین برای تولید انرژی استفاده می شود. هنگامی که ذخیره گلیکوژن در کبد و ماهیچه ها با پیشرفت فعالیت های ورزشی به طور فزاینده ای تخلیه می شود ، تأمین انرژی از این اسیدهای آمینه افزایش می یابد. استحکام همچنین ورزشکاران باید از مصرف زیاد آمینو اسیدهای شاخه ای به خصوص قبل از تمرین اطمینان حاصل کنند. به این ترتیب ، بدن هنگام انجام فعالیت بدنی از عضلات BCAA خود استفاده نمی کند و از کاتابولیسم پروتئین جلوگیری می شود. تأمین BCAA نیز پس از آموزش توصیه می شود. ایزولوسین پس از پایان تمرین به سرعت سطح انسولین را افزایش می دهد ، تجزیه پروتئین ناشی از ورزش قبلی را متوقف می کند و رشد مجدد عضلات را آغاز می کند. علاوه بر این ، BCAA منجر به کاهش چربی بیشتر می شود. برای استفاده بیشتر از BCAA از نظر عضله سازی ، باید همه آنها را با هم و در ترکیب با سایر پروتئین ها مصرف کرد. مصرف جدا شده ایزولوسین یا لوسین یا والین ممکن است به طور موقت بیوسنتز پروتئین برای عضله سازی را مختل کند. مصرف BCAA به تنهایی باید مورد انتقاد قرار گیرد ، خصوصاً قبل از آن آموزش استقامت، به دلیل اکسیداسیون تحت فشار و اوره حمله کردن تجزیه 1 گرم BCAA حدود 0.5 گرم از آن تولید می کند اوره. بیش از اندازه اوره غلظت باعث فشار بر ارگانیسم می شود. بنابراین ، در ارتباط با مصرف BCAA ، افزایش مصرف مایعات بسیار مهم است. با کمک مایعات فراوان می توان اوره را از طریق کلیه به سرعت از بین برد. سرانجام ، افزایش مصرف ایزولوسین ، لوسین یا والین باید در حین ورزش استقامتی اندازه گیری شود. بهبود عملکرد برای ورزشکار استقامت فقط زمانی اتفاق می افتد که از BCAA استفاده شود آموزش ارتفاع یا آموزش در گرمای زیاد. در نتیجه مصرف زیاد پروتئین یا جسمی فشار، مقادیر زیاد نیتروژن در شکل آمونیاک (NH3) در نتیجه تجزیه پروتئین تولید می شود. این یک اثر عصبی در غلظت های بالاتر است و می تواند منجر شود ، به عنوان مثال ، در انسفالوپاتی کبدی. این شرط به طور بالقوه قابل برگشت است مغز اختلال عملکرد که ناشی از ناکافی بودن است دفع مسمومیت عملکرد کبد از همه مهمتر ، ایزولوسین و لوسین می توانند تجزیه مواد سمی را افزایش دهند آمونیاک در عضلات - یک مزیت قابل توجه برای ورزشکار. در کبد ، آرژینین و اورنیتین این کار را انجام می دهند. مطالعات علمی نشان داده است که حکومت از 10-20 گرم BCAA تحت فشار می تواند ذهنی را به تأخیر بیندازد خستگی. با این حال ، هنوز هیچ مدرکی مبنی بر اسیدهای آمینه با شاخه شاخه وجود ندارد رهبری برای بهبود عملکرد به طور مشابه ، سازگاری بهتر با ورزش اثبات نشده است.

ایزولوسین در شرایط ورزش ناشی از استرس

در طی فشارهای جسمی و ورزشی ، مانند آسیب دیدگی ، بیماری و جراحی ، بدن پروتئین را با سرعت بیشتری تجزیه می کند. افزایش مصرف غذاهای غنی از ایزولوسین می تواند این مسئله را خنثی کند. کاتابولیسم پروتئین با افزایش سریع انسولین در سطح ایزولوسین متوقف می شود و باعث جذب اسید آمینه به سلول ها و تحریک تجمع پروتئین می شود. آنابولیسم پروتئین برای تشکیل بافت جدید بدن یا بهبود آن مهم است زخم و برای افزایش مقاومت در برابر عفونت ها. سرانجام ، ایزولوسین به تنظیم متابولیسم و ​​دفاع بدن کمک می کند. به این ترتیب می توان از عملکردهای مهم عضلانی در طی افزایش استرس جسمی پشتیبانی کرد.

ایزولوسین در بیماری ها و رژیم های غذایی

بیماران حاد یا بهبودی نیاز بیشتری به اسیدهای آمینه ضروری. به دلیل مصرف ناکافی غالباً پروتئین با کیفیت بالا و مصرف محدود غذا ، افزایش مصرف ایزولوسین ، لوسین و والین به ویژه توصیه می شود. BCAA می تواند بهبودی را تسریع کند - بهبودی. مزایای خاص ایزولوسین در شرایط زیر اتفاق می افتد:

• سیروز کبدی
• کما هپاتیک
• جنون جوانی
• فنیل کتونوریا (PKU)
• سندرم دیستون

کما هپاتیکوم شدیدترین شکل انسفالوپاتی کبدی است - مرحله 4 - اختلال عملکرد برگشت پذیر مغز ناشی از عملکرد سم زدایی ناکافی کبد. آسیب عصب در سیستم عصبی مرکزی منجر به بیهوشی بدون واکنش به محرک های درد (کما) ، انقراض رفلکس های عضلانی و سفتی عضله با خم شدن و وضعیت کششی می شود. کاهش عملکرد کبد منجر به انسولین اضافی می شود که انتقال بیشتر اسیدهای آمینه از جمله ایزولوسین به عضلات را فراهم می کند. در نتیجه ، غلظت ایزولوسین در خون کاهش می یابد. از آنجا که BCAA و اسید آمینه ضروری تریپتوفان از سیستم حمل و نقل یکسانی در خون استفاده می کنند ، یعنی همان پروتئین های حامل ، تریپتوفان به دلیل پایین بودن سطح ایزولوسین سرم می تواند حامل های آزاد زیادی را اشغال کرده و به سمت سد خونی مغزی منتقل شود. L-tryptophan با 5 اسید آمینه دیگر در سد خون مغز برای ورود به مایعات مغذی رقابت می کند مغز - یعنی با BCAA و اسیدهای آمینه معطر فنیل آلانین و تیروزین. به دلیل وجود بیش از حد تریپتوفان در مغز ، فنیل آلانین ، پیش ماده کاتکول آمین ها مانند هورمونهای استرس اپی نفرین و نوراپی نفرین نیز علاوه بر تیروزین و BCAA جابجا می شود. سرانجام ، تریپتوفان می تواند بدون مانع از سد مغز خون عبور کند. به دلیل جابجایی فنیل آلانین ، فعال سازی سمپاتیک در مغز وجود ندارد و باعث محدود شدن سنتز کاتکول آمین در مدولای فوق کلیه می شود. در سیستم عصبی مرکزی ، تریپتوفان به سروتونین تبدیل می شود که به عنوان هورمون بافتی یا انتقال دهنده عصبی در سیستم عصبی مرکزی ، سیستم عصبی روده ، سیستم قلبی عروقی و خون عمل می کند. افزایش سطح تریپتوفان در نهایت منجر به افزایش تولید سروتونین می شود. در موارد اختلال عملکرد کبد ، مقادیر بیش از حد سروتونین قابل تجزیه نیست ، که به نوبه خود منجر به خستگی شدید و حتی بیهوشی می شود. افزایش مصرف ایزولوسین از افزایش تولید سروتونین از طریق مکانیسم جابجایی تریپتوفان هم در خون و هم در سد خونی-مغزی و جلوگیری از جذب تریپتوفان به مایع مغذی مغز جلوگیری می کند. به این ترتیب ایزولوسین با بروز کما کبدی خنثی می کند. با کاهش سطح تیروزین در خون ، BCAA ، می توان از ایزولوسین در روانپزشکی ارتومولکولی ، به عنوان مثال در اسکیزوفرنی استفاده کرد. تیروزین پیش ماده دوپامین ، انتقال دهنده عصبی در سیستم عصبی مرکزی از گروه کاتکول آمین است. غلظت بیش از حد زیاد دوپامین در بعضی مناطق مغزی منجر به افزایش تحریک پذیری اعصاب مرکزی می شود و با علائم اسکیزوفرنی مانند اختلالات نفسانی ، اختلالات فکر ، وهم ، بی قراری حرکتی ، کناره گیری اجتماعی ، فقر عاطفی و ضعف اراده همراه است. ایزولوسین ، لوسین و والین همچنین می توانند مزایای خاصی در درمان فنیل کتونوریا (PKU) داشته باشند. PKU نوعی اختلال متابولیک مادرزادی است که در آن اسید آمینه فنیل آلانین تجزیه نمی شود. در افراد مبتلا ، فنیل آلانین در ارگانیسم تجمع می یابد ، که می تواند منجر به آسیب عصبی و متعاقباً به یک اختلال روانی شدید با صرع - تشنج های خودبخودی رخ دهد. سطح بالای ایزولوسین سرم باعث کاهش اتصال فنیل آلانین به پروتئین ها در خون و غلظت آن در سد خونی مغزی می شود و باعث کاهش جذب فنیل آلانین به مغز می شود. بنابراین ، با کمک BCAA می توان غلظت غیرطبیعی فنیل آلانین را هم در خون و هم در مغز نرمال کرد. بعلاوه ، با کمک آمینو اسیدهای شاخه ای ، مزایایی برای افرادی که به اصطلاح سندرم دیستونیک دارند (دیسکینزی تاردا) وجود دارد. این اختلال ، از جمله موارد دیگر ، با حرکات غیر ارادی عضلات صورت ، به عنوان مثال ، بیرون آمدن اسپاسم از زبان ، اسپاسم های گلوله ، خم شدن اسپاسمال سر و بیش از حد کشیدن تنه و اندام ها ، تورتیکولیس و همچنین مشخص می شود. حرکات پیچشی مانند در ناحیه گردن و کمربند شانه با حفظ هوشیاری. افراد آگاه از رژیم غذایی که غالباً به میزان کافی پروتئین ندارند یا در درجه اول از غذاهای کم ایزولوسین استفاده می کنند ، نیاز بیشتری به BCAA دارند. مصرف ایزولوسین ، لوسین و والین باید سرانجام افزایش یابد تا بدن در طولانی مدت از ذخایر پروتئین خود مانند منابع موجود در کبد و عضلات استفاده نکند. از دست دادن پروتئین در عضلات منجر به کاهش بافت عضلانی فعال متابولیکی می شود. هرچه فرد رژیم لاغر توده عضلانی خود را از دست بدهد ، میزان متابولیسم پایه کاهش می یابد و بدن کالری کمتری مصرف می کند. در نهایت ، یک رژیم غذایی باید هدف حفظ بافت عضلانی یا حتی افزایش آن از طریق ورزش باشد. در همان زمان ، باید درصد چربی بدن کاهش یابد. در طول رژیم ، BCAA به جلوگیری از تجزیه پروتئین و در نتیجه کاهش میزان متابولیسم پایه و همچنین افزایش تجزیه چربی کمک می کند. دفاع ایمنی تا حد زیادی حفظ می شود. یک مطالعه جدید در دانشگاه ایالتی آریزونا نشان می دهد که یک رژیم غذایی غنی از آمینو اسیدهای شاخه ای می تواند میزان متابولیسم پایه را روزانه 90 کیلو کالری افزایش دهد.

ایزولوسین به عنوان یک عنصر اصلی برای سنتز اسیدهای آمینه غیر ضروری

به واکنشهایی که اسیدهای آمینه به تازگی تشکیل شده اند ترانس آمیناسیون می گویند. در این فرآیند ، گروه آمینه (NH2) یک اسید آمینه ، مانند ایزولوسین ، آلانین، یا آسپارتیک اسد، به یک اسید آلفا-کتو ، معمولاً آلفا-کتوگلوتارات منتقل می شود. بنابراین آلفا-کتوگلوتارات ، مولکول پذیرنده است. محصولات یک واکنش ترانس آمینیشن یک اسید آلفا-کتو است ، مانند پیروات یا اگزالو استات و اسید آمینه غیر ضروری گلوتامیک اسید یا نمک اسید گلوتامیک، به ترتیب. برای انجام آزمایش های پیوندی ، ویژه آنزیم ها مورد نیاز است - به اصطلاح ترانس آمینازها. دو ترانس آمیناز مهم عبارتند از: آلانین آمینوترانسفراز (ALAT) ، همچنین به عنوان شناخته می شود نمک اسید گلوتامیک پیروات ترانس آمیناز (GPT) و آسپارتات آمینوترانسفراز (ASAT) ، همچنین به عنوان شناخته شده است نمک اسید گلوتامیک اگزالو استات ترانس آمیناز (GOT). اولی تبدیل به آلانین و آلفا-کتوگلوتارات به پیروات و گلوتامات ASAT آسپارتات و آلفا-کتوگلوتارات را به اگزالواستات و گلوتامات تبدیل می کند. کوآنزیم تمام ترانس آمینازها ، پیریدوکسال مشتق شده ویتامین B6 است فسفات (PLP) PLP به طور آزادانه به آنزیم ها و برای فعالیت بهینه ترانس آمیناز ضروری است. واکنش های ترانس آمیناسیون در کبد و سایر اندام ها موضعی است. انتقال آلفا آمینو نیتروژن از ایزولوسین به یک اسید آلفا کتو توسط ترانس آمینازها با تشکیل گلوتامات در عضلات رخ می دهد. گلوتامات "مرکز" متابولیسم آمینو ازت در نظر گرفته می شود. این ماده نقشی اساسی در تشکیل ، تبدیل و تجزیه اسیدهای آمینه دارد. گلوتامات بستر شروع سنتز پرولین ، اورنیتین و گلوتامین. دومی یک اسید آمینه ضروری برای انتقال نیتروژن در خون ، بیوسنتز پروتئین و دفع پروتون ها در کلیه به شکل NH4. گلوتامات عمده تحریک کننده انتقال دهنده عصبی در مرکز سیستم عصبی. به گیرنده های خاص گلوتامات متصل می شود و بنابراین می تواند کانال های یونی را کنترل کند. به طور خاص ، گلوتامات نفوذ پذیری را افزایش می دهد کلسیم یونها ، یک پیش شرط مهم برای عضله است انقباضات. گلوتامات با تقسیم گروه کربوکسیل - دکربوکسیلاسیون به گاما آمینوبوتیریک اسید (GABA) تبدیل می شود. GABA متعلق به ماده بیوژنیک است آمین ها و مهمترین بازدارنده است انتقال دهنده عصبی در ماده خاکستری مرکز سیستم عصبی. این سلول های عصبی را مهار می کند مخچه.