Что такое серосодержащие аминокислоты
Наверное, ни для кого не секрет, что аминокарбоновые кислоты (аминокислоты) – это бусины в сложной цепочке белков любого живого организма. Но мало кто знает, что практически все они были открыты во второй половине прошлого столетия.
Интересующие нас в этой статье биогенные серосодержащие аминокислоты – это цистеин и метионин. Попробуем обогатить знания читателя об этих двух органических соединениях с точки зрения биохимии и биологии нашего здоровья.
Кирпичики, из которых строится белок
Аминокислоты (серосодержащие в том числе) - довольно широко представленные в природе органические соединения. Сегодня нам известно более 500 аминокислот. При этом 240 из них встречаются в окружающей среде в свободном виде, а все остальные являются промежуточными продуктами обменных процессов в живых организмах.
И сегодня остается загадкой, почему из всего этого многообразия в белках человека встречается только 20 аминокислот (на фото выше). Они носят название биогенных, или участвующих в биосинтезе белка. Среди этих «избранных» только две являются серосодержащими аминокислотами. Это метионин (Methionine) и цистеин (Cysteine), в составе которых имеется атом серы.
Все аминокислоты для нашего организма делятся на две группы: незаменимые (те, которые не синтезируются в организме человека) и заменимые (те, что организм может произвести сам). Цистеин относится ко второй группе, а вот метионин - к первой, которую мы должны получать с пищей - именно с ним связаны патологии, которые обусловлены нарушением обмена серосодержащих аминокислот. Но обо всем по порядку.
Что такое C5H11NO2S?
Метионин в чистом виде – это бесцветные кристаллы, довольно неприятно пахнущие и растворимые в воде. Это аминокислота, которая в нашем организме служит поставщиком метильных групп и серы. Как уже говорилось, метионин является незаменимой серосодержащей аминокислотой и не синтезируется в организме.
Он поступает с пищей и используется нашими клетками для собирания на рибосомах собственных белков. Эта серосодержащая аминокислота содержится в белке молока (казеин), в яйцах, кунжуте, муке, свинине и курятине, рыбе (лосось и тунец), в пшенице и овсе, в бобовых, во всех зеленых овощах, в сыре пармезан и моцарелла.
Кроме того, современная фармакология имеет в своем арсенале препараты, которые абсолютно идентичны метионину. Благодаря его роли в синтезе белка и жирорастворимым свойствам данные средства широко используются в спортивной сфере.
Значение метионина для организма
Биохимия обмена серосодержащих аминокислот поставляет нашему организму серу и метильные группы. Данная аминокислота играет значительную роль в синтезе цистеина, таурина, адреналина и мелатонина.
Функции ее в организме разнообразны и довольно широки:
- Участвует в снижении уровня холестерина и способствует профилактике атеросклероза.
- Выступает гепатопротектором – защищает печень от отложения излишков жира, восстанавливает ее структуру.
- Благотворно влияет на состояние почек и выделительной системы.
- Выступает в роли антидепрессанта, восстанавливает и нормализует сон, устраняет хроническую усталость.
- Улучшает состояние кожи, ногтей и волос.
- Способен обезвреживать токсические металлы, свободные радикалы и таким образом обеспечивать интоксикацию организма.
- Улучшает состояние суставов. Доказано, что у больных артритом, количество серы в хрящах уменьшено в 3 раза по сравнению с нормой.
И это далеко не полный перечень. Считается, что для обеспечения нашего организма этой аминокислотой, необходимо в сутки получать 19 мг метионина на 1 килограмм веса.
C3H7NO2S – протектор и очиститель
Цистеин – аминокислота, которая синтезируется в нашем организме из метионина. Процесс этот многоступенчатый и происходит при наличии специфических ферментов, витаминов. Сбой в нем может произойти на каждом этапе, и это также связано с патологиями обмена серосодержащих кислот.
Производными распада цистеина являются таурин и глутатион. Первое – белок, который отвечает за адекватную работу головного мозга, а второе играет важную роль в работе иммунной системы. Сам же цистеин влияет на состояние кожи (отвечает за синтез коллагена) и процессы детоксикации. Он входит также в состав многих ферментов пищеварительного тракта.
Значение для организма
Следует отметить такие положительные функции этой аминокислоты:
- Цистеин улучшает рост волос, обеспечивая синтез коллагена, что положительно влияет и на формирование кожи, структуру ногтей.
- Эта серосодержащая аминокислота влияет на формирование мышц и сжигание жира.
- Выполняет функции антиоксиданта, выводя токсины, особенно при одновременном приеме витамина С и селена.
- Активирует лейкоциты и лимфоциты, влияя на их противовирусные, противоопухолевые, противовоспалительные свойства.
Суточная норма цистеина для здорового взрослого человека – до 3 грамм в сутки. При этом повышение дозы может привести к токсическому отравлению.
Красивая цветная реакция
Определить наличие метионина и цистеина легко, и этот опыт часто показывают в старших классах школы. Реакция на серосодержащие аминокислоты (реакция Фоля) - одно из немногих именных, красивых и зрелищных химических преобразований.
Делается это так. В пробирку, где находится ацетат свинца (1 мл), добавляют раствор гидроксида натрия 10% и куриный белок. Затем смесь нагревают. В пробирке появляется черный осадок, и чем он темнее, тем больше серосодержащих аминокислот имеется в растворе.
В основе реакции лежит расщепление щелочью серы с образованием сероводорода, который связывается с натрием и выпадает в осадок.
Реакция широко применяется в клинико-биологических исследованиях, фармацевтике.
Дефицитные состояния
Гомоцистинурия – наследственная патология обмена серосодержащих аминокислот. Поражает нервную, кожно-мышечную, сосудистую системы, сопровождается отставанием в умственном развитии, судорогами, патологиями хрусталика глаза и зрительных нервов, нарушениями в формировании скелета и мышц.
Частота патологии - 1 случай на 100 тысяч новорожденных. В случае ранней диагностики данного вида энзимопатии лечение включает диету с исключением метионина и витаминную терапию.
Это не единственная патология обмена серосодержащих аминокислот, но остальные являются еще более редкими.
Приобретенные нарушения
Дефицитные состояния обычно проявляют себя в виде ломкости ногтей, выпадении волос, отечности мягких тканей, обострений болезней сердца, печени и почек.
Людям с повышенной кислотностью желудка прием продуктов, богатых метионином, практически противопоказан. Избыток его в организме вызывает аллергии, сонливость и расстройства пищеварительной системы.
А вот при стрессах и физических нагрузках наш организм требует увеличения серосодержащих аминокислот в рационе. Кроме того, беременным женщинам не стоит пренебрегать продуктами, богатыми ими. Это залог нормального формирования нервной системы у плода.
Помощник при похудении
В пятерке аминокислот, которые помогут сбросить лишний вес, цистеин занимает не последнее место.
Эта аминокислота сигнализирует мозгу о том, что желудок уже полон. Благодаря цистеину мы чувствуем себя сытыми. А это ведет к недопущению переедания, снижению веса и увеличению скорости похудения.
Ешьте брокколи, овсянку с бананами, яйца, морскую рыбу - и эта анорексигенная аминокислота поможет добиться стройности фигуры.