Aminoacizii esentiali si rolul fiecaruia in organism si de unde pot fi procurati

Aminoacizii sunt substante organice pe baza carora, in urma reactiilor metabolice, de obicei, se construiesc si se degradeaza proteinele. Sunt practic constituenti ai proteinelor. Toate proteinele contin aceiasi 20 de aminoacizi, dar in diferite combinaţii (inclusiv cu alte componente - glucide, lipide, elemente anorganice etc.) si aranjamente chimice. Dintre cei 20 de aminoacizi, 8 trebuie furnizati prin alimentatie, ceilalti 12 putand fi produsi de organism chiar daca ei nu au fost prezenti in alimentatie. Cei 8 aminoacizi care nu pot fi sintetizati se numesc esentiali sau „indispensabili". Termenul de "esenţial" se aplica in nutritie pentru orice componenta nutritionala care nu poate fi produsa in organism, si, in consecinta, nu trebuie sa lipseasca din alimentatie. Ea se refera nu doar la aminoacizi, dar si la alte substante: grasimi (omega 3, omega 6), vitamine.

Aminoacizii esentiali sunt deosebit de importanti in perioada de crestere (in mod special la sugari). Cei 8 aminoacizi esentiali sunt: Izoleucina (Ile), Leucina (Le), Lizina (Lys), Metionina (Met), Fenilalanina (Phe), Treonina (Thr), Triptofanul (Trp) si Valina (Val). Acestora li se adauga 2 aminoacizi semiesentiali, dar care figureaza adesea alaturi de aminoacizii esentiali in terminologia oficiala: cisteina (Cis) si tirozina (Tyr). Uni specialisti pun pe lista cu aminoacizi esentiali si histidina (His), dar acesta este indispensabil doar la sugari, adultii fiind capabili sa-l sintetizeze..

Aminoacizii esentiali sunt necesari pentru sinteza unor substante biologice importante in organism: hormonii tiroidieni, catecolaminele (fenilalanina/tirozina), serotonina (triptofan), histamina (histidina) etc. Iata care este rolul fiecarul amionacid esential in organism:

Valina - insuficienta ei in alimentatie provoaca scaderea consumului de hrana si dereglari de coordonare a miscarilor;Lizina - intra in componenta triptofanului si metioninei. Insuficienta de lizina in dieta are drept consecinta dereglarea

circulatiei sanguine, micsorarea numarului de eritrocite in sange si continutului de hemoglobina, provoaca oboseala muschilor, dereglari în calcificarea oaselor, cefalee, vertijuri, greata, voma, anemie;

Metionina - normalizeaza metabolismul lipidelor si al fosfolipidelor in ficat si se recomanda la profilaxia si tratarea aterosclerozei. Metionina este necesarala functionarea suprarenalelor si la sinteza adrenalinei;

Treonina   - in lipsa ei se micsoreaza masa corpului si se incetineste cresterea;Triptofanul   - participa la sinteza albuminei si globulinei si mentinerea echilibrului azotat, la sinteza proteinelor serice si

a hemoglobinei, a acidului nicotinic si joaca un rol important în profilaxia pelagrei;Fenilalanina - participa la normalizarea functiei glandei tiroide si a suprarenalelor;Histidina - participa la sinteza hemoglobinei. Decarboxilarea histidinei contribuie la formarea histaminei, care dilata

vasele, mareste permeabilitatea peretilor lor;Leucina - contribuie la normalizarea bilantului de azot, a metabolismului proteic si glucidic;Izoleucina   - intra în componenta proteinelor organismului. Lipsa izoleucinei în ratia alimentara provoaca echilibru

azotat negativ;

Sursele de aminoacizi esentiali sunt proteinele din alimentatie. Proteinele cu inalta valoare biologica sau complete contin toti aminoacizii esentiali (de exemplu, proteinele din lapte, ou) in timp ce in proteinele incomplete (proteinele vegetale, cu exceptia proteinei de soia, care este una completa) lipsesc unul sau mai multi aminoacizi esentiali. 

Metabolismul aminoacizilor

Toate celulele contin proteine si nici un act vital nu are loc fara participarea lor. Proteinele pot avea diferite functii cum sunt cea structurala, sau catalitica, sau de transport s.a., dar orice functie presupune uzura in procese cum sunt descuamarea pielii si mucoaselor, degradarea si eliminarea secretiilor proteice. Proteinele se degradeaza pana la aminoacizi pentru a fi sinteti-zate ele insele sau altele. In medie, timpul de injumatatire, T1/2, al proteinelor umane este de circa 80 zile. Intensitatea activitatii metabolice a tesuturilor determina marimea T1/2. Pentru ficat T1/2 = 7 - 10 zile, insa pentru os el este mult mai lung. La organismele tinere sau cele adulte in anumite situatii (de exemplu gestatia) are loc formarea de noi tesuturi ceea ce accelereaza sinteza proteica. Pe de alta parte are loc si trans-formarea ireversibila a proteinelor in produsi ne-proteici.

Pentru aceste nevoi de innoire, dezvoltare si completare, organismul face apel la masa metabolica de aminoacizi. Aceasta contine ami-noacizii liberi din sange (5-8 mg azot%) si din alte lichide extracelulare. Ei provin din dislocarea tisulara, digestia proteinelor alimentare sau sinteza de novo din compusi neproteici. Organismul uman nu este capabil sa sintetizeze toti cei 20 aminoacizi. 8 dintre acestia sunt aminoacizi esentiali care nu pot fi sintetizati si 2 aminoacizi semiesentiali a caror viteza de sinteza in perioada de crestere este mica si trebuie procurati din surse exogene. Restul de 10 amino-acizi sunt neesentiali (tab.1). Din punct de vede-re nutritiv termenii esential si neesential sunt corecti, adica aminoacizii esentiali nu pot fi obtinuti de organism decat pe cale nutritiva ceea ce sugereaza importanta lor. Din punct de vedere biologic lucrurile par a sta invers, aminoacizii esentiali nu sunt atat de importanti de vreme ce organismul a evoluat spre incapacitatea de a-i sintetiza.

Principalele implicatii medicale legate de aminoacizii neesentiali sunt legate de lipsa sau insuficienta lor in dieta umana. Intrucat anumite cereale au grauntele sarace in triptofan si lizina, in regiunile in care dieta se bazeaza pe aceste plante ca surse de proteine, dieta din care lipseste laptele, pestele, carnea in general, se intalnesc grave deficiente de nutritie. Kwashiorkorul (malnutritia proteocalorica) si marasmul sunt boli endemice ale Africii de Vest. Kwashiorkorul apare la copilul intarcat pe o dieta bazata pe amidon si saraca in proteine. In marasm sunt deficitare atat caloriile cat si aminoacizii.

Tabelul 1. Aminoacizi esentiali, semiesentiali si neesentiali(*aminoacid semiesential).

Pentru utilizarea aminoacizilor organis-mul nu face discriminare intre aminoacizi endo- si cei exogeni (captati prin absorbtie intestinala). O molecula de aminoacid trece de mai multe ori prin masa metabolica pana cand va iesi din circuit printr-o transformare ireversibila, care poate fi:

·       dezaminare cu formare de NH3 care este transformat in uree (ureogeneza),

·       decarboxilare cu formare de amine biogene,

·       degradarea catenei de carbon urmata de glu-coformare si/sau cetoformare,·       transformare in compusi neproteici.Mentinerea concentratiei constante a aminoacizilor circulanti in sange intre mese depinde de balanta dintre eliberarea lor

din stocurile endogene si utilizarea lor in diverse tesuturi. Muscu-latura genereaza mai mult de 50% din pool-ul total de aminoacizi in timp ce ficatul este organul in care azotul aminic din aminoacizi este eliberat sub forma de uree. Astfel, muschiul si ficatul joaca un rol important in turnoverul de aminoacizi. Mai mult de 50% din aminonitrogen (azot aminic) este transportat de la muschi la ficat si alte tesuturi de alanina (vezi si ciclul Felig-Malette) si de glutamina. In schimb muschiul capteaza din circulatia sanguina mici cantitati de serina, cisteina si glutamat. Ficatul si intestinul(tesutul splahnic) capteaza intens alanina si glutamina de la diferite tesuturi extrahepatice. In intestin glutamina pune in libertate NH3. Rinichiul este principala sursa care elibereaza serina, acest organ captand din circulatie glutamina, prolina si glicina. Creierul capteaza in special valina iar capacitatea creierului de sobolan de a oxida aminoacizii cu catena rami-ficata (Leu, Ile, Val) este de 4 ori

Esentiali si semiesentiali Neesentiali

Arginina*Histidina*FenilalaninaIzoleucinaLeucinaLizinaMetioninaTreoninaTriptofanValina

AlaninaAsparaginaAspartatCisteinaGlicinaGlutamatGlutaminaProlinaSerinaTirozina

mai mare decat cea a muschiului si ficatului. In figura 1 apare schematizat schimbul de aminoacizi de la un organ la altul in perioada postprandiala (postabsorbtiva) a aminoacizilor.

Zilnic 5-7 g azot proteic se transforma in compusi neproteici si 2-3 g N se elimina din organism. Aceasta cantitate trebuie recuperata pe cale alimentara. Un aport insuficient determina un bilant de azot negativ N = Ning - Nelim 0. Aceiasi situatie apare in cazul bolilor degenerative, in infectii, hemoragii. La un organism adult sanatos care consuma hrana mixta, N = 0 (bilant de azot nul). La copii, la care procesele anaboli-zante precumpanesc procesele catabolizante, bi-lantul de azot este pozitiv. Aceiasi situatie o intalnim la convalescentii cu reparatii tisulare sau la femeile gravide.

Necesarul de proteine alimentare scade cu varsta. Sugarului pana la 3 luni ii sunt necesare zilnic 2,3 g proteine/kgc, iar un adult necesita minimum 0,6 g/kgc. Aceste valori se refera la o proteina de referinta, cu valoare biologica maxima. Alimen-tatia obisnuita a adultului trebuie sa contina 1,2 g proteine/kgc, 1/3 cel putin fiind de origine animala. Cu cat compozitia proteinelor este mai apropiata de cea a proteinelor tisulare cu atat valoarea biologica a lor este mai mare. Astfel, la un adult se poate realiza N = 0 cu 20 g proteine din oua sau 27 g proteine din lapte, carne sau 42 g proteine din grau (gluten).

Caile generale de degradare a ami-noacizilorSpre deosebire de glucide sau lipide, in organism nu exista rezervoare de proteine. Aminoacizii in exces, care nu sunt

incorporati in proteine sunt metabolizati sau inglobati in masa metabolica. Conversia aminonitrogenului/NH3 in uree se face cu o viteza apreciabila prin parcurgerea etapelor: dezaminarea oxidativa, trans-dezaminarea, transportul NH3 si ciclul ureogenetic.

Figura 1. Schimbul intre organe a aminoacizilor absorbiti digestiv. Se remarca drumul Ala si Gln (sa-getile ingrosate).