Глицин: аминокислота и её применение¶

Глицин — простейшая по строению аминокислота, единственная из двадцати стандартных аминокислот, не содержащая асимметрического атома углерода и, следовательно, не имеющая оптических изомеров. Его молекулярная формула — NH₂—CH₂—COOH, а систематическое название — аминоуксусная кислота. Глицин относится к заменимым аминокислотам: организм человека способен синтезировать его самостоятельно, поэтому он не является незаменимым компонентом пищи. Помимо участия в построении белков, глицин выполняет роль нейромедиатора тормозного действия в центральной нервной системе, что определяет его широкое применение в медицине.

¶Физико-химические свойства

При нормальных условиях глицин представляет собой бесцветные кристаллы сладковатого вкуса, хорошо растворимые в воде и практически нерастворимые в неполярных органических растворителях. Температура плавления составляет около 232 °C с разложением. Как и другие аминокислоты, глицин существует в виде цвиттер-иона: в водном растворе аминогруппа протонирована, а карбоксильная группа диссоциирована. Изоэлектрическая точка находится при pH около 6,0. Вещество амфотерно — образует соли как с кислотами, так и с основаниями.

Впервые глицин был выделен в 1820 году французским химиком Анри Браконно при гидролизе желатина, где он содержится в особенно больших количествах. Название происходит от греческого γλυκύς — «сладкий», что отражает вкус кристаллов.

¶Биологическая роль

Глицин участвует в ряде ключевых биохимических процессов:

• Синтез белков. Это одна из наиболее часто встречающихся аминокислот в структурных белках, прежде всего в коллагене и эластине. Каждая третья аминокислота в коллагене — глицин, что обеспечивает плотную упаковку тройной спирали.
• Нейромедиация. Глицин служит тормозным нейромедиатором в спинном мозге и стволе головного мозга, связываясь с глициновыми рецепторами и снижая возбудимость нейронов.
• Коферментная функция. Глицин входит в состав глутатиона — важнейшего антиоксиданта клетки.
• Синтез гема. Совместно с сукцинил-КоА глицин участвует в образовании порфиринового кольца гема — основы гемоглобина.
• Метаболические пути. Из глицина образуются серин, креатин, пуриновые основания и желчные кислоты.

¶Применение в медицине

Наибольшую известность глицин получил как лекарственное средство. В России и ряде стран постсоветского пространства выпускаются таблетки глицина, предназначенные для рассасывания под языком. Препарат позиционируется как средство, улучшающее обмен веществ в тканях мозга и оказывающее мягкое успокаивающее действие.

Показания, указываемые производителями, включают:

Механизм действия при сублингвальном приёме основан на том, что глицин способен проникать через гематоэнцефалический барьер и выступать в роли тормозного нейромедиатора, а также модулировать NMDA-рецепторы. Препарат обычно рассматривается как малотоксичный; побочные эффекты редки и включают возможные аллергические реакции.

Следует отметить, что доказательная база клинической эффективности глицина в качестве ноотропа и анксиолитика остаётся предметом дискуссий. Часть исследователей указывает на ограниченное число качественных плацебо-контролируемых испытаний, тогда как в ряде стран препарат не зарегистрирован как лекарственное средство и продаётся в качестве биологически активной добавки.

¶Применение в промышленности и других сферах

Помимо фармакологии, глицин используется в нескольких отраслях:

• Пищевая промышленность. Как пищевая добавка E640 применяется для улучшения вкуса и как регулятор кислотности; входит в состав некоторых приправ и напитков.
• Косметология. Вводится в состав кремов и сывороток как увлажняющий и буферный компонент.
• Химический синтез. Служит исходным сырьём для получения ряда соединений, включая некоторые пептиды и гербициды.
• Лабораторная практика. Используется как компонент буферных растворов в биохимических и молекулярно-биологических исследованиях, например в составе буферов для электрофореза.
• Кормовые добавки. Применяется в животноводстве для обогащения рационов.

¶Пищевые источники

Глицин содержится в продуктах, богатых белком. Наибольшие количества характерны для коллагенсодержащих тканей — желатина, костных бульонов, хрящей. Значимые источники включают мясо, рыбу, молочные продукты, яйца, бобовые и орехи. Поскольку глицин заменим, его дефицит при полноценном питании практически не встречается; потребность покрывается как за счёт поступления с пищей, так и за счёт эндогенного синтеза.

¶Безопасность и регулирование

Глицин считается веществом с низкой токсичностью. В исследованиях на животных летальные дозы значительно превышают терапевтические. В пищевых концентрациях он безопасен и разрешён к применению в большинстве стран. При использовании в качестве лекарственного препарата дозировки и длительность приёма определяются инструкцией и рекомендациями врача; самолечение при серьёзных неврологических расстройствах недопустимо.

Отдельного внимания заслуживает различие между глицином как пищевой добавкой и как зарегистрированным лекарственным средством: требования к доказательствам эффективности в этих категориях различаются, что объясняет расхождения в оценках разных регуляторных органов.

¶См. также

Глицин тесно связан с другими заменимыми аминокислотами — аланином, серином, а также с нейромедиаторными системами ГАМК и глутамата. Его изучение продолжается в рамках нейрофармакологии и биохимии белка.