L-орнитин: аминокислота и её роль¶

L-орнитин — условно незаменимая аминокислота, не входящая в состав белков, синтезируемая в организме человека и участвующая в цикле мочевины, биосинтезе аргинина и полиаминов. Имеет линейную структуру с двумя аминогруппами (α- и δ-), что отличает его от большинства протеиногенных аминокислот. В свободном виде встречается в тканях, плазме крови и ряде пищевых продуктов.

¶Химические свойства и биосинтез

L-орнитин (2,5-диаминовалериановая кислота) — основная аминокислота с молекулярной массой 132,16 г/моль. Хорошо растворим в воде, имеет изоэлектрическую точку около pH 9,7. В организме образуется главным образом из L-глутамата через промежуточный полуальдегид глутамата под действием фермента орнитин-аминотрансферазы. У растений и микроорганизмов синтез идёт иным путём — через ацетилирование глутамата.

Название происходит от греческого «орнис» — птица: впервые вещество выделено в 1877 году из помёта кур.

¶Роль в цикле мочевины

Ключевая функция L-орнитина — участие в орнитиновом цикле (цикле Кребса — Гензелейта), протекающем в печени. Орнитин связывает карбамоилфосфат с образованием цитруллина, который затем превращается в аргининосукцинат и аргинин. Аргинин под действием аргиназы распадается на мочевину и орнитин, замыкая цикл. Таким образом, орнитин работает как каталитический переносчик и обеспечивает выведение избыточного азота в виде мочевины.

Нарушения этого пути (дефицит ферментов цикла) приводят к гипераммониемии — опасному накоплению аммиака в крови.

¶Биосинтез аргинина и полиаминов

Орнитин служит предшественником L-аргинина в реакциях, катализируемых аргининосукцинатсинтетазой и аргининосукцинатлиазой. Кроме того, при декарбоксилировании орнитина образуются полиамины — путресцин, спермидин и спермин, регулирующие рост клеток, синтез ДНК и деление. Повышенная активность орнитиндекарбоксилазы характерна для быстро делящихся клеток и ряда опухолей.

¶Пищевые источники и применение

Орнитин присутствует в мясе, рыбе, молочных продуктах, яйцах, орехах и бобовых. В спортивном питании используется как компонент комплексов для стимуляции выработки гормона роста, хотя убедительных клинических доказательств эффективности таких схем недостаточно. В медицине применяется при печёночной энцефалопатии, гипераммониемии и в составе инфузионных растворов (например, L-орнитин-L-аспартат).

¶Метаболические особенности

Орнитин не включается в белки, поскольку не имеет соответствующей тРНК. Его концентрация в плазме здорового человека составляет примерно 30–80 мкмоль/л и зависит от состояния печени и питания. При циррозе, наследственных дефектах цикла мочевины и некоторых миопатиях уровень может отклоняться от нормы, что используется в диагностике.