Метионин: аминокислота, свойства и применение¶

Метионин — незаменимая серосодержащая аминокислота, входящая в состав белков всех живых организмов. Играет ключевую роль в обмене веществ: участвует в синтезе белков, служит донором метильных групп в реакциях метилирования и является предшественником ряда важных соединений, включая цистеин, таурин, карнитин и S-аденозилметионин. Организм человека не способен синтезировать метионин самостоятельно, поэтому он должен поступать с пищей.

¶Химические свойства и строение

По химической природе метионин относится к α-аминокислотам и содержит в боковой цепи атом серы, соединённый с метильной группой. Его эмпирическая формула — C₅H₁₁NO₂S, молекулярная масса — около 149,2 г/моль. Название по систематической номенклатуре — 2-амино-4-(метилтио)бутановая кислота.

Вещество существует в виде двух оптических изомеров — L- и D-форм. Биологически активной является L-метионин, тогда как D-изомер в организме превращается в L-форму. В составе белков встречается исключительно L-метионин. Аминокислота хорошо растворима в воде, имеет характерный запах, обусловленный серосодержащей группой.

В белках метионин кодируется кодоном AUG, который одновременно служит стартовым сигналом начала синтеза белка на рибосоме. С этого кодона начинается трансляция практически всех белковых молекул.

¶Биологическая роль

Метионин выполняет несколько взаимосвязанных функций в организме:

• Участие в синтезе белков. Как незаменимая аминокислота он входит в состав множества белков и необходим для их построения.
• Донор метильных групп. В форме S-аденозилметионина (SAM) метионин передаёт метильную группу в реакциях метилирования ДНК, РНК, белков и фосфолипидов. Эти процессы регулируют активность генов и работу нервной системы.
• Синтез серосодержащих соединений. Из метионина образуются цистеин, таурин и глутатион — важнейший антиоксидант клетки.
• Образование карнитина. Карнитин участвует в транспорте жирных кислот в митохондрии, где они окисляются с выделением энергии.
• Липотропное действие. Метионин способствует выведению избытка жиров из печени, предотвращая её жировое перерождение.

¶Источники поступления

Основной источник метионина для человека — белковая пища животного происхождения. Наибольшее его количество содержится в:

Растительные белки, как правило, беднее метионином, поэтому для вегетарианцев важно сочетать разные источники растительного белка. Суточная потребность взрослого человека оценивается примерно в 10–15 мг на килограмм массы тела, что составляет около 0,7–1 г в сутки.

¶Применение

¶В медицине и диетологии

Метионин применяется как лекарственное средство при заболеваниях печени, в том числе при токсических поражениях и гепатитах. Его назначают в составе комплексной терапии для улучшения обмена веществ. Препараты метионина используют при белковой недостаточности и некоторых формах анемии.

¶В спортивном питании

Аминокислота входит в состав белковых смесей и аминокислотных комплексов, предназначенных для восстановления мышц после нагрузок. Спортсмены используют её как источник серы и для поддержки обмена веществ.

¶В животноводстве

Метионин — одна из наиболее востребованных кормовых добавок. Его добавляют в рационы сельскохозяйственных животных и птицы, поскольку зерновые корма содержат недостаточно этой аминокислоты. Промышленно производят синтетический DL-метионин и его аналоги.

¶В пищевой промышленности

Аминокислоту применяют как пищевую добавку и ароматизатор, а также в производстве диетического и лечебного питания.

¶Дефицит и избыток

Недостаток метионина в рационе приводит к нарушению синтеза белков, замедлению роста у детей, жировой дистрофии печени, мышечной слабости и нарушениям работы нервной системы. Длительный дефицит может сопровождаться анемией и снижением иммунитета.

Избыточное поступление метионина также нежелательно. Чрезмерные дозы могут повышать уровень гомоцистеина — промежуточного продукта обмена, связанного с риском сердечно-сосудистых заболеваний. Поэтому приём добавок следует согласовывать с врачом и не превышать рекомендованные дозировки.

¶Метаболические особенности

Метионин участвует в так называемом цикле метилирования и связан с обменом фолиевой кислоты и витаминов группы B. Нарушения этого цикла, обусловленные генетическими особенностями или дефицитом витаминов B6, B12 и фолатов, могут приводить к накоплению гомоцистеина. Это делает метионин важным объектом изучения в биохимии и медицине.

¶Интересные факты

• Метионин был впервые выделен из казеина молока в 1922 году американским биохимиком Джоном Ховардом Мюллером.
• Именно с метионина начинается синтез почти любого белка в клетке.
• Запах некоторых продуктов, например варёной капусты, частично связан с серосодержащими соединениями, образующимися при обмене метионина.