Незаменимые аминокислоты: список и функции¶

Незаменимые аминокислоты — группа аминокислот, которые не синтезируются организмом человека и ряда животных в достаточном количестве и должны поступать с пищей. Они являются структурными единицами белков и одновременно предшественниками многих биологически активных молекул. Отсутствие или недостаток хотя бы одной из них нарушает синтез белка и обмен веществ в целом.

¶Общая характеристика

Аминокислоты — органические соединения, содержащие одновременно аминогруппу (–NH₂) и карбоксильную группу (–COOH). В состав белков входят около 20 стандартных аминокислот. Для взрослого человека незаменимыми считаются девять из них; у детей и при некоторых заболеваниях этот список расширяется. Критерий незаменимости определяется наличием или отсутствием в организме ферментов для синтеза вещества в нужных объёмах.

Понятие ввёл в 1930-х годах американский биохимик Уильям Роуз, изучавший питательную ценность белков. Он разделил аминокислоты на заменимые, которые организм производит сам, и незаменимые, получаемые только извне.

¶Список незаменимых аминокислот

У детей дополнительно выделяют аргинин (условно незаменим) и, в период новорождённости, ряд других соединений, синтез которых ещё не сформирован.

¶Функции

Незаменимые аминокислоты выполняют две группы задач. Первая — пластическая: они служат «кирпичиками» для построения собственных белков организма, включая ферменты, гормоны, рецепторы и структурные белки соединительной ткани. Вторая — регуляторная и метаболическая: часть из них превращается в сигнальные молекулы.

• Лейцин, изолейцин и валин образуют так называемые аминокислоты с разветвлённой цепью (BCAA), участвующие в энергообеспечении мышц.
• Триптофан служит предшественником серотонина — нейромедиатора настроения и сна, а также ниацина (витамина B₃).
• Фенилаланин превращается в тирозин, из которого синтезируются дофамин, адреналин и гормоны щитовидной железы.
• Метионин участвует в реакциях метилирования ДНК и в синтезе серосодержащих соединений.
• Лизин необходим для образования коллагена и карнитина.

¶Источники и полноценность белка

Пищевые белки различаются по аминокислотному составу. Белки животного происхождения — мясо, рыба, яйца, молоко — содержат все незаменимые аминокислоты в близких к потребности пропорциях и называются полноценными. Большинство растительных белков дефицитны по одной или нескольким незаменимым аминокислотам: злаковые бедны лизином, бобовые — метионином. Комбинирование разных растительных продуктов (например, зерновых и бобовых) позволяет получить сбалансированный набор.

Лимитирующей называют аминокислоту, содержащуюся в данном белке в наименьшем относительно потребности количестве; именно она ограничивает использование всего белка для синтеза.

¶Нарушения и применение

Недостаток незаменимых аминокислот проявляется замедлением роста у детей, потерей массы тела, снижением иммунитета и нарушениями обмена. Тяжёлые формы связаны с белково-энергетической недостаточностью (квашиоркор, маразм).

Наследственные нарушения обмена затрагивают отдельные аминокислоты: при фенилкетонурии нарушено превращение фенилаланина, что требует пожизненной диеты с его ограничением. Это пример того, что незаменимая аминокислота при определённых условиях становится вредной.

В медицине растворы аминокислот применяют для парентерального питания при невозможности обычного приёма пищи. В спортивном питании используются добавки BCAA и отдельных аминокислот, хотя их эффективность при полноценном рационе остаётся предметом дискуссий. Суточная потребность в каждой аминокислоте индивидуальна и зависит от возраста, массы тела и физиологической нагрузки; ориентировочно она составляет от нескольких сотен миллиграммов до 2–3 граммов.