Цитруллин: аминокислота и её роль¶

Цитруллин — органическое соединение класса аминокислот, не входящее в число двадцати стандартных аминокислот, из которых строятся белки. В организме человека и животных он участвует в ключевых метаболических процессах, прежде всего в цикле мочевины и в синтезе оксида азота. Химически представляет собой α-аминокислоту с формулой C₆H₁₃N₃O₃ и молекулярной массой около 175,2 г/моль. В чистом виде — белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде.

Название происходит от латинского citrullus — так обозначали арбуз, из сока которого цитруллин впервые выделили в 1914 году японские исследователи Ётаро Кога и Кэнсукэ Одакэ. Позднее соединение обнаружили и в других растениях, а также в тканях млекопитающих.

¶Химические свойства и формы

Молекула цитруллина содержит аминогруппу, карбоксильную группу и боковую цепь с конечной мочевинной группировкой. В физиологических условиях цитруллин существует в виде цвиттер-иона. Он близок по структуре к аминокислоте аргинину, отличаясь от него наличием дополнительного атома кислорода в боковой цепи: аргинин содержит гуанидиновую группу, а цитруллин — карбамоильную.

В продаже встречаются две формы:

• L-цитруллин — природная форма, встречающаяся в живых организмах;
• цитруллина малат — соль или комплексное соединение цитруллина с яблочной кислотой, применяемое в спортивном питании.

¶Биологическая роль

¶Цикл мочевины

Цитруллин — центральный промежуточный продукт орнитинового цикла (цикла мочевины), протекающего в печени. В ходе этого процесса токсичный аммиак превращается в мочевину, которая выводится с мочой. Цитруллин образуется из орнитина и карбамоилфосфата под действием фермента орнитинкарбамоилтрансферазы, затем взаимодействует с аспартатом, давая аргининосукцинат, и в итоге превращается в аргинин. Нарушения работы этого цикла, связанные с дефицитом соответствующих ферментов, приводят к накоплению аммиака и тяжёлым наследственным заболеваниям — цитруллинемии и другим гипераммониемиям.

¶Синтез оксида азота

Второй важный путь — аргинин-цитруллиновый цикл. Ферменты NO-синтазы окисляют аргинин до цитруллина, попутно высвобождая оксид азота (NO) — сигнальную молекулу, которая расширяет сосуды, регулирует тонус гладкой мускулатуры и участвует в работе иммунной системы. Именно с этим механизмом связывают популярность цитруллина как средства, влияющего на кровоток и физическую работоспособность.

¶Источники и поступление в организм

Цитруллин содержится в ряде пищевых продуктов. Наиболее богаты им:

Организм также синтезирует цитруллин эндогенно в кишечнике и печени. При обычном рационе дефицит цитруллина практически не встречается.

¶Применение

¶Спортивное питание

Цитруллин широко используется как эргогенная добавка. Считается, что он повышает выносливость, снижает мышечную усталость и ускоряет восстановление после нагрузок за счёт усиления выработки оксида азота и улучшения кровоснабжения мышц. Чаще применяют цитруллина малат в дозах порядка 6–8 г в сутки. Научные данные о реальной эффективности неоднородны: часть исследований фиксирует умеренное улучшение показателей, другие не находят значимого эффекта.

¶Медицина и диагностика

Определение уровня цитруллина в крови используют в диагностике наследственных нарушений цикла мочевины и для оценки функции кишечника. Повышенная концентрация цитруллина может указывать на цитруллинемию, печёночную недостаточность или повреждение энтероцитов. Цитруллин рассматривают и как маркер в кардиологии, поскольку его уровень связывают с состоянием сосудистой стенки.

¶Пищевая промышленность

Цитруллин применяют как компонент функциональных напитков и продуктов, а также в косметических средствах. Входит в состав некоторых увлажняющих и восстанавливающих формул.

¶Метаболизм и выведение

Попав в организм, цитруллин всасывается преимущественно в тонком кишечнике и через кровоток достигает почек и печени. Значительная часть превращается в аргинин, который затем используется для синтеза белка, креатина и оксида азота. Избыток выводится с мочой. Период полувыведения относительно короткий, что учитывают при приёме добавок.

¶Безопасность

В физиологических дозах цитруллин считается безопасным. При приёме больших количеств возможны расстройства пищеварения. Осторожность рекомендуют людям с заболеваниями почек, печени и сердечно-сосудистой системы, а также при одновременном приёме нитратов и средств от эректильной дисфункции, поскольку совместное влияние на уровень оксида азота может чрезмерно снижать давление. Беременным и кормящим женщинам добавки без консультации врача не рекомендуются.

¶Исследования

Цитруллин остаётся предметом активного изучения. Основные направления — влияние на спортивную производительность, сердечно-сосудистые заболевания, энтеральное питание и восстановление после операций. Результаты противоречивы, что связано с различиями в дозировках, формах (чистый цитруллин против малата) и методах оценки. Это делает цитруллин типичным примером соединения, чья биологическая роль установлена надёжно, а прикладная польза добавок требует дальнейших исследований.