Свободные аминокислоты: БАДы: Свободные аминокислоты

БАДы: Свободные аминокислоты

Существование живых организмов невозможно без белков, или протеинов. Протеин в переводе с греческого значит «первый» (в значении «основа всего живого»). Именно в результате синтеза протеина миллиарды лет назад из неорганических соединений зародилась первая живая клетка. Каждая клетка состоит из определенных протеинов; каждый протеин состоит из характерной для него последовательности аминокислот. В природе существует 22 аминокислоты, из которых 14 (заменимые) синтезируются организмом человека, а 8 (незаменимые) поступают в него только из пищи. Недостаток аминокислот приводит к тяжелым расстройствам жизнедеятельности организма (отрицательному азотистому балансу, иммунодефицитным состояниям, снижению регенераторной активности тканей и органов, задержке умственного и физического развития, гиподинамии, апатии и др.). В последнее десятилетие специально подобранные комплексы аминокислот применяют для лечения нарушений функции эндокринной системы, желудочно-кишечного тракта, костного мозга, печени, нервной системы, а также для подавления процессов перекисного окисления – эта принципиально новая методика получила широкое развитие.

Получить достаточное количество незаменимых аминокислот из одних только продуктов питания на сегодняшний день нереально: перемороженные рыба и мясо, порошковое молоко потеряли свою пищевую ценность. Компания Nature’s Sunshine Products предлагает вам дополнить свой рацион биологически активной добавкой к пище Свободные аминокислоты (Free Amino Acids) NSP, содержащей полный набор необходимых человеческому организму аминокислот.

Как видно из таблицы, аминокислоты в составе БАД Свободные аминокислоты (Free Amino Acids) играют в жизнедеятельности организма человека огромную роль. Но о L-карнитине следует упомянуть особо.

L-карнитин был открыт в конце ХХ века. Часто карнитин называют витаминоподобным веществом, или витамином роста, так как его строение схоже с витаминами группы В, и даже обозначают Bt. На самом деле карнитин тоже является аминокислотой, т.е. имеет белковую природу, и его название образовано от латинского латинского слова «carnis» («мясо»).

Химический состав L-карнитина изучен не до конца, но уже доказана уникальная способность этого вещества ускорять транспорт активированных жирных кислот, направляя их на выработку энергии. Это сложный химический процесс, поэтому не будем здесь его описывать. Достаточно лишь сказать, что в результате активизируется окисление жиров, причем жирные кислоты дают энергию, запасаемую в виде АТФ, а не высокотоксичные свободные радикалы, которые, как известно, являются одной из главных причин старения организма, а также развития рака и атеросклероза. Под влиянием L-карнитина резко снижается уровень холестерина в крови, а в печени ускоряется образование лецитина, способного вымывать холестерин даже из атеросклеротических сосудистых бляшек. Таким образом, происходит радикальная очистка сосудов и соответственно улучшается деятельность сердечно-сосудистой системы. Клинические исследования убедительно доказали, что под действием карнитина улучшаются функции миокарда и сердечной мышцы.

L-карнитин изначально применялся в основном спортсменами, которые ценили его за способность не только эффективно снижать массу тела за счет сжигания жировой прослойки, но и улучшать физическую выносливость, а также быстро восстанавливать силы после нагрузок и развивать мускулатуру.

Карнитин – популярное средство не только в спортивной медицине. Установлено, что он усиливает детоксикационную функцию печени, способствует синтезу белка и гликогена, расщепляет молочную кислоту (при накоплении которой возникают мышечные боли и чувство усталости), снижает нервную возбудимость и частоту сердечных сокращений, в том числе при стрессах.

Сегодня ученые с уверенностью говорят, что регулярное употребление L-карнитина является залогом активного долголетия.

Магний в составе Свободных аминокислот (Free Amino Acids) потенцирует действие остальных компонентов (большей частью это касается сердечно-сосудистой системы и мышц). Этот минерал участвует в выработке энергии в митохондриях, формировании костной ткани, в работе мозга, нервной системы, почек, надпочечников и имеет чрезвычайно большое значение для организма.

Комплекс аминокислот NSP Пептовит с L-карнитином и магнием – незаменимое средство в вашей аптечке.

Состав одной таблетки(Free Amino Acids) (мг): лизин – 45, гистидин – 8, аргинин – 11, глицин – 8, треонин – 28, серин – 20.5, пролин – 22.5, аланин – 22, цистеин – 10.5, валин – 35, метионин – 14.5, лейцин – 50, изолейцин – 28, тирозин – 15, фенилаланин – 28, триптофан – 7, глутаминовая кислота – 70, аспарагиновая кислота – 44 (суточная норма потребления в рекомендуемой дозировке)

L-карнитин – 50

Вспомогательные ингредиенты: магния стеарат, диоксид кремния, микрокристаллическая целлюлоза, диоксид кремния.

Применение: по 2 таблетки 3 раза в день во время еды.

Противопоказания:фенилкетонурия, индивидуальная непереносимость компонентов продукта, детский возраст (до 12 лет).

Свободные аминокислоты плазмы крови летучих мышей (Myotis Dasycneme) при экспериментальном воздействии низких положительных и околонулевых температур

TY — JOUR

T1 — Свободные аминокислоты плазмы крови летучих мышей (Myotis Dasycneme) при экспериментальном воздействии низких положительных и околонулевых температур

AU — Ковальчук, Л. А.

AU — Мищенко, Владимир Алексеевич

AU — Микшевич, Н. В.

AU — Черная, Людмила Владимировна

AU — Чибиряк, Михаил Владимирович

AU — Ястребов, А. П.

PY — 2018

Y1 — 2018

N2 — Изучение существующих в природе физиологических и биохимических механизмов толерантности к воздействию низких температур важно для понимания эволюции и экологии гетеротерм- ных животных. В плане формирования гомеостатических механизмов в экстремальных условиях низких температур летучие мыши, эволюционно обладающие высокой экологической пластичностью и стратегией холодоустойчивости в экосистемах целых континентов, остаются наименее изученной группой гетеротермных позвоночных. Цель работы: изучить спектр свободных аминокислот в плазме крови рукокрылых в условиях экспериментального воздействия низких положительных и околонулевых температур. Объекты исследования: бореальный вид рукокрылых — прудовая ночница (Myotis dasycneme), отловлена в зоне массового обитания летучих мышей и базирования их зимних и летних колоний на Среднем Урале в районе расположения Смолинской пещеры (56°28′ с. ш., 61°37′ в. д.) в период подготовки к зимнему сезону в третьей декаде сентября в 2015 году. Зимует Myotis dasycneme в глубине пещеры при температуре от 0 °С до +2 °С. Результаты. Качественный состав аминокислотного спектра плазмы крови прудовой ночницы представлен 21 аминокислотой (АК). В модельном эксперименте при температуре 0-2 °С фонд свободных АК рукокрылых (независимо от их половой принадлежности) значимо возрос на 42 % и составил 1561.4 ± 112.6 мкмоль/л (р = 0.01). Показано увеличение гликогенных на 34 % (р = 0.01) и незаменимых на 80 % (р = 0.001) аминокислот в крови охлажденных животных. Обнаружено у рукокрылых (контроль) в осенний период подготовки к зимней спячке и у животных (охлажденных в эксперименте) отсутствие триптофана, что позволяет сделать предположение о его востребованности для синтеза серотонина — биогенного амина, участвующего в поддержании гипотермии и гипометаболизма животных. Исследования свободных аминокислот в плазме крови летучих мышей (Chi- roptera, Vespertilionidae), обитающих на Урале, проводятся впервые.

AB — Изучение существующих в природе физиологических и биохимических механизмов толерантности к воздействию низких температур важно для понимания эволюции и экологии гетеротерм- ных животных. В плане формирования гомеостатических механизмов в экстремальных условиях низких температур летучие мыши, эволюционно обладающие высокой экологической пластичностью и стратегией холодоустойчивости в экосистемах целых континентов, остаются наименее изученной группой гетеротермных позвоночных. Цель работы: изучить спектр свободных аминокислот в плазме крови рукокрылых в условиях экспериментального воздействия низких положительных и околонулевых температур. Объекты исследования: бореальный вид рукокрылых — прудовая ночница (Myotis dasycneme), отловлена в зоне массового обитания летучих мышей и базирования их зимних и летних колоний на Среднем Урале в районе расположения Смолинской пещеры (56°28′ с. ш., 61°37′ в. д.) в период подготовки к зимнему сезону в третьей декаде сентября в 2015 году. Зимует Myotis dasycneme в глубине пещеры при температуре от 0 °С до +2 °С. Результаты. Качественный состав аминокислотного спектра плазмы крови прудовой ночницы представлен 21 аминокислотой (АК). В модельном эксперименте при температуре 0-2 °С фонд свободных АК рукокрылых (независимо от их половой принадлежности) значимо возрос на 42 % и составил 1561.4 ± 112.6 мкмоль/л (р = 0.01). Показано увеличение гликогенных на 34 % (р = 0.01) и незаменимых на 80 % (р = 0.001) аминокислот в крови охлажденных животных. Обнаружено у рукокрылых (контроль) в осенний период подготовки к зимней спячке и у животных (охлажденных в эксперименте) отсутствие триптофана, что позволяет сделать предположение о его востребованности для синтеза серотонина — биогенного амина, участвующего в поддержании гипотермии и гипометаболизма животных. Исследования свободных аминокислот в плазме крови летучих мышей (Chi- roptera, Vespertilionidae), обитающих на Урале, проводятся впервые.

UR — https://elibrary.ru/item.asp?id=35575557

M3 — Статья

VL — 54

SP — 247

EP — 256

JO — Журнал эволюционной биохимии и физиологии

JF — Журнал эволюционной биохимии и физиологии

SN — 0044-4529

IS — 4

ER —

только белки и свободные аминокислоты?

Ещё из школьного курса биологии мы помним, что белки усваиваются после их переваривания в виде свободных аминокислот. Но если смотреть более глубоко, то усвоение протеина нашим организмом, или с/х животными более сложный и многоступенчатый процесс. Без сомнения, белки для их усвоения должны быть гидролизованы до более коротких аминокислотных последовательностей – пептидов или свободных аминокислот. 

И если о аминокислотах сказано уже достаточно и их применение в рационах животных ни у кого не вызывает сомнений уже несколько десятилетий, то вот о пептидах речь заходит очень редко. Пептиды – «младшие братья» белков. Белки и пептиды идентичны по своей химической природе и отличаются только длинной аминокислотной цепи: более 50 аминокислот – белок; менее 50 аминокислот – пептид. Сами пептиды можно разделить на несколько групп:

• Ди- и трипептиды – как ясно из названия, это последовательности из 2х или 3х аминокислот;
• Малые пептиды – последовательности из 4-10 аминокислот;
• Олигопептиды -10-50 аминокислот в цепи.

Пептиды имеют различный аминокислотный состав и многие из них проявляют антиоксидантное, антибактериальное и иммуностимулирующее действие за счет прямого или косвенного воздействия на физиологические функции организма (Meisel, 2007, Yang et al., 2009; He et al., 2013; Singh et al., 2014). Помимо этого, ди-, три, и малые пептиды способны усваиваться в кишечнике почти без затрат энергии. Поступая в кровь пептиды не разрушаясь участвуют в синтезе белков (в том числе молока) и физиологических процессах. 

Более низкие энергозатраты на усвоение пептидов не самое важное их отличие от аминокислот. Гораздо более важно то, что усвоение пептидов не зависит от состояния здоровья кишечника, в отличие от аминокислот. Эта особенность усвоения малых пептидов широко применяется в медицине для доставки некоторых лекарств при проблемах с усвояемостью (Daniel, H. 2004). 

Эта особенность пептидов особенно полезна, когда речь заходит о поросятах подсосного или отъемного периода – в эти этапы жизни поросята особенно подвержены различным нарушениям пищеварения. При этом известно, что высокие темпы роста поросят в подсосный период и на доращивании во многом определяют будущую продуктивность свиньи уже на откорме – дополнительные 200 грамм живой массы при отъеме приводят к увеличению предубойной живой массы более чем на 10 кг, а увеличение веса поросенка на 1 кг к концу доращивания увеличивает убойную живую массу более чем на 6кг! Использование малых пептидов в составе предстартерного и стартерного корма позволяет поросенку получать необходимые аминокислоты постоянно, без зависимости от состояния его здоровья, что безусловно приводит к увеличению темпов роста. 

От теории стоит перейти к отдельным практическим опытам: 

Свиноматки
Опыт компании- производителя на свиноматках, проведенный в провинции Хэнань, Китай. Свиноматки опытной группы получали 2% Фортид S в составе рациона (замещение ферментированного соевого шрота и рыбной муки):

Поросята опытной группы при отъеме превосходили поросят контрольной группы на 300 г!
+ сокращение времени опороса свиноматок на 1-1,5 часа
+ сокращение интервала эструса на 1,5 дня.

Поросята на доращивании
В 2014 году, на одном из свинокомплексов Белгородской области компания «Мисма» провела опыт по использованию 4,0-2,0% источника малых пептидов Фортид S в составе стартерного корма для поросят:

Включение в рацион поросят добавки Фортид S обеспечило опережающий рост молодняка в обеих опытных секциях на фоне контроля. Прибавка среднесуточного прироста в первой секции составила 5,54%, во второй 9,06% по сравнению с контролем.

Такая прибавка дополнительного прироста обошлась потребителю дополнительной стоимостью рациона равной 105,77±11,7 рубля на голову. Однако эти затраты не только полностью окупились дополнительным приростом массы, но и позволили получить 35,69 рубля чистой прибыли в расчёте на каждую выращенную голову.

Таким образом, включение в рацион молодняка свиней при интенсивном их выращивании новой белковой добавки Фортид S следует рассматривать как очередной этап совершенствования белкового питания, позволяющий существенно интенсифицировать обмен веществ и создать надёжные предпосылки для  эффективной подготовки молодняка к максимальному росту в период выращивания ремонтного молодняка или при его откорме.

Фортид S
Ранее в тексте был упомянут источник малых пептидов Фортид S и о нем стоит написать подробнее. Фортид S производится из соевых бобов путем многоступенчатой ферментации. Это позволяет достичь недостижимых для соевого шрота показателей:

1. Отсутствие антипитательных факторов.
Около 70% белков сои в основном представлены запасными белками глицинином и β-конглицинином, которые являются аллергенами и способны вызывать воспаление кишечника, что негативно отражается на продуктивности животных. Многоступенчатая ферментация позволяет почти полностью избавится от этих белков, а также антипитательных олигосахаридов.

2. Высочайшее содержание ди-, три- и малых пептидов.
Именно многоступенчатая ферментация и специально подобранная комбинация ферментов позволяет получать продукт, более половины белка которого состоят из малых пептидов. Как уже было написано ранее – пептиды идеальны, если речь заходит о кормлении поросят из-за лучшего даже по сравнению с аминокислотами усвоения вне зависимости от состояния здоровья кишечника.

3. Усвояемость (SID аминокислоты) более 92%
Многоступенчатая ферментация позволяет перевести протеин в боле доступную форму, что отражается и на усвоении аминокислот. Средний показатель в 92% SID характерен, например, для плазмы крови.

Фортид S успешно применяется во многих странах, и в результате накопленных за годы применения десятков опытов, с почти с 95% вероятностью при применении Фортид S вы увеличите:

• вес поросят на доращивании как минимум на 1 кг;
• вес на откорме на 6,5 кг;
• вес поросят при отъеме от свиноматки, получавшей малые пептиды, увеличится как минимум на 150 г!

Статья подготовлена техническим отделом Компании Мисма, на основании собственных и сторонних опытов, 2020г.
Список литературы предоставляется по запросу.

Формула «Аминокислоты» 120 капсул

ОПИСАНИЕ

Формула «Аминокислоты» — специальный продукт Biogena, который можно использовать для комплексной поддержки организма аминокислотами.

В состав входят девять важных незаменимых и четыре условно незаменимые аминокислоты. Аминокислоты являются строительным материалом для белков и необходимы для правильной работы всех органов и тканей, они принимают участие в синтезе гормонов и образовании ферментов. При дефиците аминокислот также возникают серьезные нарушения в работе иммунной системы, наблюдается снижение когнитивных функций — ухудшаются память, способность к концентрации внимания и запоминанию информацию.

Продукт подходит всем, кому необходим дополнительный прием аминокислот, особенно на фоне сниженного потребления белковых продуктов (в том числе низкобелковые диеты). В дополнение к основному рациону, аминокислоты пригодятся спортсменам: их регулярное использование поможет поддерживать и/или увеличить мышечный объем, сохранить функциональную активность мышц и повысить выносливость. Аминокислоты также могут быть необходимы пожилым людям со сниженным аппетитом для восполнения уровня белка в организме.

Ингредиенты

Состав Гидроксипропилметилцеллюлоза (оболочка капсулы), L-цистеин-гидрохлорид-моногидрат, L-лизин-гидрохлорид, L-аргинин, L-глутамин, L-гистидин, L-изолейцин, L-лейцин, L-метионин, L-фенилаланин, L-треонин, L-триптофан, L-валин, таурин, наполнитель: порошок целлюлозы.

Биологически активная добавка. Не является лекарством. Рекомендуемая суточная доза потребления не должна быть превышена. Не является заменой сбалансированного и разнообразного питания. Представленная информация не является рекомендацией к лечению. Перед приемом проконсультируйтесь со специалистом. Подходит для больных диабетом.

Принцип «чистого вещества»
Для создания нутриентов Biogena использует «чистые вещества» полностью свободные от красителей, консервантов, антиадгезивов, искусственных усилителей вкуса, средств против слеживания, вспомогательных веществ.

БАД. НЕ ЯВЛЯЕТСЯ ЛЕКАРСТВЕННЫМ СРЕДСТВОМ.

Расчет и анализ полученных данных / КонсультантПлюс

РАСЧЕТ И АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ ДАННЫХ

При определении содержания аминокислот в белковом/пептидном гидролизате следует учитывать, что при кислотном гидролизе триптофан и цистеин разрушаются, серин и треонин разрушаются частично, в то время как связи по остаткам изолейцина и валина расщепляются не полностью. Метионин во время кислотного гидролиза может подвергаться окислению, в результате чего появляются свободные аминокислоты (например, глицин и серин), загрязняющие образец. Использование вакуума (менее 200 мкм ртутного столба, или 26,7 Па) или введение инертного газа (аргон) в пространство реакционного сосуда может уменьшить степень окислительной деструкции. Поэтому количественные результаты, полученные для цистеина, триптофана, треонина, изолейцина, валина, метионина, глицина и серина из белкового/пептидного гидролизата, могут быть непостоянными и служить основанием для дальнейшего исследования и анализа.

Мольный процент аминокислоты — это количество остатков определенной аминокислоты на 100 остатков в белке. Эта величина может быть полезной при оценке данных, полученных при аминокислотном анализе, если молекулярная масса исследуемого белка неизвестна. Информация также может быть использована для подтверждения подлинности белка/пептида или для других целей. Мольный процент каждой аминокислоты в испытуемом образце рассчитывают по формуле:

где: rU — сигнал пика аминокислоты в испытуемом образце, проинтегрированный в наномолях

r — сумма сигналов пиков всех аминокислот в испытуемом образце, проинтегрированных в наномолях.

Сравнение полученного в испытании мольного процента аминокислот с данными известных белков может помочь установить или подтвердить подлинность испытуемого образца белка.

Образцы неизвестного белка. Этот метод расчета может быть использован для оценки концентрации белка в образце неизвестного белка с использованием данных, полученных при аминокислотном анализе. Массу каждой высвобождаемой аминокислоты рассчитывают в микрограммах по формуле:

где: m — количество аминокислоты, определенное в испытании, в наномолях;

Mr — средняя молекулярная масса данной аминокислоты, скорректированная с учетом массы молекулы воды, удаленной при образовании пептидной связи.

Суммируя массы высвобожденных аминокислот, получают общую массу анализируемого белка после соответствующей коррекции с учетом частично или полностью разрушенных аминокислот. Если известна молекулярная масса неизвестного белка (например, определенная методом гель-электрофореза в полиакриламидном геле с натрия додецилсульфатомили методом масс-спектрометрии), можно установить аминокислотный состав неизвестного белка. Число остатков каждой аминокислоты рассчитывают по формуле:

где: m — количество аминокислоты определенное в испытании, в наномолях

M — общая масса белка, в микрограммах

Mrt — молекулярная масса неизвестного белка.

Образцы известного белка. Этот метод расчета может быть использован для установления аминокислотного состава и концентрации белка в образце белка с известной молекулярной массой и аминокислотным составом с использованием данных, полученных при аминокислотном анализе. При анализе состава известного белка учитывают, что некоторые аминокислоты высвобождаются хорошо, в то время как открываемость других аминокислот может быть затруднена вследствие полного или частичного разрушения (например, триптофан, цистеин, треонин, серин, метионин), неполного расщепления связей (например, изолейцин и валин), контаминации свободными аминокислотами (например, глицин и серин).

Для определения количественного содержания белка используют аминокислоты, открываемость которых наилучшая. Хорошо открываемыми аминокислотами обычно являются: аспартат-аспарагин, глутамат-глутамин, аланин, лейцин, фенилаланин, лизин и аргинин. Этот перечень может изменяться на основании наработанного опыта по проведению анализа. Для определения количественного содержания белка по каждой хорошо открываемой аминокислоте количество каждой хорошо открываемой аминокислоты, в наномоль, делят на предполагаемое количество остатков этой аминокислоты в белке. Рассчитывают среднее значение содержания белка. Значения содержания белка, установленные по количеству каждой хорошо открываемой аминокислоты, должны быть равномерно распределены относительно среднего значения. В тех случаях, когда значения содержания белка, определенные по этим аминокислотам, имеют неприемлемые отклонения (обычно более 5%) от средней величины, их отбрасывают. С учетом оставшихся значений пересчитывают среднее содержание белка в испытуемом образце. Для определения аминокислотного состава испытуемого образца содержание каждой аминокислоты делят на рассчитанное среднее значение содержания белка. Относительную ошибку определения аминокислотного состава рассчитывают в процентах по формуле:

где: m — экспериментально установленное количество аминокислот в наномоль на аминокислотный остаток;

ms — известное значение остатков для этой аминокислоты.

Среднее значение относительной ошибки определения аминокислотного состава является средним значением абсолютных величин относительных ошибок определения каждой аминокислоты, обычно кроме расчета данных по триптофану и цистеину. Средняя величина относительной ошибки определения аминокислотного состава может дать важную информацию об устойчивости анализа во времени. Соответствие найденного аминокислотного состава образца белка и известного состава может служить подтверждением подлинности и чистоты белка в испытуемом образце.

201020041-2019

Открыть полный текст документа

Свободные аминокислоты печени крыс в условиях прерывистой алкогольной интоксикации Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

УДК 577.122: 616.89

СВОБОДНЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ ПЕЧЕНИ КРЫС В УСЛОВИЯХ ПРЕРЫВИСТОЙ АЛКОГОЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ

О.В. Артемова1; В.В. Лелевич2, профессор, д.м.н.

1 ГУ НПЦ «Институт фармакологии и биохимии НАН Беларуси»

2 УО «Гродненский государственный медицинский университет»

Выявлено, что введение алкоголя в прерывистом режиме вызывало аминокислотный дисбаланс в печени крыс, выражавшийся в постепенном накоплении аминокислот, увеличении соотношения ЗА/НА, уменьшении индекса АРУЦ/ААК и колебаниях уровней гликогенных и кетогенных аминокислот. Предполагается, что многократное повторение циклов алкоголизация-отмена в данном эксперименте приводило к определённым адаптивным изменениям, направленным на устранение аминокислотного дисбаланса на фоне накопления свободных аминокислот в ткани печени, источником которых, по всей видимости, является плазма крови.

Ключевые слова: свободные аминокислоты, прерывистая алкоголизация, этанол

It was found, that alcohol input in interrupted routine caused a misbalance of amino acid pool in rat liver expressed by progressive accumulation of amino acids, essential/nonessential amino acid ratio increase, branched-chain amino acid/aromatic amino acid ratio decreasing and glycogenic/kethogenic amino acid ratio fluctuations. It is supposed that multiple repetition of alcohol-withdrawal cycle in present data leads to certain adaptive changes, aimed at the elimination of amino acid disturbance in liver tissue in free amino acids accumulation, blood plasma being their source.

Key words: free amino acids, interrupted alcoholization, ethanol.

Введение

Употребление алкоголя приводит к многочисленным метаболическим сдвигам в организме, включающим как собственно эффекты этанола на обмен веществ, так и адаптационные перестройки, происходящие в результате длительной алкоголизации. В том числе алкогольная интоксикация сопровождается дисбалансом пула свободных аминокислот — как плазменного, так и висцерального [8]. Известна центральная роль печени в формировании и стабилизации аминокислотного фонда в организме, в связи с чем нарушения аминокислотного обмена в печени влекут за собой достаточно серьёзные последствия [8].

В литературных источниках имеются данные о воздействии острой и хронической алкоголизации на аминокислотный фонд печени, а так же в состояния абстиненции. Показано, что острая алкогольная интоксикация вызывает увеличение поступления свободных аминокислот в ткани, приводя к обеднению аминокислотного фонда плазмы крови. В тканях отмечается уменьшение соотношения заменимые/незаменимые аминокислоты (ЗА/НА) [9]. При длительном введении этанола было выявлено увеличение способности печени метаболизи-ровать этанол. В результате этого многие фармакологические (токсические) эффекты алкоголя либо нивелируются, либо продолжительность их снижается [9]. Отмечено некоторое снижение степени обогащения аминокислотного фонда печени по сравнению с острой алкогольной интоксикацией, вследствие адаптационных перестроек и формирования метаболической толерантности [8, 9]. При состоянии алкогольной абстиненции в печени обнаруживают несколько повышенное содержание свободных аминокислот. В основном дисбаланс

формируется за счёт заменимых аминокислот (Ала, Асп, Гли), уровень которых значительно повышается, при фактически неизменном содержании незаменимых аминокислот [4, 8] Среди незаменимых аминокислот снижено относительное количество ароматических аминокислот (соотношение аминокислоты с разветвлённой углеродной цепью/ароматические аминокислоты (АРУЦ/ААК) повышено) [9].

Одной из реально встречающихся ситуаций среди множества форм алкоголизаций человеческой популяции является прерывистый приём алкоголя по целому ряду причин. Такую «прерывистую алкогольную интоксикацию» можно рассматривать как чередование более или менее длительных периодов алкогольной интоксикации и абстиненции. С учётом выраженных клинических и патохимических реакций алкогольной абстиненции прерывистую алкоголизацию следует рассматривать как новое клиническое состояние алкогольной болезни [6]. В связи с этим нами в эксперименте была предпринята попытка изучения пула свободных аминокислот печени крыс в условиях прерывистой алкоголизации.

Материалы и методы

В эксперименте было использовано 60 крыс-самцов линии Wistar массой 160-180г, содержавшихся на стандартном рационе вивария. Животные опытных групп дважды в сутки подвергались внутрижелудочному введению 25% раствора этанола в дозе 3,5 г/кг. Группа 1 получала алкоголь в течение 4 сут, эвтаназию проводили через 24 ч. после последнего введения этанола. Животные группы 2 также получали раствор этанола в течение 4 сут, однако декапитацию проводили через

3-е сут абстиненции. Животные группы 3 подвер-

гались декапитации после двукратного повторения цикла — 4 сут алкоголизации/3 сут отмены — на 14е сут эксперимента. Животные группы 4 и 5 претерпевали 4-кратное повторение цикла, при этом животные группы 4 были декапитированы через 1 сут отмены этанола, а животные группы 5 — через 3 сут. Животным контрольной группы вводили эк-виобъёмное количество воды.

Определение уровня свободных аминокислот и их производных в хлорнокислых экстрактах ткани печени и плазмы крови проводилось методом катионообменной хроматографии на автоанализаторе аминокислот ААА Т-339М [1]. Статистическую обработку данных проводили с помощью пакета программ Origin 6.0. Сокращения названий аминокислот приведены в соответствии с общепринятыми стандартами.

Результаты и обсуждение

В ходе эксперимента было выявлено, что прерывистый режим введения алкоголя вызывал выраженный аминокислотный дисбаланс в печени крыс.

У животных группы 1, подвергшихся 4-дневной алкоголизации с последующей однодневной отменой этанола, было отмечено достоверное возрастание суммарного содержания свободных аминокислот, обусловленное накоплением заменимых аминокислот и снижением уровня незаменимых (рис. 1, 2).

Увеличение концентраций аминокислот в печени при введении этанола можно объяснить выбро-

Рис. 1. Изменение общего содержания свободных аминокислот в печени и плазме крови крыс в условиях прерывистой алкогольной интоксикации (за 100% приняты контрольные величины)

Рис. 2. Изменение соотношения заменимые/незаменимые аминокислоты в печени и плазме крови крыс в условиях прерывистой алкогольной интоксикации (за 100% приняты контрольные величины)

сом адреналина и норадреналина надпочечниками, что усиливает кровоснабжение печени за счет возбуждения р-адренорецепторов и приводит к поступлению аминокислот в печень, тем самым приводя к снижению уровня последних в плазме [10]. Алкогольный абстинентный синдром сопровождается усилением стресс-реакции, вызываемой этанолом. Такой режим приводит к повышению функциональной активности надпочечников, при этом увеличивается их масса [9]. Данная трактовка в известной мере объясняет рост концентраций аминокислот в ткани печени. Однако нельзя не обратить внимание и на тот факт, что острое и хроническое воздействие этанола в общем оказывает ингибирующий эффект на синтез белков в печени, что также могло повлиять на накопление свободных аминокислот в ткани [3]. Анализ динамики изменений пула свободных аминокислот плазмы крови в данных экспериментальных условиях выявил прогрессирующее снижение общего уровня аминокислот по мере увеличения количества повторов циклов «алкоголизация-отмена» (рис. 1), что могло быть обусловлено усилением транспорта аминокислот в ткани. Кроме того, нельзя не учитывать возможность угнетения синтеза белков плазмы в условиях алкоголизации, что подтверждается многими исследователями [2, 3]. Выявлено, что гипопротеинемия является одним из тяжелейших метаболических последствий при алкоголизме, так как уровень белка в плазме является жёсткой генетической константой с достаточно узким диапазоном [2].

Дисбаланс в соотношении заменимых и незаменимых аминокислот выражался в повышении индекса ЗА/НА (рис.2). Среди незаменимых аминокислот наибольшему снижению были подвержены концентрации Лей и Лиз. Уровень Гис, однако, превышал норму (табл.). Кроме того, было выявлено возрастание индекса гликогенные/кетогенные аминокислоты (ГА/КА). Четырёхдневная алкоголизация с последующей отменой этанола в течение суток вызывала снижение уровней кетогенных аминокислот, в частности, Лей, на фоне неизменного суммарного содержания гликогенных аминокислот, что может косвенно свидетельствовать об активации процессов кетогенеза. Также был отмечен рост уровней Тау, цистеата и фосфоэтано-ламина. Уровень мочевины, превышавший контрольные значения, мог свидетельствовать об активации процессов обезвреживания аммиака.

Спустя 3 сут после отмены этанола (группа 2) значение суммарного фонда аминокислот в печени нормализовалось, однако были выявлены нарушения уровней отдельных метаболических групп аминокислот (рис. 1). Так, общее содержание незаменимых аминокислот по-прежнему снижено. В частности, это Вал, Лей, а также Гис, уровень которого, ранее превышавший контрольные значения, в данной ситуации упал ниже нормы (табл.). Суммарное содержание заменимых аминокислот оставалось в пределах нормы, хотя определённый дисбаланс среди отдельных аминокислот этой 6

Таблица. Свободные аминокислоты печени крыс в условиях прерывистой алкогольной интоксикации с 3-дневным сроком отмены этанола (мкМ/г)

показатель Контроль Группа 1 Группа 2 Группа 3 Группа 4 Группа 5

истеиновая ислота 187.68± 20.38 341. 17± 53.59* 186.58± 7.74# 136.11± 7.32*# Д 185.17± 12.3Г 379.92± 37.67* Д • &

ау 1150.33± 146.27 1957.35± 295.44* 1638.95± 175.6 1832.29± 219.34* 1453.47± 206.01 2823.41± 290*Д•&

>осфо- таноламин 247.4± 20.82 359.

сп 1174.05± 35.53 1240.93± 56.37 1239.04± 28.16 926.14± 71.01*# Д 1247.49± 138.77 1380± 58.18* •

ре 579.11± 46.59 476.49± 30.32 458.15± 40.03 338.77± 24.54*# Д 367.15± 51.65* 545.25± 36.39 • &

!ер 2905.13± 213.84 2788.11± 161.48 2254.67± 127.15*# 2356.99± 50.88*# 2421.44± 121.83 2644.14± 295.92

лу 8101.25± 283.39 9414.65± 774.34 5750.6± 176.78*# 7827.27± 290.35 Д 9866.55± 480.66* Д • 7797.29± 440.15 Д &

лн 6152.89± 259.49 6016.85± 346.22 5066.01± 327.08* 6811.95± 307.77 Д 7149.93± 578.01 Д 6891.18± 322.89 Д

-р° 649.46± 32.1 675.96± 48.37 612.97± 18.25 584.06± 66.92 507.54± 21.77*# Д 540.48± 70.86

ли 3501. 16± 130. &

■ал 388.83± 7.06 341. 83± 22.85 300.42± 21.86* 350.41± 14.99* 419.5± 22.53# Д • 403.99± 10.02# Д •

‘ей 166.21± 7.21 112.24± 4.73* 107.77± 3.15* 119.66± 7.37* 126.34± 10.6* 149.79± 7.03# Д •

ир 239.29± 8.43 221.23± 18.63 159.53± 13.38*# 190.63± 21.12 198.12± 17.52 265.46± 19.09 Д • &

ен 253.65± 28.62 196.31± 22.44 229.06± 8.01 134.14± 8.96*# Д 146.28± 14.63* Д 112.16± 11.75*# Д

таноламин 2200.43± 244.6 2637.56± 253.86 3547.93± 51.48*# 1985.47± 49.59# Д 2135.18± 169.21 Д 2569.92± 267.63 Д

М3 1354.4± 142.17 1078.94± 41.6 809.3± 34.55* 1317.07± 82.49# Д 1161.07± 106.19# Д 1424.84± 50.24# Д •

рн 349.41± 30.32 323. 497.45± 37.83# Д • &

ис 660.62± 20.06 804.45± 12.74* 595.21± 15.43*# 696.6± 20.12# Д 610.82± 43.62# 837.25± 47.96* Д • &

Примечание: * — достоверно относительно контроля; # — достоверно относительно группы 1;

Д — достоверно относительно группы 2; • — достоверно относительно группы 3; & — достоверно относительно группы 4.

группы был выявлен: снижение уровней Сер, Глн, Глу и Тир при повышенных концентрациях Ала, эта-ноламина и фосфоэтаноламина (табл.). Стоит отметить, что при нормальных значениях соотношения ГА/КА в ткани печени наблюдалось уменьшение содержания равно как гликогенных, так и ке-тогенных аминокислот (рис. 3). Единственной гли-когенной аминокислотой, уровень которой превышал контрольные значения, был аланин, однако уровни других гликогенных аминокислот — Сер, Вал, Глу и Гис были ниже контрольных значений. Среди кетогенных аминокислот наиболее выраженному снижению были подвержены уровни Лей и Тир. Соотношение АРУЦ/ААК оставалось в пределах нормы (рис. 3). Концентрация мочевины превышала контрольные значения, а уровень аммиака был снижен, что указывает на интенсивную утилизацию аммиака.

В печени животных 3-й группы, подвергнутых двукратному повторению цикла алкоголизация/отмена, не было выявлено изменений общего содержания свободных аминокислот, но наблюдался рост относительного количества заменимых аминокислот, что выражалось в повышенном значении индекса ЗА/НА (рис. 2). Суммарный уровень незаменимых аминокислот находился в пределах нормы. Среди этой группы аминокислот наиболее сни-

жены были концентрации Тре, Вал, Лей, Фен и Лиз. Несмотря на достоверное увеличение индекса ГА/КА, по-прежнему снижены уровни как гли-когенных, так и кетогенных аминокислот. Из гликогенных это Асп, Тре, Сер и Вал, из кетогенных — Лей и Фен. Значение индекса АРУЦ/ААК (рис. 3) превышало контрольные значения. Двукратное повторение цикла алкоголизация/отмена привело к резкому падению уровня мочевины при нормальных концентрациях аммиака, что может указывать на интенсивное использование аминогрупп в условиях дефицита белка.

У животных 4-й группы было выявлено обогащение аминокислотного фонда печени, в основном, за счёт заменимых аминокислот (рис.1, 2). Из незаменимых аминокислот всё ещё снижены уровни Тре, Лей и Фен (табл.). Зарегистрированы повышенные уровни Глу и Фен. В данных экспериментальных условиях произошла нормализация суммарного уровня гли-когенных аминокислот (рис. 4), снижен только уровень Тре, а концентрация Глу превышает контрольные значения. По-прежнему снижены уровни кетогенных аминокислот Лей и Фен.

Через 3 сут абстиненции после четырёх циклов алкоголизация/отмена (группа 5) общее содержание свободных аминокислот в ткани печени также повышено, нормализуется уровень незаменимых аминокислот, а общее количество заменимых аминокислот превышает контрольный уровень (рис. 1, 2). При этом выявлен рост концентраций основных гликогенных аминокислот — заменимых Асп и Ала, а из незаменимых — Гис (табл.), что указывает на сокращение использования аминокислот в качестве энергетического субстрата. Из кетогенных аминокислот снижен только уровень Фен. Наблюдается достоверное возрастание концентраций Тау и цисте-ата по отношению как к контролю, так и к другим экспериментальным группам, что может свидетельствовать о повышении деградации их предшественника — Мет [5]. Увеличение концентрации Тау может также происходить вследствие нарушения процессов коньюгации желчных кислот и активации распада таурохолатов [5]. В данных экспериментальных условиях происходит нормализация концентраций остальных исследованных аминокислот.

При анализе аминокислотного пула плазмы крови в аналогичных условиях были выявлены изменения уровней некоторых нейротрансмиттерных аминокислот. В частности, во всех алкоголизиро-ванных группах обнаружено снижение уровня глицина. Уровень ГАМК был ниже контрольных зна-

Рис. 3. Изменение аминокислотных индексов печени крыс в условиях прерывистой алкогольной интоксикации (за 100% приняты контрольные величины)

Рис. 4. Изменение суммарного содержания отдельных групп аминокислот печени крыс в условиях прерывистой алкогольной интоксикации (за 100% приняты контрольные величины)

чений в группах 1, 2 и 5. Среди возбуждающих аминокислот выявлено снижение уровня таурина (группы 1, 2, 4, 5). Снижение концентрации глута-мата, характерное для абстинентного синдрома, происходило лишь после 4-х циклов алкоголизация-отмена. Уровень аспартата, повышенный в группах 1 и 2, стабилизировался у животных групп 3 и 4, а в группе 5, напротив, был выше контрольного уровня.

Заключение

Таким образом, в первые сутки абстиненции после 4-дневного введения этанола отмечается повышенное суммарное содержание свободных аминокислот в ткани печени с его нормализацией к концу третьих суток отмены. На третьи сутки после 2-кратного повторения цикла алкоголизация-отмена суммарный уровень свободных аминокислот также находится в пределах нормы. Четырехкратное повторение цикла алкоголизация-отмена сопровождается обогащением пула свободных аминокислот печени, которое сохраняется в течение трёх суток абстиненции. Накопление аминокислот в тканях при воздействии этанола может быть связано с обеднением пула свободных аминокислот плазмы. Последующая абстиненция приводит к усилению стресс-реакции, тем самым вторично индуцируя поглощение аминокислот тканями, в частности — печенью. Этанол ингибирует синтез белков в печени [3], что, на фоне возможной белково-витаминной недостаточности, явившейся следствием полной или частичной анорексии алкоголизированных животных, приводит к накоплению в ткани печени свободных аминокислот, преимущественно заменимых.

Наибольший дисбаланс в содержании отдельных аминокислот выявлен на третьи сутки после

4-дневной алкоголизации и после 2-кратного повторения цикла алкоголизация-отмена. Наблюдается снижение уровня гликогенных аминокислот, что свидетельствует об активном их использовании в энергетических целях. Кроме того, снижено содержание АРУЦ. Можно предположить, что по мере увеличения длительности абстиненции после однократного периода алкоголизации происходит нарастание аминокислотного дисбаланса в печени. В те же сроки отмены этанола после второго периода алкоголизации в аминокислотном фонде печени были выявлены схожие нарушения. После 4-кратного повторения цикла алкоголизация-отмена отмечалась нормализация уровня гликогенных аминокислот как через 1 сут отмены этанола, так и через 3 сут, что свидетельствует о сокращении их использования в качестве энергетического субстрата. Отношение ЗА/НА, превышавшее контрольные значения на всех сроках эксперимента, нормализуется через 3 сут абстиненции после четырёх периодов алкоголизации. Кроме того, произошла нормализация суммарного уровня АРУЦ в оба срока отмены после четырёх циклов алкоголизация-отмена.

Исходя из вышеизложенных результатов, можно предположить, что многократное повторение циклов алкоголизация-отмена в данном эксперименте вызывает определённые адаптивные изменения, направленные на устранение аминокислотного дисбаланса, и в то же время приводит к накоплению в ткани печени свободных аминокислот, источником которых является плазма крови.

Литература

1 Бенсон Дж. В. Хроматографический анализ аминокислот и пептидов на сферических смолах и его применение в биохимии и медицине / Дж. В. Бенсон, Дж. А. Патерсон // Новые методы анализа аминокислот, пептидов и белков; под ред. Ю. А. Овчинникова — М.: Мир, 1974. — С. 9 — 84.

2 Биохимия и алкоголизм (I): метаболические процессы при алкоголизме / И.М. Рослый [и др.] // Вопросы наркологии. — 2004. — №2. — С. 70 — 79.

3 Божко ГХ. Белки крови при алкоголизме / ГХ. Божко, П.В.Во-лошин // Журнал неврологии и психиатрии. — 1991 г. — Т.91. -№2. — С.126 — 128.

4 Волынец О.С. Свободные аминокислоты печени крыс в развитии алкогольной «печёночной энцефалопатии» / О.С. Волынец, С.Ю. Островский, Л.И. Нефёдов // Актуальные вопросы гепатоло-гии: третий симпозиум гепатологов Беларуси. Гродно, 7-8 октября 1998 г.; научн. ред. В.М. Цыркунов. — Минск, 1998. — С. 65.

5 Нефёдов Л. И. Аминокислоты и их производные в патогенезе и лечении поражений печени / Л. И. Нефёдов [и др.] // Весщ. АН Беларуси Сер. біял. навук. — 1997.-№2. — С. 39-48.

6 Новые подходы в моделировании алкогольной интоксикации / В.В. Лелевич [и др.] // Современные аспекты изучения алкогольной и наркотической зависимости: сб. науч. ст. / НАН Беларуси, Ин-т биохимии; науч. ред. В.В. Лелевич. — Гродно, 2004. -С. 86 — 90.

7 Основы биохимии / А.Уайт [и др.] ; под ред. Ю. А. Овчинникова. М: Мир, 1981. — Ч. 2. — С 881 — 967.

8 Островский Ю.М. Аминокислоты в патогенезе, диагностике и лечении алкоголизма / Ю.М. Островский, С.Ю. Островский; Мн: Наука и техника, 1995. — 280 с.

9 Шейбак В.М. Обмен свободных аминокислот и КоА при алкогольной интоксикации/В.М. Шейбак. — Гродно, 1998. — 153 с.

10 Effects of hypophysectomy, adrenalectomy and (-)-propanolol on ethanol-induced decrease in plasma amino acids / T. Eriksson [et al.] // Arch.Pharmacol. -1981. -Vol.317. — P.214-218.

11 The in vivo and in vitro protective properties of taurine / J.A. Timbrell [et al.] // Gen. Pharmacol. — 1995. — Vol. 26, № 3. -Р. 453 — 462.

Поступила 16.05.07

Аминокислотные Комплексы | АКАДЕМИЯ-Т

Об аминокислотных препаратах имеются самые противоречивые мнения. Некоторые, к примеру, считают, что даже спортсмену вполне достаточно аминокислот, получаемых из белка, поступающего с пищей или белковыми концентратами.

Все мы знаем, что белок состоит из аминокислот и все белки усваиваются в нашем организме, предварительно перевариваясь в виде аминокислот. Таким образом, в этом и есть ключевое отличие аминокислотных комплексов от цельного белка, аминокислоты усваиваются максимально быстро и организму не нужно затрачивать время и энергию на их переваривание. Соответственно аминокислотные комплексы идеально подходят для применения после тренировок, чтобы быстро закрыть потребность в белке.

Известно, что свободные аминокислоты не только являются «строительным материалом» для создания белков, но и выполняют ряд других важных функций. Недаром фармацевтическая промышленность выпускает некоторые аминокислоты в свободном виде. Для достижения определенной цели вам нужно получить некоторое количество какой-либо аминокислоты, можно принимать ее в свободном виде или в смеси, обогащенной этой аминокислотой.

Но следует понимать, что аминокислотных комплексов на основе отдельных аминокислот на рынке нет, так как их стоимость была бы невероятно высокой. Поэтому все производители используют гидролизаты белков.

Гидролизат белка – это белок расщепленный до состояния аминокислот, ди-, трипептидов и т.д. При гидролизе белков их цепи распадаются до определенной степени, зависящей от условий реакции. При полном гидролизе белок превращается в смесь отдельных аминокислот. Однако это необязательно, тем более что частично гидролизованные белки имеют большую ценность для спортивного питания. Их усвояемость также высока, как у отдельных аминокислота, а раздражающее действие на желудок гораздо меньше. К тому же боковые амидные группы аспарагина и глутамина по структуре не очень отличаются от связей между отдельными аминокислотами в белке и потому при гидролизе тоже распадаются с выделением аммиака. Когда продукт гидролиза содержит короткие пептиды из 2—10 аминокислотных остатков, глутамин практически полностью сохраняется.

На ценность аминокислотных смесей существенно влияет метод гидролиза. Природные аминокислоты в растворе вращают плоскость поляризации влево, т.е. являются L-изомерами (кроме глицина, у которого нет оптических изомеров). Если белок гидролизуют кислотой или щелочью, условия реакции достаточно жесткие, и часть аминокислот переходит в потенциально опасную D-форму. Кроме того, последующая нейтрализация приводит к накоплению в продукте хлористого натрия. При обработке ферментами в более мягких условиях рацемизация не происходит.

Кроме того, часто в состав аминокислотных комплексов добавляют витамин В6, необходимый для построения белка в организме.

Гидролизаты каких белков используют?

В качестве источника аминокислот в комплексах используют гидролизаты как растительных (соевый) так и животных белков (коллаген, молочный, сывороточный, яичный). Наибольшее отклонение от идеального состава имеют растительные белки, к тому же они усваиваются достаточно плохо. Доказано, что правильно подобранная аминокислотная добавка способна резко повысить усвояемость белков пищи за счет «балансировки» состава, усвоение низкокачественных белков улучшается, резко снижается количество отходов, а значит, снижается нагрузка на печень. Поэтому целесообразно использовать комбинации белковых гидролизатов для получения максимального эффекта.

«AminoFit» — натуральный аминокислотный комплекс для восстановления мышечной ткани после физических нагрузок любой интенсивности, который состоит из гидролизатов животного и сывороточного белков, полученных методом мягкого ферментативного гидролиза, растворимых пищевых волокон и витамина B6 в оптимальном соотношении. Продукт обладает высоким энергетическим и анаболическим действием, позволяя преодолевать тренировочный стресс любого уровня.

Гидролизат животного белка — обладает высоким анаболическим действием, низким содержанием липидов и максимальным индексом усвояемости. Имеет высокую биологическую ценность и полный спектр незаменимых аминокислот.

Гидролизат сывороточного белка — источник высококачественного белка, обеспечивающий оптимальный рост мышечной массы, ускорение восстановления после физической нагрузки и укрепление иммунной системы, а также способствует расщеплению жиров и уменьшает чувство голода.

Гуммиарабик — растворимое пищевое волокно, которое способствует нормализации работы желудочно-кишечного тракта, восстанавливая положительную микрофлору кишечника, обеспечивая рост микрофлоры, повышает усвояемость белка и снижает токсичные эффекты аммиака, образование которого повышается при росте потребления белка.

Витамин В6 — витамин, увеличивающий использование запасов гликогена и снижающий расход энергосодержащего субстрата жирных кислот.

Сравнение состава АминоФит с идеальным белком:

При этом в составе есть повышенное содержание аргинина, глицина, пролина и оксипролина, подобное сочетание аминокислот позволяет успешней сжигать жир за счет увеличения мышечной массы и ускорит процесс заживления и восстановления мышечной ткани и хрящевой ткани. Данный процесс, в свою очередь, ускоряет обмен веществ.

Биологическая ценность «АминоФит»:

^* – % от рекомендуемого уровня суточного потребления согласно ТР ТС 022/2011 (Приложение 2).

^** – % от адекватного уровня потребления согласно «Единым санитарно-эпидемиологическим и гигиеническим требованиям к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю)» Таможенного союза ЕврАзЭС

*** не превышает верхний допустимый уровень потребления

Как и когда принимать аминокислоты?

Рекомендуется принимать по 4 таблетки до и после тренировки один раз в день.

Аминокислоты достаточно сильно раздражают желудочно-кишечный тракт, поэтому некоторые специалисты советует принимать их только с пищей. Можно сочетать прием аминокислот с употреблением пищи, содержащей малоценный белок.

Рекомендуемая продолжительность приема в зависимости от интенсивности нагрузок, массы тела, возраста и уровня подготовки в соответствии с программой тренировок по рекомендации специалиста

границ | Свободные аминокислоты в материнском молоке: потенциальная роль глутамина и глутамата в защите от неонатальных аллергий и инфекций

Введение

Грудное молоко широко признано лучшим источником детского питания. Он обеспечивает ребенка разнообразным набором питательных веществ, поддерживающих оптимальное развитие. Однако польза грудного молока для здоровья выходит за рамки того, что оно обеспечивает питательными веществами. Все больше данных свидетельствует о том, что грудное молоко обеспечивает новорожденному защиту от различных иммунных состояний.Например, постоянно показано, что у младенцев, которые находились на исключительно грудном вскармливании, меньше вероятность развития респираторных и желудочно-кишечных инфекций, чем у младенцев, которые полностью или частично получали детскую молочную смесь (1–5). Этот защитный эффект грудного вскармливания от инфекций может распространяться далеко за пределы младенчества и, как показано, усиливается при длительном грудном вскармливании (6, 7). Кроме того, исследования показали, что исключительно грудное вскармливание защищает от различных аллергических заболеваний, включая атопический дерматит (8, 9), астму (9–11) и пищевую аллергию (12–15), особенно если в семейном анамнезе имеется аллергическое заболевание (16). ).Сообщается, что частота возникновения аллергии на коровье молоко, которая является одной из наиболее распространенных пищевых аллергий у младенцев, у младенцев, вскармливаемых исключительно грудью, до семи раз ниже, чем у младенцев, полностью или частично вскармливаемых детской молочной смесью (17–19). . Эти уникальные защитные свойства грудного молока стимулировали научные исследования основных механизмов в последние десятилетия (15, 20, 21).

При рождении иммунная система еще не сформировалась (22). По сравнению со взрослыми, иммунная система новорожденных характеризуется сниженными врожденными функциями эффекторных клеток, подавленными иммунными ответами Т-хелперов 1 (T _H 1) и искаженными ответами Т-клеток на антигены в сторону Т-хелперов 2 (T _H 2). иммунитет.Эти характеристики коррелируют с повышенной восприимчивостью к инфекциям и аллергии в неонатальном периоде (23, 24). Эта восприимчивость дополнительно усиливается из-за незрелой функции кишечного барьера и неполной микробной колонизации кишечника при рождении (23). Были идентифицированы различные факторы в материнском молоке, которые могут поддерживать развитие этих иммунных функций и, таким образом, могут способствовать защите от инфекций и аллергии. Например, грудное молоко содержит антитела к иммуноглобулину A (IgA), которые обеспечивают защиту от патогенов и, как сообщается, вызывают толерантность к пищевым аллергенам (25, 26).Более того, в материнском молоке были идентифицированы различные биоактивные олигосахариды, жирные кислоты и белки, которые способны напрямую модулировать иммунные ответы, например, регулируя иммунные ответы на патогены (27-29), и косвенно, например, формируя микробиом кишечника ( 29–32). Помимо белков, грудное молоко также содержит несвязанные с белком свободные аминокислоты (FAA). Накапливающиеся данные указывают на то, что некоторые FAA являются биоактивными и, в частности, обладают иммуномодулирующей способностью (33, 34).Следовательно, FAA в грудном молоке могут играть активную роль в оптимальном иммунном развитии младенца. Однако, в то время как исследования физиологических функций FAA достигли значительного прогресса в последние годы, FAA, как правило, игнорируются в исследованиях грудного молока.

Из общего содержания аминокислот (АК) в материнском молоке 5–10% находятся в свободной форме. Глутамат и глутамин FAA являются наиболее распространенными как в абсолютном смысле, так и по отношению к их связанной с белком форме, вместе составляя почти 70% всех FAA, присутствующих в материнском молоке (35).Их уровни демонстрируют уникальные и постоянные закономерности в период лактации, что позволяет предположить, что секреция этих FAA с грудным молоком является регулируемым процессом (35, 36). Интересно, что эти структурно связанные FAA широко связаны с иммуномодуляцией, включая модуляцию иммунных механизмов, имеющих отношение к развитию аллергии и инфекций. Этот обзор призван описать текущее понимание состава FAA в грудном молоке и предоставить обзор влияния глутамина и глутамата FAA на иммунные параметры, относящиеся к аллергическим заболеваниям и инфекциям в раннем возрасте.В конечном итоге, лучшее понимание состава FAA в грудном молоке и их иммуномодулирующих способностей может способствовать развитию новых направлений профилактики аллергии и инфекционных заболеваний в младенчестве.

Аминокислоты в человеческом молоке: связанные с белком и свободные аминокислоты

Хорошо известно, что качество и количество белка являются ключевыми аспектами пищевой ценности грудного молока. Общий аминокислотный состав (ТАА) грудного молока, включая связанные с белками АК и ФАА, используется для оценки количества и качества белков молока и, следовательно, хорошо охарактеризован (36, 37).Однако многие исследования сообщают только о составе TAA и не делают различий между белками и FAA. В результате данные по FAA в грудном молоке относительно ограничены.

FAA в грудном молоке приходится ~ 5–10% содержания TAA (35, 36). Несмотря на их низкую распространенность по сравнению с уровнями связанных с белками АК, нельзя недооценивать значение FAA в материнском молоке. Их уровни примерно в 100 раз выше, чем 0,05% пула FAA в тканях (38), и до 30 раз выше, чем уровни FAA в плазме младенцев (39).Более того, FAA в грудном молоке вносят значительный вклад в начальные изменения уровней FAA в плазме после кормления (40, 41) и, как показано, легче всасываются (42–44), быстрее появляются в кровотоке и, таким образом, могут достигать периферических органов. и ткани быстрее, чем белковые АК. Действительно, различия в уровнях FAA в плазме наблюдались между младенцами, получавшими детскую молочную смесь, содержащую FAA, и младенцами, получавшими эквивалентную порцию АК в форме интактного белка, что свидетельствует о различиях в кинетике абсорбции между FAA и белковыми АК (45–47). .В отличие от своего аналога, связанного с белком, FAA могут взаимодействовать со специфическими рецепторами, присутствующими в большом количестве клеток в различных частях тела, включая кишечник, где они могут активировать специфические внутриклеточные пути и оказывать физиологические эффекты (34, 48).

В то время как грудное молоко напрямую снабжает младенцев FAA, белки грудного молока также могут обеспечивать ребенка FAA посредством протеолиза в желудочно-кишечном тракте новорожденных. Однако вклад протеолиза белков грудного молока в поступление FAA у младенцев может быть относительно низким, поскольку (полный) протеолиз этих белков у младенцев, как показано, происходит в минимальной степени (49–52).Факторами, способствующими ограниченному протеолизу белков грудного молока, являются относительно низкий выход пепсина и желудочных ферментов, наблюдаемый у младенцев, относительно высокий уровень pH желудка после еды, который оставляет протеазы в значительной степени неактивными, а также высокая степень гликозилирования этих белков (50) . Соответственно, утверждалось, что доступность FAA в верхней части желудочно-кишечного тракта, включая верхние части тонкой кишки, почти полностью зависит от содержания FAA в пище (48).

Уникальные способности FAA по сравнению с белковыми АК и относительно неэффективная протеолитическая способность новорожденных подчеркивают важность понимания состава FAA в материнском молоке отдельно от состава TAA.

Состав человеческого молока, составленный FAA, динамичен и, по-видимому, регулируется

Известно, что состав грудного молока меняется в течение лактации. Было показано, что общее содержание белка снижается в первые 3 месяца лактации (35, 36).Утверждается, что это снижение коррелирует с потребностями ребенка в белке для роста и предотвращает перекармливание, так как объем потребления молока в этот период увеличивается (53, 54). Неудивительно, что аналогичная динамика обнаружена для содержания связанных с белками АК в материнском молоке. Для каждого отдельного АК форма, связанная с белком, уменьшается в очень одинаковой степени во время лактации, что указывает на то, что динамика связанных с белком АК в материнском молоке во время лактации не является АА-специфической (35). Напротив, уровни FAA в грудном молоке демонстрируют динамику во время лактации, которая сильно зависит от AA: тогда как уровни некоторых FAA снижаются в первые 3 месяца лактации, другие остаются стабильными или резко повышаются (35, 36).Примечательно, что эта динамика FAA во время лактации согласуется в исследованиях, проведенных в различных этнических группах и географических регионах, что указывает на то, что эта динамика согласована во всем мире и, таким образом, по-видимому, регулируется (35, 36, 55, 56).

Основные механизмы, регулирующие динамику уровней FAA в грудном молоке, плохо изучены. Клетки молочной железы секретируют протеазы и антипротеазы в грудное молоко, которые вместе регулируют расщепление определенных АК из белков грудного молока, генерируя FAA и пептиды (57).Таким образом, можно предположить, что временные изменения чистой протеолитической активности в грудном молоке влияют на динамику FAA, хотя это маловероятно, поскольку уровни всех основных протеаз и антипротеаз грудного молока снижаются во время лактации вместе с уровнями их субстратов (50 , 58). Клетки молочной железы также могут напрямую секретировать FAA в грудное молоко через транспортеры AA, присутствующие на их клеточных мембранах. Интересно, что исследования на животных показали, что экспрессия некоторых переносчиков АК в молочной железе увеличивается с прогрессированием лактации, тогда как экспрессия других остается неизменной (59–62).Эта динамика экспрессии во время лактации, по-видимому, жестко регулируется множеством внутриклеточных сигнальных путей (63). Таким образом, можно предположить, что динамическая экспрессия транспортеров AA на клетках молочных желез во время лактации вносит вклад в динамику FAA в материнском молоке.

Чтобы лучше понять механизмы, лежащие в основе секреции FAA в грудном молоке, в нескольких исследованиях изучалось влияние характеристик матери на состав FAA в грудном молоке. В то время как уровни FAA кажутся независимыми от возраста матери (64), индекс массы тела матери, как сообщается, незначительно влияет на уровни некоторых FAA (65, 66).Механизмы, лежащие в основе этого эффекта, неизвестны, но могут включать гормон пролактин, поскольку пролактин участвует в регуляции транспорта FAA в молочной железе, и уровни пролактина связаны с индексом массы тела матери (67–69). Исследования, изучающие влияние материнского рациона на состав АК в материнском молоке, показывают, что состав ТАА в значительной степени не зависит от состава АК в рационе (70, 71). Для FAA это соотношение еще предстоит изучить на людях. Однако исследования, проведенные в разных географических регионах, где используются разные диеты, показывают в основном схожие уровни и соотношения FAA в грудном молоке, что позволяет предположить, что питание матери не имеет большого влияния (35, 36, 55, 56).Это подтверждается выводом о том, что пероральный прием однократной дозы глутамата (6 г) у здоровых кормящих женщин не изменял уровни каких-либо FAA в их грудном молоке (72). Более того, в нескольких исследованиях сообщалось об отсутствии связи между уровнями FAA в плазме матери и уровнями FAA в грудном молоке (73, 74). Фактически, некоторые FAA были в 1-15 раз выше в плазме по сравнению с молоком, тогда как уровни свободного глутамата в молоке были в 40 раз выше, чем в плазме.

В совокупности эти данные указывают на то, что избирательный транспорт FAA происходит в тканях молочных желез во время лактации и что уровни FAA в грудном молоке могут сильно регулироваться на протяжении всей лактации.

Корреляция FAA в грудном молоке со стадией лактации, гестационным возрастом и детской антропометрией: особая роль свободного глутамина и глутамата?

Показано, что глутамин, глутамат, глицин, серин и аланин в материнском молоке повышаются в первые 3 месяца лактации, тогда как уровни большинства других FAA остаются относительно стабильными в течение периода лактации (35, 36, 55, 56). . Из них глутамат является наиболее распространенным, составляя более 50% от общего содержания FAA на любой стадии лактации.Кроме того, глутамат показывает самое высокое абсолютное увеличение концентрации во время лактации, увеличиваясь с ~ 1,25 до 1,75 мМ с 1 по 6 месяц лактации (35). Глютамин, второй по распространенности FAA, показывает самое высокое относительное увеличение концентрации, увеличиваясь почти на 350% с 1 по 6 месяц лактации и достигая концентрации до 0,6 мМ (35, 64, 75). Сообщается, что помимо стадии лактации, гестационный возраст младенца также является определяющим фактором уровней свободного глутамина в материнском молоке.Метаанализ показал, что уровни свободного глутамина в молоке недоношенных детей почти в три раза ниже, чем уровни, наблюдаемые в молоке доношенных детей в первый месяц лактации (36). Уровни всех других FAA были одинаковыми в образцах недоношенного и доношенного грудного молока, что указывает на то, что эта разница была специфичной для АК.

Исследования, изучающие ассоциации FAA с детской антропометрикой, немногочисленны, но сообщают согласованные результаты. Недавно сообщалось, что уровни свободного глутамата в грудном молоке были значительно выше у доношенных детей, у которых наблюдалось более быстрое увеличение веса (76).Кроме того, у быстрорастущих детей уровень глютамина был выше. В соответствии с этими результатами, другое исследование показало положительную связь между уровнем свободного глутамина в грудном молоке и длиной ребенка в возрасте 4 месяцев (65). Эти результаты согласуются с исследованиями, показывающими, что молоко для мальчиков, как правило, имеет более высокий уровень свободного глутамина и глутамата, чем молоко для девочек в первые 3-4 месяца лактации (35, 76), поскольку мальчики, как известно, набирают больше веса и длины, чем у девушек в этот период времени (77).

Обнаружение того, что уровни свободного глутамина и глутамата в грудном молоке относительно высоки, демонстрируют уникальную динамику во время лактации и связаны с детской антропометрикой, настоятельно требует понимания функций, которые эти FAA могут выполнять во время развития ребенка.

Разнообразие физиологических функций свободного глутамина и глутамата

В последнее десятилетие было признано, что глутамин и глутамат являются важными АК в ключевые периоды жизни, включая неонатальный период, когда происходит быстрый рост (78, 79).Хотя эти два FAA структурно связаны, они, по-видимому, различаются с точки зрения поглощения младенцем. В то время как пищевые добавки с глутамином у младенцев приводят к более высоким уровням этого АК в плазме (80, 81), на уровни глутамата в плазме в значительной степени не влияет пищевой глутамат (82, 83). Это говорит о том, что свободный глутамат в грудном молоке почти полностью используется внутренними тканями, ограничивая его доступность для других тканей, тогда как глутамин может также оказывать прямое воздействие на другие части тела.Несмотря на эти различия, неизменно показано, что большая часть пищевого глутамина и глутамата, предоставляемого новорожденным, используется кишечником (84, 85). Кишечник не только образует физический барьер для защиты от патогенов, но также является домом для крупнейшего иммунного органа организма: лимфоидной ткани, связанной с кишечником (GALT). Это может объяснить, почему глутамин и глутамат связаны с широким спектром физиологических функций, начиная от обеспечения клеток энергией и заканчивая более специфическими иммуномодулирующими функциями, многие из которых могут иметь значение в контексте профилактики аллергии и инфекций у новорожденных.На рисунке 1 представлена ​​сводка продемонстрированных эффектов свободного глутамина и глутамата в (развивающихся) тканях кишечника, которые подробно описаны ниже.

Рисунок 1 . Обзор потенциальных эффектов свободного глутамина и глутамата, избирательно секретируемых с грудным молоком клетками молочной железы, в развивающемся кишечнике младенца. Значения ↑ и ↓ указывают на активацию и подавление, соответственно, соответствующей мишени после in vitro и / или in vivo добавления глутамина (•) или глутамата (•).Эффекты ограничиваются теми, которые актуальны в контексте аллергической сенсибилизации и инфекций. FAA, свободная аминокислота; IEC, эпителиальные клетки кишечника; IEL, интраэпителиальный лимфоцит; GC, бокаловидная ячейка; T _H 1, Т-хелпер 1 клетка; T _H 2, Т-хелпер 2 клетки; IgA, иммуноглобулин А; F. prausnitzii, Faecalibacterium prausnitzii .

Метаболизм глутамина и глутамата в эпителиальных клетках кишечника и иммунных клетках: их функция в качестве энергетического субстрата и предшественников белков

Хорошо известно, что глутамин и глутамат являются важными энергетическими субстратами для эпителиальных клеток кишечника (IEC) и иммунных клеток, особенно в периоды быстрого роста (86).Фактически, исследования на молодых животных и младенцах показали, что примерно половина пищевого глутамата и глутамина окисляется кишечными и иммунными клетками, что в конечном итоге приводит к выработке энергии для адекватного функционирования и роста клеток (87). Клетки кишечника могут превращать глутамин в глутамат, что имеет решающее значение для использования глутамина в энергетических целях (88). Принимая во внимание, что клетки кишечника человека также могут превращать глутамат в глутамин, этот процесс ограничен из-за низкой активности глутаминсинтетазы в тонком кишечнике (89, 90).В неонатальном периоде эта способность может быть дополнительно ограничена, поскольку исследования на молодых крысах показали, что активность глутаминсинтетазы особенно низка в период до отъема (91, 92). Примечательно, что IEC, а также иммунные клетки не могут нормально функционировать без экзогенного глутамина (93). Это, в сочетании с их ограниченной способностью синтезировать глутамин, предполагает, что адекватное функционирование этих клеток в неонатальном периоде может частично зависеть от глютамина, полученного с пищей.

Помимо того, что они служат энергетическими субстратами, свободный глутамин и глутамат являются специфическими предшественниками глутатиона, который является основным антиоксидантом в IEC и иммунных клетках и имеет решающее значение для предотвращения повреждения клеток, вызванного прооксидантами (94). Дисбаланс про- и антиоксидантов, известный как окислительный стресс, стимулирует воспалительные реакции, которые могут привести к развитию и поддержанию аллергических расстройств (95, 96). Следовательно, антиоксиданты, такие как глутатион, рассматриваются в качестве стратегии профилактики или лечения пищевой аллергии (97).Сообщалось, что как диетический глутамин, так и диетический глутамат увеличивают производство глутатиона и, возможно, в результате, снижают окислительный стресс в кишечнике поросят-отъемышей (98, 99). Кроме того, глутамин, но не глутамат, является важным специфическим предшественником синтеза муцинов, которые имеют решающее значение для защиты от инфекций и, как предполагается, защищают от аллергической сенсибилизации (100–103). Соответственно, было показано, что пероральный прием глутамина усиливает синтез муцина и увеличивает количество бокаловидных клеток, секретирующих муцин, в тонком кишечнике поросят-отъемышей (104).

Влияние свободного глутамина и глутамата на рост кишечника и барьерную функцию

У быстро растущего новорожденного, у которого кишечник еще не полностью развит, очень важно добиться и поддерживать быстрый рост IEC. Более того, хорошо известно, что функция кишечного барьера является решающим фактором в защите от аллергии и инфекций, поскольку предотвращает транслокацию аллергенов и бактерий из просвета кишечника в собственную пластинку, населенную иммунными клетками, и мезентериальные лимфатические узлы (105–107). .У новорожденных с незрелой функцией кишечного барьера правильная доступность питательных веществ, которые способствуют росту IEC и созреванию кишечного барьера, имеет решающее значение для поддержки этого защитного эффекта. Интересно, что свободный глутамин и глутамат последовательно влияют на эти процессы с помощью различных механизмов, которые более подробно описаны в следующих разделах.

Влияние глутамина на функции кишечника

Глутамин, безусловно, является наиболее изученным АК в отношении роста и функции IEC.Известно, что этот FAA стимулирует распространение IEC различными способами, что продемонстрировано в различных неонатальных линиях IEC in vitro . Например, глутамин в зависимости от дозы усиливал пролиферацию и дифференцировку клеток IEC у новорожденных свиней и крыс посредством активации множества митоген-активируемых протеинкиназ (MAPK) (108–110). Более того, исследования линий IEC у новорожденных свиней и взрослых людей показали, что глутамин также способствует росту за счет усиления эффектов факторов роста, включая инсулиноподобный фактор роста 1 и эпидермальный фактор роста (108, 111–113).В дополнение к стимулированию роста, глутамин, как сообщается, дозозависимо защищает от вызванной воспалением, эндотоксинами и оксидантами гибели и повреждения клеток в этих линиях IEC (114–116). Примечательно, что глутамин полностью блокировал вызванный воспалением апоптоз в линии эпителиальных клеток взрослого человека HT-29 при введении в дозе 0,5 мМ, концентрации, аналогичной концентрации свободного глутамина в материнском молоке (115).

Многочисленные доказательства указывают на то, что глутамин также специфически стимулирует барьерную функцию кишечника.Например, исследования in vitro с участием неонатальных линий IEC свиней и взрослых людей показали, что ограничение глутамина снижает экспрессию основных белков плотных контактов, включая белки клаудина и окклюдина, которые имеют жизненно важное значение для барьерной функции кишечника (110, 117, 118 ). Это сопровождалось уменьшением распределения этих белков на плазматической мембране и увеличением проницаемости IEC. Примечательно, что добавление глутамина в эти модели in vitro полностью изменило этот процесс, предполагая, что достаточная доступность свободного глутамина имеет решающее значение для оптимальных функций эпителиального барьера.Эти эффекты были опосредованы усилением передачи сигналов AMP-активируемой протеинкиназой и уменьшением передачи сигналов PI3K / Akt, что указывает на то, что глутамин поддерживает функцию кишечного барьера посредством модуляции определенных внутриклеточных путей (110, 118).

В соответствии с исследованиями in vitro и на неонатальных клетках, исследования на молодых животных также предполагают потенциальную роль глутамина в обеспечении здорового развития кишечника. Сообщалось, что у крысят и молодых поросят недостаток глутамина в пище снижает целостность кишечника из-за разрушения эпителиальных соединений и укорочения микроворсинок (119, 120).Напротив, добавление глутамина в рацион молодым поросятам постоянно увеличивает высоту ворсинок, подавляет апоптоз и ускоряет пролиферацию IEC, увеличивает экспрессию белков плотных контактов и улучшает функцию эпителиального барьера (98, 121–123). Кроме того, показано, что глутамин защищает кишечник от повреждения, вызванного патогенами in vivo . Например, поросята-отъемыши, получавшие рацион, обогащенный глутамином, перед заражением кишечной палочкой полностью сохраняли морфологию ворсинок и экспрессию белков плотных контактов (124, 125).Более того, пероральный прием глутамина предотвращает вызванное эндотоксином повреждение кишечника у поросят-сосунков (114). В соответствии со способностью глутамина поддерживать функцию кишечного барьера, добавление глютамина, как сообщается, предотвращает бактериальную транслокацию в различных моделях кишечной непроходимости у взрослых животных (126–131). Еще предстоит изучить, может ли глутамин предотвращать бактериальную транслокацию у новорожденных животных.

Влияние глутамата на функции кишечника

Все больше данных свидетельствует о том, что, помимо глутамина, глутамат также влияет на рост IEC и функцию кишечного барьера.Недавнее исследование in vitro на неонатальных IECs свиней продемонстрировало, что добавление глутамата в зависимости от дозы увеличивает пролиферацию клеток (132). Более того, это исследование показало, что добавление глутамата предотвращает вызванные окислительным стрессом изменения жизнеспособности IEC, барьерной функции и целостности мембран за счет увеличения количества белков плотных контактов (132). Способность глутамата улучшать барьерную функцию кишечника также продемонстрирована в исследовании с использованием линий IEC взрослого человека, где добавление глутамата значительно снижало индуцированную форболом повышенную проницаемость (133).Примечательно, что эти эффекты наблюдались при концентрации глутамата в три раза ниже, чем в материнском молоке, что подчеркивает способность свободного глутамата в грудном молоке оказывать физиологические эффекты.

В дополнение к исследованиям in vitro и , исследованиям in vivo и на молодых животных также показано, что свободный глутамат может способствовать развитию кишечника. Добавление глутамата в рацион здоровых поросят-отъемышей привело к улучшению общего состояния кишечника, о чем свидетельствует более высокая высота ворсинок и увеличенная толщина и целостность слизистой оболочки кишечника (122, 134).Кроме того, потребление глутамата в зависимости от дозы увеличивало вес тонкого кишечника, увеличивало глубину крипт и собственной пластинки, а также улучшало антиоксидантные способности кишечника у здоровых поросят на отъеме (99). Наконец, диетический глутамат предотвращал вызванные микотоксинами нарушения функции и морфологии кишечного барьера у молодых поросят, что позволяет предположить, что свободный глутамат также может играть роль в предотвращении повреждения кишечника (135).

Поскольку глутамат может превращаться в глутамин с помощью IEC, хотя и с ограниченными скоростями, эффекты, наблюдаемые для глутамата, могут быть связаны с эффектами глутамина.Однако исследования, изучающие эффекты как глутамина, так и глутамата, продемонстрировали различное влияние этих FAA на функции IEC и морфологию кишечника. Например, у поросят-отъемышей, получавших только диетический глутамин, ворсинки были выше, чем у поросят, получавших комбинацию глутамата и глутамина, тогда как комбинация привела к самым глубоким криптам (136). Более того, было обнаружено, что глутамин оказывает защитное действие против индуцированной окислителями и эндотоксинами гибели свиней IECs in vitro in vitro, тогда как глутамат не оказывает никакого эффекта (114).Это указывает на то, что действие глутамата на функцию кишечника проявляется не только через преобразование в глутамин.

Влияние свободного глутамина и глутамата на функции иммунных клеток

Помимо эпителиальных клеток, иммунные клетки GALT также играют решающую роль в предотвращении аллергии и инфекций у новорожденных. Незрелая неонатальная GALT характеризуется производством более высоких уровней провоспалительных цитокинов (137, 138), в то время как противовоспалительная способность снижена (139).Показано, что провоспалительная среда в кишечнике новорожденного индуцирует иммунную активность Т-хелпера 2 (T _H 2) (140, 141). Напротив, иммунитет к Т-хелперу 1 (T _H 1) сильно ограничен и постепенно развивается в послеродовой период (142–144). Полученная в результате T _H 2-доминантная иммунная среда, как известно, увеличивает восприимчивость к аллергической сенсибилизации, тогда как минимальная функция T _H 1 коррелирует с повышенной восприимчивостью новорожденных к инфекциям (144, 145).Таким образом, компоненты грудного молока с противовоспалительными свойствами или компоненты, которые усиливают развитие иммунитета T _H 1 или подавляют активность T _H 2, могут способствовать профилактике аллергии и инфекций у новорожденных. Свободный глутамин и глутамат связаны с этими иммуномодулирующими способностями, как подробно описано ниже.

Влияние глутамина на функции иммунных клеток

Важность глутамина для развития и функционирования иммунной системы хорошо известна.Хотя исследования in vitro и на неонатальных клетках отсутствуют, многочисленные исследования in vitro и на взрослых клетках показали, что различные иммунные клетки не могут развиваться и функционировать без адекватной доступности глутамина (146). Например, ограничение глутамина нарушает рост и дифференцировку В- и Т-клеток (147) и снижает презентацию антигена и фагоцитозную способность макрофагов и нейтрофилов (148, 149). Напротив, добавка глутамина в зависимости от дозы увеличивала фагоцитотическую способность нейтрофилов человека in vitro (150, 151).В соответствии с этими выводами, исследования in vivo и на молодых животных показывают, что доступность глутамина изменяет популяции иммунных клеток кишечника. Например, употребление глутамина в рационе дозозависимо увеличивало количество нейтрофилов и макрофагов у поросят-отъемышей после провокации LPS (123, 152), что свидетельствует об усилении противомикробных свойств. Более того, у недавно отлученных от груди поросят глутамин с пищей уменьшал долю антиген-наивных Т-клеток в мезентериальных лимфатических узлах (153), которые, как сообщается, повышены у пациентов с аллергией и предлагаются в качестве маркера ранней жизни для будущего развития аллергии ( 154, 155).Наконец, диетический глутамин увеличивал количество IgA-секретирующих B-клеток в тонком кишечнике молодых мышей (156) и повышал уровни IgA в кишечнике у различных животных, отлученных от груди (157–161). Вместе эти результаты показывают, что доступность глютамина влияет на популяции иммунных клеток в развивающихся тканях кишечника, что, в свою очередь, может влиять на противомикробные и противоаллергические иммунные процессы.

Постоянные доказательства показывают, что глютамин также обладает противовоспалительными свойствами. Исследования in vitro продемонстрировали, что добавление глутамина снижает выработку провоспалительных цитокинов IL-6, IL-8 и / или TNFα, одновременно увеличивая выработку противовоспалительного / регуляторного цитокина IL-10 в различных активированных иммунных системах взрослого человека. клетки, включая внутриэпителиальные лимфоциты (IEL), тучные клетки кишечника, периферические мононуклеарные клетки (PBMC) и моноциты (162–165). Аналогичные результаты получены у здоровых молодых животных. Например, диетический глутамин снижает уровни провоспалительных цитокинов (включая IL-1 и IL-8), одновременно повышая уровни противовоспалительных / регуляторных цитокинов (включая IL-10) в тонком кишечнике здоровых поросят на отъеме (123, 124 , 166).Кроме того, у поросят, зараженных LPS, диетический глутамин снижает экспрессию в кишечнике воспалительных маркеров, включая Toll-подобный рецептор-4 и ядерный фактор NF-κB, что позволяет предположить, что глутамин также может оказывать сильное противовоспалительное действие в условиях с ослабленным иммунитетом (114 ).