Инструменты пользователя

Инструменты сайта


изолейцин

Изолейцин

Фармакологическая группа: аминокислоты; незаменимые аминокислоты
Изолейцин – альфа-аминокислота с химической формулой HO2CCH (NH2) СН (СН3) СН2СН3. Эта аминокислота является незаменимой, то есть организм человека не может синтезировать ее самостоятельно, поэтому она должна поступать в организм извне. Ее кодоны AUU, AUC и AUA. Изолейцин классифицируется как гидрофобная аминокислота, так как в ее боковой цепи присутствует углеводород. Наряду с треонином, изолейцин является одной из двух обычных аминокислот, имеющих хиральную боковую цепь. Существуют четыре вероятных стереоизомера изолейцина, в том числе два возможных диастереомера L-изолейцина. Тем не менее, изолейцин в природе существует в одной энантиомерной форме, (2S, 3S)-2-амино-3-метилпентановая кислота.

Изолейцин
Молекула изолейцина

Изолейцин - одна из трех аминокислот с разветвленной цепью, способствующая потреблению и поглощению глюкозы. Изолейцин может играть роль анти-катаболического средства (без стимулирования синтеза), аналогично гидрометилбутирату.

Основная информация

Изолейцин – одна из трех аминокислот с разветвленной цепью, наряду с лейцином и валином. Относительно двух других аминокислот с разветвленной цепью (АРЦ или BCAA), изолейцин демонстрирует среднюю способность индуцировать синтез мышечного белка (сильнее, чем валин, но гораздо слабее, чем лейцин), и способен значительно увеличивать усвоение и расходование глюкозы во время физических упражнений. Однако, изолейцин не повышает синтеза гликогена. Через механизмы PI3K/aPKC (которые примечательны тем, что не опосредованы AMPK-механизмами, наблюдаемыми после приема добавок типа берберина, ни усваиваются в процессе сокращения мышц), изолейцин может повысить усвоение глюкозы мышечными клетками. Лейцин также обладает этой способностью, но при этом стимулирует белок, известный как S6K (необходимый для синтеза белка), лейцин снижает собственную эффективность, препятствуя усвоению инсулина. Другими словами, изолейцин и лейцин стимулируют усвоение глюкозы, но лейцин сдерживает сам себя, в то время как изолейцин действует прямо и предсказуемо.

Хотя массовое тестирование на людях пока не проводилось, изолейцин можно рассматривать как BCAA, обусловливающий усвоение глюкозы (в клетках) и распад (в энергию) в большей степени, чем другие аминокислоты, а также выполняющий гипогликемическую роль (у диабетиков) или влияющий на рост производительности (если с него начинать усиленное потребление углеводов).

Что нужно знать:

  • Изолейцин является аминокислотной добавкой.
  • Хорошо сочетается с AMPK-активаторами (теоретически, из-за синергетического действия с mTOR-антагонистами, которые AMPK естественным образом подавляет. Так же, как изолейцин, AMPK-активаторы повышают усвоение глюкозы).

Изолейцин: инструкция по применению

Практически говоря, изолейцин является хорошим дополнением, если Вам требуется увеличить усвоение глюкозы; в стимулировании синтеза мышечного белка его опережает лейцин, а ГМБ опережает его во влиянии на снижение распада мышечного белка, однако изолейцин опережает оба эти вещества и валин в повышении усвоения глюкозы в скелетной мышечной ткани. Наибольшая эффективность изолейцина была отмечена при дозе 0,3-0,45 г/кг у крыс (увеличение сверх этой дозы не дало ничего, так как вещество перестало усваиваться). Рекомендуемый диапазон дозировки изолейцина – 48-72мг/кг (для человека в 150 фунтов – 7.2-10.8 г). Изолейцин может содержаться в составе добавок аминокислот с разветвленной цепью и в пищевых продуктах (в этом случае, соотношение должно быть указано на этикетке и BCAA дозируется соответственно). Изолейцин в пищевых продуктах также биологически активен, поэтому дозы изолейцина, употребляемые сверх рациона, нужно снижать (например, если Вы употребляете 50г белка, который содержит 4 г. изолейцина, то доза в 10,8 г. будет излишней, а 6,8 г. будет достаточно).

Биосинтез

В качестве основного питательного вещества, изолейцин не синтезируется в организме, и, следовательно, должен поступать в организм в качестве компонента белков. У растений и микроорганизмов синтез изолейцина осуществляется в несколько этапов, начиная с пировиноградной кислоты и альфа-кетоглютарата. Ферменты, участвующие в биосинтезе изолейцина, включают:

  • Ацетолактатсинтазу (также известную как ацетогидроксикислотную синтазу)
  • Ацетогидроксикислотную изомероредуктазу
  • Дигидроаксид дегидратазу
  • Валин аминотрансферазу

Катаболизм

Изолейцин представляет собой одновременно глюкогенную и кетогенную аминокислоту. После трансаминирования с альфакетоглютаратом углеродный скелет может быть преобразован в любой сукцинил-КоА, и использоваться в цикле Кребса для окисления или преобразования в оксалоацетат для глюконеогенеза (отсюда глюкогенность). Вещество также может быть преобразовано в ацетил-КоА и использоваться в цикле Кребса через конденсацию с оксалоацетатом для формирования цитрата. У млекопитающих Ацетил-КоА не может быть преобразован обратно в углеводород, однако может использоваться в синтезе кетоновых тел или жирных кислот, следовательно, это вещество является кетогенным. Биотин, который иногда называют витамином B7 или витамином Н, абсолютно необходим для полного катаболизма изолейцина (а также лейцина). Без адекватного уровня биотина человеческий организм не способен полностью усваивать изолейцин и молекулы лейцина. Это может привести к многочисленным физиологическим нарушениям (связанным с поддержанием мышц и синтезом белков, липидным обменом и метаболизмом жирных кислот), а также с когнитивными нарушениями, вытекающими из общих метаболических проблем и раздражающего действия гидроксисовалерата, побочного продукта неполного катаболизма изолейцина. Изовалериановая ацидемия – это заболевание, вызванное неполным катаболизмом лейцина.

Источники и структура

Изолейцин (2-амино-3-метилпентановая кислота) является одной из трех аминокислот с разветвленной цепью. Незаменимая аминокислота, которая обладает хиральной боковой цепью (подобная ей аминокислота – только треонин); хотя она может существовать в качестве четырех изомеров (встречается в пищевых продуктах), как двойной S-изомер (2S, 3S) -2-амино- 3 -метилпентановая кислота. Изолейцин является изомером лейцина, как следует из его названия.

Источники изолейцина в питании

Хотя изолейцин не производится в организме животных, эта аминокислота может в больших количествах накапливаться в организме животных. Пищевые продукты с большим содержанием изолейцина включают: яйца, соевый белок, морские водоросли, индейку, курицу, баранину, сыр и рыбу.

Неврология

Менопауза

500 мг изолейцина в период менопаузы у женщин не уменьшают симптомы менопаузы.

Взаимодействие с метаболизмом глюкозы

Механизмы

Во время теста на переносимость глюкозы, лейцин и валин, из всех трех АРЦ, несколько подавляли усвоение глюкозы клетками. Изолейцин способствует усвоению глюкозы в клетках. Влияние изолейцина на усвоение глюкозы зависит от активации PI3K и РКС, но не зависит от mTOR и AMPK-активации (исследования отмечают торможение α1 субъединицы и подавление α2 субъединицы); этим он отличается от передачи сигналов лейцином, хотя также зависит от PI3K / PKC, а не mTOR. Сам по себе лейцин активизирует mTOR, и, следовательно, подавляет AMPK-сигналы, которые уменьшают свое действие при повышенном потреблении глюкозы. Изолейцин является довольно слабым mTOR-активатором in vitro с EC50 около 8 мм (слабее, чем лейцин, но сильнее, чем валин), и, если рассматривать Akt / mTOR в естественных условиях, лейцин, подавленный другими аминокислотами, не эффективен. Возможно, из-за небольшого подавляющего эффекта на AMPKα2, снижение AMP, не затрагивающее ATP или ADP, было отмечено в клетках печени (хотя сомнительно, что это имеет практическую ценность для физических упражнений).

Кроме того, в исследованиях, не выявивших влияния на Akt и mTOR, была отмечена активизация AS160 (Akt-субстрат 160kDa). Akt обычно фосфорилирует и инактивирует AS160, и этот процесс способствует вторичной мобилизации, освобождая RAB-сигналы белков GLUT4. Возможно, что это последствия усиления инсулиновых сигналов (что, по другим источникам, влечет увеличение фосфорилирования AS160), и в этом случае mTOR активируется по тому же принципу, когда его активируют рецепторы инсулина.

Изолейцин стимулирует поглощение глюкозы клеткой, и являет собой два независимых (не связанных) классических пути передачи сигналов через рецептор инсулина или через активацию AMPK. Изолейцин, как и лейцин, действует по одинаковому принципу и стимулирует поглощение глюкозы.

1мм изолейцина может увеличить потребление глюкозы клетками мышц на 16,8% (лейцин и валин неактивны), пик эффективности приходится на 2мм (35%). Прежняя концентрация в сыворотке крови (888+/-265 нмоль /мл или 0.89 мм) достигается инъекциями крысам доз ниже 0,3 г/кг; более низкие дозы (0,1 г/кг) были неэффективны при снижении глюкозы, но концентрация 0,3 г/кг была связана со снижением уровня глюкозы в плазме. Более позднее исследование при 0.3-1,35 г/кг обнаружило пик эффективности на 0,45 г/кг, что повышает концентрацию в сыворотке крови на 3мм, и снижение глюкозы в сыворотке крови достигало 20%, а усвоение глюкозы мышечной тканью увеличилось на 71% (73% отмечено в другом источнике при 1,35 г/кг), окисление глюкозы во всем теле увеличилось на 5.1-6.0% после 30-90 минут (эффективность увеличилась на 30 минут).

Интересно, что исследования, использовавшие 1,35 г/г (эффективность такая же, как при 0,45 г/кг), обнаружили, что концентрация сыворотки составляла 4352 +/- 160 мкмоль /L и была подобна (или немного выше) концентрации в сыворотке при 0,45 г / кг; это говорит о том, что предел скорости изолейцина возникает как при поглощении, так и при распределении в крови.

Увеличение усвоения глюкозы было подтверждено у крыс и появлялось при достижении максимальной эффективности в 450 мг/кг у крыс (эквивалент у человека 72мг/кг или для человека в 150 фунтов - 10,8 г).

Изолейцин не влияет позитивно на синтез гликогена в мышечных клетках, и, как уже было отмечено, подавляет уровень фосфорилированного гликогена синтазы (при добавлении других аминокислот в малых пропорциях).

Изолейцин, как и лейцин, стимулирует выработку инсулина поджелудочной железой (глюконеогенез изолейцина в глюкозу, происходит косвенно, при этом добавки изолейцина 0,45 г/кг, не увеличивают секрецию инсулина значительно).

В результате исследований, использовавших смеси аминокислот (98% изолейцина) и инсулина, было отмечено, что, хотя аминокислотная смесь (2.0334 мм) сравнима с субмаксимальной секрецией инсулина, она менее эффективна для усвоения глюкозы, чем максимальная секреция инсулина; однако смесь с высоким уровнем изолейцина повышает инсулин-индуцированное усвоение глюкозы как в субмаксимальной (26%), так и в максимальной (14%) концентрации. Изолейцин не стимулирует ресинтез гликогена или секрецию инсулина (анаболический механизм метаболизма глюкозы), но может увеличить отложение глюкозы, простимулированное инсулином .

Эксперименты

У крыс, получавших добавки из аминокислот (5.28 мг цистеина, 3.36 мг метионина, 6.68 мг валина, 944.8 мг изолейцина и 6,68 мг лейцина) наблюдался высокий уровень изолейцина, после перорального теста на переносимость глюкозы уровень глюкозы в плазме крови понизился. Удвоение концентрации лейцина привело к увеличению секреции инсулина (при низкой концентрации добавок лейцин не оказал значительного влияния), что позволило предположить опосредованную тенденцию к увеличению секреции инсулина.

Измерение поглощения глюкозы мышечной тканью в ходе нескольких исследований примечательно увеличением усвоения глюкозы или смеси аминокислот с высоким (78%) содержанием изолейцина или отдельно изолейцина, с пиком эффективности на 0,45 г/кг массы тела у крыс (10.8 гр. для человека в 150 фунтов).

Исследования на крысах выявили, что изолейцин либо самостоятельно, либо в составе основных аминокислот способствует усвоению глюкозы скелетной мышечной тканью, снижая площадь под кривой (AUC) в тесте на переносимость глюкозы, что, вероятно, является вторичной причиной увеличения поглощения глюкозы из крови в клетки.

В одном из исследований было отмечено, что если не использовать высокую дозу изолейцина (12.094 г) в сочетании с низкой дозой лейцина (0.084 г), валина (0.086 г), метионина (0.043 г) и цистеина (0.088 г) и в сочетании с 100 г. глюкозы у здоровых, активных взрослых особей, то аминокислоты могут снизить уровень глюкозы в плазме крови на всех измеряемых точках времени в периоде до 180 минут и общей ППК (площадью под кривой), не влияя на секрецию инсулина (увеличилась на 60 минут, но существенно не повлияла на содержание глюкагона).

Повышенное усвоение глюкозы наблюдается под влиянием изолейцина у животных и проявляется с максимальной эффективностью в концентрации около 0,45 г/кг, эквивалент этой дозы был протестирован на людях (хотя и наряду с очень низкими дозами других аминокислот), при этом был отмечен пик снижения глюкозы после еды.

Скелетная мышечная ткань и обмен веществ

Механизмы

Одно из исследований изолейцин-механизмов, лежащих в основе эффекта усвоения глюкозы в мышечных клетках (что не значительно проявляется в жировой ткани) установило, что существует подавление mRNA для двух ферментов, участвующих в глюконеогенезе (PEPCK и G6Pase mRNA), что лежит в основе уменьшения окисления аланина и наблюдается в естественных условиях в клетках печени, и может расцениваться как секреция валина (биомаркер протеолиза). Было отмечено подавление глюконеогенеза в печени под воздействием инсулина на организм человека после приема 100 г углеводов (около 1200 пмоль). Этого достаточно, чтобы заглушить глюконеогенез. Изолейцин потенциально имеет антикатаболические свойства за счет снижения уровня глюконеогенеза. Действие сигналов изолейцина на ядро и, соответственно, влияние на сохранность мышц пока не известны.

Воспалительные процессы и иммунология

Бактерии

β-дефензин является антимикробным пептидом, вырабатываемым эпителиальной тканью (кишечника, кожи, легких) человека, α-дефензины вырабатываются нейтрофилами, и считается, что индуцирующие дефенсины и другие антимикробные пептиды выполняют защитную функцию от бактериальных инфекций. L-изолейцин увеличивает производство β-дефенсина, пока его аналог с прямой цепью (норвалин) неактивен. И это увеличение находится в зависимости от индуцированной активности NF-кВ. Добавление 2г L-изолейцина к раствору для пероральной регидратации (ORS) детям с острой диареей влечет за собой обезвоживание и уменьшает симптомы диареи. По крайней мере, наблюдается тенденция в сторону увеличения β-дефенсина в стуле. Вполне возможно, что добавки изолейцина обладают антибактериальными свойствами в кишечнике, и предварительные данные выглядят многообещающе. Тем не менее, его действие не настолько мощное, и доказательства, имеющиеся на данный момент, необходимо продублировать.

Взаимодействие питательных веществ

mTOR Ингибиторы

Поглощение глюкозы в мышечные клетки по-видимому, возрастает с инкубацией рапамицина, mTOR - ингибитора, что может быть связано с тем, что mTOR выполняет роль регулятора поглощения глюкозы в клетках. Ингибитором mTOR потенциально может являться добавка изолейцина (возможно, это будет негативно сказываться на синтезе мышечного белка) и ресвератрол. Также важно отметить, что синергия лейцина достигается с помощью других механизмов, связанных с митохондриальным биогенезом.

Возможное взаимодействие изолейцина и mTOR-ингибиторов (вышеупомянутый ресвератрол) может быть позитивным или негативным и зависит от контекста ситуации. Так, оно может увеличивать поглощение глюкозы за счет синтеза мышечного белка, может пойти на пользу диабетикам, но неблагоприятно для лиц, желающих нарастить мышечную массу.

Синтез изолейцина

Изолейцин может быть синтезирован в ходе многоступенчатой процедуры, начиная с 2-бромбутана и диэтилмалоната. В 1905 году впервые был создан синтетический изолейцин. В 1903 году немецкий химик Феликс Эрлих обнаружил изолейцин в гемоглобине.

Доступность:

Изолейцин – аминокислота, отпускаемая по рецепту. Продается в аптеках под названием L-изолейцин, а также выпускается в составе различных лекарственных формул.

:Tags

Читать еще: Аспирин (ацетилсалициловая кислота) , Проктит , Синдром Кальмана , Спилантес (масляный кресс) , Тсуга ,

  • Поддержите наш проект - обратите внимание на наших спонсоров:

  • Отправить "Изолейцин" в LiveJournal
  • Отправить "Изолейцин" в Facebook
  • Отправить "Изолейцин" в VKontakte
  • Отправить "Изолейцин" в Twitter
  • Отправить "Изолейцин" в Odnoklassniki
  • Отправить "Изолейцин" в MoiMir
  • Отправить "Изолейцин" в Google
  • Отправить "Изолейцин" в myAOL
изолейцин.txt · Последние изменения: 2015/09/25 17:53 (внешнее изменение)