Alanīns

Alanīns ir neaizstājama olbaltumvielu aminoskābe, kas kalpo kā proteīnu sintēzes elements. Tas ir hirāls savienojums, un olbaltumvielās var iekļaut tikai L-formu. Alanīns darbojas kā saikne starp aminoskābēm un ogļhidrātu metabolismu.

Kas ir alanīns?

Alanīns ir proteinogēna aminoskābe, ko var sintezēt cilvēka organisms, un tāpēc tas nav nepieciešams. Aminoskābi, kas pazīstama kā alanīns, patiesībā sauc par alfa-L-alanīnu. Šajā nosaukumā kļūst skaidra aminogrupas pozīcija attiecībā pret karboksilgrupu.

Turklāt olbaltumvielu sintēzē izmanto tikai alanīna L formu. D-formu baktērijas izmanto mureīna, kas veido baktēriju šūnu membrānu, sintēzei. Vēl viena aminoskābe šajā kontekstā ir beta-alanīns. Šeit aminogrupa atrodas uz beta oglekļa atoma. Beta-alanīns nav olbaltumvielu aminoskābe. Bet tam ir liela loma arī bioloģiskajos procesos. Tomēr, ja šeit tiek minēts alanīns, tas vienmēr ir alfa-L-alanīns.

Alanīnam ir pozitīvs centrs uz slāpekļa atoma un negatīvs centrs uz karboksilgrupas skābekļa atomu. Tādējādi alanīns izoelektriskā punktā ar pH vērtību 6,1 gandrīz visas molekulas atrodas kā cviteri. Tāpēc tā šķīdība ūdenī šajos apstākļos ir viszemākā. Tomēr alanīns ir hidrofila aminoskābe, un ar šo īpašību nosaka arī olbaltumvielu sekundāro un terciāro struktūru.

Funkcija, efekts un uzdevumi

Vissvarīgākā alanīna funkcija ir iesaistīties olbaltumvielu veidošanā kā pamata sastāvdaļu. Alanīna struktūra ļauj tam pirmām kārtām parādīties olbaltumvielu alfa spirālē. Kopā ar aminoskābēm glutamīnskābi vai leicīnu alanīns nosaka spirāles veidošanos un tādējādi olbaltumvielu sekundāro struktūru.

Metabolismā alanīns tiek sintezēts no piruvāta caur transamināciju. Piruvāts ir metabolisma starpprodukts. Tas tiek izveidots, sadalot cukuru, taukskābes vai aminoskābes. Vai nu tas tiek sadalīts tālāk, vai arī to atkal izmanto kā izejvielu turpmākai sintēzei. Alanīna sadalīšanās darbojas kā apgriezta reakcija uz piruvāta transaminēšanu. Ar fermenta alanīna dehidrogenāzes palīdzību alanīns atkal tiek dezaminēts līdz piruvātam. Tā kā piruvatu var arī ātri pārveidot par glikozi, kļūst skaidra cieša saikne starp aminoskābju metabolismu un ogļhidrātu metabolismu. Pēkšņa enerģijas nepieciešamība īslaicīgi var izraisīt hipoglikēmiju. Tas izdala stresa hormonus, kas stimulē alanīna deamināciju un piruvāta pārvēršanu par glikozi aknās.

Šis process uztur nemainīgu cukura līmeni asinīs. Sakarā ar šo faktu, lai izvairītos no cukura šoka, hipoglikēmijas gadījumā bieži tiek piešķirti alanīna piedevas. Alanīnam ir arī stiprinoša ietekme uz imūnsistēmu. Tas arī kavē nierakmeņu veidošanos. Alanīns ir būtiska muskuļu olbaltumvielu sastāvdaļa. Muskuļu šķiedras satur līdz 6 procentiem alanīna. Tas atkal tiek atbrīvots, sadalot muskuļus.

30 procenti no alanīna asinīs nāk no muskuļiem. Galvenais metabolisma orgāns ir aknas. Lielākā daļa alanīna pārvēršanas reakciju notiek aknās. Aminoskābei ir regulējoša ietekme uz insulīna ražošanu caur aknu metabolismu. Tika konstatēta arī dekongestējoša ietekme uz prostatu.

Izglītība, sastopamība, īpašības un optimālās vērtības

Gaļas un zivju produkti satur īpaši augstu alanīna koncentrāciju. Sēnēm, saulespuķu sēklām, sojas miltiem, kviešu dīgļiem vai pat pētersīļiem ir arī augsts alanīna saturs. Parasti organismā saražotā alanīna daudzums un ēdienreizēs uzņemtais daudzums ir pilnīgi pietiekams. Sakarā ar šķīdību ūdenī, alanīns tiek izmazgāts no pārtikas pēc ilgstoša kontakta ar ūdeni.

Šī iemesla dēļ produktus, kas bagāti ar alanīnu, nekad nevajadzētu iemērc vai vārīt ilgi. Trūkumi ir reti. Tomēr sacensībās sporta jomā ir paaugstināta vajadzība pēc alanīna, tāpēc var būt noderīga papildu lietošana, izmantojot pārtiku, kas bagāta ar olbaltumvielām, vai olbaltumvielu pulveri. Jebkurā gadījumā treniņa panākumus pozitīvi ietekmē alanīns. Tas ir sastopams augstā koncentrācijā gan muskuļu šķiedrās, gan saistaudos.

Slimības un traucējumi

Alanīna deficīta ietekme uz ķermeni gandrīz nav pētīta. Šāds trūkums parasti var rasties tikai ārkārtēja nepietiekama uztura gadījumā. Tomēr šajā gadījumā vairs nav izolēta alanīna deficīta.

Alanīns parasti ir pietiekami pieejams ķermenim gan ar uzturu, gan ar paša organisma biosintēzes palīdzību. Alanīna sintēze notiek aknās. Tas pats attiecas uz alanīna sadalīšanos. Tam aknās ir pieejams enzīms alanīna aminotransferāze. Alanīna aminotransferāze ir transamināze, un to sauc ar saīsinājumu GPT. GPT katalizē L-alanīna pārvēršanu alfa-ketoglutarātā. Aminogrupa tiek nodota alfa-ketoglutarātā, veidojot L-glutamātu. Piruvāts veidojas no alanīna. Šīs reakcijas notiek aknu šūnās. Tādēļ transamināžu līmenis asinīs ir tikai nelielā koncentrācijā.

Enzīmu koncentrācijas palielināšanās asinīs norāda uz aknu šūnu iznīcināšanu. Papildus GPT (alanīna aminotransferāzei vai jaunai glutamāta piruvāta transamināzei) tiek paaugstinātas arī citu enzīmu vērtības. To sauc par aknu vērtības palielināšanos. Ar aknu vērtību palīdzību ir iespējams diagnosticēt aknu slimības. Pirmā aknu slimības pazīme var būt aknu funkcijas testu palielināšanās. Tas attiecas uz visiem hepatīta veidiem, aknu cirozi vai pat aknu vēzi. Ja aknu slimība progresē tālāk, orgāns vairs nevar izpildīt savus dažādus metabolisma un detoksikācijas uzdevumus.