Fenilalanīns

Fenilalanīns ir olbaltumviela, neaizstājama aminoskābe ar aromātisku sešu locekļu gredzenu, kas darbojas kā daudzu olbaltumvielu un peptīdu sastāvdaļa.

Fenilalanīnam ir arī nozīmīga loma slāpekļa metabolismā, un aknās to var pārveidot par olbaltumvielu aminoskābi tirozīnu. Fenilalanīnam un tirozīnam ir nozīmīga loma insulīna, melanīna, tiroksīna un neirotransmiteru dopamīna, serotonīna un tiramīna sintēzē.

Kas ir fenilalanīns?

Fenilalanīns ir būtiska alfa-aminoskābe, kas atšķirībā no vairuma olbaltumvielu aminoskābēm ir ne tikai bioaktīva L formā, bet ierobežotā mērā arī kā R formas enantiomērs.

R-fenilalanīns ir bioķīmiski lielākoties neaktīvs un rodas tikai aminoskābes mākslīgās ražošanas laikā, bet tiek apspriesta D-fenilalanīna loma noteiktu neirotransmiteru kontrolē sāpju kompleksā. Kā raksturīga strukturāla iezīme fenilalanīnam ir vienkāršs aromātisks sešu locekļu gredzens (benzola gredzens) ar piestiprinātu ogļūdeņraža ķēdi. Ķīmiskā struktūras formula ir C6H5-CH2-CH (NH2) -COOH, C6H5 grupa norāda benzola gredzenu. Aminoskābe ir amfifiliska, kas nozīmē, ka tā šķīst gan taukos, gan ūdenī.

Ķīmiskā formula arī parāda, ka fenilalanīns sastāv tikai no oglekļa, ūdeņraža, slāpekļa un skābekļa - visuresošām vielām. Retie metāli, minerāli vai mikroelementi nav aminoskābes sastāvdaļa. Neskatoties uz to, cilvēka metabolisms nespēj pietiekami sintezēt fenilalanīnu no tirozīna, bet ir atkarīgs no uzņemšanas no pārtikas. Daudzos dzīvnieku un augu pārtikas produktos fenilalanīns ir pietiekamā daudzumā, tāpēc nav jābaidās no aminoskābes deficīta parastajā, jauktajā uzturā - ar nosacījumu, ka gremošanas trakts parasti tiek absorbēts.

Funkcija, efekts un uzdevumi

Fenilalanīna vissvarīgākā funkcija un uzdevums ir piedalīties daudzu olbaltumvielu un peptīdu struktūrā. Tas ir iesaistīts arī dažu hormonu sintēzē, kuriem ir galvenā loma vielmaiņas procesu kontrolē.

Ir tādi hormoni kā adrenalīns, norepinefrīns, L-dopa, PEA un melanīns. Turklāt L-fenilalanīns kalpo kā pamatviela, no kuras z. B. Var sintezēt kurjeru vielu dopamīnu, serotonīnu, tiramīnu un citas. L-fenilalanīns kalpo arī kā neaizvietojamās aminoskābes tirozīna izejmateriāls. Šim nolūkam fenilalanīnu aknās pārvērš tirozīnā divos posmos, hidroksilējot un sadalot ūdens molekulu. Fenilalanīna hidroksilāze ir ferments, kas katalizē pārvēršanu tirozīnā.

Tāpat neaizvietojamo aminoskābju tirozīna piegāde, tāpat kā fenilalanīns, var notikt, uzņemot pārtiku. Pretstatā visām citām aminoskābēm, kurām ir tikai bioaktīva iedarbība to L formā, fenilalanīna D-enantiomērs, šķiet, vismaz ietekmē sāpju uztveri. Tika konstatēts, ka L- un D-fenilalanīna maisījumam (racēmiskajam maisījumam) ir pretsāpju efekts. DL maisījums, iespējams, bloķēs enkefalīnu - paša organisma opioīdu - sadalīšanos, lai pretsāpju efekts tiktu pagarināts un pastiprināts.

Izglītība, sastopamība, īpašības un optimālās vērtības

Nepieciešamā aminoskābe fenilalanīns tiek absorbēts caur pārtiku. Tas nav brīvs, bet parasti kā olbaltumvielu vai polipeptīda sastāvdaļa ķīmiski saistītā formā. Lai aminoskābi padarītu pieejamu metabolismam, attiecīgais proteīns vispirms jāsadala gremošanas laikā un pēc tam jā ekstrahē no "fragmentiem", izmantojot turpmākos metabolisma fermentus.

L-fenilalanīns tiek sintezēts, izmantojot tā saukto shikimic skābes ceļu. Tā ir sarežģīta biokatalītiska ķēdes reakcija, kāda ir autotrofiskiem augiem un baktērijām. Autotrofisko organismu īpašā iezīme ir to spēja veidot organiskas vielas tikai no neorganiskiem materiāliem. Bezmaksas L-fenilalanīns garšo rūgti, savukārt tā D-enantiomēram, ko ražo tikai rūpnieciski, ir salda garša. Aminoskābe ir z. B. tiek piedāvāts kā uztura bagātinātājs, kā arī ir daļa no mākslīgā saldinātāja aspartāma. Biopieejams L-fenilalanīns ir sasaistītā veidā atrodams daudzos pārtikas produktos.

To saturs ir īpaši augsts žāvētos zirņos un sojas pupās, valriekstos un ķirbju sēklās, kā arī dažāda veida zivīs un gaļā. Fenilalanīna nepieciešamība ir ļoti atkarīga no tirozīna piegādes. Ja uzturā nav tirozīna, ķermenim nepieciešami 38 līdz 52 mg uz kg ķermeņa masas. Ar bagātīgu tirozīna daudzumu uzturā ikdienas nepieciešamība samazinās līdz 9 mg uz kg ķermeņa masas. Parasti pārtikas produkti, kas satur fenilalanīnu, satur arī atbilstošu tirozīna daudzumu.

Pārtikas un lauksaimniecības organizācijas (PVO) / PVO ieteikums no 1985. gada ir L-fenilalanīna un L-tirozīna kopējās prasības 14 mg uz kg ķermeņa masas dienā. Tāpēc pieaugušajam ar ķermeņa masu 80 kg katru dienu nepieciešams 1120 mg abu vielu.

Slimības un traucējumi

Trūkuma simptomi, ja uzturā pastāvīgi ir nepietiekams fenilalanīna un tirozīna daudzums, ir ārkārtīgi reti, taču tiem var būt nopietnas sekas, īpaši neironu rajonā.

Papildus daudzu hormonu un neirotransmiteru sintēzes traucējumiem trūkumu var norādīt arī uz nervu šķiedru mielinizācijas traucējumiem. Ģenētiski vielmaiņas traucējumu dēļ var rasties pretstats deficītam, fenilalanīna (fenilketonūrija) pārmērīga koncentrācija. Slimība tiek mantota autosomāli recesīvi un noved pie fermenta fenilalanīna hidroksilāzes, kas var pārvērst fenilalanīnu tirozīnā, ražošanas samazināšanās.

Pazemināta enzīma aktivitāte noved pie spēcīgas aminoskābes palielināšanās līdz tā sauktajai fenilketonūrijai, jo pārvēršana tirozīnā ir arī fenilalanīna sadalīšanās ceļš. Tajā pašā laikā trūkst tirozīna, jo sintēzes ceļš ir bloķēts. Vēl viena iedzimta slimība šajā kontekstā ir Hartnup sindroms. Tas ir metabolisma traucējumi, kas traucē fenilalanīna transportēšanu pa šūnas membrānu. Tas rada nopietnas problēmas CNS, uz ādas un gremošanas traktā.