Ruolo funzionale aminoacidi

RUOLI FUNZIONALI DEGLI AMINOACIDI

Vi è un crescente interesse per la biochimica, la fisiologia e la nutrizione degli amminoacidi e la crescita, nella salute e nelle malattie degli esseri umani e di altri animali. Ciò risulta dalle scoperte del ruolo dgli aminoacid nella segnalazione cellulare che coinvolgono protein chinasi, recettori accoppiati a proteine G e molecole gassose (ad es. NO, CO e H 2S). Inoltre, studi nutrizionali hanno dimostrato che l'integrazione con diversi aminoacidi modula l'espressione genica, aumenta la crescita dell'intestino tenue e del muscolo scheletrico, o riduce l'eccesso di grasso corporeo.

Queste scoperte hanno portato al nuovo concetto di Aminoacidi funzionali, definito come aminoacidi che partecipano e regolano le principali vie metaboliche per migliorare la salute, la sopravvivenza, la crescita, lo sviluppo, l'allattamento e la riproduzione degli organismi. Gli aminoacidi funzionali mantengono una grande promessa nella prevenzione e nel trattamento delle malattie metaboliche (ad es. Obesità, diabete e disturbi cardiovascolari), restrizione della crescita intrauterina, infertilità, disfunzione intestinale e neurologica e malattie infettive (incluse le infezioni virali).

Gli amminoacidi sono elementi costitutivi delle proteine tissutali e dei substrati essenziali per la sintesi di molte sostanze a basso peso molecolare (ad es. NO, poliammine, glutatione, creatina, carnitina, carnosina, ormoni tiroidei, serotonina, melanina, melatonina ed eme) con enorme importanza fisiologica .

Sulla base del bilancio di crescita o di azoto degli animali, gli aminoacidi sono stati tradizionalmente classificati come "essenziali" o "non essenziali" dal punto di vista nutrizionale.

Esigenze alimentari di aminoacidi dipendono dalla specie, dlla fase di sviluppo, lo stato fisiologico, il microbiota nel lume dell'intestino tenue, fattori ambientali, e stati patologici.

Gli aminmoacidi dal punto di vista nutrizionale svolgono un ruolo importante nella regolazione dell'espressione genica dei micro - RNA, segnalazione cellulare, flusso sanguigno, trasporto di nutrienti e metabolismo nelle cellule animali, sviluppo del tessuto adiposo bruno, crescita microbica intestinale e metabolismo, risposte antiossidanti, nonché risposte immunitarie innate e cellulo-mediate. Di particolare interesse, gli aminoacidi partecipano e modulano il signaling cellulare attraverso: (1) diverse protein chinasi ben conservate (incluso target di rapamicina, proteina chinasi attivata da AMP, chinasi cGMP-dipendente, chinasi cAMP-dipendente e proteina mitogenata chinasi), (2) recettori accoppiati a proteine G e (3) molecole gassose, tra cui NO, CO e H 2 S.

Inoltre, ci sono aminoacidi che sono i principali combustibili metabolici per gli enterociti dei mammiferi.

Inoltre alcuni aminoacidi, insieme a glicina, triptofano, tirosina e d- amminoacidi (ad esempio, d -alanina, d -aspartato e d -serina), regolano lo sviluppo e la funzione neurologica.

Inoltre, la leucina attiva il bersaglio dei mammiferi della rapamicina per stimolare la sintesi proteica e inibire la proteolisi intracellulare, mentre la metionina è il principale donatore del gruppo metilico a influenzare la metilazione del DNA e delle proteine nelle cellule.

Ruoli funzionale degli aminoacidi in nutrizione e salute

1) Elementi costitutivi per proteine, grandi peptidi e piccoli peptidi

2) Regolazione dell'espressione genica, nonché biogenesi e livelli di micro-RNA

3) Segnalazione cellulare tramite chinasi (ad es. Target di mammiferi di rapamicina, protein chinasi attivata da AMP, chinasi cGMP-dipendente, chinasi cAMP-dipendente e chinasi attivata da mitogeno), recettori accoppiati a proteine G e molecole gassose (ad es. NO, CO e H 2 S)

4) Trasporto e metabolismo nutrienti

5) Trasporto di acqua, aminoacidi, proteine, glucosio, acidi grassi, vitamine e minerali

6) Principali substrati energetici per l'intestino tenue e immunociti

7) Substrati per l'attivazione della sintesi proteica

Regolazione dell'autofagia e degradazione delle proteine intracellulari

9) Regolazione del metabolismo (attivazione dell'ossidazione del glucosio e degli acidi grassi a catena lunga in CO 2 e acqua, glucosio e acidi grassi)

10) Metabolismo e metilazione unitaria a carbonio di DNA e

proteine

11) Sintesi di RNA e DNA, nonché sintesi di aminoacidi, eme e

carnitina

12) Attivazione della lipolisi e riduzione del tessuto adiposo

bianco

13) Stimolazione dello sviluppo e della termogenesi del

tessuto adiposo bruno

15) Appetito e composizione corporea (ad es. Muscolo

scheletrico, grasso e masse ossee)

16) Modulazione delle risposte immunitarie (recettore delle

cellule T, proliferazione dei linfociti, produzione di

citochine e anticorpi, polarizzazione dei macrofagi per

influenzare la popolazione di cellule M1 e M2, uccisione di

agenti patogeni mediante NO, O 2 - , e H 2 O 2 ) e

prevenzione di malattie infettive (comprese le infezioni

virali)

17) Allattamento (sintesi di aminoacidi, proteine, lipidi e

carboidrati dalle ghiandole mammarie)

18) Riproduzione (fertilità maschile e femminile, crescita e

sviluppo fetale e possibilmente programmazione fetale

del metabolismo e della salute postnatale)

19) Sintesi e secrezione di ormoni (ad es. Ormoni tiroidei,

insulina, glucagone e glucocorticoidi)

20) Mediazione delle azioni ormonali

21) Difese antiossidanti e rimozione di sostanze tossiche

22) Sintesi di glutatione, carnosina, creatina e taurina

23) Sintesi di enzimi antiossidanti (ad es. Glutatione

perossidasi, superossido dismutasi e H 2 O 2 perossidasi)

24) Rimozione di ammoniaca e xenobiotici

25) Anti-infiammazione

26) Regolazione dell'apoptosi e dell'invecchiamento

27) Funzione neurologica e comportamento

28)Sintesi di neurotrasmettitori (ad esempio, serotonina, γ-

amminobutirrato, dopamina e acetilcolina)

29)Agonisti e co-agonisti di N-metil- D acido -aspartic

(glutammato, aspartato, glicina, d -aspartato, d

alanina, e d -serine)

30) Reazioni neuroprotettive

31)Funzione digestiva

32) Rilevazione chimica tramite i recettori accoppiati a

proteine G nel tratto gastrointestinale e possibilmente in

altri tessuti

33)Svuotamento gastrointestinale e motilità dell'intestino

tenue

34) Coniugati con taurina e glicina per facilitare la

digestione e l'assorbimento dei lipidi

35) Modulazione della crescita, del metabolismo e della

popolazione del microbiota nel lume dell'intestino

tenue

36)Recupero da ferite

37) Miglioramento della guarigione delle ferite dopo un

intervento chirurgico o una lesione (ad es.,

Poliammina e sintesi di NO)

38) Sintesi di collagene e rimodellamento della matrice

extracellulare (es. Glicina e prolina)

39)Regolazione del flusso sanguigno e della funzione

cardiovascolare (es. Sintesi NO)

40) Pigmentazione (pelle, capelli e occhi)

41) Regolazione dell'equilibrio acido-base (es.

Ammoniagenesi renale da glutammina)

42)Osmoregolazione (es. Taurina e glutammina nel

muscolo scheletrico, nel cuore e nei fluidi fetali)