Мозаика питательных веществ: аминокислоты в минеральном обмене
Представьте себе яркую мозаику, где каждая плитка, тщательно подобранная и уложенная, вносит свой вклад в захватывающий дух шедевр. В замысловатой мозаике здоровья человека «аминокислоты» и «минералы» — это отдельные плитки. Их гармоничное расположение необходимо для широкого спектра биологических процессов.
Аминокислоты: фундаментные камни
«Аминокислоты, строительные блоки белков, составляют основу этой мозаики. Они представляют собой органические молекулы, состоящие из центрального атома углерода, связанного с аминогруппой, карбоксильной группы, атома водорода и боковой цепи [1]. Взаимосвязь между аминокислотами и усвоением кальция сложна, при этом некоторые аминокислоты играют решающую роль в облегчении всасывания кальция из кишечника [2]. Взаимодействие между аминокислотами и метаболизмом магния жизненно важно для различных функций организма, поскольку аминокислоты могут влиять на всасывание, распределение и выведение магния [3]. Боковая цепь, уникальная для каждой аминокислоты, определяет ее специфические свойства и функции [4].
Метаболические функции аминокислот:
Помимо роли в синтезе белка, аминокислоты играют важнейшую роль в различных биологических процессах:
- Производство энергии: некоторые аминокислоты могут метаболизироваться для получения энергии.
- Синтез нейротрансмиттеров: аминокислоты являются предшественниками нейротрансмиттеров, которые регулируют настроение, сон и другие функции мозга [5].
- Иммунная функция: аминокислоты необходимы для правильного функционирования иммунной системы [6].
- Восстановление и рост тканей: аминокислоты необходимы для восстановления и роста тканей.
- Роль аминокислот в метаболическом здоровье: Как говорилось в предыдущем разделе, аминокислоты могут взаимодействовать с минералами, влияя на их всасывание, распределение и утилизацию [7].
- Взаимосвязь между аминокислотами и минеральной плотностью костной ткани сложна, некоторые аминокислоты играют важную роль в метаболизме и структуре костной ткани [8].
- Аминокислоты и электролитный баланс Некоторые аминокислоты играют важную роль в поддержании электролитного баланса, который необходим для различных функций организма, включая сокращение мышц, передачу нервных импульсов и регуляцию жидкости [9,10].
Глицин: Универсальная плитка
Среди камней-оснований из аминокислот «глицин» выделяется как универсальная плитка. Благодаря небольшому размеру и нейтральному заряду он прекрасно сочетается со многими минералами, обеспечивая их органичную интеграцию в мозаику. Роль глицина выходит за рамки координации минералов: он также участвует в синтезе нейротрансмиттеров, производстве коллагена и других жизненно важных процессах [11].
Глицин — уникальная аминокислота, обладающая рядом отличительных свойств:
- Простота: глицин — самая маленькая и простая аминокислота, состоящая только из атома водорода в качестве R-группы [12].
- Гибкость: небольшой размер глицина позволяет ему вписываться в тесные пространства внутри белков, обеспечивая гибкость и адаптивность [13].
- Роль нейротрансмиттера: глицин действует как тормозной нейротрансмиттер в центральной нервной системе, играя роль в регуляции мышечного тонуса, сна и восприятия боли.
- Синтез коллагена: глицин является основным компонентом коллагена, белка, необходимого для структуры и функционирования соединительной ткани [14].
Минералы: Разноцветная плитка
Минералы, на которые часто не обращают внимания, придают этой мозаике цвет и текстуру. Они представляют собой неорганические элементы, необходимые для различных функций организма. Некоторые ключевые минералы включают:
- Кальций: необходим для здоровья костей, сокращения мышц и свертывания крови.
- Железо: необходимо для переноса кислорода в крови.
- Магний: участвует в производстве энергии, работе мышц и нервной передаче.
- Цинк: играет роль в иммунной функции, заживлении ран и восприятии вкуса.
Они играют важнейшую роль в различных физиологических функциях, в том числе:
- Здоровье костей: кальций, фосфор и магний — это прочные плитки, которые строят и поддерживают крепкие кости.
- Производство энергии: железо, медь и цинк — это яркие плитки, обеспечивающие производство энергии в организме.
- Иммунная функция: цинк, селен и медь — это защитные плитки, которые защищают организм от инфекций и болезней.
- Неврологическая функция: магний, калий и натрий — это коммуникационные плитки, которые позволяют мозгу и мышцам эффективно функционировать.
Как аминокислоты влияют на усвоение минералов: переплетение узоров
Взаимодействие между аминокислотами и минералами представляет собой сложную и многогранную мозаику. Аминокислоты могут способствовать усвоению и транспортировке минералов, а минералы могут влиять на метаболизм и функционирование аминокислот. Эта сложная схема необходима для поддержания общего здоровья и хорошего самочувствия.
Танец хелатирования
Когда аминокислоты и минералы объединяют свои усилия, разворачивается прекрасный танец хелатирования. Хелатирование подразумевает связывание иона металла (минерала) с лигандом (аминокислотой) с образованием стабильного комплекса [15]. Этот процесс улучшает абсорбцию, растворимость и биодоступность минералов, делая их более доступными для использования организмомЬ[16].
Почему хелатирование полезно?
- Улучшенное всасывание: хелатирование может повысить всасывание минералов из пищеварительного тракта, особенно у людей с нарушенным всасыванием или особыми диетическими потребностями [17].
- Снижение побочных эффектов: по сравнению с неорганическими минеральными солями, минералы, хелатированные аминокислотами, часто лучше переносятся, снижая желудочно-кишечный дискомфорт и другие побочные эффекты [18].
- Адресная доставка: аминокислотно-минеральный комплекс может способствовать адресной доставке минералов в определенные ткани или клетки, оптимизируя их использование [19,20].
- Синергетическое взаимодействие: аминокислоты и минералы могут действовать синергетически, поддерживая различные физиологические функции, способствуя общему здоровью и благополучию.
Почему хелаты аминокислот лучше неорганических минеральных солей:
- Улучшенная биодоступность: хелатирование аминокислотами повышает биодоступность минералов, делая их более легко усваиваемыми и используемыми организмом.
- Снижение токсичности: неорганические минеральные соли иногда могут раздражать пищеварительную систему или даже быть токсичными в больших дозах. Хелатирование аминокислотами может помочь снизить риск негативных последствий.
- Улучшенная растворимость: хелатирование аминокислотами может улучшить растворимость минералов, облегчая их всасывание и транспортировку в организме.
Классификация API на основе соединения аминокислот
- API на основе глицина:
- Бисглицинат железа
- Бисглицинат цинка
- Бисглицинат магния
- Бисглицинат меди
- Глицинат бора
- Глицинат калия
- API на основе аспартата:
- Глицинат аспартата железа
Преимущества соединения аминокислот в API
API на основе глицина:
- Улучшенное всасывание: небольшой размер и нейтральный заряд глицина делают его подходящим хелатным агентом для различных минералов, способствуя их всасыванию [21].
- Снижение токсичности: глицин может способствовать снижению токсичности некоторых минералов, например железа, за счет образования стабильных комплексов.
- Улучшение растворимости: глицин может повышать растворимость минералов, делая их более доступными для усвоения.
API на основе аспартата:
- Синергетические эффекты: Аспартат может действовать синергетически с глицином, улучшая всасывание и утилизацию минералов, особенно железа.
- Метаболические преимущества: Аспартат участвует в нескольких метаболических путях, что может способствовать повышению общей эффективности минеральной добавки.
Активные фармацевтические ингредиенты (API): Мастера своего дела
Для использования силы аминокислотно-минерального хелатирования было разработано несколько API. Эти API выступают в роли мастеров, обеспечивающих точную и искусную сборку мозаики из аминокислот и минералов. Некоторые примеры включают:
- Бисглицинат железа и Аспартоглицинат железа: эти добавки железа обеспечивают высокую биодоступность железа, облегчая его усвоение и использование организмом [22,23,24].
- Бисглицинат цинка: Бисглицинат цинка — популярная добавка, улучшающая всасывание и утилизацию цинка.
- Бисглицинат магния: Бисглицинат магния — это мягкая и хорошо усваиваемая форма магния, поэтому он подходит для людей с чувствительной пищеварительной системой [25,26].
- Бисглицинат меди: Бисглицинат меди обеспечивает оптимальное усвоение и использование меди, которая необходима для различных биологических функций.
- Глицинат бора: глицинат бора обеспечивает биодоступную форму бора, микроэлемента, который поддерживает здоровье костей и работу мозга [27].
- Глицинат калия: глицинат калия представляет собой мягкую и хорошо переносимую форму калия, который необходим для поддержания баланса жидкости и работы нервной системы [28].
Энергия и структура — аминокислоты против жирных кислот в метаболизме
- Аминокислоты против белков в метаболизме: выделите аминокислоты как строительные блоки белков и обсудите их метаболическую роль в отличие от белков.
- Аминокислоты против минералов для здоровья костей: Объясните роль аминокислот в усвоении минералов костей, дополняющих кальций и магний.
- Незаменимые и незаменимые аминокислоты в усвоении питательных веществ: Различайте роли в улучшении усвоения минералов.
- Аминокислоты и электролиты для восстановления спортсменов: Фокус на поддержке аминокислотами восстановления мышц.
- Аминокислоты и жирные кислоты в метаболических процессах: Противопоставьте их энергетическую и структурную роль.
Заключение
Запутанная взаимосвязь между аминокислотами и минеральным обменом — свидетельство сложности и красоты человеческой биологии. Понимая мозаику этих питательных веществ, мы можем оценить их жизненно важную роль в поддержании оптимального здоровья.
1. Devignes CS, Carmeliet G, Stegen S. Amino acid metabolism in skeletal cells. Bone Rep. 2022 Sep 8;17:101620. doi: 10.1016/j.bonr.2022.101620. PMID: 36120644; PMCID: PMC9475269. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36120644/
2. Fukuda, S. Effects of active amino acid calcium: Its bioavailability on intestinal absorption, osteoporosis and removal of plutonium in animals. J Bone Miner Metab 11, S47–S51 (1993). https://doi.org/10.1007/BF02383541
3. Chandel NS. Amino Acid Metabolism. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2021 Apr 1;13(4):a040584. doi: 10.1101/cshperspect.a040584. PMID: 33795250; PMCID: PMC8015690. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8015690/
4. National Research Council (US) Subcommittee on the Tenth Edition of the Recommended Dietary Allowances. Recommended Dietary Allowances: 10th Edition. Washington (DC): National Academies Press (US); 1989. 6, Protein and Amino Acids. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK234922/
5. https://my.clevelandclinic.org/health/articles/22243-amino-acids
6. Medically reviewed by Kathy W. Warwick, RDN, CDCES, Nutrition — Written by Jillian Kubala, MS, RD — Updated on August 7, 2023. https://www.healthline.com/nutrition/essential-amino-acids
7. Wikipedia contributors. Amino acid. Wikipedia, The Free Encyclopedia. October 21, 2024, 03:53 UTC. Available at: https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Amino_acid&oldid=1252390999. Accessed October 22, 2024.
8. Rose AJ. Amino Acid Nutrition and Metabolism in Health and Disease. Nutrients. 2019; 11(11):2623. https://doi.org/10.3390/nu11112623
9. Tomé, D. Amino acid metabolism and signalling pathways: potential targets in the control of infection and immunity. Nutr. Diabetes 11, 20 (2021). https://doi.org/10.1038/s41387-021-00164-1
10. Frost DV, Sandy HR. Effects of Mineral Deficiencies on Amino Acid Utilization. Critical Role of Potassium and Phosphorus. Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine. 1953;83(1):102-105. doi:10.3181/00379727-83-20278
11. https://www.webmd.com/vitamins/ai/ingredientmono-1072/glycine
12. Wikipedia contributors. Glycine. Wikipedia, The Free Encyclopedia. October 19, 2024, 05:00 UTC. Available at: https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Glycine&oldid=1251983852. Accessed October 22, 2024.
13. Razak MA, Begum PS, Viswanath B, Rajagopal S. Multifarious Beneficial Effect of Nonessential Amino Acid, Glycine: A Review. Oxid Med Cell Longev. 2017;2017:1716701. doi: 10.1155/2017/1716701. Epub 2017 Mar 1. Erratum in: Oxid Med Cell Longev. 2022 Feb 23;2022:9857645. doi: 10.1155/2022/9857645. PMID: 28337245; PMCID: PMC5350494. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5350494/
14. https://www.healthline.com/nutrition/glycine
15. Wikipedia contributors. Chelation. Wikipedia, The Free Encyclopedia. October 3, 2024, 01:24 UTC. Available at: https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Chelation&oldid=1249078000. Accessed October 22, 2024.
16. https://www.webmd.com/balance/what-is-chelation-therapy
17. LiverTox: Clinical and Research Information on Drug-Induced Liver Injury [Internet]. Bethesda (MD): National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases; 2012-. Chelating Agents. [Updated 2017 Jan 23]. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK548531/
18. Jacob, R.H., Afify, A.S., Shanab, S.M. et al. Chelated amino acids: biomass sources, preparation, properties, and biological activities. Biomass Conv. Bioref. 14, 2907–2921 (2024). https://doi.org/10.1007/s13399-022-02333-3
19. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S004484860400078X
20. Zhang L, Guo Q, Duan Y, Lin X, Ni H, Zhou C, Li F. Comparison of the Effects of Inorganic or Amino Acid-Chelated Zinc on Mouse Myoblast Growth in vitro and Growth Performance and Carcass Traits in Growing-Finishing Pigs. Front Nutr. 2022 Apr 7;9:857393. doi: 10.3389/fnut.2022.857393. PMID: 35464034; PMCID: PMC9021508. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9021508/
21. Fischer JAJ, Cherian AM, Bone JN, Karakochuk CD. The effects of oral ferrous bisglycinate supplementation on hemoglobin and ferritin concentrations in adults and children: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Nutr Rev. 2023 Jul 10;81(8):904-920. doi: 10.1093/nutrit/nuac106. PMID: 36728680; PMCID: PMC10331582. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36728680/
22. National Center for Biotechnology Information. PubChem Compound Summary for CID 9837124, Ferrous bisglycinate. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Ferrous-bisglycinate. Accessed Oct. 22, 2024.
23. Jeppsen RB, Borzelleca JF. Safety evaluation of ferrous bisglycinate chelate. Food Chem Toxicol. 1999 Jul;37(7):723-31. doi: 10.1016/s0278-6915(99)00052-6. PMID: 10496373. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10496373/
24. El-Hawy MA, Abd Al-Salam SA, Bahbah WA. Comparing oral iron bisglycinate chelate, lactoferrin, lactoferrin with iron and iron polymaltose complex in the treatment of children with iron deficiency anemia. Clin Nutr ESPEN. 2021 Dec;46:367-371. doi: 10.1016/j.clnesp.2021.08.040. Epub 2021 Sep 29. PMID: 34857222. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34857222/
25. Magnesium bisglycinate
26. https://www.healthline.com/health/magnesium-glycinate
27. Wikipedia contributors. Magnesium glycinate. Wikipedia, The Free Encyclopedia. August 16, 2024, 16:32 UTC. Available at: https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Magnesium_glycinate&oldid=1240661374. Accessed October 22, 2024.
28. https://www.verywellhealth.com/magnesium-bisglycinate-8727232