Alanine

Alanine je neesenciální proteinogenní aminokyselina, která slouží jako stavební blok pro syntézu proteinů. Je to chirální sloučenina a do proteinů může být začleněna pouze L-forma. Alanin působí jako vazba mezi metabolismem aminokyselin a sacharidů.

Co je alanin?

Alanin je proteinogenní aminokyselina, kterou může syntetizovat lidský organismus, a proto není nezbytný. Aminokyselina známá jako alanin se ve skutečnosti nazývá alfa-L-alanin. V tomto názvu je pozice aminoskupiny vzhledem k karboxylové skupině jasná.

K syntéze proteinů se navíc používá pouze forma L alaninu. D-forma je používána bakteriemi pro syntézu mureinu, který tvoří bakteriální buněčnou membránu. Další aminokyselinou v tomto kontextu je beta-alanin. Aminoskupina je zde na atomu uhlíku beta. Beta-alanin není proteinogenní aminokyselina. Ale také hraje hlavní roli v biologických procesech. Když se zde však uvádí alanin, jedná se vždy o alfa-L-alanin.

Alanin má kladné centrum na atomu dusíku a záporné centrum na atomu kyslíku karboxylové skupiny. Alanin tedy představuje zwitterion, v isoelektrickém bodě alaninu při hodnotě pH 6,1 jsou téměř všechny molekuly přítomny jako zwitteriony. Proto je jeho rozpustnost ve vodě za těchto podmínek nejnižší. Alanin je však hydrofilní aminokyselina a díky této vlastnosti také určuje sekundární a terciární strukturu proteinů.

Funkce, efekt a úkoly

Nejdůležitější funkcí alaninu je podílet se na tvorbě bílkovin jako základní stavební blok. Struktura alaninu způsobuje, že se tento jev vyskytuje přednostně v alfa helixu proteinu. Spolu s aminokyselinami glutamovou kyselinou nebo leucinem určuje alanin tvorbu helixu a tím i sekundární strukturu proteinu.

V metabolismu je alanin syntetizován z pyruvátu transaminací. Pyruvát je meziprodukt metabolismu. Vzniká při rozpadu cukru, mastných kyselin nebo aminokyselin. Buď se dále štěpí, nebo se znovu použije jako výchozí materiál pro další syntézy. Rozpad alaninu funguje jako zpětná reakce na transaminaci pyruvátu. S pomocí enzymu alanin dehydrogenázy se alanin znovu deaminuje na pyruvát. Protože pyruvát lze také rychle přeměnit zpět na glukózu, je jasné spojení mezi metabolismem aminokyselin a metabolismem uhlohydrátů. Náhlá potřeba energie může krátce vést k hypoglykémii. Tím se uvolňují stresové hormony, které stimulují deaminaci alaninu a přeměnu pyruvátu na glukózu v játrech.

Tento proces udržuje hladinu cukru v krvi konstantní. Vzhledem k této skutečnosti se alaninové doplňky často podávají v případě hypoglykémie, aby se zabránilo cukrovému šoku. Alanin má také posilující účinek na imunitní systém. Zabraňuje také tvorbě ledvinových kamenů. Alanin je nezbytnou součástí svalových bílkovin. Svalová vlákna obsahují až 6 procent alaninu. Uvolňuje se opět rozbíjením svalů.

30 procent alaninu v krvi pochází ze svalů. Hlavním metabolickým orgánem jsou játra. Většina alaninových konverzních reakcí pak probíhá v játrech. Aminokyselina má regulační účinek na produkci inzulínu prostřednictvím metabolismu jater. Byly také nalezeny dekongesivní účinky na prostatu.

Vzdělávání, výskyt, vlastnosti a optimální hodnoty

Maso a rybí výrobky obsahují zvláště vysoké koncentrace alaninu. Houby, slunečnicová semínka, sójová mouka, pšeničné klíčky nebo dokonce petržel mají také vysoký obsah alaninu. Obvykle je množství alaninu produkovaného v těle a množství přijaté s jídlem zcela dostačující. Díky své rozpustnosti ve vodě se alanin po dlouhodobém kontaktu s vodou vymývá z potravin.

Z tohoto důvodu by produkty bohaté na alanin neměly být nikdy namočeny nebo vařeny dlouho. Nedostatky jsou vzácné. V konkurenčních sportech však existuje zvýšená potřeba alaninu, takže může být užitečná další aplikace prostřednictvím potravin bohatých na proteiny nebo proteinového prášku. V každém případě je úspěšnost výcviku pozitivně ovlivněna alaninem. Vyskytuje se ve vysokých koncentracích jak ve svalových vláknech, tak ve pojivové tkáni.

Nemoci a poruchy

Zdravotní účinky nedostatku alaninu na organismus byly jen stěží studovány. Takový nedostatek může obvykle nastat pouze v případě extrémní podvýživy. V tomto případě však již neexistuje izolovaný nedostatek alaninu.

Alanin je obecně dostatečně k dispozici tělu jak prostřednictvím potravy, tak prostřednictvím vlastní biosyntézy těla. Syntéza alaninu probíhá v játrech. Totéž platí pro rozpad alaninu. Enzym alaninaminotransferáza je k dispozici v játrech. Alaninaminotransferáza je transamináza a je známá zkratkou GPT. GPT katalyzuje přeměnu L-alaninu na alfa-ketoglutarát. Aminoskupina se přeměňuje na alfa-ketoglutarát za vzniku L-glutamátu. Pyruvát je tvořen z alaninu. Tyto reakce probíhají v jaterních buňkách. Transamináza je proto v krvi přítomna pouze v nízkých koncentracích.

Zvýšení koncentrace enzymu v krvi naznačuje destrukci jaterních buněk. Kromě GPT (alaninaminotransferáza nebo nová glutamát pyruvát transamináza) se zvyšují také další enzymatické hodnoty. Toto se označuje jako zvýšení hodnot jater. Pomocí hodnot jater je možné diagnostikovat onemocnění jater. Prvním příznakem onemocnění jater může být zvýšení testů jaterních funkcí. To se týká všech forem hepatitidy, cirhózy jater nebo dokonce rakoviny jater. Pokud se jaterní onemocnění dále vyvíjí, orgán již nemůže plnit různé úkoly týkající se metabolismu a detoxikace.