Threonine

Threonine je esenciální aminokyselina, která díky své hydroxylové skupině může v metabolismu plnit několik funkcí. Je složkou většiny bílkovin v těle, s obzvláště vysokým podílem v pojivové tkáni. Threonin se vyskytuje ve čtyřech stereoizomerních formách, přičemž pro proteinovou strukturu přichází v úvahu pouze L-threonin s konfigurací (2S, 3R).

Co je threonin?

Threonin je esenciální proteinogenní aminokyselina, kterou lidské tělo nemůže syntetizovat. Proto se musí brát s jídlem. S podvýživou threoninu dochází proto ke zdravotním problémům.

Threonin je jednoduše strukturovaná alfa aminokyselina se dvěma stereogenními centry. Z tohoto důvodu mohou být vytvořeny čtyři různé stereoizomery. Pro strukturu proteinů je však relevantní pouze L-threonin se stereoizomerní konfigurací (2S, 3R). V následující části je tato molekula dále popsána a pro zjednodušení je označována jako threonin. Threonin je polární aminokyselina, která je díky své hydroxylové skupině schopna fosforylovat v enzymech. Je proto často součástí enzymů.

Threonin objevil jako poslední proteinogenní aminokyselina americký biochemik William Cumming Rose ve třicátých letech minulého století. Když krmil krysy, uvědomil si, že těch 19 aminokyselin, které byly doposud známé, nestačí k jejich růstu. Po systematickém hledání chybějícího růstového faktoru byla Rose schopna izolovat a popsat dříve neznámou aminokyselinu threonin z fibrinu.

Funkce, efekt a úkoly

Threonin má v organismu řadu funkcí. Mnoho funkcí dosud nebylo podrobněji prozkoumáno. Je však známo, že threonin hraje obrovskou roli v růstu a metabolismu kyseliny močové.

Bylo zjištěno, že při přijímání nadbytku threoninu v těle vzniká příliš mnoho kyseliny močové, což může v extrémních případech vést i ke dni. Tělo musí mít také dostatek hořčíku, vitaminu B6 a vitaminu B3, aby mohlo fungovat optimálně. Dále je threonin zapojen do struktury mnoha proteinů. To je však zvláště běžné u kolagenu pojivové tkáně. Kromě pojivové tkáně je také součástí mucinů. Muciny jsou glykoproteiny bohaté na threoniny, které jsou nejdůležitějšími složkami sliznice.

Chrání některé orgány, například žaludek, před agresivními chemickými látkami. V případě žaludku je to kyselina žaludeční obsahující kyselinu chlorovodíkovou. Nabízejí však i jiné orgány vybavené sliznicemi, ochranu před napadením infekčními bakteriemi a reaktivními chemikáliemi. Threonin obsažený v mucinu s funkční hydroxylovou skupinou také hraje důležitou roli.

Hydroxylová skupina je místem připojení pro esterifikaci kyselinami a sloučeninami obsahujícími kyselé skupiny. Fosfátové skupiny kyseliny fosforečné se zde mohou také vázat. V enzymech je tedy threonin zodpovědný za přenos fosfátových skupin, tj. Za různé fosforylační reakce. Threonin je také důležitou součástí protilátek. Zde je glykosylovaný zbytky cukru, což je zvláště důležité pro správnou funkci protilátek. Threonin také hraje důležitou roli při tvorbě neurotransmiteru glycinu. Glycin je produkt rozkladu threoninu.

Vzdělávání, výskyt, vlastnosti a optimální hodnoty

Jak již bylo zmíněno, threonin je esenciální aminokyselina, a proto se musí brát s jídlem. Je biochemicky tvořen z L-aspartátu v rostlinách a mikroorganismech. Threonin se nachází v živočišných a rostlinných potravinách. Kuřecí vejce, losos, kuřecí prsa, hovězí maso, kravské mléko, ořechy, celozrnná a kukuřičná mouka, neloupaná rýže nebo sušený hrášek jsou zvláště bohaté na threonin.

V lidském organismu se získává štěpením těchto bílkovin a začleněním do vlastních bílkovin v těle. Ve všech organismech se threonin rozkládá buď na glycin a acetaldehyd, nebo na propionyl-CoA. Denní požadavek na dospělého je kolem 16 miligramů na kilogram tělesné hmotnosti. V závislosti na vaší hmotnosti je to 1 až 2 gramy threoninu denně.

Nemoci a poruchy

Protože threonin je esenciální aminokyselinou, mohou se při příliš nízkém příjmu objevit příznaky nedostatku. Nedostatek threoninu je výsledkem jednostranné stravy s potravinami, které obsahují pouze trochu threoninu. Nedostatek threoninu se projevuje únavou, ztrátou chuti k jídlu, hubnutím, mastnými játry nebo špatným růstem kostí.

Obzvláště pokud se v dětství vyskytne nedostatek threoninu, může být jeho růst výrazně narušen. Imunitní systém je navíc oslaben, protože threonin je důležitou součástí protilátek. Výsledkem je zvýšená náchylnost k infekci. Oslabený imunitní systém také zvyšuje riziko rakoviny. Kromě toho sliznice již nemohou správně plnit svou ochrannou funkci. Stáváte se náchylnější k infekcím a expozici tvrdým chemikáliím. Protože produkt rozkladu threoninu je mimo jiné neurotransmiter glycin, nervové funkce jsou také ovlivňovány threoninem. Nedostatek této aminokyseliny může vést k neurologickým symptomům. Pokud existuje velký přebytek threoninu, vytvoří se více kyseliny močové.

Účinkem mírně zvýšených koncentrací threoninu je však také to, že vylučování kyseliny močové ledvinami je zvýšeno, což zase přispívá ke snížení hladiny kyseliny močové. Pokud je tato rovnováha účinků threoninu narušena, může to vést k rozvoji dny. Existuje zvýšená potřeba threoninu v případě infekcí, poruch nervového systému (například křeče při roztroušené skleróze), ALS (amyotrofická laterální skleróza), úzkosti, podrážděnosti, onemocnění jater, schizofrenie a mnoha dalších nemocí. Threonin tlumí hyperaktivní nervové reakce prostřednictvím rozkladného produktu glycinu a pomáhá zlepšovat neuromuskulární kontrolu.