Лейцин незаменимая аминокислота. Открытия в области химии оказали значительное влияние на развитие науки, промышленности, медицины, спорта. В последние годы среди спортсменов значительно выросло потребление различных добавок, содержащих незаменимую аминокислоту лейцин . Дело в том, что она необходима для синтеза белка в организме. В первую очередь, поэтому лейцин и стал широко известен в спорте . Помимо этого он используется для восстановления больных после операций и лечения спортивных травм. Между тем большинству простых людей лейцин пока мало известен. Настало время исправить эту ситуацию и рассказать подробно об этом веществе. В статье мы расскажем о полезных свойствах лейцина , применении данного соединения в различных сферах.

Лейцин в оптимальной природной форме и дозировке содержится в продуктах пчеловодства — таких как цветочная пыльца, маточное молочко и трутневый расплод, которые входят в состав многих натуральных витаминно-минеральных комплексов компании «Парафарм»: «Леветон П», «Элтон П», «Леветон Форте», «Апитонус П», «Остеомед», «Остео-Вит», «Эромакс», «Мемо-Вит» и «Кардиотон». Именно поэтому мы уделяем столько внимания каждому природному веществу, рассказывая о его важности и пользе для здорового организма.

Лейцин: история важного
научного открытия

Коснемся истории этого важного научного открытия. Впервые с действием лейцина столкнулся французский ученый Жозеф Пруст в 1818 году, когда изучал испорченный сыр. Уже в 1820 году француз Анри Браконно сумел выделить это вещество из гнилого мяса, шерсти. Он же придумал и данное название. Как известно, лейцин (латинское название leucine) – незаменимая аминокислота. Это значит, что организм человека не умеет ее самостоятельно синтезировать. Она входит в состав тела всех животных и большинства растений. Также лейцин относится к группе аминокислот с разветвленной боковой цепью (BCAA). Именно такая особенность химического строения делает ее уникальной. Метаболизм данного соединения происходит не только в печени, но и широко задействует мышечную ткань.

В чистом виде лейцин представляет собой бесцветный кристаллический порошок, который плохо растворяется в воде.Он входит в состав отдельных БАДов, а также применяется при терапии многих заболеваний. Помимо этого используется для восстановления больных после операций и лечения спортивных травм. Вещество используется не только в спорте и медицине, но и в пищевой промышленности. На основе аминокислоты ученые создали L -лейцин – пищевую добавку Е 641, которая классифицируется как усилитель вкуса . В нашем теле данная аминокислота по большей части содержится в мышцах и печени. Общее количество ВСАА в мышечных тканях – около 35 %.

Полезные свойства лейцина:
отличный иммуномодулятор и антикатаболик

Значение лейцина для нашего организма огромно, поскольку он обладает множеством полезных свойств . Во-первых, это основной компонент для строительства белка. Без лейцина образование наших мышц было бы невозможно. Он помогает спортсмену предотвратить потерю мышечной массы после нагрузок. Почему так происходит? Эта аминокислота приостанавливает катаболические реакции в организме. Также возрастают регенеративные возможности организма, что помогает восстановлению после травм. Во-вторых, лейцин – отличный иммуномодулятор.

Другое важное свойство лейцина — он является одним из промежуточных звеньев для образования холестерина, стероидов. Это вещество необходимо для синтеза такого важного фермента как лептин, который является жиросжигателем. Еще лейцин участвует в образовании гормонов, обладающих анаболическим эффектом. Он необходим для выработки инсулина. То есть без этой аминокислоты не будут строиться мышцы и действовать половая функция.

Нужно сказать и о стимулирующем влиянии лейцина на центральную нервную систему. Это свойство используется для лечения психических заболеваний. Помимо этого аминокислота необходим для синтеза гормона роста, который так важен для организма ребенка. Поэтому детям нужно давать продукты, богатые лейцином: сыры, орехи, рыбу.

Можно выделить основные полезные свойства лейцина :

• участвует в синтезе белка;
• поддерживает уровень серотонина в организме, благодаря чему мы дольше не устаем;
• вызывает выработку инсулина, также как и сахар. Наибольший эффект дает совместный прием пищевой добавки ВСАА и сахаров, это резко увеличивает синтез инсулина.
• способствует быстрому заживлению ран;
• укрепляет иммунитет;
• снижает уровень сахара в крови;
• нормализует функцию печени.

Лейцин в спорте : истинная любовь бодибилдера.
Пищевая добавка ВСАА

Нужно сказать, что лейцин является главной составляющей (более 70%) популярной пищевой добавки . Сегодня лейцин все чаще применяют в спорте . Не секрет, что особую любовь к ней испытывают бодибилдеры . Но если атлет будет принимать только лейцин, то его потребуется есть ложками, а такие объемы вредны для почек. Кроме того полноценное усвоение аминокислот происходит в присутствии витаминов группы В. Также установлено, что две другие аминокислоты с разветвленной цепью, изолейцин и валин, намного усиливают действие лейцина.

Интересно, что лейцин вместе с другими ВСАА, заставляет организм выделять серин и треонин, которые образуют фосфорилирующий поток . Такой эффект стимулирует синтез протеина, который необходим для роста мышц . Вот почему эта аминокислота так любима бодибилдерами и тяжелоатлетами. И действительно, правильно, пользуясь ее возможностями, можно ускорить рост мышечной массы. Компании, производящие пищевые добавки ВСАА , наиболее часто используют такое соотношение лейцина к изолейцину и валину: 2:1:1. Тренеры рекомендуют принимать это спортивное питание перед тренировкой и сразу после нее, чтобы использовать возможности «белково-углеводного окна». Особенного эффекта можно достичь, употребляя добавку во время самих занятий – через каждые 20 минут.

Применение лейцина в медицине

Благодаря своим многочисленным свойствам лейцин давно нашел применение в медицине . Он входит в состав лекарств, которые применяются для лечения болезней печени, анемии, а также психических заболеваний. Используется в качестве корректора аминокислотного дисбаланса у онкологических больных. Применяется в предоперационной медикаментозной подготовке, а также, чтобы уменьшить цитостатическое действие некоторых лекарств. Это отличное средство для восстановления после операций и спортивных травм.

Еще лейцин дают больным для укрепления иммунитета при радио-и химиотерапии. Это известное средство для базисной терапии самых различных иммунодефицитов. Нередко назначается как профилактическое средство для тех, кто часто принимает антибиотики. Также может использоваться для профилактики простудных заболеваний.

Кроме того лейцин используется для лечения болезни Менкеса, полиомиелита, дегенерации мышц. Но подходит лейцин не всем, у некоторых пациентов наблюдались побочные эффекты.

Укрепляем мышцы – сбрасываем вес.
Лейцин для похудения

Пищевая добавка ВСАА – это неплохое подспорье для всех ценителей здорового образа жизни. Например, лейцин можно использовать для похудения . Немного скажем про то, как действует эта добавка против лишнего веса. Мышцы можно назвать своеобразными электростанциями, которые используют жиры и углеводы как топливо. Если человек не занимается спортом и обильно питается, его мышцы деградируют. В итоге эти «электростанции» потребляют мало энергии, а калории уходят в жировые складки. Если вы решили стать стройнее, то лейцин поможет справиться с задачей, поскольку будет укреплять ваши мышцы.

Лейцин обманывает системы организма, у которого создается чувство, что потребление калорий в норме. В итоге тело не старается удержать жировые массы. Кроме того лейцин участвует в образовании фермента – лептина, который является эффективным жиросжигателем. Этот фермент называют еще «гормоном насыщения». Он тормозит в гипоталамусе работу нейропептида Y, который вызывает чувство голода.

В каких продуктах
содержится лейцин

Главные источники лейцина – продукты животного происхождения. Не случайно, что впервые сумели выделить его из мяса. Очень много лейцина в коровьем, овечьем и верблюжьем молоке и всех молочных продуктах. В больших количествах лейцин обнаружен в яйцах, красной и черной икре . Если вы не едите мясо, то вам поможет восполнить недостаток лейцина рыба, причем, особое внимание стоит уделить океаническим видам. Впрочем, суровые сторонники растительной диеты могут не волноваться, поскольку есть ряд «безубойных» продуктов, богатых лейцином. Таким людям нужно есть бобовые, злаки (пшеница), орехи, тыквенные семечки. Стоит обратить внимание на такой продукт как бурый рис. Если этого продукта нет под рукой, то подойдет обычный арахис. Хлебобулочные изделия — также отличный источник лейцина.

Суточная норма лейцина

В сутки человек должен получать – от 4 до 6 грамм этой аминокислоты. В некоторых источниках указывается такая норма: 31 мг/кг веса, для маленьких детей – 425 мг/кг. Переводим эту цифру в продукты: в день вы должны съедать 3 яйца, 100 грамм творога, 200 грамм мяса, выпивать 300 грамм молока. Но если вы всерьез решили бороться за спортивные титулы, то вам придется в день съедать шесть яиц, полкило куриного мяса, 200 граммов творога, а также выпивать около литра молока. Конечно, съедать такое количество продуктов довольно сложно, вот почему спортсмены так оценили появление протеиновых смесей или аминокислот в виде порошка.

Недостаток лейцина в организме

Дефицит данной аминокислоты в организме провоцирует ряд патологических изменений. Во-первых, возникает отрицательный баланс азота в организме, что особенно вредно для детей. Во-вторых, страдают внутренние органы: почки, печень, щитовидная железа. Часто по этой причине нарушается обмен веществ, может возникнуть гипогликемия, ослабнуть иммунитет. Типичные признаки недостатка лейцина в организме : головные боли, головокружение, нервозность, быстрое утомление, потеря веса, замедление детского развития.

Избыток лейцина в организме.
Побочные эффекты
применения лейцина

В ряде западных стран проводили серьезные исследования лейцина. США особенно преуспели в этом отношении. Например, в Колумбийском университете провели ряд экспериментов над грызунами. Оказалось, что лейцин вызывает рост мышечной массы у крыс, стимулирует сокращение жировых отложений. В то же время избыток лейцина в организме ухудшает всасывание других аминокислот. В итоге нам будет не хватать многих полезных веществ, например, триптофана. Из-за этого могут возникать раздражительность, депрессия, бессонница.

Можно выделить работу американских ученых: Роберта А. Харриса, Мандара Джоши. Они выяснили, что в составе добавки BCAA ведущую роль играет лейцин. Эта аминокислота способствует синтезу белка, а также замедляет разрушение белковых структур. В то же время не следует допускать передозировку лейцина.

Такой американский исследователь как Е. Блумстрэнд также считает, что избыток лейцина опасен для организма. Если употреблять ВСАА в больших количествах, то повысится концентрация аммиака в плазме. В свою очередь такой эффект может привести к переутомлению, снизить моторные функции. Поэтому тем, кто занимается видами спорта, где нужна хорошая координация, нужно осторожно относиться к приему этого препарата. Передозировка лейцина негативно отражается на работе почек, что может со временем привести к заболеваниям. Основные побочные эффекты лейцина : высыпания на коже, зуд. Следует помнить о возможности передозировки и не допустить ее. Прием лейцина в чистом виде не имеет большого смысла и даже может вызвать снижение мышечной массы. Получить необходимое количество этой аминокислоты можно, употребляя препарат . Один из его компонентов — содержит лейцин и другие полезные вещества.

Резюмируя все вышесказанное можно сделать вывод: без лейцина наша жизнь была бы просто невозможна. Она необходима для здоровья человека, применяется в медицине, промышленности, спорте. Кроме этого лейцин может оказать помощь всем, кто намерен .

Большинству спортсменов хорошо известна такая белковая биодобавка для наращивания мышечной массы, как ВСАА . В ее состав включено три важнейших незаменимых аминокислоты : изолейцин , валин и лейцин. Эти протеиновые компоненты имеют сходные черты, но в то же время каждая из них по-своему уникальна. Давайте познакомимся с особенностями лейцина в организме человека.

Информация о веществе

Лейцин представляет собой алифатическую аминокислоту. Принадлежность ее к категории ВСАА определяется наличием в структуре белкового компонента разветвленной цепи. Название аминокислоты в науке звучит еще как 2-амино-4-метилпентановая кислота. В природе она обнаружена во всех природных протеинах. На это указывает и история открытия органического соединения: в 20-х гг. позапрошлого века лейцин был впервые выделен европейским ученым А. Браконно из шерсти и мышц животного. Много позже, в начале XX-го столетия благодаря другому исследователю - немцу Г. Фишеру - свет увидел искусственный способ получения вещества. Химик использовал метод контактирования с аммиаком 2-бром-4-метилпентановой кислоты.

В организме человека лейцин не имеет возможности самостоятельно синтезироваться, потому и относится к группе незаменимых белковых «кирпичиков». Когда же аминокислота попадает во внутреннюю среду тела с пищей или специальными биодобавками, она устремляется, прежде всего, в поджелудочную железу, затем в печень, селезенку, органы мочевыделительной системы. Много ее концентрируется также в мышечной ткани и сыворотке крови.

Аминокислота лейцин показана к употреблению в виде биодобавок людям со следующими заболеваниями: неврит, истощение, психические расстройства, анемия, цирроз печени, иммунодефицит, полиомиелит, болезнь Менкеса, дегенеративные изменения в мышцах. Она дает отличные результаты после перенесенных травм и операций.

Избыток и недостаток лейцина

Лейцин должен поступать в организм человека каждый день, причем в конкретных количествах. Специалисты рекомендуют принимать ежесуточно 1 - 1,2 г незаменимой аминокислоты, если вы не ведете активный образ жизни, то есть не занимаетесь спортом, и не предпринимаете попыток сбросить лишний вес. Иначе придется увеличить озвученную дозу до 5-10 г. При целенаправленном похудении это количество придется принимать в три захода.

Что происходит с человеком, не получающим лейцин регулярно, по крайней мере, в составе пищи? У него развиваются негативные последствия хронического дефицита вещества: проблемы в работе щитовидной железы, истощение, нарушение функции почек. Для детей младенческого возраста нехватка лейцина чревата гипокликемией, то есть сильным снижением уровня в крови сахара; для подростков - уменьшением синтеза соматропина, иными словами - торможением процесса роста.

Увы, передозировка незаменимой аминокислоты тоже достаточно вредна для здоровья человека. Это прямая дорога к интоксикации, происходящей в результате перенасыщения тканей организма аммиаком. К тому же вследствие избыточного поступления во внутреннюю среду тела лейцина нарушается белковый обмен.

Продукты-источники лейцина

Обогащение ежедневного рациона питания лейцином возможно за счет включения в свое меню содержащих белковый компонент продуктов.

В первую очередь стоит обратить свое внимание на лакомства, имеющие животное происхождение. Молоко, кефир, сметана, сыры, творог, йогурт, морская и океаническая рыба, красная и черная икра, куриные яйца, диетические сорта мяса (курятина, индюшатина, крольчатина, постная говядина) - все это прекрасные источники лейцина. При этом рыбное и мясное филе по количеству незаменимой аминокислоты выигрывает гораздо больше, нежели кисломолочная продукция.

Из растительных продуктов, в состав которых входит достаточно лейцина, стоит выделить соевые бобы, арахис, пророщенные пшеничные зерна, тыквенные семечки, миндальные и грецкие орехи, бурый рис, пекарские дрожжи.

Противопоказания соединения

Аминокислоту лейцин в форме биодобавки можно употреблять только после консультации с врачом. В противном случае реально нанести своему здоровью большой вред. Людям, страдающим индивидуальной непереносимостью данного органического вещества, вообще придется отказаться даже от самой идеи принимать препарат, обогащенный лейцином.

Спортсменам советуют налегать на ВСАА. Однако совместный прием лейцина с его собратьями - валином и изолейцином - чреват в некоторых случаях кожной аллергией и даже повышением уровня сахара в крови. Так что будьте осторожны!

Пономаренко Надежда
для женского журнала сайт

При использовании и перепечатке материала активная ссылка на женский онлайн журнал обязательна

По-жи-лым лю-дям и больным диабетом 2 типа . Например, научные исследования по-ка-зы-ва-ют, что при-ем протеина с более высоким содержанием лейцина наиболее эф-фек-ти-вен, а 1 грамм лей-ци-на без других аминокислот достаточен для сти-му-ли-ро-ва-ния син-те-за мы-шеч-но-го белка , . Так же известно, что максимально воз-мож-ные ме-та-бо-ли-чес-кие пре-иму-щес-тва дает прием 20гр протеина за раз , но да-же чет-верть этой до-зы мо-жет дать мак-си-маль-ные ме-та-бо-ли-чес-кие пре-иму-щест-ва при до-пол-ни-тель-ном прие-ме лей-ци-на , что говорит о том, что лейцин это ключевая ами-но-кис-ло-та, сти-му-ли-рую-щая син-тез мышечного белка , .

Но следует понимать, что аминокислоты содержатся не только в форме пищевых до-ба-вок. Их мож-но получать и из натуральных источников питания, как, например, мя-со. И со-вер-шен-но нет не-об-хо-ди-мос-ти зацикливаться на спортивном питании, если на то нет воз-мож-нос-ти и/или соответствующих целей. Силовой тренинг сам по себе яв-ля-ет-ся дос-та-точ-ным ка-та-ли-за-то-ром синтеза белка скелетной мускулатуры , , и ес-ли ат-лет кор-рект-но выстроит тренировочный план , питание и процесс вос-ста-нов-ле-ния, то это-го впол-не хватит для того, чтобы показать бицуху девочкам на пля-же. С дру-гой сто-ро-ны, если возможность и желание есть, то спортивное питание, и лей-цин в част-нос-ти, мо-гут этот про-цесс облегчить и ускорить.

Лейцин для набора массы

Как мы уже показали выше, силовые тренировки являются катализатором мышечного рос-та, что реа-ли-зу-ет-ся посредством ускоренного синтеза мышечного белка. Ис-сле-до-ва-ния по-ка-зы-ва-ют, что пик синтеза белковых структур наступает через 3 часа пос-ле тре-нин-га , а повышенная скорость их синтеза держится 48 часов . По-вы-шен-ное пот-реб-ле-ние бел-ка в любой форме в этот период способствует росту ске-лет-ной мус-ку-ла-ту-ры , , , . Но так же хорошо известно, что процесс ана-бо-лиз-ма бел-ко-вых структур обеспечивают именно незаменимые аминокислоты , , а глав-ным ка-та-ли-за-то-ром это-го процесса является лейцин , . В то же вре-мя, тре-нинг за-пус-ка-ет не толь-ко синтез, но и разрушение белков скелетной мус-ку-ла-ту-ры , , по-это-му прием ами-но-кис-лот после тренировки важен не столько по-то-му, что они спо-собст-ву-ют анаболизму , сколько потому, что они препятствуют ка-та-бо-лиз-му , .

Лейцин и сердце

Хроническая сердечная недостаточность часто является итогом множества сер-деч-но--со-су-дис-тых за-бо-ле-ва-ний, являющихся причиной гипертрофии сердечной мышцы . Из-ме-не-ния, ко-то-рые происходят в тканях сердца, связаны с аккумуляцией неправильно свер-ну-то-го бел-ка и апо-пто-за клеток, ведущих к ухудшению качества тканей миокарда , . При-ем лей-ци-на спо-со-бен это-му вос-пре-пятст-во-вать , но гораздо эф-фек-тив-нее при-ни-мать его совместно с кардио нагрузками . А лучше всего вы-де-лять для тре-ни-ров-ки сердца специальные тренировочные сессии, которые бу-дут длить-ся по нес-коль-ко часов, чтобы хорошо растянуть желудочек левого пред-сер-дия. Осо-бен-но это важ-но делать тем, кто набирает избыточную мышечную мас-су, или ве-дет си-дя-чий об-раз жиз-ни.

Лейцин и возраст

С возрастом неизбежно наступает саркопения, являющаяся основным фактором сни-же-ния ка-чест-ва жизни и физической не-дее-спо-соб-нос-ти . Обусловлен этот про-цесс де-гра-да-ци-ей бел-ков скелетной мускулатуры , . И это является поводом за-ни-мать-ся си-ло-вы-ми видами спорта хотя бы ради здоровья. Но, к сожалению, с воз-рас-том ана-бо-ли-чес-кий отклик мышц на тренинг снижается , , и вот тут на по-мощь мо-гут прийти добавки с лейцином или его повышенное потребление с про-дук-та-ми пи-та-ния , . В частности, это обусловлено способностью лейцина са-мос-тоя-тель-но ак-ти-ви-ро-вать комплекс mTOR , а так же другие пути транскрипции ге-но-ма , , , . Кро-ме то-го, важную роль в этом процессе занимает спо-соб-ность лей-ци-на конт-ро-ли-ро-вать ме-та-бо-лизм инсулина , , что позволяет до-бить-ся луч-шей чувст-ви-тель-нос-ти клеток скелетной мускулатуры к глюкозе.

Заключение: научные исследования подтверждают эффективность приема лейцина в спор-тив-ных це-лях, а так же в качестве средства для профилактики заболеваний сердца и за-мед-ле-ния про-цес-са сар-ко-пе-нии.

Источники

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1550230/

Ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4446777/

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19013300/

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9603910/

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15050973

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7001252

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12709398

Ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3690694/

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22313809/

Ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2969169/

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16507602/

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18059587/

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19056590/

Ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3424729/

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11916909/

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15735066/

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9252485/

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7900797/

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22594765/

Ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1474228/

Ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2343318/

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21084649/

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17684218/

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17413102/

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10198297/

Ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3192452/

Ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2536736

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21131864/

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17609259/

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15927992/

Ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2857348/

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16403436/

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21058197/

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20889128/

Ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2886201/

Ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2895460

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19300888/

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15596483/

Ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2670034/

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16507602/

Ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1819434/

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12351422/

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16365096

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17425063

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14684178

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15561916

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17360978

Ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17413098

Белки – важнейшие элементы человеческого организма, они принимают участие в синтезе гормонов и ферментов, необходимы для осуществления огромного числа биохимических реакций. Сложные белковые молекулы построены из различных . Лейцин – одно из важнейших соединений этой группы. Он относится к незаменимым аминокислотам, которые синтезировать самостоятельно организм не может, а только получает извне.

Лейцин применяется в спортивном питании, медицине, сельском хозяйстве. В пищевой промышленности он известен в качестве добавки E641 L-лейцин, и используется для модификации вкуса и запаха продуктов.



Научные исследования аминокислоты

Выделил лейцин и описал его структурную формулу химик Анри Браконно в 1820 году. В начале 20 века Герман Эмиль Фишер смог искусственно синтезировать это соединение. В 2007 году в журнале «Diabetes» были опубликованы результаты научного исследования функций и свойств лейцина. Посмотреть результаты и выводы ученых можно по ссылке (информация представлена на английском языке).

Эксперимент проводился на лабораторных мышах. Животные были разделены на две группы. В первой из них грызуны получали обычную пищу, а в рационе второй присутствовало избыток жирной еды. В свою очередь каждую из групп поделили на подгруппы: в одной из них животным давали 55 мг лейцина ежедневно, а во второй мыши никаких дополнительных соединений, помимо предложенного рациона, не получали.

По результатам 15 недель оказалось, что зверьки, которых кормили жирной пищи, набрали вес. Однако те из них, кто дополнительно получали лейцин, набрали на 25% меньше, чем те, кому аминокислоту в питание не вводили.

Кроме того, анализы показали, что животные, принимавшие лейцин, расходовали большие, по сравнению с остальными, объемы кислорода. Это значит, что метаболические процессы у них шли быстрее, и энергии, калорий сжигалось больше. Этот факт показал ученым, что аминокислота замедляет процесс накопления жировой прослойки.

Лабораторные исследования мышечных волокон и адипоцитов белой жировой ткани позволили установить, что дополнительное поступление лейцина в организм стимулирует производство гена разобщающего белка. Он способствует более интенсивному сжиганию жира на клеточном уровне.

В 2009 году ученые из университета Пенсильвании повторили эксперимент своих коллег. С результатами этого исследования можно ознакомиться по ссылке (информация также представлена на английском языке). Выводы, сделанные до этого, подтвердились. Также было установлено, что прием меньших количеств аминокислоты не оказывает эффекта на мышей.

Биологическая роль лейцина

Лейцин играет важную роль во многих процессах. Он выполняет следующие функции:

• замедление процессов в мышцах;
• ускорение образования белковых молекул, что способствует наращиванию мышечной массы;
• снижение уровня сахара в крови;
• обеспечение баланса азота и азотистых соединений, необходимого для и обмена;
• предотвращение избыточного синтеза , что способствует снижению усталости и ускорению восстановления после нагрузок.

Нормальное содержание лейцина в крови укрепляет иммунитет, помогает заживлению ран, более быстрому восстановлению после травм. Организм использует его как источник энергии.



Применение в спорте

При интенсивных физических нагрузках организму требуется большое количество веществ для построения мышечных волокон и извлечения энергии. В спорте, особенно в силовых видах, например, бодибилдинге, пауэрлифтинге, прием лейцина – распространенное явление.

Он необходим, чтобы снизить интенсивность катаболизма и ускорить анаболические процессы. Обычно аминокислоту принимают в виде спортивных добавок, содержащих комплекс . В него входят три важнейших аминокислоты – лейцин, изолейцин и валин.

В подобных БАДах соотношение компонентов обычно 2:1:1 (соответственно лейцин, его изомер и валин), некоторые производители повышают содержание первого в два и даже в четыре раза.

Эта аминокислота используется спортсменами как для наращивания мышечной массы, так и для похудения. Кроме того, прием лейцина способствует повышению энергетического потенциала, необходимого для улучшения спортивных показателей.



Применение в медицине

Препараты, содержащие лейцин, применяют и в терапевтических целях. Их назначают при тяжелых заболеваниях печени, дистрофии, полиомиелите, невритах, анемии, некоторых нарушениях психического здоровья.

Как правило, прием этого соединения дополняют лекарствами, содержащими , прочие аминокислоты для усиления терапевтического действия.

Польза лейцина для организма заключается в следующих эффектах:

• нормализация функции гепатоцитов;
• укрепление иммунитета;
• снижение риска ожирения;
• поддержка правильного развития мышц;
• ускорение восстановления после физических нагрузок, повышение работоспособности;
• благотворное влияние на состояние кожи.

Аминокислота применяется для восстановления пациентов страдающих дистрофией, ее назначают после длительного голодания. Также она используется в терапии онкологических больных, пациентов с циррозом печени. Применяют для ускорения восстановления после травм, оперативных вмешательств, а также в антивозрастных программах.

Суточная потребность

Потребность взрослого человека составляет 4-6 г лейцина в сутки. Спортсменам требуется несколько больше этого соединения.

1. Если цель – нарастить мышечную массу, то рекомендуется принимать 5-10 граммов в процессе тренировки и после нее. Такой режим позволит поддерживать достаточный уровень лейцина в крови во время интенсивной нагрузки, что обеспечит стабильное образование мышечных волокон.
2. Если целью спортсмена является похудение, сушка, то употреблять добавки, содержащие лейцин, нужно 2-4 раза в день, в количестве около 15 граммов. Пить добавку необходимо во время и после тренировки, а также еще 1-2 раза в день, между приемами пищи. Такая схема поможет стимулировать метаболизм, интенсивно терять жир, при этом сохранять мышечную массу, подавляя катаболические процессы.

Превышение нормы может привести к избытку лейцина в организме, нанести вред здоровью. Перед применением лекарств или пищевых добавок, содержащих эту аминокислоту, желательно проконсультироваться с врачом. Спортсмены могут положиться на опытного профессионального тренера: он подберет подходящие дозы.

Последствия дефицита и избытка в организме лейцина

Лейцин – незаменимая аминокислота, и очень важно получать извне достаточное количество этого соединения. Нехватка ее в организме приводит к тому, что баланс азота становится отрицательным, нарушается течение метаболических процессов.

Дефицит лейцина вызывает задержку роста у детей вследствие недостаточной продукции гормона роста. Также недостаток этой аминокислоты провоцирует развитие гипогликемии. Начинаются патологические изменения в почках, щитовидной железе.

Все хорошо в меру, и избыток лейцина тоже может привести к различным проблемам. Чрезмерное поступление этой аминокислоты способствует развитию следующих патологических состояний:

• неврологические нарушения;
• субдепрессивные состояния;
• головные боли;
• гипогликемия;
• развитие негативных иммунологических реакций;
• атрофия мышечных тканей.

Пищевые источники лейцина

Организм может получать эту аминокислоту только из пищи или специальных добавок и лекарств. Очень важно обеспечивать достаточное поступление этого соединения.

Одна из добавок с лейцином

Для этого следует употреблять следующие продукты.

; незаменимые аминокислоты

Лейцин (сокращенно Leu или L) – альфа-аминокислота с разветвленной цепью с химической формулой HO2CCH (NH2) CH 2 CH (CH 3)2. Из-за своей алифатической изобутиловой боковой цепи лейцин классифицируется как гидрофобная аминокислота. Лейцин кодируется шестью кодонами (UUA, UUG, CUU, CUC, CUA и CUG) и является основным компонентом субъединиц ферритина, астацинов и других «буферных» белков. Лейцин является незаменимой аминокислотой, то есть не может синтезироваться в организме человека, и поэтому она должна поступать в организм с пищей. Лейцин является наиболее полезной основной аминокислотой с разветвленной цепью (АРЦ). Восполнение организма лейцином отдельно от смеси аминокислот с разветвленными цепями не только полезно, но и может обойтись дешевле; все АРЦ имеют горьковатый вкус.

Краткая информация

Лейцин является одной из трех аминокислот с разветвленной цепью. Еще ее называют «главной» аминокислотой, поскольку она обладает самым популярным полезным свойством АРЦ (аминокислота с разветвленной цепью) – способствует наращиванию мышечной массы.

Лейцин является активатором белка, известного как «мишень рапамицина в клетках» (МРК), который затем индуцирует синтез мышечного белка с помощью киназы рибосомного белка S6; две другие АРЦ могут также активировать МРК, но значительно слабее, чем лейцин, таким образом, 5 г лейцина будут иметь больший эффект, чем 5 г смеси АРЦ.

Лейцин не сильно отличается от двух других АРЦ – изолейцина и валина. В исследованиях лейцин в основном оценивают по синтезу мышечного белка, когда дополнительное количество лейцина добавляют к обычному или тестовому рациону. Исследования тестового рациона показали, что лейцин значительно увеличивает синтез белка. Несмотря на то, что это, возможно, приводит к образованию более сухой массы в течение некоторого периода времени, лейцин также демонстрирует эффективность в увеличении мышечной массы у людей с низким потреблением белка и у пожилых людей (у которых, как правило, нарушен синтез мышечного белка в результате лечебной диеты).

Воздействие лейцина на глюкозу до конца не выяснено. Лейцин обладает свойством снижать уровень сахара в крови (может выделять инсулин из поджелудочной железы, а также непосредственно стимулировать поглощение глюкозы клеткой без инсулина), но также имеет и противоположные свойства (ингибирует стимулируемое инсулином усвоение глюкозы, с помощью стимуляции киназы рибосомного белка S6). В культуре клеток лейцин стимулирует поглощение глюкозы до 45 минут. В живых системах воздействие небольших доз лейцина незначительно (по предварительным данным, лейцин обладает реабилитационными свойствами при сахарном диабете).

Лейцин: инструкция по применению 2,000-5,000 мг лейцина принимают кратковременно натощак, либо во время приёма пищи с изначально низким содержанием белка (или источников белка с низким содержанием лейцина).

Биосинтез

Так как лейцин – незаменимая аминокислота, она не может быть синтезирована в организме животных. Следовательно, она должна поступать в организм, как правило, в качестве компонента белков. У растений и микроорганизмов лейцин синтезируется из пировиноградной кислоты с помощью ряда ферментов:

• Ацетолактатсинтазы\\
• Ацетогидроксикислотной изомероредуктазы\\
• Дигидроксиацидной дегидратазы\\
• Альфа- изопропилмалатной синтазы\\
• Альфа-изопропилмалатной изомеразы\\
• Лейциновой аминотрансферазы\\

Синтез небольшой гидрофобной аминокислоты валина также включает в себя начальную часть этого пути.

Биология

Лейцин перерабатывается в печени, в жировой и мышечной ткани. В жировой и мышечной ткани лейцин участвует в формировании стеринов, и в общем в этих двух тканях стерин задействован в семь раз больше, чем в печени.

Лейцин является единственной диетической аминокислотой, способной стимулировать синтез белка (протеина).

Сейчас лейцин применяют в качестве катализатора для роста мышц и для их страховки от повреждений. Раньше считалось «идеальное» соотношение лейцина, изолейцина и валина, равное 2:1:1. Однако сейчас появились доказательства того, что лейцин является наиболее важной для наращивания мышечной массы аминокислотой.

В каких продуктах содержится лейцин

• К пищевым источникам лейцина относятся (г/100 г):
• Концентрат соевого белка 4,917
• Соевые бобы, зрелые семена, сырые 2,97
• Говядина, 1,76
• Арахис 1,672
• Салями, итальянская, свинина 1,63
• Рыба, лосось, розовая, сырая 1,62
• Зародыши пшеницы 1,571
• Миндаль 1,488
• Курица, бройлеры или цыплята, бедра, только мясо, сырые 1,48
• Куриное яйцо, желток, сырой, свежий 1,40
• Овес 1,284
• Фасоль, бобы Пинто, приготовленные 0,765
• Чечевица, приготовленная 0,654
• Нут, приготовленный 0,631
• Кукуруза, желтая 0,348
• Молоко коровье, цельное, 3,25% молочного жира 0,27
• Рис, коричневый, среднезерновой, приготовленный 0,191
• Молоко человеческое 0.10

Источники

Лейцин (также известный как 2-амино-4-метилпентановая кислота) – важная аминокислота класса АРЦ (наряду с изолейцином и валином). Из этих трех аминокислот, лейцин является наиболее мощным активатором белка, известного как «мишень рапамицина в клетках» (его активация может положительно влиять на синтез протеина). Также лейцин - это исключительно кетогенная аминокислота, которая является катализатором кетоновых тел после процесса диссимиляции, тогда как валин – глюкогенная (катализатор глюкозы) аминокислота. Изолейцин, в свою очередь, имеет свойства обеих аминокислот. Лейцин иногда называют главной АРЦ. Это наиболее мощный стимулятор синтеза мышечного белка на молекулярном уровне, и также является кетогенным веществом (производит кетоны в процессе метаболизма).

Метаболизм

Лейцин обратимо метаболизируется в организме в первую очередь с помощью фермента аминотрансферазы разветвленной цепи (АТРЦ) в промежуточный продукт, известный как альфа-кетоизокапроат (КИК). КИК может метаболизироваться в несколько промежуточных продуктов, например, в β-гидроксиизовалерат (с помощью митохондриального фермента диоксигеназы КИК ), в изовалерил кофермент А (через дегидрогеназу альфа-кетокислот с разветвленной цепью (РЦKДГ), либо в гидроксиметилбутират моногидрат (с помощью цитозольного фермента диоксигеназы КИК). Последний этап метаболизма в гидроксиметилбутират моногидрат составляет примерно 5% потребляемого лейцина и является единственным источником гидроксиметилбутират моногидрата в организме. Первый этап, который преобразовывает альфа-кетоизокапроат (КИК), в β- гидроксиизовалерат, также может трансформировать КИК в метаболит, известный как альфа-гидроксикапроновая кислота (лейциновая кислота или HICA). Лейцин метаболизируется в один из нескольких метаболитов, которые способствуют эффективному воздействию лейцина. Двое из них являются самостоятельными добавками (HMB (гидроксиметилбутират моногидрат) и HICA).

Механизм действия

Основной механизм действия лейцина – это активация мишени рапамицина (TOR), которая упоминается как «мишень рапамицина в клетках млекопитающих» (в частности, лейцин активизирует mTORC1, - одну из подгрупп комплекса). Первый внутриклеточный мультимолекулярный сигнальный комплекс (mTORC1) состоит из нескольких белков: сам TOR, наряду с raptor (англ. regulatory-associated protein of TOR), белка GβL и PRAS40 (англ. proline-rich PKB/AKT substrate 40 kDa). Этот комплекс активируется добавкой лейцина. Второй комплекс, содержащий такие белки, как rictor (англ. rapamycin-insensitive companion of TOR), protor (англ. protein observed with rictor), GβL, и белок, известный как mSin1 - от англ. mammalian stress-activated protein kinase (SAPK)-interacting protein 1, не активируется лейцином. TOR или mTOR - это белковый комплекс, который играет ключевую роль в регулировании клеточной связи. Лейцин способен активировать один из двух комплексов, в составе которых состоит, известного как mTORC1 (c1 понимают как «первый комплекс»). Сокращение «mTORC1» используется при упоминании mTOR, если не указано иное. Несмотря на то, что связь с помощью инсулинового рецептора может стимулировать mTOR (через 1 класс фосфоинозитол-3-киназы (PI3K) и серин-треониновой протеинкиназы Akt / РКВ, которые активируют Rheb (от англ. Ras homolog enriched in brain) и mTOR ), mTOR из лейцина возникает из-за белка, официально известного как белок вакуоли человека сортировки 34 (hVPS34), но иногда неофициально его называют PI3K класса 3. Деплеция hVPS34, как известно, снижает лейцин-индуцированную активацию mTOR, не препятствуя инсулин-индуцированной активации протеинкиназы В. Инкубация клетки с помощью лейцина активирует mTOR без активации протеинкиназы В, и это воздействие идентично общему увеличению содержания внутриклеточного кальция. Интересно, что лейцин, видимо, индуцирует активность mTOR посредством увеличения внутриклеточного кальция, так как увеличение кальция и связывание кальмодулина (белка, участвующего в гомеостазе кальция) с hVPS34 принципиально важно для лейцин-индуцированной активации mTOR. Белок SHP-2 (тирозин фосфатазы) имеет решающее значение для синтеза мышечного белка и, как известно, ограничивает рост мышц в периоды питательной депривации. Он подает сигнал киназе рибосомного белка S6 (S6K1) посредством мобилизации внутриклеточного кальция в наивысшей точке фосфолипазы C гамма-4 и работает с помощью белка Rheb, который стимулирует mTOR. Белки Rheb, как известно, являются положительными модуляторами функций mTOR. Лейцин и/или его метаболиты увеличивают внутриклеточный кальций, что похоже на мышечные сокращения. Увеличение кальция, в свою очередь, активирует белки типа mTOR, которые затем индуцируют синтез протеина в мышцах. В отличие от мышечных сокращений, данный процесс происходит во всех клетках и не только в скелетных мышцах. Другими словами, процесс происходит таким образом: SHP-2 (в настоящее время – самый дальний белок в цепи) → мобилизация кальция → связывание hVPS34 с кальмодулином → активация mTORC1 (возможно, с помощью Rheb) → активация S6K1 → синтез мышечного белка

Взаимодействие с метаболизмом глюкозы

Усвоение глюкозы

Лейцин может способствовать активации инсулин-индуцированной протеинкиназы В (Akt), но для того чтобы сначала ослабить и ингибировать ее, необходима фосфоинозитол-3-киназа PI3K. Только так лейцин сохраняет инсулин-индуцированную активацию Akt). Так как лейцин также стимулирует секрецию инсулина из поджелудочной железы (инсулин затем активирует PI3K), в сущности это не имеет практического значения. В условиях, когда инсулин отсутствует, 2 мМ лейцина и (в меньшей степени) его метаболит α-Кетоизокапроат, видимо, способствуют поглощению глюкозы через PI3K / aPKC (атипичная протеинкиназа С) и независимо от mTOR (блокирование MTOR не влияет на производимый эффект). В этом исследовании стимуляция составляет лишь 2-2.5мМ для 15-45 минут (сопротивление вырабатывается при 60 мин) и по силе сопоставима с физиологическими концентрациями базального инсулина, но на 50% меньшей силой (100 нМ инсулина). Этот механизм действия аналогичен механизму действия изолейцина и имеет похожую силу. Тем не менее, лейцин также может помешать клеточному всасыванию глюкозы, что, как полагают, связано с активацией передачи сигнала mTOR, который подавляет сигнализацию АМФ-зависимой киназы (AMPK) (сигнализация AMPK опосредует поглощение глюкозы в периоды низкой клеточной энергии и физических упражнений) и действует вместе с сигнализацией mTOR, влияющей на киназу рибосомного белка S6 (S6K). Передача сигнала с помощью MTOR / S6K вызывает деградацию IRS-1 (первый белок, который несет «сигнал» инсулин-индуцированного эффекта), посредством активации протеасомной деградации IRS-1 или непосредственным связыванием с IRS-1. Это формирует негативную замкнутую систему управления с обратной связью сигнализации инсулина. Минимизирование негативных последствий для IRS-1 способствует лейцин-индуцированному всасыванию глюкозы, и эта отрицательная обратная связь объясняет, почему глюкоза всасывается в течение 45-60 минут, а затем внезапно ингибируется. Так как изолейцин не так сильно влияет на активацию mTOR и, таким образом, это путь отрицательной обратной связи, именно изолейцин обеспечивает существенное всасывание глюкозы в мышечных клетках. Изначально лейцин способствует поглощению глюкозы в мышечных клетках в течение приблизительно 45 минут, а затем процесс резко прекращается, что несколько снижает общий эффект. Это внезапное прекращение является отрицательной обратной связью, что обычно происходит после активации MTOR. Изолейцин лучше, чем лейцин, содействует поглощению глюкозы из-за меньшей активации mTOR.

Секреция инсулина

Лейцин способен индуцировать секрецию инсулина из поджелудочной железы с помощью своего метаболита КИК. Это выделение инсулина подавляется другими АРЦ и двумя подобными аминокислотами: норвалином и норлейцином. Лейцин участвует в индукции секреции инсулина либо как добавка, либо в комбинации с глюкозой (например, при приеме лейцина и глюкозы соответственно наблюдается увеличение на 170% и на 240%, а при приеме комбинации наблюдается увеличение до 450%). Несмотря на сопоставимый потенциал лейцина и йохимбина, они не сочетаются из-за их параллельных механизмов действия. Лейцин, как известно, стимулируют секрецию инсулина из поджелудочной железы и поэтому является самой сильной АРЦ. На эквимолярной основе (такой же концентрации молекулы внутри клетки), лейцин имеет примерно такую же силу, как йохимбин, и две трети потенциала глюкозы. Лейцин является положительным аллостерическим регулятором глутаматдегидрогеназы (GDH), – фермента, который может преобразовать некоторые аминокислоты в кетоглутарат (α-кетоглутарат). Это увеличивает клеточную концентрацию АТФ (по отношению к АДФ). Увеличение уровня концентрации АТФ вызывает увеличение секреции инсулина посредством механизмов, которые не зависят от активации mTOR. Метаболит KIC может подавлять KATФ каналы и вызывать колебания кальция в панкреатических бета-клетках. Выделение кальция может также воздействовать на mTOR (стандартная цель лейцина), а активация mTOR может подавлять экспрессию α2A рецепторов. Так как α2A рецепторы подавляют секрецию инсулина при активации, а избыточная экспрессия индуцирует диабет, меньшая экспрессия этих рецепторов вызывает относительное увеличение секреции инсулина. Такой путь, вероятно, наиболее важный с практической точки зрения, так как mTOR антагонист рапамицина может отменить лейцин-индуцированную секрецию инсулина и подавить саму секрецию инсулина. Чтобы стимулировать секрецию инсулина из панкреатических бета-клеток, лейцин работает двумя путями, основным из которых является уменьшение влияния негативного регулятора (2а-рецепторов). Снижение влияния отрицательного регулятора вызывает не поддающееся лечению увеличение активности.

Саркопения

Саркопения характеризуется снижением содержания белка и увеличением содержания жира в скелетных мышцах, которое происходит с возрастом. Одной из причин возникновения саркопении является уменьшение метаболической реакции на сохранение мышечного эффекта L-лейцина, что возникает с клеточным старением. Негативное воздействие этого эффекта можно минимизировать путем добавления L-лейцина к продуктам, содержащим белок.