Αμινοξέα: Ουσία, είδη και λειτουργίες

Τα αμινοξέα είναι οργανικές ενώσεις που περιέχουν άζωτο και άνθρακα, με ποικίλη αλλά παρόμοια δομή. Είναι τα μονομερή που σχηματίζουν τα πεπτίδια και τις πρωτεΐνες μέσω πεπτιδικών δεσμών. Στον ανθρώπινο οργανισμό, τα αμινοξέα συμμετέχουν στη σύνθεση ενζύμων, ορμονών, νευροδιαβιβαστών και ιστών.

Αυτές οι ενώσεις έχουν κοινή μοριακή δομή, γι’ αυτό αποτελούν ξεχωριστή ομάδα οργανικών ενώσεων.

Η δομή τους αποτελείται από έναν κεντρικό άτομο άνθρακα (C), στο οποίο συνδέονται τέσσερις διαφορετικές ομάδες: αμινομάδα (–NH₂), καρβοξυλομάδα (–COOH), άτομο υδρογόνου και πλευρική αλυσίδα (ομάδα R), η οποία διαφέρει για κάθε αμινοξύ και καθορίζει τις χημικές του ιδιότητες και λειτουργίες.

Ακριβώς αυτή η ποικιλία των ομάδων R καθορίζει τις διαφορές μεταξύ των επιμέρους αμινοξέων.

Τα αμινοξέα διαδραματίζουν θεμελιώδη ρόλο στη φυσιολογική λειτουργία του οργανισμού. Αποτελούν τα κύρια δομικά στοιχεία των πρωτεϊνών, οι οποίες συνθέτουν τους ιστούς, τα ένζυμα, τις ορμόνες και τα μόρια του ανοσοποιητικού. Χωρίς αυτά δεν είναι δυνατή η κυτταρική διαίρεση, η αναγέννηση ή η διατήρηση των ζωτικών διεργασιών.

Πρωτεϊνική σύνθεση και ανάπτυξη ιστών

Όλοι οι ιστοί του σώματος χτίζονται και συντηρούνται χάρη στις πρωτεΐνες που συντίθενται από αμινοξέα. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό κατά την ανάπτυξη, την επούλωση τραυμάτων και την αποκατάσταση μετά από επεμβάσεις ή μυϊκούς τραυματισμούς.

Παροχή ενέργειας κατά την καταπόνηση

Κατά τη διάρκεια παρατεταμένης σωματικής άσκησης, ορισμένα αμινοξέα (ιδίως εκείνα με διακλαδισμένη αλυσίδα – BCAA) χρησιμοποιούνται ως πηγή ενέργειας όταν τα αποθέματα γλυκογόνου εξαντλούνται. Αυτό υποστηρίζει την αντοχή και καθυστερεί την κόπωση, και συχνά χρησιμοποιούνται ως μέσο διατήρησης της μυϊκής μάζας σε συνθήκες θερμιδικού ελλείμματος.

Αποκατάσταση μετά από σωματική προσπάθεια

Τα αμινοξέα επιταχύνουν την αναγέννηση των μυϊκών ινών μετά από προπόνηση ή τραυματισμό. Μειώνουν τον πόνο, αποκαθιστούν τη μυϊκή λειτουργία και προστατεύουν από απώλεια μυϊκής μάζας σε καταστάσεις στρες. Για αυτόν τον λόγο λαμβάνονται ειδικά αμινοξέα για τους μύες.

Ορμονική και ενζυμική σύνθεση

Αυτές οι οργανικές ενώσεις συμμετέχουν στην παραγωγή ορμονών όπως ινσουλίνη, θυροξίνη και αδρεναλίνη, καθώς και ενζύμων που ρυθμίζουν σχεδόν όλες τις βιοχημικές αντιδράσεις του σώματος. Αυτές είναι μόνο μερικές από τις ουσίες που σχηματίζουν στον οργανισμό.

Ενίσχυση του ανοσοποιητικού συστήματος

Η γλουταμίνη και άλλα αμινοξέα χρησιμεύουν ως καύσιμο για τα ανοσοκύτταρα και υποστηρίζουν τη φραγμοποιό λειτουργία του εντέρου, κάτι που είναι καθοριστικό για την πρόληψη λοιμώξεων και φλεγμονών. Επίσης, συνθέτουν τα ειδικά αντισώματα, τα ανοσολογικά μόρια και τα ενεργά σύμπλοκα που καταπολεμούν τους παθογόνους μικροοργανισμούς.

Συμμετοχή στη σύνθεση νευροδιαβιβαστών

Αμινοξέα όπως η τρυπτοφάνη, η τυροσίνη και το γλουταμινικό οξύ είναι πρόδρομες ουσίες των νευροδιαβιβαστών – ενώσεων που ρυθμίζουν τη διάθεση, τον ύπνο, την προσοχή και άλλες εγκεφαλικές λειτουργίες.

Αποτοξίνωση και ισορροπία του αζώτου

Το ήπαρ χρησιμοποιεί αμινοξέα στις διαδικασίες εξουδετέρωσης της αμμωνίας και άλλων τοξινών. Παίζουν επίσης ρόλο στη διατήρηση της ισορροπίας των αζωτούχων ενώσεων στον οργανισμό.

Βελτίωση της πέψης

Με την οικοδόμηση πεπτικών ενζύμων και τη διατήρηση του εντερικού βλεννογόνου, τα αμινοξέα συμβάλλουν στη βέλτιστη απορρόφηση των θρεπτικών συστατικών και στην προστασία του γαστρεντερικού φραγμού.

Τα αμινοξέα χωρίζονται σε δύο βασικές ομάδες: απαραίτητα(ουσιώδη) και μη απαραίτητα (αντικαθιστάμενα).

Τα απαραίτητα δεν μπορούν να συντεθούν από το ανθρώπινο σώμα και επομένως πρέπει να λαμβάνονται μέσω της τροφής. Αντίθετα, τα μη απαραίτητα μπορούν να σχηματιστούν εσωτερικά – ως αποτέλεσμα μεταβολικών διεργασιών από άλλα αμινοξέα ή αζωτούχες ενώσεις.

Συνολικά21 αμινοξέα συμμετέχουν στη δομή του ανθρώπινου οργανισμού. Από αυτά, 9 είναι απαραίτητα, ενώ τα υπόλοιπα 12 μπορεί ο οργανισμός να τα παράγει μόνος του μέσω ενδογενούς σύνθεσης από διάφορους πρόδρομους παράγοντες.

Απαραίτητα αμινοξέα (ουσιώδη)

Πρόκειται για αμινοξέα που ο οργανισμός δεν μπορεί να παράγει και πρέπει να λαμβάνονται μέσω της διατροφής.

Υπάρχουν 9 απαραίτητα αμινοξέα, καθένα με συγκεκριμένο ρόλο:

• Ιστιδίνη:Απαραίτητη για την ανάπτυξη και την αποκατάσταση των ιστών, συμμετέχει στην παραγωγή αιμοσφαιρίνης και είναι κρίσιμη για τη διατήρηση των μυελινικών περιβλημάτων των νευρικών κυττάρων. Πρόδρομη ουσία της ισταμίνης – σημαντικού μεσολαβητή της ανοσολογικής απόκρισης και της έκκρισης του γαστρικού οξέος.

• Ισολευκίνη:Αμινοξύ με διακλαδισμένη αλυσίδα (BCAA), συμμετέχει στη σύνθεση αιμοσφαιρίνης, ρυθμίζει τον ενεργειακό μεταβολισμό και βοηθά στην αποκατάσταση των μυών μετά την άσκηση.

• Λευκίνη:Επίσης BCAA, ιδιαίτερα αναβολικό αμινοξύ, ενεργοποιεί την οδό mTOR – βασικό μηχανισμό σηματοδότησης για μυϊκή ανάπτυξη και πρωτεϊνική σύνθεση.

• Λυσίνη:Σημαντική για τη σύνθεση κολλαγόνου, την απορρόφηση ασβεστίου και την παραγωγή ενζύμων και ορμονών. Υποστηρίζει τη λειτουργία του ανοσοποιητικού και την αποκατάσταση των ιστών.

• Μεθειονίνη:Αμινοξύ που περιέχει θείο, απαραίτητο για τη σύνθεση κρεατίνης, καρνιτίνης και γλουταθειόνης. Συμμετέχει στη μεθυλίωση του DNA και στον μεταβολισμό των λιπών και των τοξινών στο ήπαρ.

• Φαινυλαλανίνη:Πρόδρομη ουσία της τυροσίνης, η οποία χρησιμοποιείται για τη σύνθεση ντοπαμίνης, αδρεναλίνης και θυροξίνης. Καθοριστική για την ισορροπία των νευροδιαβιβαστών και τη λειτουργία του εγκεφάλου.

• Θρεονίνη:Συμμετέχει στη σύνθεση δομικών πρωτεϊνών όπως το κολλαγόνο και η ελαστίνη. Υποστηρίζει την υγεία του δέρματος και του πεπτικού συστήματος.

• Τρυπτοφάνη:Πρόδρομη ουσία της σεροτονίνης και της μελατονίνης – σημαντικών για τη διάθεση, τον ύπνο και την ψυχική υγεία. Συμμετέχει επίσης στη σύνθεση της νιασίνης (βιταμίνη B3).

• Βαλίνη:Το τρίτο αμινοξύ με διακλαδισμένη αλυσίδα, απαραίτητο για τον μυϊκό μεταβολισμό, την αναγέννηση των ιστών και τη διατήρηση της ενεργειακής ισορροπίας κατά τη σωματική άσκηση.

Μη απαραίτητα αμινοξέα (αντικαθιστάμενα)

Αυτά τα αμινοξέα συντίθενται από τον οργανισμό, αλλά υπό ορισμένες συνθήκες (ασθένεια, στρες, ανάπτυξη) μερικά από αυτά μπορεί να γίνουν «υπό όρους απαραίτητα».

Αυτά είναι:

• Αλανίνη:Κύριος μεταφορέας αζώτου μεταξύ των ιστών. Διατηρεί τη γλυκόζη του αίματος συμμετέχοντας στη γλυκονεογένεση.

• Ασπαραγίνη:Συμμετέχει στη σύνθεση άλλων αμινοξέων και είναι σημαντική για τη σωστή λειτουργία του νευρικού συστήματος.

• Ασπαρτικό οξύ (Ασπαρτάτη):Παίζει ρόλο στον κύκλο του Krebs, βοηθά στην παραγωγή ενέργειας και συμμετέχει στη μετάδοση των νευρικών ώσεων.

• Γλουταμίνη:Υπό όρους απαραίτητη. Το πιο διαδεδομένο αμινοξύ στο αίμα. Καθοριστικής σημασίας για τη λειτουργία του ανοσοποιητικού, την υγεία του πεπτικού και την αποκατάσταση μετά από σωματική καταπόνηση ή ασθένεια.

• Γλουταμινικό οξύ (Γλουταμινάτη):Ο κύριος διεγερτικός νευροδιαβιβαστής στο ΚΝΣ. Παίζει ρόλο στη μάθηση και τη μνήμη.

• Γλυκίνη:Αποτελεί μέρος του κολλαγόνου. Συμμετέχει στην αποτοξίνωση, στη σύνθεση αιμοσφαιρίνης και νευροδιαβιβαστών.

• Προλίνη:Βασικό στοιχείο του κολλαγόνου – προσδίδει αντοχή και ελαστικότητα στον συνδετικό ιστό, τους τένοντες και το δέρμα.

• Σερηνίνη:Συμμετέχει στη σύνθεση φωσφολιπιδίων, σφιγγολιπιδίων και άλλων αμινοξέων. Είναι επίσης σημαντική για τη σωστή λειτουργία του νευρικού συστήματος και του εγκεφάλου.

• Τυροσίνη:Συντίθεται από τη φαινυλαλανίνη. Πρόδρομη ουσία των κατεχολαμινών (ντοπαμίνη, νοραδρεναλίνη, αδρεναλίνη) και των ορμονών του θυρεοειδούς.

• Κυστειΐνη (υπό όρους απαραίτητη):Αμινοξύ που περιέχει θείο, πρόδρομο του αντιοξειδωτικού γλουταθειόνη. Συμβάλλει στην αποτοξίνωση και στην προστασία από το οξειδωτικό στρες.

• Αργινίνη (υπό όρους απαραίτητη):Απαραίτητη για τη σύνθεση του μονοξειδίου του αζώτου (ΝΟ), που ρυθμίζει την αρτηριακή πίεση και την κυκλοφορία του αίματος. Παίζει ρόλο στη λειτουργία του ανοσοποιητικού και στην επούλωση των τραυμάτων.

• Ορνιθίνη(μη πρωτεϊνογόνο, μη πρωτεϊνικό αμινοξύ): Συμμετέχει στον κύκλο της ουρίας – αποτοξίνωση της αμμωνίας. Δεν αποτελεί συστατικό των πρωτεϊνών, αλλά έχει σημαντικό ρόλο στον μεταβολισμό.

Ο ανθρώπινος οργανισμός χρειάζεται συγκεκριμένες ποσότητες αμινοξέων για φυσιολογική ανάπτυξη, αποκατάσταση και διατήρηση των μεταβολικών λειτουργιών. Οι απαιτούμενες ποσότητες διαφέρουν ανάλογα με την ηλικία, το φύλο, τη σωματική δραστηριότητα και την κατάσταση της υγείας.

Απαραίτητα αμινοξέα

Τα απαραίτητα αμινοξέα δεν μπορούν να συντεθούν στο σώμα και πρέπει να λαμβάνονται μέσω της τροφής.

Ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας (ΠΟΥ) συνιστά ημερήσιες δόσεις για ενήλικες, εκφρασμένες σε mg ανά κιλό σωματικού βάρους:

• Λευκίνη: 39 mg/kg

• Ισολευκίνη: 20 mg/kg

• Λυσίνη: 30 mg/kg

• Μεθειονίνη + κυστειΐνη (θειούχες): 15 mg/kg

• Φαινυλαλανίνη + τυροσίνη (αρωματικές): 25 mg/kg

• Θρεονίνη: 15 mg/kg

• Τρυπτοφάνη: 4 mg/kg

• Βαλίνη: 26 mg/kg

• Ιστιδίνη (ημι-απαραίτητη): 10 mg/kg

Μη απαραίτητα αμινοξέα

Συντίθενται στον οργανισμό, αλλά υπό ορισμένες συνθήκες (ασθένεια, στρες, σωματική δραστηριότητα) μπορεί να απαιτείται επιπλέον πρόσληψη μέσω της διατροφής ή συμπληρωμάτων αμινοξέων. Δεν έχουν καθοριστεί συγκεκριμένες συστάσεις, καθώς ο οργανισμός τα παράγει σε επαρκείς ποσότητες υπό φυσιολογικές συνθήκες.

Συνοπτικός πίνακας με προτεινόμενες ημερήσιες δόσεις απαραίτητων αμινοξέων (για ενήλικες)

Αυτές οι ποσότητες είναι ενδεικτικές και μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με ειδικές ανάγκες, όπως εγκυμοσύνη, γαλουχία, έντονη σωματική δραστηριότητα ή ασθένειες.

Τα αμινοξέα λαμβάνονται κυρίως μέσω της τροφής, με τους πλουσιότερους σε πρωτεΐνη ζωικούς πόρους – κρέας, ψάρια, αυγά και γαλακτοκομικά προϊόντα. Αυτά ονομάζονται πλήρεις πηγές, επειδή με τη διάσπαση των ζωικών πρωτεϊνών το σώμα μας λαμβάνει όλα τα απαραίτητα αμινοξέα.

Τα όσπρια, οι ξηροί καρποί και οι σπόροι είναι πλούσια σε πρωτεΐνες, αλλά περιέχουν αμινοξέα σε μικρότερες ποσότητες και με μη πλήρες προφίλ. Για αυτό χαρακτηρίζονται ως μη πλήρεις πηγές, καθώς απορροφώνται δυσκολότερα και δεν παρέχουν όλα τα απαραίτητα αμινοξέα σε επαρκείς ποσότητες.

Για να βελτιωθεί το αμινοξικό προφίλ των φυτικών πρωτεϊνών, συνιστάται ο συνδυασμός διαφορετικών τροφών. Παραδείγματα επιτυχημένων συνδυασμών είναι φασόλια + ρύζι, ρεβίθια + φακές, σπόροι + ξηροί καρποί και άλλα.

Αυτοί οι συνδυασμοί εξασφαλίζουν πιο ισορροπημένη αμινοξική σύνθεση, παρόμοια με εκείνη των πλήρων ζωικών πηγών.

Σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να χρειαστεί λήψη μεμονωμένων αμινοξέων, σύνθετων αμινοξέων ή πρωτεϊνών με τη μορφή συμπληρωμάτων διατροφής.

Πρόσθετη λήψη αμινοξέων χρειάζεται σε περιπτώσεις έντονης προπόνησης, αποκατάστασης μετά από τραυματισμούς ή επεμβάσεις, σε προχωρημένη ηλικία με μειωμένη πρόσληψη πρωτεϊνών, σε συγκεκριμένες παθήσεις, καθώς και σε χορτοφάγους ή βίγκαν, οι οποίοι ενδέχεται να μην προσλαμβάνουν όλα τα απαραίτητα αμινοξέα μέσω της διατροφής τους.

Τι είναι τα αμινοξέα;

Πρόκειται για μια ετερογενή ομάδα οργανικών ενώσεων που περιέχουν άζωτο και άνθρακα και εκτελούν πολλές σημαντικές λειτουργίες στον οργανισμό του ανθρώπου και κάθε άλλου ζωντανού όντος.

Ποιοι είναι οι βασικοί τύποι αμινοξέων;

Για το ανθρώπινο σώμα διακρίνονται κυρίως τα απαραίτητα (ουσιώδη) – τα οποία πρέπει να λαμβάνουμε μέσω της τροφής, και τα μη απαραίτητα (αντικαθιστάμενα αμινοξέα) – τα οποία ο οργανισμός μπορεί να συνθέσει μόνος του.

Πώς να προσλάβουμε αμινοξέα;

Οι καλύτερες πηγές αμινοξέων είναι ζωικής προέλευσης – αυγά, γάλα, κρέας, ενώ οι φυτικές πηγές, όπως τα φασόλια, η σόγια, τα όσπρια, οι ξηροί καρποί και οι σπόροι, θεωρούνται μη πλήρεις και δεν επαρκούν από μόνες τους για να καλύψουν όλες τις ανάγκες.