Белки и аминокислоты в косметологии

ПРОДУКТЫ С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ АМИНОКИСЛОТЫ ГИСТИДИН:

Название продукта Содержание гистидина в 100гр Процент суточной потребности
Сыр “Пошехонский” 45% 2500 мг 167%
Сыр “Швейцарский” 50% 1520 мг 101%
Сыр “Пармезан” 1384 мг 92%
Сыр “Чеддер” 50% 1370 мг 91%
Сыр “Рокфор” 50% 1280 мг 85%
Брынза (из коровьего молока) 1220 мг 81%
Соя (зерно) 1020 мг 68%
Кета 900 мг 60%
Яичный порошок 900 мг 60%
Горбуша 880 мг 59%
Скумбрия 800 мг 53%
Ставрида 800 мг 53%
Икра красная зернистая 780 мг 52%
Мясо (говядина) 710 мг 47%
Чечевица (зерно) 710 мг 47%
Щука 650 мг 43%
Арахис 627 мг 42%
Мясо (свинина мясная) 570 мг 38%
Фасоль (зерно) 570 мг 38%
Творог нежирный 560 мг 37%
Мясо (индейка) 540 мг 36%
Семена подсолнечника (семечки) 523 мг 35%
Молоко сухое 25% 520 мг 35%
Фисташки 503 мг 34%
Сельдь нежирная 500 мг 33%
Мясо (куриное) 490 мг 33%
Миндаль 480 мг 32%
Мясо (баранина) 480 мг 32%
Кунжут 478 мг 32%
Мясо (свинина жирная) 470 мг 31%
Горох (лущеный) 460 мг 31%
Кешью 456 мг 30%
Треска 450 мг 30%

( смотреть полный список продуктов )

Творог 18% (жирный) 447 мг 30%
Мясо (цыплята бройлеры) 440 мг 29%
Минтай 400 мг 27%
Окунь морской 400 мг 27%
Судак 400 мг 27%
Сыр “Фета” 397 мг 26%
Грецкий орех 391 мг 26%
Желток куриного яйца 380 мг 25%
Кедровый орех 341 мг 23%
Яйцо куриное 340 мг 23%
Кальмар 320 мг 21%
Крупа гречневая (ядрица) 300 мг 20%
Мука пшеничная обойная 300 мг 20%
Фундук 300 мг 20%
Мука гречневая 294 мг 20%
Яйцо перепелиное 290 мг 19%
Пшеница (зерно, твердый сорт) 280 мг 19%
Крупа пшеничная 270 мг 18%
Хлопья овсяные “Геркулес” 270 мг 18%
Крупа пшено (шлифованное) 260 мг 17%
Пшеница (зерно, мягкий сорт) 260 мг 17%
Белок куриного яйца 250 мг 17%
Гречиха (зерно) 250 мг 17%
Крупа овсяная 250 мг 17%
Крупа ячневая 230 мг 15%
Овёс (зерно) 230 мг 15%
Желуди сушёные 224 мг 15%
Грибы белые 220 мг 15%
Ячмень (зерно) 220 мг 15%
Крупа манная 210 мг 14%
Макароны из муки в/с 200 мг 13%
Мука ржаная обойная 200 мг 13%
Рожь (зерно) 200 мг 13%
Мука ржаная обдирная 190 мг 13%
Рис (зерно) 190 мг 13%
Крупа рисовая 170 мг 11%
Йогурт 3,2% 156 мг 10%
Крупа перловая 150 мг 10%

Гистидин в медицине

Хотя профилактический и терапевтический потенциал гистидина еще не изучен до конца, но ряд исследований уже доказал эффективность аминокислоты. В частности, известно, она помогает снижать артериальное давление. Расслабляя сосуды, предотвращает гипертонию, атеросклероз, инфаркт и другие кардиологические болезни. Уже доказано, что ежедневное потребление вещества снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний почти на 61 процент.

Еще одна сфера применения гистидина – нефрология. Аминокислота положительно сказывается на состоянии лиц с хронической почечной недостаточностью (особенно в преклонном возрасте).

Кроме того, это соединение показало свою эффективность при лечении гепатитов, язвы желудка, артрита и СПИДа.

Биохимия

Имидазольная боковая цепь гистидина является общим координирующим лигандом в металлопротеинах и частью каталитических центров у определенных ферментов. В каталитических триадах основный азот гистидина используется для получения протона из серина, треонина или цистеина, и активации его в качестве нуклеофила. Гистидин используется для быстрого трансфера протонов, абстрагируя протон с его основным азотом, и создавая положительно заряженные промежуточные вещества, а затем используя другую молекулу, буфер, чтобы извлечь протон из азотной кислоты. В карбоангидразе гистидинный протонный трансфер используется для быстрого транспортирования протонов из цинк-связанной молекулы воды, чтобы быстро регенерировать активные формы фермента. Гистидин также присутствует в гемоглобиновых спиралях Е и F. Гистидин помогает стабилизировать оксигемоглобин и дестабилизировать CO-связанный гемоглобин. В результате, в гемоглобине связывание окиси углерода сильнее только лишь в 200 раз, по сравнению с 20 000 раз в свободной геме.
Некоторые аминокислоты могут быть превращены в промежуточные соединения в цикле Кребса. Углероды из четырех групп аминокислот образуют промежуточные вещества цикла – альфа-кетоглютарат (альфа-КТ), сукцинил-КоА, фумарат и оксалоацетат. Аминокислоты, образующие альфа-КГ — глутамат, глутамин, пролин, аргинин и гистидин. Гистидин преобразуется в формиминоглютамат (FIGLU). Формимино группа передается в тетрагидрофолат, а оставшиеся пять атомов углерода образуют глутамат. Глутамат может быть дезаминирован глутаматдегидрогеназой или подвергаться трансаминированию, формируя альфа-КГ.

Функции уникальной аминокислоты

Гистидин демонстрирует удивительные свойства. Например, способен к трансформации в гемоглобин и гистамин. Участвует в метаболизме, способствует насыщению тканей кислородом. Также выводит вредные вещества и повышает уровень иммунитета.

Прочие функции:

  • регулирует pH крови;
  • ускоряет регенерацию;
  • координирует механизмы роста;
  • восстанавливает организм естественным путем.

Как уже говорилось, без гистидина невозможен рост, заживление тканей и сама жизнь. Его отсутствие влечет воспаления слизистых и кожи.

Выздоровление после хирургического вмешательства становится долгим. Поступая в организм, аминокислота обеспечивает действенную терапию при болезнях суставов.

VectorMine — stock.adobe.com

Кроме указанных свойств, гистидин участвует в формировании миелиновых оболочек нейронов. Повреждение последних влечет за собой дегенерацию нервной системы. Без аминокислоты не обходится синтез лейкоцитов и эритроцитов, от которых зависит иммунитет. Наконец, самое неожиданное свойство – защита от радионуклидов.

Основные методы диагностики и лечения

Диагностика рассматриваемого заболевания осуществляется при помощи клинических лабораторных исследований. Но, прежде чем специалист выдаст направление на анализы, будет проведен внешний осмотр пациента и опрос на предмет жалоб.

Если врач увидит характерную симптоматическую картину гистидинемии, то для подтверждения подозрений понадобится проведение следующих исследований:

  • Анализ крови.
  • Анализ мочи.
  • Проведение развернутых тестов на основные маркеры.

Как правило, анализ мочи пациентов, страдающих этим недугом, показывает высокое содержание имидазолмолочной, имидазолуксусной, имидазолпировиноградной кислоты. Для подтверждения необходимо проведение нагрузочной пробы. В печеночной пробе или кожном анализе будет определяться низкая активность гистидазы. Для окончательной постановки диагноза необходимо выявление генетической мутации. Для определения этого параметра используется генно-молекулярный анализ периферической крови

Важно отметить, что рассматриваемый диагноз устанавливается по окончании первого года жизни ребенка и не ранее

Лечение в основном отталкивается от диетотерапии. Для каждого конкретного пациента специалист индивидуально разрабатывает программу питания.

При подборе диеты врач отталкивается от следующих параметров:

  • Возраст ребенка.
  • Уровень концентрации гистидина в крови.
  • Степень выраженности клинических признаков.

Основной упор при подборе питания делается на то, чтобы обеспечить оптимальное содержание гистидина в организме.

Пациентам, страдающим указанным заболеванием разрешено есть некоторые мясо-молочные продукты, рыбу, определенные овощи и фрукты. При подборе диеты строго учитывается содержание белков и особых аминокислот (без гистидина) в продуктах. Универсального перечня продуктов для всех больных не существует. Особенности заболевания учитываются индивидуально. В случае с гистидинемией требуется строгий индивидуальный подход.

Вместе с немедикаментозным лечением пациентам, страдающим гистидинемией, назначаются ноотропные препараты и противосудорожная лекарственная терапия. Ноотропы требуются для коррекции психо-речевого развития и восстановления необходимых функций мозга. Стоит подчеркнуть, что дети с диагнозом гистидинемия постоянно наблюдаются у педиатра, невролога, генетика и логопеда. Периодически таким пациентам требуется консультация указанных специалистов.

Что такое гистидин

Когда мы едим мясо, то потребляем белок и аминокислоты, входящие в состав белков. Гистидин участвует в образовании белков и влияет на ряд метаболических реакций в организме.

Все аминокислоты являются строительными блоками для протеинов. После переваривания белка человек получает отдельные аминокислоты. Часть из них – заменимые (организм способен производить их) и незаменимые (могут быть получены только через пищу). Гистидин в этом плане является уникальным веществом – аминокислотой заменимой и незаменимой одновременно. Или как принято ее называть – полузаменимой.

Наибольшую потребность в этой аминокислоте ощущают младенцы, так как гистидин необходим им в качестве фактора роста. Малыши получают его через грудное молоко либо из детского питания. Также соединение незаменимо для подростков или взрослых после тяжелых болезней. Несбалансированное питание и частые стрессы ведут к дефициту аминокислоты, что может проявляться замедлением или полной остановкой роста у детей и ревматоидным артритом у взрослых.

Особенности приема

Гистидин в виде биодобавки полезен людям с артритом, анемиями или после операций.

Лицам с биполярными расстройствами, аллергиями, астмой и разного рода воспалениями лучше избегать этого препарата

Также с осторожностью к добавкам, содержащим аминокислоту, стоит относиться женщинам во время беременности и лактации, а также людям с дефицитом фолиевой кислоты

Хронические заболевания, травмы и стрессы увеличивают потребность в гистидине. В таком случае удовлетворить потребности организма исключительно через продукты довольно сложно. Но проблемы решается с помощью биоактивных добавок. Нарушение пищеварения и пониженная кислотность также являются причиной более интенсивного приема вещества.

Нарушение метаболизма гистидина называется гистидинемией – редким генетическим заболеванием. У таких больных отсутствует фермент, расщепляющий аминокислоту. В результате в моче и крови уровень аминокислоты резко повышается.

Что такое гистидин

Известно, что мясо является источником животных белков. Последние, в свою очередь, имеют в составе аминокислоты. Например, гистидин, без которого жизнь на Земле невозможна. Эта протеиногенная аминокислота принимает участие в белковом генезе и влияет на метаболизм.

Аминокислоты служат для создания протеинов. Некоторые тело получает в процессе переваривания пищи. Одни из них незаменимы, прочие организм в состоянии синтезировать самостоятельно. На общем фоне выделяется гистидин, объединяющий в себе признаки обеих групп. Он так и называется – полузаменимая аминокислота.

Самую большую потребность в гистидине человек испытывает в младенчестве. Аминокислота в составе материнского молока или питательной смеси обеспечивает рост. Не меньшее значение она имеет для подростков и больных в процессе реабилитации.

Из-за несбалансированного питания и стрессов может развиваться дефицит гистидина. В детском возрасте это грозит нарушением роста и его полной остановкой. У взрослых развивается ревматоидный артрит.

Условно незаменимая аминокислота гистидин: для печени и нервов

Гистидин – это аминокислота, о которой в научном мире до сих пор идут споры. Одни ученые утверждают, что в организме человека она не синтезируется, а потому должна регулярно поступать с пищей. Другие, напротив, приводят данные исследований, согласно которым, в небольших количествах это вещество может вырабатываться в теле. Поэтому все чаще гистидин вместе с аргинином относят в особую группу – «условно незаменимые аминокислоты»
.
Чуть реже встречается такое название как «полузаменимая аминокислота».

Так или иначе, но небольшие количества гистидина, которые организм вырабатывает самостоятельно, недостаточны для сохранения здоровья. Более того, у детей до года синтез этого вещества не происходит вообще. Поэтому нужно следить за своим питанием, стараясь разнообразить рацион.

Оптические свойства

Все α-аминокислоты, за исключением глицина (см.), имеют асимметрический атом углерода. Таким атомом всегда является 2-й, или α-углеродный, атом, все четыре валентности которого заняты различными группами. В этом случае возможны две стереоизомерные формы, являющиеся зеркальным отражением друг друга и несовместимые между собой подобно правой и левой руке. На схеме изображены два стереоизомера аминокислоты аланина в виде объемного изображения и соответствующей ему проекции на плоскости. Изображение слева условно принято считать левой конфигурацией (L), справа — правой конфигурацией (D). Такие конфигурации соответствуют лево- и правовращающему глицериновому альдегиду, который принят за исходное соединение при определении конфигурации молекул. Показано, что все природные аминокислоты, получаемые из гидролизатов белков, по конфигурации α-углеродного атома соответствуют L-ряду, то есть могут рассматриваться как производные L-аланина, в котором один водородный атом в метальной группе заменен на более сложный радикал. Удельное вращение плоскости поляризации света отдельных Аминокислот зависит как от свойств всей молекулы в целом, так и рН-раствора, температуры и других факторов.

Удельное вращение важнейших аминокислот, их изоэлектрические точки и показатели констант кислотной диссоциации (рКа) представлены в табл. 2.

Таблица 2. Удельное вращение плоскости поляризации, кажущиеся константы кислотной диссоциации и изоэлектрические точки L-аминокислот при t° 25°
Аминокислота Удельное вращение Константы кислотной диссоциации Изоэлектрическая точка рI
водного раствора в 5 н. растворе соляной кислоты pK1 pK2 pK3
Алании +1,6 +13,0 2,34 9,69   6,0
Аргинин +21,8 +48,1 2,18 9,09 13,2 10,9
Аспарагин -7,4 +37,8 2,02 8,80   5,4
Аспарагиновая кислота +6,7 +33,8 1,88 3,65 9,60 2,8
Валии +6,6 33,1 2,32 9,62   6,0
Гистидин +59,8 +18,3 1,78 5,97 8,97 7,6
Глицин     2,34 9,60   6,0
Глутамин +9,2 +46,5 2,17 9,13   5,7
Глутаминовая кислота +17,7 +46,8 2,19 4,25 9,67 3,2
Изолейцин +16,3 +51,8 2,26 9,62   5,9
Лейцин -14,4 +21,0 2,36 9,60   6,0
Лизин +19,7 +37,9 2,20 8,90 10,28 9,7
Метионин -14,9 +34,6 2,28 9,21   5,7
Оксипролин -99,6 -66,2 1,82 9,65   5,8
Пролин -99,2 -69,5 1,99 10,60   6,3
Серии -7,9 +15,9 2,21 9,15   5,7
Тирозин -6,6 -18,1 2,20 9,11 10,07 5,7
Треонин -33,9 -17,9 2,15 9,12   5,6
Триптофан -68,8 +5,7 2,38 9,39   5,9
Фенилаланин -57,0 -7,4 1,83 9,13   5,5
Цистеин -20,0 +7,9 1,71 8,33 10,78 5,0
Цистин     <1,00 2,01 8,02 pK4 = 8,71 5,0

Раньше оптические антиподы L-аминокислот, то есть аминокислоты D-ряда, называли «неприродными», однако в наст, время аминокислоты D-ряда обнаружены в составе некоторых бактериальных продуктов и антибиотиков. Так, капсулы спороносных бактерий (Вас. subtilis, В. anthracis и другое) в значительной мере состоят из полипептида, построенного из остатков D-глутаминовой кислоты. D-аланин и D-глутамидовая кислота входят в состав мукопептидов, образующих клеточные стенки ряда бактерий; валин, фенилаланин, орнитин и лейцин D-ряда содержатся в составе грамицидинов и многих других пептидов — антибиотиков и тому подобное Стереоизомерные аминокислоты существенно различаются по своим биологическим свойствам, они атакуются ферментами, специфическими только к определенной оптической конфигурации, не заменяют или лишь частично заменяют друг друга в обмене веществ и тому подобное D-изомеры аланина (см.), лейцина (см.), серина (см.), триптофана (см.) и валина (см.) очень сладкие, тогда как L-стереоизомеры аланина и серина умеренно сладкие, триптофана — безвкусны, а лейцина и валина — горьковаты. Характерный «мясной» вкус L-глутаминовой к-ты отсутствует у D-формы. Синтетические аминокислоты обычно представляют собой рацематы, то есть смесь равных количеств D- и L-форм. Их обозначают как DL-аминокислоты. При помощи некоторых специальных реактивов или обработки некоторыми ферментами синтетические аминокислоты можно разделить на D- и L-формы или получить только один желаемый стереоизомер.

Недостаток и избыток

В день человеку нужно не менее 2 грамм вещества

Если количество этой важной аминокислоты будет недостаточным, то есть значительно меньше установленной нормы, то в органах могут произойти необратимые изменения

Недостаток аминокислоты может вызвать боли в мышцах и их воспаление. У человека может ухудшится, или полностью пропасть слух. У представителей обоих полов значительно снижается половое влечение.

Излишнее содержание аминокислоты снижает в организме концентрацию меди.

Однако не только недостаток гистидина может быть опасен. Его избыток также вреден. Если аминокислота присутствует в организме в избыточном количестве, то это может вызвать проблемы с нервной системой.

Тем, кто страдает маниакально-депрессивным психозом, дополнительно употреблять препараты гистидина вообще не стоит. Достаточно того количества вещества, которое содержится в регулярно потребляемых продуктах.

Включить в рацион продукты, богатые гистидином, нужно обязательно. Ведь человеческий организм может вырабатывать эту аминокислоту только частично. Избежать ее дефицита легко, если употреблять достаточно злаковых. А в каких еще продуктах она содержится?

Фармакологические свойства препарата гистидин

Препарат обладает быстрой всасываемостью независимо от метода его введения.

Фармакодинамика

Снижает болевые ощущения, гипопротеинемию, борется с малокровием, укрепляет стенки сосудов, нормализует работу печени, способствует улучшению сократительной способности миокарда, активизирует процессы регенерации клеток, улучшает сон и ритм сердечных сокращений, а также нормализует липопротеиновый обмен и баланс азота в организме.

Повышает скорость реакций, является антагонистом гистамина, улучшает местный иммунитет, способствует выработке глобина, усвоению железа и трансферринемии.

Способствует улучшению желудочной и кишечной моторики и секреции (считается, что это происходит благодаря преобразованию вещества в гистамин). Снижает негативное влияние на организм различных факторов, к которым относятся повышенные температуры, низкое барометрическое давление, ионизирующая радиация.

Фармакокинетика

Через 1 час после инъекции в вену увеличивается количество вещества в плазме крови, а через 2 часа – немного понижается. Но даже через 4 часа его уровень не становится прежним. После 3 часов с момента введения вещества на смену гипераминоацидемии приходит гипоаминоацидемия, что является результатом ускоренной секреции соматотропного гормона.

Попадание в организм дополнительного количества этого вещества увеличивает его выведение в процессе мочеиспускания. Это происходит потому, что в почечных канальцах процесс обратного всасывания вещества слабее, чем у других видов аминокислот.

Большая часть вещества расходуется на белковый синтез, а остальное его количество распадается под действием фермента гистидиндекарбоксилазы, из которого получается гистамин. Гистидаза, воздействуя на это вещество, образует глутаминовую кислоту.

Данное вещество может окисляться, а также входить в состав дипептидов (карнозина и ансерина).

Значение гистидина для организма. «Кирпичик тела»

Несмотря на то что, это вещество мало известно широкому кругу людей, значение гистидина для организма
велико. Не будет преувеличением назвать эту аминокислоту «кирпичиком тела».
Во-первых, она участвует в синтезе белка, а, следовательно, помогает строить мышцы. Во-вторых, гистидин является частью многих ферментов, например, гастрина, который участвует в работе пищеварительной системы, улучшая усвоение ряда витаминов.

Также это соединение улучшает азотистый баланс
в организме, помогает правильному функционированию печени. Немалую роль играет в работе иммунной системы — с его участием происходит формирование лейкоцитов и эритроцитов. Помимо этого в больших количествах он содержится в гемоглобине

Кроме того гистидин является компонентом для производства такого важного вещества как L-карнозин

Еще организму гистидин
нужен для
синтеза гистамина,
уникального гормона, который участвует в 23 основных физиологических функциях. К примеру, от его содержания в крови зависит сексуальное здоровье, как мужчин, так и женщин. Еще одна огромная заслуга гистамина – борьба с различными инфекциями. В последние годы ученые отмечают, что у многих людей в крови повышенное содержание гистамина, что вызвано такими заболеваниями как инфаркт, гипертония, ожирение, кариес и различные виды аллергии. Гистамин
является медиатором аллергических реакций, расширяет мелкие кровеносные сосуды, сужает крупные. Медиаторы аллергии – это вещества, которые освобождаются из клеток или создаются в результате биохимических процессов в организме, необходимые для правильного протекания аллергической реакции.

При этом не стоит забывать и о других полезных свойствах

  • помогает расти маленьким детям;
  • участвует в регуляции кислотности крови;
  • избавляет от аллергии;
  • помогает восстановиться после тяжелой болезни;
  • способствует нормализации сна;
  • необходим для формирования миелиновых оболочек нервных клеток;
  • важен для нормальной работы сердечно-сосудистой системы.

Также он обладает адаптогенными свойствами, уменьшая воздействие на организм разрушительных факторов.

Биохимия

Имидазольная боковая цепь гистидина является общим координирующим лигандом в металлопротеинах и частью каталитических центров у определенных ферментов. В каталитических триадах основный азот гистидина используется для получения протона из серина, треонина или цистеина, и активации его в качестве нуклеофила. Гистидин используется для быстрого трансфера протонов, абстрагируя протон с его основным азотом, и создавая положительно заряженные промежуточные вещества, а затем используя другую молекулу, буфер, чтобы извлечь протон из азотной кислоты. В карбоангидразе гистидинный протонный трансфер используется для быстрого транспортирования протонов из цинк-связанной молекулы воды, чтобы быстро регенерировать активные формы фермента. Гистидин также присутствует в гемоглобиновых спиралях Е и F. Гистидин помогает стабилизировать оксигемоглобин и дестабилизировать CO-связанный гемоглобин. В результате, в гемоглобине связывание окиси углерода сильнее только лишь в 200 раз, по сравнению с 20 000 раз в свободной геме. Некоторые аминокислоты могут быть превращены в промежуточные соединения в цикле Кребса. Углероды из четырех групп аминокислот образуют промежуточные вещества цикла – альфа-кетоглютарат (альфа-КТ), сукцинил-КоА, фумарат и оксалоацетат. Аминокислоты, образующие альфа-КГ – глутамат, глутамин, пролин, аргинин и гистидин. Гистидин преобразуется в формиминоглютамат (FIGLU). Формимино группа передается в тетрагидрофолат, а оставшиеся пять атомов углерода образуют глутамат. Глутамат может быть дезаминирован глутаматдегидрогеназой или подвергаться трансаминированию, формируя альфа-КГ.

Роль аминокислот в питании

Человек и животные используют в обмене веществ азот, поступающий с пищей в виде аминокислоты, главным образом в составе белков, некоторых других органических соединений азота, а также аммонийные соли. Из этого азота путем процессов аминирования и трансаминирования (см. Переаминирование) в организме образуются различные аминокислоты. Некоторые аминокислоты не могут синтезироваться в животном организме, и для поддержания жизни эти аминокислоты должны обязательно поступать в организм с пищей. Такие аминокислоты называют незаменимыми. Незаменимые аминокислоты для человека: триптофан (см.), фенилаланин (см.), лизин (см.), треонин (см.), валин (см.), лейцин (см.), метионин (см.) и изолейцин (см.). Остальные аминокислоты относят к заменимым, но некоторые из них заменимы лишь условно. Так, тирозин образуется в организме только из фенилаланина и при поступлении последнего в недостаточном количестве может оказаться незаменимым. Подобно этому цистеин и цистин могут образоваться из метионина, но необходимы при недостатке этой аминокислоты. Аргинин синтезируется в организме, но скорость его синтеза может оказаться недостаточной при повышенной потребности (особенно при активном росте молодого организма). Потребность в незаменимых аминокислот изучалась в исследованиях по азотистому равновесию, белковому голоданию, учету потребляемой пищи и другое. Тем не менее потребность в них не поддается точному учету и может быть оценена лишь приблизительно. В табл. 4 приведены данные о рекомендуемых и безусловно достаточных для человека количествах незаменимых аминокислот. Потребность в незаменимых аминокислот возрастает в периоды интенсивного роста организма, при повышенном распаде белков при некоторых заболеваниях.

Таблица 4. Рекомендуемое и безусловно достаточное для человека количество незаменимых аминокислот (г в сутки)
Аминокислота Рекомендуемое количество Безусловно достаточное количество
L-Валии 0,80 1,60
L-Изолейцин 0,70 1,40
L-Лейцин 1,10 2,20
L-Лизин 0,80 1,60
L-Метионин 1,10 2,20
L-Треонин 0,50 1,00
L-Триптофан 0,25 0,50
L-Фенилалашга 1,10 2,20

Принадлежность аминокислоты к заменимым или незаменимым для различных организмов не совсем одинакова. Так, например, аргинин и гистидин, относящиеся к заменимым аминокислотам для человека, незаменимы для кур, а гистидин также для крыс и мышей. Аутотрофные организмы (см.), к которым относятся растения и многие бактерии, способны синтезировать все необходимые аминокислоты. Однако ряд бактерий нуждается в наличии тех или иных аминокислот в культуральной среде. Известны виды или штаммы бактерий, избирательно нуждающиеся в наличии определенных аминокислот. Такие мутантные штаммы, рост которых обеспечивается только при добавлении в среду определенной кислоты, называют ауксотрофными (см. Ауксотрофные микроорганизмы). Ауксотрофные штаммы растут на среде, полноценной в остальных отношениях, со скоростью, пропорциональной количеству добавленной незаменимой аминокислоты, поэтому их иногда применяют для микробиологического определения содержания данной аминокислоты в тех или иных биологических материалах, например Гатри метод (см.).

Недостаток в питании одной из незаменимых аминокислот приводит к нарушению роста и общей дистрофии, но отсутствие некоторых аминокислот может давать также специфические симптомы. Так, недостаток триптофана нередко дает пеллагроподобные явления, поскольку из триптофана в организме образуется никотиновая кислота (у экспериментальных крыс при недостатке триптофана наблюдается помутнение роговицы, катаракта, выпадение шерсти, анемия); недостаток метионина приводит к поражению печени и почек; недостаток валина вызывает неврологические симптомы и так далее.

Полноценное питание обеспечивается при сбалансированном содержании отдельных аминокислот в пище. Избыток некоторых аминокислот также неблагоприятен. Избыток триптофана приводит к накоплению продукта его обмена — 3-оксиантраниловой кислоты, которая может вызывать опухоли мочевого пузыря. При несбалансированном питании избыток некоторых аминокислот может нарушать обмен или использование других аминокислот и вызывать недостаточность последних.

Свойства боковой цепи имидазола [ править ]

Конъюгированная кислота (протонированная форма) боковой цепи имидазола в гистидине имеет p K a приблизительно 6,0. Таким образом, при pH ниже 6 имидазольное кольцо в основном протонировано (как описано уравнением Хендерсона-Хассельбаха ). Образовавшееся имидазолиевое кольцо несет две связи NH и имеет положительный заряд. Положительный заряд равномерно распределяется между обоими атомами азота и может быть представлен двумя одинаково важными резонансными структурами . При pH выше 6 теряется один из двух протонов. Оставшийся протон имидазольного кольца может находиться на любом азоте, давая начало так называемым таутомерам N1-H или N3-H.. Таутомер N3-H, показанный на рисунке выше, протонирован на атоме азота №3, дальше от основной цепи аминокислоты, несущей амино- и карбоксильные группы, тогда как таутомер N1-H протонирован на азоте ближе к основной цепи. Имидазол / имидазолиевое кольцо гистидина является ароматическим при всех значениях pH.

Кислотно-основные свойства боковой цепи имидазола имеют отношение к каталитическому механизму многих ферментов . В каталитических триадах основной азот гистидина отрывает протон от серина , треонина или цистеина, чтобы активировать его как нуклеофил . В протонном челноке гистидина гистидин используется для быстрого перемещения протонов. Он может сделать это, отвлекая протон с его основным азотом, чтобы получить положительно заряженный промежуточный продукт, а затем использовать другую молекулу, буфер, для извлечения протона из его кислого азота. В углекислых ангидразахгистидиновый протонный челнок используется для быстрого перемещения протонов от молекулы воды, связанной с цинком , для быстрой регенерации активной формы фермента. В спиралях E и F гемоглобина гистидин влияет на связывание дикислорода, а также оксида углерода . Это взаимодействие увеличивает сродство Fe (II) к O2, но дестабилизирует связывание CO, который связывается только в 200 раз сильнее в гемоглобине, по сравнению с 20 000 раз сильнее в свободном геме .

Таутомерия и кислотно-основные свойства боковой цепи имидазола охарактеризованы с помощью 15 N ЯМР-спектроскопии. Два химических сдвига 14N аналогичны (около 200 ppm по отношению к азотной кислоте по сигма-шкале, на которой повышенное экранирование соответствует увеличенному химическому сдвигу ). Спектральные измерения ЯМР показывают, что химический сдвиг N1-H немного падает, тогда как химический сдвиг N3-H значительно падает (примерно 190 против 145 ppm). Это изменение указывает на то, что таутомер N1-H является предпочтительным, возможно, из-за водородной связи с соседним аммонием . Экранирование на N3 существенно снижается из-за парамагнитных свойств второго порядка.Эффект, который включает разрешенное симметрией взаимодействие между неподеленной парой азота и возбужденными π * -состояниями ароматического кольца . При pH> 9 химические сдвиги N1 и N3 составляют примерно 185 и 170 ppm.

Лиганд править

Гемовая группа сукцинатдегидрогеназы , связанная с гистидином , переносчик электронов в митохондриальной цепи переноса электрона . Большая полупрозрачная сфера указывает местонахождение иона железа

Из .

Сайт tricopper найден во многих лакказах, обратите внимание , что каждый медь центр связан с имидазолом боковых цепей гистидина (код цвета: медь коричневая, азот , синий).

Гистидин образует комплексы со многими ионами металлов. Боковая цепь имидазола остатка гистидина обычно служит лигандом в металлопротеинах . Одним из примеров является осевое основание, прикрепленное к Fe в миоглобине и гемоглобине. Полигистидиновые метки (из шести или более последовательных H-остатков) используются для очистки белка путем связывания с колонками с никелем или кобальтом с микромолярным сродством. Природные полипептиды поли-гистидина, обнаруженные в яде гадюки Atheris squamigera , связывают Zn (2+), Ni (2+) и Cu (2+) и влияют на функцию металлопротеаз яда. Кроме того, богатые гистидином регионы низкой сложностисодержатся в связывающих металлы и особенно никель-кобальтсвязывающих белках.

Что такое гистидин

Когда мы едим мясо, то потребляем белок и аминокислоты, входящие в состав белков. Гистидин участвует в образовании белков и влияет на ряд метаболических реакций в организме.

Все аминокислоты являются строительными блоками для протеинов. После переваривания белка человек получает отдельные аминокислоты. Часть из них – заменимые (организм способен производить их) и незаменимые (могут быть получены только через пищу). Гистидин в этом плане является уникальным веществом – аминокислотой заменимой и незаменимой одновременно. Или как принято ее называть – полузаменимой.

  • Что такое гистидин
  • Функции гистидина
  • Гистидин в медицине
  • Суточные нормы
  • Сочетание с другими веществами
  • Особенности приема
  • Опасности дефицита
  • Опасен ли избыток
  • Гистидин в пище

Наибольшую потребность в этой аминокислоте ощущают младенцы, так как гистидин необходим им в качестве фактора роста. Малыши получают его через грудное молоко либо из детского питания. Также соединение незаменимо для подростков или взрослых после тяжелых болезней. Несбалансированное питание и частые стрессы ведут к дефициту аминокислоты, что может проявляться замедлением или полной остановкой роста у детей и ревматоидным артритом у взрослых.

Другие роли

Очистка с помощью аффинной хроматографии с металлом

Свойство фиксации ионов металлов гистидином лежит в основе технологии очистки рекомбинантных белков, называемой аффинной хроматографией для иммобилизованных ионов металлов ( (en) IMAC, для аффинной хроматографии с иммобилизованным металлом ).

Принцип этого метода заключается в следующем: с помощью генной инженерии к белку добавляется последовательность, содержащая не менее шести последовательных гистидинов (полигистидиновый тег). Эта метка способна сильно взаимодействовать с ионами металлов. Это свойство используется для фиксации белка , таким образом , меченного на хроматографической смолы , на которой ион металла является хелатной . После промывки неудерживаемых белков белок затем элюируется раствором имидазола, который за счет конкуренции вытесняет белок из иона металла.

Производные гистидина

Путем метилирования гистидина в 1 или 3 получают метилированные аминокислоты, присутствующие в моче мужчины. Эта аминокислота также является предшественником биосинтеза гистамина (вазодилататора) и карнозина .