Белки пищи - главный источник аминокислот для организма

Пищевые белки, поступающие в организм, используются как источник аминокислот для синтеза собственных структурных, каталитических, транспортных, рецепторных и других белков, а также веществ небелковой природы. В организме человека содержится около 100 г свободных аминокислот, которые образуют его аминокислотный фонд. Этот фонд постоянно пополняется за счёт поступления новых молекул аминокислот взамен тех, которые были использованы в метаболических процессах. Источники и пути использования свободных аминокислот в организме представлены на рисунке

25. Роль глутаминовой кислоты в обмене веществ. Глутамат как пищевая добавка.

Глутаминовая кислота входит в состав пищевых продуктов. В большом количестве она содержится в пшенице, кукурузе, молоке, яйцах, мясе. В животном организме глутаминовой кислотой наиболее богат мозг, сердечная мышца и кровь. Глутаминовая кислота тесно связана с белковым, углеводным, жировым и другими видами обмена веществ. Более 20% белкового азота представлено глутаминовой кислотой, ее амидом, 60% углерода глутаминовой кислоты может включаться в гликоген, 20—30% — в жирные кислоты.

Роль глутаминовой кислоты в обмене белков: она служит предшественником при синтезе биологически активных соединений, непосредственно или обеспечивая синтез незаменимых аминокислот. При введении глутаминовой кислоты устанавливается необходимое равновесие аминокислот, при котором наиболее эффективно осуществляется синтез белков и их использование.

Глутаминовая кислота связывает токсические продукты обмена в мозговой ткани. Это — единственная аминокислота, которая окисляется в тканях большого мозга и служит энергетическим источником -для деятельности нейронов. Она участвует в синтезе ацетилхолина. При этом глутаминовая кислота претерпевает обратимое превращение в глутамин при участии фермента — тканевой глутаминазы, связывая образующийся аммиак. Указанными свойствами глутаминовой кислоты объясняют ее благоприятное действие при некоторых заболеваниях ЦНС.

Глутаминовая кислота участвует в реакциях энергетического обмена. Об этом свидетельствует локализация значительного количества ее в митохондриях, а также способность последних активно окислять и воспроизводить глутамат.

Включение глутаминовой кислоты в энергетический обмен осуществляется в основном путем переаминирования ее в а-кетоглутаровую кислоту с участием амино-трансфераз, коферментом для которых служит пиридоксальфосфат. Возможно также включение ее в цикл Кребса путем окислительного дезаминирования, катализируемого глутаматдегидрогеназой. В свежевыделенных митохондриях до 90% глутамата переаминируется в аспарагиновую кислоту и лишь 10% подвергается окислительному дезаминированию.

Большое значение имеет реакция декарбоксилирования глутаминовой кислоты, катализируемая глутаматдекарбоксилазой (ГДК). При этом глутаминовая кислота превращается в ГАМК, последняя подвергается переаминированию под действием у-аминобутират-аминотрансфе разы и превращается в янтарный полуальдегид, который в аэробных условиях может окислиться до янтарной кислоты. В случае высокой редукционной способности пиридиннуклеотидов янтарный полуальдегид обратимо восстанавливается в v-оксимасляную кислоту. ГАМК, янтарный полуальдегид и у-оксимасляная кислота играют большую роль в регулировании функциональной активности ЦНС.

Глутаминовая кислота занимает место на стыке пластического и энергетического обменов, что позволяет ей вступать в определенные метаболические превращения. Этим объясняется способность глутаминовой кислоты оказывать влияние на многие стороны обмена веществ, особенно при патологических состояниях организма. Глутаминовая кислота может влиять на обмен веществ, функции органов и систем не только непосредственно (включаясь в тканевые обменные процессы), но и опосредованно.

Велико значение глутаматов как одного из важных компонентов антиокислительной системы клеток, препятствующей индукции перекисного окисления липидов.

Роль глутаминовой кислоты в метаболизме большого мозга определяет участие нервной системы в механизме ее действия. Глутаминовая кислота относится к числу центральных метаболитов нервной системы, она образуется в мозге и может проникать через гемато-энцефалический барьер. Концентрация глутаминовой кислоты в мозге в 80 раз выше, чем в крови. Глутаминовая кислота является возбуждающим медиатором, кроме того, она оказывает детоксирующее влияние на нейроны путем обезвреживания аммиака с образованием глутамина.

Глутаминовая кислота, ее метаболиты имеют важное значение для гипоталамо-гипофизарной регуляции. Стимулирующее действие глутаминовой кислоты на активность системы гипофиз — корковое вещество надпочечных желез установлено в экспериментах. Удаление надпочечных желез у крыс сопровождается разобщением дыхания и окислительного фосфорилирования. Введение глутаминовой кислоты адреналэктомированным животным способствует нормализации этих процессов и повышает коэффициент P/О почти до нормы. В условиях гипоксии после удаления обеих надпочечных желез глутаминовая кислота лишь в малой степени стимулирует дыхание и окислительное фосфорилирование. Это расценивается авторами как доказательство опосредованного влияния глутаминовой кислоты на функциональное состояние митохондрий через гипофиз-адреналовую систему.

Глутама́т на́трия (лат. natrii glutamas, англ. monosodium glutamate, глютаминат натрия[1]) — мононатриевая соль глутаминовой кислоты, популярная пищевая добавка E621 (в этом качестве также называется «усилитель вкуса»). Представляет собой белый кристаллический порошок, хорошо растворимый в воде.

Глутамат содержится в живых клетках многих организмов, в основном как часть белка. Но лишь в свободном виде он обладает свойствами усиления вкуса. К натуральным продуктам, в которых глутамат натрия содержится в свободном виде можно отнести: дрожжевые и соевые экстракты, соевый соус, бобовые растения, некоторые виды водорослей.

В пищевой промышленности применяется в приправах в бульонных кубиках, приправах, соусах, консервированных и замороженных полуфабрикатах, картофельных чипсах, сухариках и других продуктах.

В ходе многочисленных споров и исследований было установлено что в небольших количествах глутамат натрия можно считать безопасной добавкой. Но при систематическом его употреблении в больших количествах у человека может наблюдаться ряд побочных эффектов в виде головной боли, повышенного потоотделения, покраснение лица и шеи, усиленного сердцебиения, болей в груди, общей слабости и др. Проявление данных признаков вследствие употребления большого количества глутамата называют «синдромом китайского ресторана» в связи с тем что в восточной кухне эта добавка используется во многих продуктах в больших количествах.