alanín je neesenciálna proteinogénna aminokyselina, ktorá slúži ako stavebný blok pre syntézu proteínov. Je to chirálna zlúčenina a do proteínov sa môže inkorporovať iba L-forma. Alanín pôsobí ako spojenie medzi metabolizmom aminokyselín a uhľohydrátov.
Čo je alanín?
Alanín je proteínogénna aminokyselina, ktorú môže syntetizovať ľudský organizmus, a preto nie je nevyhnutný. Aminokyselina známa ako alanín sa v skutočnosti nazýva alfa-L-alanín. V tomto názve sa vyjasní poloha aminoskupiny vzhľadom na karboxylovú skupinu.
Okrem toho sa na syntézu proteínov používa iba forma L alanínu. D-forma sa používa baktériami na syntézu mureínu, ktorý tvorí bakteriálnu bunkovú membránu. Inou aminokyselinou v tomto kontexte je beta-alanín. Aminoskupina je tu na atóme uhlíka beta. Beta-alanín nie je proteínogénna aminokyselina. Ale tiež hrá hlavnú úlohu v biologických procesoch. Keď sa tu však uvádza alanín, je to vždy alfa-L-alanín.
Alanín má kladné centrum na atóme dusíka a záporné centrum na atóme kyslíka karboxylovej skupiny. Alanín teda predstavuje zwitterión: V izoelektrickom bode alanínu pri hodnote pH 6,1 sú takmer všetky molekuly prítomné ako zwitterióny. Preto je jeho rozpustnosť vo vode za týchto podmienok najnižšia. Alanín je však hydrofilná aminokyselina a prostredníctvom tejto vlastnosti tiež určuje sekundárnu a terciárnu štruktúru proteínov.
Funkcia, účinok a úlohy
Najdôležitejšou funkciou alanínu je zapojiť sa ako základný stavebný kameň do proteínovej konštrukcie. Štruktúra alanínu je výhodná v alfa helixe proteínu. Alanín spolu s aminokyselinami glutámovou kyselinou alebo leucínom určuje tvorbu špirály a tým aj sekundárnu štruktúru proteínu.
Pri metabolizme sa alanín syntetizuje z pyruvátu transmisiou. Pyruvát je medziprodukt metabolizmu. Tvorí sa, keď sa rozloží cukor, mastné kyseliny alebo aminokyseliny. Buď sa ďalej štiepi, alebo sa znova použije ako východiskový materiál pre ďalšie syntézy. Rozklad alanínu pôsobí ako spätná reakcia na transamináciu pyruvátu. S pomocou enzýmu alanínamidhydrogenázy sa alanín opäť deaminuje na pyruvát. Pretože pyruvát možno tiež rýchlo previesť späť na glukózu, je jasné spojenie medzi metabolizmom aminokyselín a metabolizmom uhľohydrátov. Náhla potreba energie môže krátko viesť k hypoglykémii. Toto uvoľňuje stresové hormóny, ktoré stimulujú deamináciu alanínu a premenu pyruvátu na glukózu v pečeni.
Tento proces udržuje hladinu cukru v krvi konštantnú. Kvôli tejto skutočnosti sa doplnky alanínu často podávajú v prípade hypoglykémie, aby sa predišlo šoku z cukru. Alanín má tiež posilňujúci účinok na imunitný systém. Zabraňuje tiež tvorbe obličkových kameňov. Alanín je nevyhnutnou súčasťou svalových bielkovín. Svalové vlákna obsahujú až 6 percent alanínu. Uvoľňuje sa znovu rozbíjaním svalov.
30 percent alanínu v krvi pochádza zo svalov. Hlavným metabolickým orgánom je pečeň. Väčšina konverzných reakcií alanínu sa potom uskutočňuje v pečeni. Aminokyselina má regulačný účinok na produkciu inzulínu prostredníctvom metabolizmu pečene. Boli tiež zistené škodlivé účinky na prostatu.
Vzdelávanie, výskyt, vlastnosti a optimálne hodnoty
Mäso a výrobky z rýb obsahujú obzvlášť vysoké koncentrácie alanínu. Huby, slnečnicové semená, sójová múka, pšeničné klíčky alebo dokonca petržlen majú tiež vysoký obsah alanínu. Normálne je množstvo alanínu produkovaného v tele a množstvo prijaté s jedlom úplne postačujúce. Vďaka svojej rozpustnosti vo vode sa alanín po dlhodobom kontakte s vodou vymyje z potravy.
Z tohto dôvodu by sa výrobky bohaté na alanín nemali nikdy príliš dlho namáčať ani variť. Nedostatky sú zriedkavé. V konkurenčných športoch je však zvýšená potreba alanínu, takže môže byť užitočná ďalšia aplikácia prostredníctvom potravín bohatých na proteíny alebo proteínového prášku. V každom prípade je úspešnosť tréningu pozitívne ovplyvnená alanínom. Nachádza sa vo vysokých koncentráciách vo svalových vláknach aj v spojivovom tkanive.
Choroby a poruchy
Zdravotné účinky nedostatku alanínu na organizmus sa len ťažko skúmali. Takýto nedostatok môže zvyčajne vzniknúť iba v prípade extrémnej podvýživy. V tomto prípade však už neexistuje izolovaný nedostatok alanínu.
Alanín je vo všeobecnosti dostatočne k dispozícii pre telo ako prostredníctvom potravy, tak prostredníctvom vlastnej biosyntézy tela. Syntéza alanínu sa uskutočňuje v pečeni. To isté platí pre rozpad alanínu. Enzým enzým alanínaminotransferáza je k dispozícii v pečeni. Alanínaminotransferáza je transamináza a je známa skratkou GPT. GPT katalyzuje premenu L-alanínu na alfa-ketoglutarát. Aminoskupina sa prevedie na alfa-ketoglutarát za vzniku L-glutamátu. Pyruvát je tvorený alanínom. Tieto reakcie prebiehajú v pečeňových bunkách. Transamináza je preto v krvi prítomná iba v nízkych koncentráciách.
Zvýšenie koncentrácie enzýmov v krvi naznačuje deštrukciu pečeňových buniek. Okrem GPT (alanínaminotransferáza alebo nová glutamát pyruvát transamináza) sa zvyšujú aj ďalšie hodnoty enzýmov. Toto sa označuje ako zvýšenie hodnôt pečene. Pomocou hodnôt pečene je možné diagnostikovať ochorenia pečene. Prvým príznakom ochorenia pečene môže byť zvýšenie testov funkcie pečene. Platí to pre všetky formy hepatitídy, cirhózy pečene alebo dokonca rakoviny pečene. Ak ochorenie pečene pokračuje ďalej, orgán už nemôže plniť svoje rôzne úlohy týkajúce sa metabolizmu a detoxikácie.
