treonín

treonín je esenciálna aminokyselina, ktorá vďaka svojej hydroxylovej skupine môže v metabolizme plniť niekoľko funkcií. Je súčasťou väčšiny proteínov v tele a má zvlášť vysoký podiel v spojivovom tkanive. Threonín sa vyskytuje v štyroch stereoizomérnych formách, pričom pre proteínovú štruktúru prichádza do úvahy iba L-treonín s konfiguráciou (2S, 3R).

Čo je treonín?

Threonín je esenciálna proteínová aminokyselina, ktorú nedokáže syntetizovať ľudské telo. Preto sa musí brať s jedlom. S podvýživou treonínu dochádza preto k zdravotným problémom.

Threonín je jednoducho štruktúrovaná alfa aminokyselina s dvoma stereogénnymi centrami. Z tohto dôvodu sa môžu vytvoriť štyri rôzne stereoizoméry. Avšak pre štruktúru proteínov je relevantný iba L-treonín so stereoizomérnou konfiguráciou (2S, 3R). V nasledujúcom texte je táto molekula ďalej opísaná a kvôli jednoduchosti sa označuje ako treonín. Threonín je polárna aminokyselina, ktorá je vďaka svojej hydroxylovej skupine schopná fosforylovať v enzýmoch. Preto je často súčasťou enzýmov.

Threonín bol objavený ako posledná proteínogénna aminokyselina americkým biochemikom Williamom Cummingom Rose v tridsiatych rokoch minulého storočia. Keď kŕmil potkany, uvedomil si, že tých 19 aminokyselín, ktoré boli doteraz známe, nepostačovalo na ich rast. Po systematickom hľadaní chýbajúceho rastového faktora bola Rose schopná izolovať a opísať predtým neznámú aminokyselinu treonín z fibrínu.

Funkcia, účinok a úlohy

Threonín má v organizme rôzne funkcie. Mnohé z funkcií ešte neboli podrobnejšie preskúmané. Je však známe, že treonín hrá obrovskú úlohu v raste a metabolizme kyseliny močovej.

Zistilo sa, že pri nadmernom podávaní treonínu sa v tele vytvára príliš veľa kyseliny močovej, čo môže v extrémnych prípadoch viesť aj k dne. Telo musí mať tiež dostatok horčíka, vitamínu B6 a vitamínu B3, aby mohlo pracovať optimálne. Ďalej je treonín zapojený do štruktúry mnohých proteínov. Vyskytuje sa však zvlášť často v kolagéne spojivového tkaniva. Okrem spojivového tkaniva je tiež súčasťou mucínov. Mucíny sú glykoproteíny bohaté na treonín, ktoré sú najdôležitejšími zložkami sliznice.

Chráni určité orgány, napríklad žalúdok, pred agresívnymi chemickými látkami. V prípade žalúdka je to kyselina žalúdočná obsahujúca kyselinu chlorovodíkovú. Ponúkajú však aj iné orgány, ktoré sú vybavené sliznicami, chránia pred napadnutím infekčnými baktériami a reaktívnymi chemikáliami. Dôležitú úlohu tiež hrá treonín obsiahnutý v mucíne s funkčnou hydroxylovou skupinou.

Hydroxylová skupina je miestom pripojenia pre esterifikáciu kyselinami a zlúčeninami obsahujúcimi kyslé skupiny. Fosfátové skupiny kyseliny fosforečnej sa tu môžu tiež viazať. V enzýmoch je teda treonín zodpovedný za prenos fosfátových skupín, t. J. Za rôzne fosforylačné reakcie. Ďalej je treonín tiež dôležitou zložkou protilátok. Tu je glykozylovaný zvyškami cukru, čo je zvlášť dôležité pre správnu funkciu protilátok. Threonín tiež hrá dôležitú úlohu pri tvorbe neurotransmiterového glycínu. Glycín je produkt rozkladu treonínu.

Vzdelávanie, výskyt, vlastnosti a optimálne hodnoty

Ako už bolo uvedené, treonín je esenciálnou aminokyselinou, a preto sa musí užívať spolu s jedlom. Biochemicky sa tvorí z L-aspartátu v rastlinách a mikroorganizmoch. Threonín sa nachádza v potravinách pre zvieratá a rastliny. Kuracie vajcia, losos, kuracie prsia, hovädzie mäso, kravské mlieko, vlašské orechy, celozrnná a kukuričná múka, nešúpaná ryža alebo sušený hrášok sú obzvlášť bohaté na treonín.

V ľudskom organizme sa získava štiepením týchto proteínov a zabudovaním do vlastných proteínov tela. Vo všetkých organizmoch sa treonín štiepi buď na glycín a acetaldehyd alebo na propionyl-CoA. Denná potreba pre dospelého je okolo 16 miligramov na kilogram telesnej hmotnosti. V závislosti od hmotnosti je to 1 až 2 gramy treonínu denne.

Choroby a poruchy

Keďže treonín je esenciálnou aminokyselinou, pri príliš nízkom príjme sa môžu objaviť príznaky nedostatku. Nedostatok treonínu je výsledkom jednostrannej stravy s potravinami, ktoré obsahujú iba trochu treonínu. Nedostatok treonínu sa prejavuje únavou, stratou chuti do jedla, chudnutím, mastnou pečeňou alebo zlým rastom kostí.

Najmä ak dôjde k nedostatku treonínu v detstve, môže dôjsť k výraznému narušeniu rastu dieťaťa. Imunitný systém je navyše oslabený, pretože treonín je dôležitou zložkou protilátok. Výsledkom je zvýšená náchylnosť na infekciu. Oslabený imunitný systém tiež zvyšuje riziko rakoviny. Okrem toho sliznice už nemôžu správne plniť svoju ochrannú funkciu. Stávate sa náchylnejšími na infekcie a vystavenie tvrdým chemikáliám. Pretože produkt rozkladu treonínu je okrem iného neurotransmiterový glycín, nervové funkcie sú tiež ovplyvňované treonínom. Ak táto aminokyselina chýba, môžu sa vyskytnúť neurologické príznaky. Ak existuje vysoký nadbytok treonínu, vytvorí sa viac kyseliny močovej.

Účinok mierne zvýšených koncentrácií treonínu je však tiež taký, že vylučovanie kyseliny močovej obličkami je zvýšené, čo zase prispieva k zníženiu hladiny kyseliny močovej. Ak je táto rovnováha účinkov treonínu narušená, môže to viesť k rozvoju dny. Existuje zvýšená potreba treonínu pri infekciách, poruchách nervového systému (napríklad kŕče pri roztrúsenej skleróze), ALS (amyotrofická laterálna skleróza), úzkosti, podráždenosti, ochoreniach pečene, schizofrénie a mnohých ďalších chorobách. Threonín potláča hyperaktívne nervové reakcie prostredníctvom rozkladného produktu glycínu a prispieva k zlepšeniu neuromuskulárnej kontroly.