Aminokwasy niezbędne i nieistotne oraz ich ważne role w organizmie

Fakt, że białko jest niezbędne do budowy mięśni, redukcji tkanki tłuszczowej i zdrowia jako takiego, prawdopodobnie nie wymaga długiej debaty. W rzeczywistości organizm wykorzystuje je do wielu różnych procesów. Na przykład, są one niezbędne do tworzenia mięśni, ścięgien, tkanek, narządów i skóry. Są równie ważne dla produkcji enzymów, hormonów, neuroprzekaźników i różnych małych cząsteczek, które pełnią ważne funkcje w organizmie. Podstawą białka są więc aminokwasy, więc dostarczanie wystarczającej ilości niezbędnych aminokwasów w diecie jest niezbędne dla utrzymania optymalnego zdrowia i oczywiście dla szczytowej wydajności sportowej. Dzisiaj przyjrzyjmy się bliżej aminokwasom, ich funkcjom i najlepszym źródłom.

Treść artykułu:

• Okno teoretyczne - czym są aminokwasy?
• Aminokwasy niezbędne vs. aminokwasy nieistotne
• Najlepsze źródła aminokwasów
• Skąd mam wiedzieć, czy brakuje mi jakiegoś aminokwasu?
• Co mogę wynieść z tego artykułu?

Okno teoretyczne - czym są aminokwasy?

Chemiczna definicja aminokwasów może wyglądać mniej więcej tak: każdy związek organiczny, który zawiera zarówno karboksylową, jak i aminową grupę funkcyjną. Jeśli nie interesujesz się chemią, w prostych słowach aminokwasy są budulcem białek. Aminokwasy są zatem podstawową jednostką do budowy mięśni i tkanek. Pokarmy białkowe, takie jak mięso, ryby, drób i jaja, składają się z wielu różnych rodzajów aminokwasów. Istnieje w sumie 20 różnych aminokwasów, z których każdy odgrywa bardzo specyficzną rolę w organizmie i charakteryzuje się odpowiednimi łańcuchami bocznymi aminokwasów.

Aminokwasy te biorą udział w prawie wszystkich procesach biologicznych i pomagają w gojeniu się ran, pomagają w produkcji hormonów, są niezbędne do funkcjonowania układu odpornościowego, wzrostu mięśni, produkcji energii i wielu innych. Odpowiednie spożycie aminokwasów z pożywienia lub suplementów diety może pomóc w utracie wagi, utrzymaniu masy mięśniowej, poprawie wyników sportowych, poprawie nastroju i lepszym śnie. Organizm ludzki potrzebuje wszystkich aminokwasów do prawidłowego funkcjonowania i rozwoju. Niektóre aminokwasy mogą być wytwarzane w organizmie, podczas gdy inne muszą być pozyskiwane z pożywienia.

Aminokwasy niezbędne vs. aminokwasy nieistotne

Aminokwasy można najprościej podzielić na niezbędne, czyli te, które organizm może wytworzyć samodzielnie, oraz nieistotne, czyli te, których nie może wytworzyć i które muszą być dostarczane z dietą.

Niezbędne aminokwasy

Istnieje w sumie dziewięć niezbędnych aminokwasów, które należy przyjmować z dietą, a są to

• Lizyna - Lizyna jest niezbędna do wzrostu i naprawy tkanek, a także do produkcji kilku hormonów, białek i enzymów.
• Leucyna - ten niezbędny aminokwas bierze udział w syntezie białek, gojeniu ran, regulacji poziomu cukru we krwi i jest ważny dla prawidłowego funkcjonowania metabolizmu.
• Izoleucyna - Badania pokazują, że izoleucyna pomaga w detoksykacji, wzmacnia funkcje odpornościowe, a także wpływa na wydzielanie hormonów.
• Tryptofan - Tryptofan jest jednym z najbardziej znanych aminokwasów, który zwiększa poziom serotoniny, neuroprzekaźnika regulującego nastrój, odczuwanie bólu, apetyt i sen.
• Fenyloalanina - ten aminokwas pomaga w produkcji innych aminokwasów, a także neuroprzekaźników, takich jak dopamina i noradrenalina.
• Treonina - Badania pokazują, że treonina stanowi podstawę tkanek łącznych, takich jak kolagen i elastyna.
• Walina - Walina jest bardzo ważnym aminokwasem dla układu nerwowego - ponieważ wspiera funkcjonowanie mózgu, koordynację mięśni i spokój. Walina wpływa również na wchłanianie niektórych neuroprzekaźników w mózgu, podobnie jak tryptofan, fenyloalanina i tyrozyna. Jest równie ważna dla regeneracji i naprawy mięśni.
• Histydyna - ten aminokwas utrzymuje zdrowie osłonek mielinowych w ludzkim ciele, które chronią komórki nerwowe przed uszkodzeniem. L-histydyna jest niezbędna do produkcji czerwonych krwinek i leczenia anemii, a także promowania wzrostu i naprawy tkanki mięśniowej.
• Metionina - Metionina pomaga utrzymać elastyczność skóry i jest ważna dla zdrowia i siły włosów i paznokci.

Aby zapewnić ogólny stan zdrowia, konieczne jest zapewnienie wystarczającej ilości wszystkich niezbędnych aminokwasów w diecie. Niedobór któregokolwiek z tych kluczowych aminokwasów egzogennych może powodować poważne komplikacje, które wpływają na prawie każdy aspekt zdrowia - od funkcji odpornościowych, po utratę masy mięśniowej, upośledzone procesy regeneracji, zmniejszony apetyt i wiele innych.

Aminokwasy nieistotne

Z drugiej strony, aminokwasy nieistotne to te, które organizm może wytwarzać samodzielnie, co oznacza, że nie jest tak ważne, aby otrzymywać je z pożywienia, które spożywamy. Istnieje łącznie 11 aminokwasów, które tworzą listę aminokwasów nieistotnych i są to

• Arginina - Arginina stymuluje funkcje odpornościowe, zwalcza zmęczenie i jest bardzo ważna dla zdrowia i prawidłowego funkcjonowania serca.
• Alanina - badania sugerują, że alanina wspomaga metabolizm i dostarcza energii mięśniom, mózgowi i centralnemu układowi nerwowemu.
• Cysteina - cysteina jest głównym rodzajem białka występującym we włosach, skórze i paznokciach i jest niezbędna do produkcji kolagenu i zdrowia skóry.
• Glutaminian - ten nieistotny aminokwas działa jako neuroprzekaźnik w ośrodkowym układzie nerwowym.
• Asparaginian - Asparaginian pomaga w produkcji kilku innych aminokwasów, w tym asparaginy, argininy i lizyny.
• Glicyna - glicyna działa jako neuroprzekaźnik, promując zdrowie i optymalne funkcjonowanie mózgu.
• Prolina - Prolina znajduje się w kolagenie i poprawia zdrowie stawów, elastyczność skóry i wspiera prawidłowe funkcje metaboliczne.
• Seryna - Seryna jest niezbędna dla metabolizmu tłuszczów, funkcji odpornościowych i wzrostu mięśni.
• Tyrozyna - tyrozyna pomaga w syntezie hormonów tarczycy, melaniny i adrenaliny.
• Glutamina - Badania pokazują, że glutamina wspiera wiele procesów metabolicznych, wspomaga regenerację mięśni i dostarcza energii do komórek w organizmie.
• Asparagina - Asparagina działa moczopędnie i optymalizuje funkcjonowanie mózgu i komórek nerwowych.

Niektóre związki z listy aminokwasów są również uważane za "warunkowo niezbędne". Oznacza to, że nie są one normalnie wymagane przez organizm, ale w pewnych warunkach, takich jak poważna choroba lub ogromny stres, mogą stać się niezbędne. Aminokwasy można również podzielić na inne grupy w oparciu o ich strukturę i łańcuchy boczne, a mianowicie:

• aminokwasy polarne
• aminokwasy aromatyczne
• aminokwasy hydrofobowe
• aminokwasy ketogenne
• aminokwasy zasadowe
• aminokwasy kwaśne

Główne korzyści z wystarczającego spożycia aminokwasów (nie tylko) dla sportowców

Wiemy już, że istnieją różne rodzaje aminokwasów, że organizm może syntetyzować niektóre z nich samodzielnie, a inne muszą być spożywane w diecie. Wiemy również, że wszystkie rodzaje aminokwasów muszą być spożywane dla optymalnego zdrowia. Ale teraz przyjrzyjmy się razem, jakie korzyści może nam zaoferować wystarczające spożycie aminokwasów.

Pomagają utrzymać i chronić masę mięśniową

Jako podstawowy budulec tkanki mięśniowej, aminokwasy są absolutnie niezbędne do utrzymania i wzrostu mięśni. Ponadto niektóre badania wykazały, że suplementacja niezbędnymi aminokwasami może pomóc w zapobieganiu utracie mięśni, co jest częstym efektem ubocznym, który występuje zarówno w procesie starzenia się, jak i utraty wagi. Na przykład, badanie z 2010 roku opublikowane w czasopiśmie Clinical Nutrition wykazało, że suplementacja niezbędnymi aminokwasami pomogła poprawić funkcjonowanie mięśni u osób starszych. Podobnie, inne badania wykazały, że suplementacja niezbędnymi aminokwasami (BCAA lub prostymi EAA) może być skuteczna w ochronie masy mięśniowej, a także w redukcji tkanki tłuszczowej u sportowców.

Odgrywają one ważną rolę dla wyników sportowych

Powszechnie wiadomo, że aminokwasy są bardzo ważne dla prawidłowej regeneracji i naprawy mięśni, co może przyczynić się do poprawy wyników sportowych. Pod tym względem trzy najbardziej znane aminokwasy to leucyna, walina i izoleucyna, które znamy pod skrótem BCAA lub EAA, suplement zawierający wszystkie niezbędne aminokwasy. Oprócz możliwości przyjmowania ich w formie suplementu, wskazane jest również włączenie ich do posiłku potreningowego (do źródeł przejdziemy później). Oprócz samej regeneracji, aminokwasy te pomagają również złagodzić bolesność mięśni i opóźnić zmęczenie. BCAA czy EAA są najważniejsze podczas naprawdę intensywnych treningów, a także na redukcji, gdy naszym celem jest ochrona ciężko zbudowanej masy mięśniowej. Aminokwasy BCAA z pewnością nie są więc bezużyteczne dla sportowców wytrzymałościowych.

Wsparcie funkcji mózgu, lepsza jakość snu i lepszy nastrój

Tryptofan jest niezbędnym aminokwasem, który odgrywa kluczową rolę w regulacji nastroju i utrzymaniu zdrowia psychicznego. Organizm wykorzystuje go do syntezy serotoniny, neuroprzekaźnika, o którym wiadomo, że ma zdolność wpływania na nastrój. Badania pokazują, że brak równowagi w tym ważnym neuroprzekaźniku może również przyczyniać się do poważnych problemów, takich jak depresja, zaburzenia obsesyjno-kompulsywne, lęk, zespół stresu pourazowego, a nawet epilepsja.

Oprócz silnego działania poprawiającego nastrój, niektóre dowody sugerują, że tryptofan może również pomagać w poprawie jakości snu i leczeniu bezsenności. W rzeczywistości, jak już wspomniano, pomaga on zwiększyć poziom serotoniny, która bierze udział między innymi w cyklu snu. W przeciwieństwie do wielu dostępnych bez recepty leków nasennych, tryptofan jest również dobrze tolerowany i wiąże się z minimalnymi skutkami ubocznymi, co czyni go doskonałym naturalnym środkiem wspomagającym lepszy sen. Tryptofanowi poświęciliśmy dość obszerny artykuł, który można przeczytać tutaj:

Aminokwasy dla zdrowej skóry

Skóra składa się z białek włóknistych, zwłaszcza keratyny, kolagenu i elastyny. Ponieważ aminokwasy są budulcem tych białek, odgrywają one rolę w zdrowiu i wyglądzie skóry. Badania sugerują, że aminokwasy są potrzebne do wspomagania gojenia się ran i naprawy uszkodzonej skóry, a także zapewniają ochronę przed uszkodzeniami słonecznymi i pomagają utrzymać zdrowy mikrobiom skóry oraz równowagę kwasowo-zasadową.

Najlepsze źródła aminokwasów

Najlepszym sposobem na zapewnienie organizmowi niezbędnych ilości wszystkich dziewięciu niezbędnych aminokwasów jest stosowanie jak najbardziej zróżnicowanej diety bez popadania w niepotrzebne skrajności. Jeśli chodzi o aminokwasy, logicznie najlepszymi ich źródłami są różne rodzaje mięsa, ryby, jaja i produkty mleczne. Co więcej, produkty te są uważane za kompletne białka - co oznacza, że zazwyczaj zawierają wszystkie niezbędne aminokwasy - dzieje się tak, ponieważ tkanki zwierzęce są bardzo podobne do ludzkich. Dla wegetarian, na przykład, komosa ryżowa, kasza gryczana i sfermentowana żywność sojowa, taka jak tempeh lub natto, są uważane za pełnowartościowe białka. Jednak nie należy również potępiać innych roślinnych źródeł białka - chociaż wiele roślinnych źródeł białka jest oznaczonych jako "niekompletne białka", ponieważ brakuje im jednego lub więcej niezbędnych aminokwasów, można je łączyć z innymi pokarmami, aby stworzyć pełne spektrum.

Chociaż aminokwasy są szeroko dostępne w wielu różnych źródłach żywności, można również sięgnąć po suplementy, aby uzyskać szybko skoncentrowaną ilość, która może zwiększyć ogólne korzyści płynące z aminokwasów. Dostępnych jest wiele różnych rodzajów suplementów, które różnią się oferowanym rodzajem, a także potencjalnymi korzyściami zdrowotnymi. Suplementy białkowe w proszku, takie jak białko serwatkowe, białko konopne w proszku lub inne rodzaje proszków białkowych, oferują wiele niezbędnych aminokwasów potrzebnych organizmowi, jednocześnie dostarczając obfitą dawkę białka.

Można również stosować suplementację izolowanymi aminokwasami, takimi jak tryptofan lub wspomniane wcześniej BCAA lub EAA. Każdy z tych suplementów oferuje określone korzyści lub jest nawet stosowany jako naturalne leczenie schorzeń takich jak opryszczka, depresja czy bezsenność. Bez względu na rodzaj wybranego suplementu aminokwasowego, należy przestrzegać zalecanej dawki, aby uniknąć niepożądanych skutków ubocznych. Jeśli wystąpią jakiekolwiek negatywne objawy, należy rozważyć zmniejszenie dawki lub przerwanie suplementacji i skonsultowanie się z zaufanym lekarzem.

Skąd mam wiedzieć, czy brakuje mi jakiegoś aminokwasu?

Niedobór aminokwasów lub białka jest stosunkowo rzadki, ale może objawiać się suchą skórą, utratą masy mięśniowej, słabymi włosami, łamliwymi paznokciami, zmniejszonym apetytem, spowolnionym lub zatrzymanym wzrostem u dzieci, upośledzoną funkcją odpornościową, osłabionymi kośćmi i wieloma innymi objawami. Niedobór najczęściej występuje u osób starszych, osób z poważnymi chorobami lub osób o bardzo specyficznym stylu odżywiania. Osoby stosujące dietę wegańską lub wegetariańską powinny również starannie zaplanować swoją dietę, aby zapewnić pokrycie zapotrzebowania na białko poprzez spożywanie różnorodnych pokarmów białkowych pochodzenia roślinnego.

Co można wynieść z tego artykułu?

Różne aminokwasy odgrywają różne role w organizmie, dlatego musimy dostarczać organizmowi wszystkie z nich, zwłaszcza te niezbędne, których organizm nie jest w stanie sam wytworzyć. Niezbędne aminokwasy są niezbędne dla wielu aspektów zdrowia, a ich niedobór może powodować długą listę poważnych powikłań. Kluczem do zapobiegania niedoborom i zapewnienia odpowiedniego spożycia jest zbilansowana dieta z dużą ilością niezbędnych składników odżywczych i białka. Dla sportowców są one ważne na przykład w celu poprawy regeneracji, zapewnienia ochrony mięśni podczas intensywnego treningu lub redukcji masy ciała, a także są ważne dla funkcjonowania mózgu, nastroju i jakości snu. Najlepszym źródłem są produkty pochodzenia zwierzęcego, takie jak mięso, nabiał czy jaja, ale źródła roślinne również nie muszą być potępiane. Chociaż często nie zawierają one pełnego spektrum aminokwasów, odpowiednia kombinacja różnych źródeł może to osiągnąć.

Źródła:

Ferrando, A. A., Paddon-Jones, D., Hays, N. P., Kortebein, P., Ronsen, O., Williams, R. H., McComb, A., Symons, T. B., Wolfe, R. R., & Evans, W. (2010). Suplementacja EAA w celu zwiększenia spożycia azotu poprawia funkcjonowanie mięśni podczas odpoczynku w łóżku u osób starszych. Clinical nutrition (Edinburgh, Scotland), 29(1), 18-23. https://doi.org/10.1016/j.clnu.2009.03.009
Dudgeon, W. D., Kelley, E. P., & Scheett, T. In a single-blind, matched group design: branched-chain amino acid supplementation and resistance training maintains lean body mass during a calorie restricted diet. Journal of the International Society of Sports Nutrition, 13, 1.
Rahimi, M. H., Shab-Bidar, S., Mollahosseini, M., & Djafarian, K. (2017). Branched-chain amino acid supplementation and exercise-induced muscle damage in exercise recovery: A meta-analysis of randomized clinical trials. Nutrition (Burbank, Los Angeles County, Calif.), 42, 30-36.
Ispoglou, T., King, R. F., Polman, R. C., & Zanker, C. (2011). Daily L-leucine supplementation in novice trainees during a 12-week weight training program. International journal of sports physiology and performance, 6(1), 38-50. https://doi.org/10.1123/ijspp.6.1.38
Levitan, R. D., Shen, J. H., Jindal, R., Driver, H. S., Kennedy, S. H., & Shapiro, C. M. (2000). Preliminary randomized double-blind placebo-controlled trial of tryptophan combined with fluoxetine to treat major depressive disorder: antidepressant and hypnotic effects. Journal of psychiatry & neuroscience: JPN, 25(4), 337-346.
Yurcheshen, M., Seehuus, M., & Pigeon, W. (2015). Updates on Nutraceutical Sleep Therapeutics and Investigational Research. Evidence-based complementary and alternative medicine : eCAM, 2015, 105256. https://doi.org/10.1155/2015/105256
Solano F. (2020). Metabolizm i funkcje aminokwasów w skórze. Advances in experimental medicine and biology, 1265, 187-199. https://doi.org/10.1007/978-3-030-45328-2_11
National Center for Biotechnology Information (2021). PubChem Compound Summary for CID 16130064, L-Lysine,. Retrieved November 9, 2021 from https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/L-Lysine.
National Center for Biotechnology Information (2021). PubChem Compound Summary for CID 6106, Leucine (Podsumowanie związku PubChem dla CID 6106, Leucyna). Retrieved November 9, 2021 from https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Leucine.
Stoppani, J., Scheett, T., Pena, J., Rudolph, C., & Charlebois, D. (2009). 2009 international society of sports nutrition conference and expo new orleans, la, USA. 14-15 czerwca 2009. Abstracts. Journal of the International Society of Sports Nutrition, 6 Suppl 1(Suppl 1), P1-P19. https://doi.org/10.1186/1550-2783-6-s1-p1.