Аминокислоты

Что такое аминокислоты

Аминокислоты — это молекулы, состоящие из углерода ©, водорода (H), кислорода (O) и азота (N), которые соединяются в длинные цепочки, а затем складываются в сложные трёхмерные структуры и образуют белки. Благодаря разным сочетаниям аминокислот и тому, как они располагаются в пространстве, белки могут выполнять множество важных задач, например помогают ускорять химические реакции или строят ткани и мышцы.

Всего известно более 500 аминокислот, но для человека особенно важны 20, которые используются для синтеза белков.

Некоторые из аминокислот организм может синтезировать самостоятельно, другие поступают извне — с пищей или биологически активными добавками (БАД). Если по какой-то причине аминокислоты не вырабатываются или не попадают в организм в достаточном количестве, могут возникнуть проблемы со здоровьем. Замедляется рост и восстановление тканей, уменьшается мышечная масса, ухудшается работа иммунной системы, и человек становится более уязвимым к инфекциям. Сон может нарушиться, а работоспособность — снизиться.

У детей дефицит аминокислот способен замедлить развитие и рост, у взрослых — вызвать повышенную утомляемость, ухудшение состояния кожи, выпадение волос.

В Международной классификации болезней и проблем, связанных со здоровьем, 10-го пересмотра (МКБ-10) аминокислотные нарушения входят в блок E70 — E72. Они могут развиться из-за наследственных или приобретённых заболеваний, погрешностей в питании или особенностей образа жизни.

Зачем нужны аминокислоты

Аминокислоты выполняют множество функций: участвуют в росте и восстановлении тканей, синтезе ферментов и гормонов, поддержании иммунитета и многих других процессах, от которых зависит самочувствие и работа всех органов и систем. Например, триптофан необходим для производства серотонина — вещества, которое регулирует настроение и сон. А глютамин поддерживает здоровье кишечника, помогая восстанавливать слизистую оболочку.

Ключевые процессы, в которых участвуют аминокислоты:

• синтез белков — с его помощью организм строит и восстанавливает ткани: мышцы, кожу, волосы, внутренние органы;
• выработка ферментов — особых белков, которые ускоряют и регулируют все химические реакции в организме. Благодаря им происходит обмен веществ и производство энергии;
• синтез нейромедиаторов — веществ, которые передают сигналы между нервными клетками. От них зависит настроение, память, способность концентрироваться, реакция на стресс;
• участие в иммунных реакциях — аминокислоты помогают активизировать и поддерживать иммунные клетки, которые защищают организм от инфекций и болезней;
• запас энергии — в ситуациях, когда организму не хватает углеводов или жиров, организм использует некоторые аминокислоты как источник энергии, необходимой для поддержания жизнедеятельности.

Особую роль аминокислоты играют в жизни людей, которые активно занимаются спортом. Так называемые разветвлённые аминокислоты, или BCAA (лейцин, изолейцин, валин), помогают уменьшить микроповреждения мышц после тренировок, снижают уровень кортизола — гормона стресса, который разрушает мышцы, ускоряют восстановление. Кроме того, лейцин расщепляется в мышцах во время интенсивных тренировок, помогая поддерживать энергию и снижать усталость. Именно поэтому продукты с аминокислотами нередко используют спортсмены.

Аминокислоты помогают спортсменам повысить выносливость и быстрее набирать мышечную массу

Виды аминокислот

Аминокислоты делятся на три группы — в зависимости от способности организма их синтезировать. Эта классификация помогает понять, какие аминокислоты можно получить только с пищей и биологически активными добавками, а какие тело способно производить самостоятельно.

Всего в строительстве белков участвуют 20 аминокислот. Из них 9 называют незаменимыми — они поступают только извне, поэтому важно следить за тем, чтобы такие аминокислоты обязательно присутствовали в рационе. Ещё 6 — заменимые, их организм производит сам из других веществ. Оставшиеся 5 — условно заменимые: обычно они вырабатываются самостоятельно, но в некоторых ситуациях, например при болезни или стрессе, их синтез снижается. В этом случае нужен дополнительный приём БАД или корректировка рациона.

Незаменимые аминокислоты:

• валин — поддерживает рост мышц, участвует в производстве энергии для работы всего организма;
• изолейцин — участвует в создании гемоглобина, который переносит кислород в крови, помогает мышцам восстанавливаться после нагрузок;
• лейцин — отвечает за рост мышц, помогает регулировать уровень сахара в крови;
• лизин — нужен для формирования коллагена, вещества, которое поддерживает здоровье кожи, костей и соединительной ткани, способствует усвоению кальция;
• метионин — помогает организму очищаться от токсинов и участвует в производстве креатина — вещества, которое даёт энергию мышцам;
• треонин — поддерживает здоровье кожи и помогает иммунной системе создавать защитные антитела, призванные бороться с вирусами и бактериями;
• триптофан — необходим для выработки серотонина и мелатонина (гормонов, которые отвечают за хорошее настроение и сон);
• фенилаланин — используется для производства нейротрансмиттеров (веществ, которые передают сигналы в мозге и нервной системе);
• гистидин — важен для роста и восстановления тканей, особенно во время активного роста в детстве или в период заживления ран.

Если эти вещества не получать с пищей ежедневно, нормальная работа систем и органов оказывается под угрозой. Замедляется рост и восстановление тканей, снижается мышечная масса, развивается повышенная утомляемость, слабеет иммунитет.

При дефиците незаменимых аминокислот возрастает риск инфекций и воспалительных заболеваний.

Помимо этого, нарушается работа нервной системы: становится хуже память и концентрация, портится настроение, может развиться бессонница. У детей дефицит незаменимых аминокислот особенно опасен, так как он может привести к задержке роста и развития.

Заменимые аминокислоты:

• аланин — помогает мышцам получать энергию, участвует в обмене сахаров (процессе превращения углеводов в энергию) и поддерживает иммунитет;
• аспарагин — поддерживает работу нервной системы, помогает передавать сигналы между клетками;
• аспарагиновая кислота — участвует в создании других аминокислот и помогает клеткам получать энергию;
• глутаминовая кислота — важна для работы мозга, помогает передавать нервные импульсы и участвует в обмене веществ;
• пролин — укрепляет соединительные ткани, помогает формировать коллаген, который нужен для кожи, суставов и сосудов;
• серин — участвует в построении клеточных мембран и синтезе белков, поддерживает работу нервной системы.

Организм взрослого человека способен синтезировать заменимые аминокислоты из компонентов пищи — углеводов, жиров, а также из уже имеющихся аминокислот. Например, из фенилаланина может образоваться тирозин, а из метионина — цистеин. Эти аминокислоты так же важны, как и незаменимые: они поддерживают работу головного мозга и обмен веществ, способствуют укреплению иммунитета, помогают тканям восстанавливаться. Человеку без хронических заболеваний, который питается полноценно и ведёт здоровый образ жизни, получать их из дополнительных источников не требуется.

Но это не значит, что заменимые кислоты никогда не назначают в виде биологически активных добавок: потребность в них может увеличиваться при некоторых заболеваниях или повышенных нагрузках. Например, глутаминовая кислота активно расходуется при умственной нагрузке.

Условно заменимые аминокислоты:

• аргинин — улучшает кровообращение, помогает мышцам расти и участвует в синтезе белков;
• глютамин — поддерживает иммунитет и здоровье кишечника, помогает быстро восстанавливаться после нагрузок;
• глицин — нужен для создания ДНК и коллагена, участвует в восстановлении тканей и работе мозга;
• тирозин — участвует в выработке гормонов щитовидной железы и нейротрансмиттеров, влияющих на настроение и внимание;
• цистеин — помогает защищать клетки от вредных веществ благодаря своим антиоксидантным свойствам: нейтрализует опасные молекулы, способные повреждать клетки и вызывать старение и болезни.

Условно заменимые аминокислоты организм обычно умеет производить самостоятельно в достаточном количестве. Однако в определённых ситуациях, например при сильном стрессе, болезни, травмах или интенсивных физических нагрузках, они расходуются быстрее и может развиться их нехватка. В этом случае важно восполнять дефицит: следить, чтобы аминокислоты в достаточном количестве присутствовали в рационе или принимать в виде биологически активных добавок.

Источники аминокислот

Чтобы получать все необходимые аминокислоты, достаточно разнообразно питаться и включать в рацион белки, полезные жиры и углеводы.

Однако в некоторых ситуациях, например при интенсивных физических нагрузках, восстановлении после травм или некоторых заболеваниях, здоровой диеты может быть недостаточно — тогда есть смысл обсудить с врачом приём биологически активных добавок.

Естественные источники аминокислот

Основной источник незаменимых аминокислот — белок, поэтому, чтобы получать достаточное их количество, следует регулярно включать в рацион белковую пищу. При этом важно обращать внимание на качество белка: он может быть полноценным и неполноценным.

Одно крупное яйцо (50 г) содержит 6 г белка с полным аминокислотным профилем

Продукты с полным аминокислотным профилем (это преимущественно белки животного происхождения) содержат все 9 незаменимых аминокислот в пропорциях, оптимальных для усвоения.

Продукты с полным аминокислотным профилем:

• мясо и птица — говядина, свинина, курица, индейка;
• рыба и морепродукты — лосось, тунец, креветки;
• яйца;
• молочные продукты — молоко, сыр, йогурт;
• растительные полноценные белки — соя, киноа.

У растительных белков с полным аминокислотным профилем биодоступность ниже, чем у животных из-за так называемых антипитательных веществ. Они связывают минералы и белковые ферменты, из-за чего белки сложнее перевариваются и усваиваются.

Однако большинство растительных источников белка считаются неполноценными, или неполными, — они содержат только одну или несколько незаменимых аминокислот.

Продукты с неполным аминокислотным профилем:

• бобовые — чечевица, нут, фасоль (богаты преимущественно лизином);
• злаки — рис, пшеница, овёс (содержат метионин);
• орехи и семена — миндаль, чиа, тыквенные семечки (содержат аргинин и глутамин).

Некоторые овощи, например брокколи, шпинат и картофель, также содержат небольшое количество белка с неполным аминокислотным профилем. Но целиком восполнить ими потребность в аминокислотах нельзя.

Чтобы получить достаточное количество незаменимых аминокислот из растительных продуктов, нужно их комбинировать. Например, рис готовить с фасолью, а чечевичный суп подавать с цельнозерновым хлебом. Улучшить усвояемость белков из природных источников помогает обработка продуктов — замачивание, ферментация, проращивание.

Важно также помнить, что и другие виды аминокислот (заменимые, условно заменимые) организм синтезирует из питательных веществ, а точнее — из промежуточных продуктов обмена белков, углеводов и, в меньшей степени, жиров. Поэтому в рационе должны присутствовать не только белки, но и углеводы — цельнозерновые крупы, овощи, фрукты. Дефицит калорий или питательных веществ (например, при низкобелковой диете) может замедлить синтез аминокислот и привести к их нехватке.

Биологически активные добавки с аминокислотами

Если рацион скудный и однообразный или организм испытывает повышенные нагрузки, можно задуматься о приёме аминокислотных добавок — концентрированных препаратов, которые содержат необходимые аминокислоты в легкоусвояемой форме.

Ещё такие добавки могут быть полезны для пожилых и пациентов с саркопенией — прогрессирующей потерей мышечной массы, которая может развиваться с возрастом.

БАД легко усваиваются и содержат строго дозированное количество аминокислот. Однако большинству людей дополнительный приём аминокислотных добавок не нужен, если они придерживаются сбалансированного питания и не переживают значительные физические или эмоциональные нагрузки.

Основные виды добавок:

• BCAA (branched-chain amino acids) — комплекс из 3 незаменимых аминокислот (лейцин, изолейцин и валин), которые играют ключевую роль в синтезе белка, восстановлении мышечной ткани и выработке энергии во время физических нагрузок;
• EAA (essential amino acids) — комплекс из всех 9 незаменимых аминокислот;
• монодобавки (L-глютамин, аргинин, таурин и другие) — ориентированы на решение отдельных задач, например восстановление или поддержку иммунитета.

Аминокислотные добавки производят из разных типов сырья: сывороточного, казеинового, соевого, горохового протеина. Сывороточный протеин получают из молока, он хорошо усваивается и содержит много лейцина — аминокислоты, которая играет важнейшую роль в росте и восстановлении мышц. Казеиновый протеин также молочный, но усваивается медленнее, в течение 5–7 часов, а значит, обладает более длительным действием. Растительные протеины (например, соевый, гороховый, рисовый) подходят для вегетарианцев и людей с непереносимостью молочного белка.

Аминокислотные добавки не заменяют полноценное питание, а служат дополнительной поддержкой.

Однако бесконтрольный приём аминокислот может вызывать дисбаланс и нарушить обменные процессы. Например, избыточное употребление метионина может привести к повышенному риску сердечно-сосудистых заболеваний.

Суточная норма аминокислот

Потребность организма в аминокислотах зависит от многих факторов — возраста, пола, уровня физической активности, состояния здоровья. Так как основной источник незаменимых аминокислот — это белки, то и норму аминокислот измеряют в количестве белка. Для здорового взрослого человека рекомендуемая суточная норма составляет примерно 0,8–1,2 г белка на 1 кг веса.

У детей, беременных и кормящих женщин потребность в белке примерно на 10–20% выше взрослой нормы. Спортсмены и люди с интенсивными физическими или интеллектуальными нагрузками также нуждаются в большем количестве аминокислот. В период усиленных тренировок допустимо увеличить употребление белка до 2–2,5 г на 1 кг веса, если нет проблем с почками.

Примерные нормы аминокислот на 1 кг массы тела для взрослого человека:

• лейцин — 39 мг/кг (около 2,7 г в сутки для человека весом 70 кг);
• лизин — 30–38 мг/кг (около 2,1 г);
• изолейцин — 20 мг/кг (1,4 г);
• валин — 26 мг/кг (1,8 г);
• треонин — 15 мг/кг (1,05 г);
• метионин и цистеин — 15 мг/кг (около 1,05 г);
• фенилаланин и тирозин — 33–45 мг/кг (1,75 г);
• триптофан — 3,5–6 мг/кг (0,28 г);
• гистидин — 10 мг/кг (0,7 г).

Несмотря на то что аминокислоты — естественный компонент пищи, не стоит бесконтрольно употреблять добавки с ними или обогащённые продукты. Это повышает нагрузку на почки и печень, может вызвать нарушение пищеварения, аллергическую реакцию. Людям с хроническими заболеваниями, беременным женщинам и детям перед приёмом добавок следует проконсультироваться с врачом.

Людям с заболеваниями почек и печени добавки аминокислот могут быть противопоказаны.

Как правильно принимать аминокислоты

Схемы приёма биологически активных добавок зависят от поставленных целей. Например, если препарат используется для повышения выносливости, его лучше принимать за 30 минут до тренировки, чтобы обеспечить организм необходимыми веществами во время нагрузки. Если он нужен для более быстрого набора мышечной массы, то можно также принять его за полчаса до тренировки или сразу после неё — в так называемое протеиновое окно, когда организм максимально эффективно усваивает питательные вещества и стимулирует восстановление мышц. Если аминокислоты нужны, чтобы поддержать иммунитет или ускорить восстановление, можно принимать их утром или перед сном.

Дозировка аминокислот также зависит от цели (набор мышечной массы, похудение, восстановление), а также от веса и состояния здоровья. Обычно рекомендуемая суточная норма для спортсменов составляет от 5 до 15 г. Чтобы добавка лучше усваивалась, эту дозу рекомендуется разделять на несколько приёмов в течение дня.

Важно учитывать и то, как добавки сочетаются с другими продуктами. Комплексные аминокислоты, в том числе BCAA, лучше усваиваются вместе с углеводами, поэтому их часто рекомендуют принимать с лёгким перекусом или напитком, содержащим сахар. Так аминокислоты будут быстрее доставляться к мышцам. Во время приёма добавок важно пить достаточное количество воды — она способствует лучшему усвоению и помогает снизить нагрузку на почки.

Формы добавок с аминокислотами и особенности приёма

Аминокислоты выпускаются в разных формах — в виде жидкостей, порошков, капсул, таблеток. Принципиальной разницы в эффективности между ними нет — все формы содержат одинаковые активные вещества и при правильном приёме хорошо усваиваются.

Выбирать препарат можно основываясь на личных предпочтениях. Например, порошок можно растворять в воде или соке, капсулы или таблетки удобнее брать с собой и принимать на работе или в поездке, а жидкие формы предпочтительнее для людей, которые испытывают дискомфорт при проглатывании таблеток или страдают заболеваниями пищеварительной системы.

Также аминокислоты нередко добавляют в уже готовые продукты — так называемый спортпит: снеки, коктейли, напитки. Это удобно, потому что в одной порции обычно содержится оптимальная дозировка биологически активных веществ. Можно взять такой продукт с собой в спортзал или на тренировку и не задумываться о дополнительном приёме препаратов. Но напитки и снеки с аминокислотами следует выбирать внимательно, тщательно проверяя состав: как правило, они содержат подсластители, красители, консерванты. Поэтому лучше выбирать продукты с максимально «чистым» составом.

Источники

1. Аминокислоты. Белки : методические указания для подготовки студентов / Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ивановская государственная медицинская академия» Минздрава РФ. Иваново, 2013.
2. Другие виды нарушения обмена аминокислот с разветвлённой цепью (пропионовая ацидемия, ацидурия) : клинические рекомендации / Минздрав РФ. 2021.
3. Лысиков Ю. А. Аминокислоты в питании человека // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2012. №2. С. 88–105.