Цистеин что это такое и для чего
Цистеин
Содержание
Цистеин [ править | править код ]
Цистеин (англ. Cysteine) — алифатическая серосодержащая аминокислота. Существует в виде L- и D- изомеров. L-Цистеин входит в состав белков, играет важную роль в процессах формирования тканей кожи. Имеет значение для дезинтоксикационных процессов.
Цистеин в продуктах питания [ править | править код ]
Цистеин является заменимой аминокислотой и может синтезироваться в организме из метионина и серина, однако большую часть цистеина человек получает из продуктов. Содержится в продуктах питания с высоким уровнем белка, в том числе:
Цистеин в организме [ править | править код ]
Цистеин входит в состав основного белка ногтей, кожи и волос. Он способствует формированию коллагена и улучшает эластичность и текстуру кожи. Цистеин входит в состав и других белков организма, в том числе некоторых пищеварительных ферментов.
Биологические функции [ править | править код ]
Цистеин может синтезироваться в организме млекопитающих из серина с участием метионина как источника серы, а также АТФ и пиридоксина. В некоторых микроорганизмах источником серы для синтеза цистеина может быть сероводород.
Цистеин один из самых мощных антиоксидантов, при этом его антиоксидантное действие усиливается при одновременном приёме витамина С и селена. Цистеин является предшественником глутатиона — вещества, оказывающего защитное действие на клетки печени и головного мозга от повреждения алкоголем, некоторыми лекарственными препаратами и токсическими веществами, содержащимися в сигаретном дыме.
Цистеин способствует пищеварению, участвуя в процессах переаминирования. Способствует обезвреживанию некоторых токсических веществ и защищает организм от повреждающего действия радиации.
Цистеин в бодибилдинге и спорте [ править | править код ]
Цистеин способствует более быстрому восстановлению и поддержанию хорошей физической формы. Поскольку организм не может самостоятельно производить достаточное количество эндогенного цистеина, а во время физической работы требуется его повышенное количество, у атлетов может возникнуть замедление спортивного прогресса и снижение результатов.
Цистеин обладает несколькими важными в бодибилдинге свойствами. Он используется для синтеза таурина и глютатиона. Таурин играет важную роль в функционировании центральной нервной системы, помогает регулировать артериальное давление, сохраняет острое зрение, увеличивает термогенез (потерю жира) и способствует росту мускулатуры. Глютатион в свою очередь имеет важное значение для иммунной системы, обладает антиоксидантными свойствами, защищая клеточные мембраны от оксидативных агентов. Что интересно, приём глютатиона в качестве добавки не увеличивает концентрацию эндогенного глютатитона, тогда как цистеин доказано поднимает уровень глютатиона в организме. Глютатион сохраняет мышечную массу, защищая мышечные клетки от катаболических процессов.
Цистеин снижает вредное воздействие алкоголя на мышцы.
Цистеин улучшает пищеварение и защищает стенку пищеварительного тракта. [1]
Спортивное питание с цистеином [ править | править код ]
Эффективное сочетание цистеина [ править | править код ]
Чтобы получить максимальный эффект от цистеина, рекомендуется сочетать его с витамином Е, витамином С, витамином В6, кальцием и селеном. Эти вещества, как правило содержатся в витаминно-минеральных комплексах.
Дозы и режим приёма [ править | править код ]
Рекомендуемая доза цистеина в бодибилдинге 1-2 г в сутки. Принимайте цистеин по 500 мг 1-4 раза в сутки. Не превышайте дозу более 5 г, это может быть вредно для здоровья. [2] Запивайте каждую порцию цистеина стаканом воды.
Цистеин
Цистеин достаточно широко применяется в качестве спортивной добавки и медицинского средства для восстановления баланса аминокислот, улучшения физического состояния, усиления процессов регенерации и детоксикации.
Что такое цистеин?
Цистеин – это алифатическая аминокислота, одна из двадцати, участвующих в синтезе большинства белков, особенно белков кожи (коллаген) и волос (кератин). Считается частично заменимой, т.к. может вырабатываться в организме из серина и метионина, но синтез собственного цистеина не покрывает всех потребностей организма, особенно при интенсивном расходе этой аминокислоты при активной физической работе или спортивных тренировках. Тем не менее, благодаря поступлению в организм цистеина из пищи, его дефицит возникает редко.
Формула цистеина
Формула цистеина интересна тем, что в нее входит сера, играющая важнейшую роль во многих обменных процессах. Благодаря этому цистеин входит в состав множества ферментов. Кроме того, серосодержащая тиольная группа в молекуле цистеина активно участвует в связывании и выведении тяжелых металлов (ртуть, кадмий, свинец).
Одна из главных функций цистеина (кроме участия в синтезе белков) – выступать в качестве антиоксиданта, образуя (вместе с глицином и глютаминовой кислотой) важнейшее соединение глютатион. Глютатион защищает клетку от повреждения активными формами кислорода, а также обеспечивает нормальный баланс окислительно-восстановительных реакций. Кроме того, глютатион играет ключевую роль в выведении ряда токсичных веществ, образующихся в печени.
Чем полезен цистеин?
В синтезе белка участвует только L-цистеин, на это необходимо обращать внимание, приобретая добавки и препараты с этой аминокислотой. Поэтому цистеин важен при спортивных занятиях – он помогает не только наращивать мышечную массу, но и поддерживать здоровье суставов, кожи и других органов, более активно сжигать жировые отложения.
Цистеин требуется для выработки таурина, играющего важную роль в регенерационных процессах. Такое свойство цистеина используется при лечении глазных болезней (например, катаракты на ранних стадиях).
Аминокислота цистеин обладает способностью разжижать слизь, и в частности, проявляет отхаркивающее действие, благодаря чему (предположительно) включается в состав сигаретных добавок. В форме ацетилцистеина широко применяется в медицине как муколитическое средство. Его применение помогает не только более активно выводить слизь, но подавляет воспаление в легочных тканях, усиливает активность лейкоцитов и лимфоцитов.
Еще одна важная и весьма полезная особенность цистеина состоит в его способности снижать токсическое действие алкоголя. Цистеин активизирует переработку ядовитого ацетальдегида (метаболита этанола, ответственного за самые явные токсические эффекты похмелья) в уксусную кислоту.
Кроме того, исследования выявили влияние цистеина на сопротивляемость радиации. Введение этой аминокислоты крысам за 10 мин до облучения заметно повысило их выживаемость.
В каких продуктах много цистеина?
Наибольшее количество кислоты цистеина содержится в белке куриного яйца (2100 мг на 100 г). Кроме того, им богаты:
Для хорошего усвоения цистеина из продуктов необходимо также достаточное количество витаминов группы B (особенно B6), C и E, а также селена и кальция.
Добавки цистеина
Л-цистеин можно принимать в форме добавки, особенно когда его не хватает в пищевых продуктах. Нормальной для спорта считается дозировка от 1000 до 2000 мг в сутки. Превышать дозировку в 5000 мг настоятельно не рекомендуется из-за возможного вреда для здоровья. Противопоказанием к приему цистеина являются аллергические реакции. С осторожностью следует принимать добавку при серьезных заболеваниях ЖКТ и печени, а также при сахарном диабете.
N-ацилцистеин
В настоящее время существует база доказательств того, что при многих психических расстройствах имеют место разнообразные патологические процессы и окислительный стресс. Кроме того, тесно связанные с ними пути, включая сокращение белков, стимулирующих рост нейронов (нейротрофины) и повышенную гибель клеток (апоптоз), а также выработку энергии в органеллах, называемых митохондриями.
Существуют доказательства, подтверждающие использование N-ацетилцистеина в качестве вспомогательного средства для снижения общих и негативных симптомов шизофрении. N-ацетилцистеин также, по-видимому, эффективен в снижении тяги к расстройствам, связанным с употреблением психоактивных веществ, особенно для лечения употребления кокаина и каннабиса среди молодежи, в дополнение к предотвращению рецидивов у уже воздерживающихся от наркотиков людей. Влияние N-ацетилцистеина на обсессивно-компульсивное расстройство и связанные с ним расстройства, а также на расстройства настроения остается неясным.
N-ацетилцистеин действует по нескольким механизмам в мозге. Во-первых, как ацетилированная форма цистеина, он биодоступен и способен преодолевать гематоэнцефалический барьер. Цистеин является ограничивающим скорость компонентом в производстве антиоксиданта глутатиона. Несколько исследований на животных показали наличие повышенного уровня глутатиона в мозге после перорального приема N-ацетилцистеина. Окислительный стресс и снижение антиоксидантного статуса являются общими для многих психических расстройств, включая шизофрению, депрессию, биполярные и обсессивно-компульсивные расстройства. Увеличение выработки глутатиона способствует восстановлению окислительно-восстановительного дисбаланса в этих условиях.
N-ацетилцистеин регулирует глутамат через антипортер цистеин-глутамат (система Xc-) и глиальный транспортер глутамата (GLT1). ), оба основных компонента гомеостаза глутамата. Система Xc обменивает внеклеточный глутамат на внутриклеточный цистеин в соотношении 1: 1, способствуя активации рецепторов mGlu2 / 3 и подавляя пресинаптическое высвобождение глутамата. Снижение экспрессии системы Xc- и GLT1 связано с более высокими уровнями передачи синаптического глутамата, снижения тонуса рецепторов mGlu2 / 3, ограничения поведения, связанного с поиском наркотиков, связанного со снятием зависимости, и патологии стереотипного поведения.
Обнадеживающие результаты были получены в испытаниях, в которых тестировалось использование NAC, главным образом в качестве дополнительного лечения, при употребления каннабиса у молодых людей, депрессии, биполярном расстройстве, негативных симптомах при шизофрении.
Доклинические результаты исследований показали, что N-ацетилцистеин способен восстанавливать дисбаланс цистеин-глутаматного обмена в головном мозге и снижать поведение, связанное с поиском наркотиков, на животных моделях. Действительно, лечение наркомании и токсикомании N-ацетилцистеином является активной областью исследований. За последнее десятилетие было проведено множество клинических испытаний, результаты которых обобщены в 5 систематических обзорах, опубликованных за последние 4 года.
N-ацетилцистеин имеет хороший профиль безопасности. Пероральная доза N-ацетилцистеина, достигающая 10×2800 мг, была оценена для обеспечения безопасности в клиническом исследовании без серьезных побочных эффектов. Все основные систематические обзоры показали, что N-ацетилцистеин является хорошо переносимой пероральной терапией без каких-либо значительных побочных эффектов.
Желудочно-кишечные симптомы, включая легкий дискомфорт в животе, изжогу, метеоризм, судороги, тошноту, рвоту и диарею, были наиболее распространенными побочными эффектами, отмеченными в клинических испытаниях N-ацетилцистеина. Другими неспецифическими побочными эффектами были головные боли, кожные высыпания, повышенное кровяное давление, сухость во рту, усталость, мышечные боли, бессонница, заложенность носа, насморк, беспокойство и головокружение. Тем не менее, это единичные случаи только без последовательных сообщений о каких-либо серьезных инцидентах, вызванных лечением N-ацетилцистеином. Фактически, N-ацетилцистеин оказывает защитное действие на побочные эффекты, связанные с психотропными препаратами, когда используется в качестве дополнительной терапии.
N-ацетилцистеин потенциально может взаимодействовать с парацетамолом, глутатионом и противораковыми агентами. Это также сильно усиливает действие сосудорасширяющих нитратов и связанных с ними лекарств, что приводит к риску гипотонии. Поэтому следует с осторожностью применять N-ацетилцистеин у пациентов, принимающих эти препараты.
Цистеин
Цистеин (α-амино-β-тиопропионовая кислота; 2-амино-3-меркаптопропановая кислота) — алифатическая серосодержащая аминокислота. Оптически активна, существует в виде L- и D- изомеров. L-Цистеин входит в состав белков и пептидов, играет важную роль в процессах формирования тканей кожи. Имеет значение для дезинтоксикационных процессов.
Содержание в организме
Цистеин входит в состав α-кератинов, основного белка ногтей, кожи и волос. Он способствует формированию коллагена и улучшает эластичность и текстуру кожи. Цистеин входит в состав и других белков организма, в том числе некоторых пищеварительных ферментов.
Биологические функции
Цистеин — заменимая аминокислота. Он может синтезироваться в организме млекопитающих из серина с участием метионина как источника серы, а также АТФ и витамина B6. В некоторых микроорганизмах источником серы для синтеза цистеина может быть сероводород. Цистеин способствует пищеварению, участвуя в процессах переаминирования. Способствует обезвреживанию некоторых токсических веществ и защищает организм от повреждающего действия радиации. Один из самых мощных антиоксидантов, при этом его антиоксидантное действие усиливается при одновременном приёме витамина C и селена. Цистеин является предшественником глутатиона — вещества, оказывающего защитное действие на клетки печени и головного мозга от повреждения алкоголем, некоторыми лекарственными препаратами и токсическими веществами, содержащимися в сигаретном дыме.
Содержание в продуктах питания
Содержится в продуктах питания с высоким уровнем белка.
Также некоторое количество цистеина содержится в красном перце, чесноке, луке, брюссельской капусте, брокколи.
Получение
Основной метод получения L-цистеина в промышленности — гидролиз белковых кератинсодержащих отходов с высоким содержанием цистеина — птичьих перьев, щетины, человеческого волоса; гидролиз проводится 20%-й соляной кислотой. Выход цистеина из волос составляет до 100 кг на тонну сырья.
Рацемический цистеин может быть получен стандартными методами синтеза — например, алкилированием фталимидомалонового эфира хлорметил(бензил)сульфидом с дальнейшим гидролизом продукта алкилирования до S-бензилцистеина и его восстановлением в цистеин.
Применение
Цистеин растворяется лучше, чем цистин, и быстрее утилизируется в организме, поэтому его чаще используют в комплексном лечении различных заболеваний.
Дополнительный приём цистеина необходим при ревматоидном артрите, заболеваниях артерий, раке. Он ускоряет выздоровление после операций, ожогов, связывает тяжёлые металлы и растворимое железо. Эта аминокислота также ускоряет сжигание жиров и образование мышечной ткани. L-цистеин обладает способностью разрушать слизь в дыхательных путях, благодаря этому его часто применяют при бронхитах и эмфиземе лёгких. Он ускоряет процессы выздоровления при заболеваниях органов дыхания и играет важную роль в активизации лейкоцитов и лимфоцитов.
При цистинурии, редком генетическом состоянии, приводящем к образованию цистиновых камней, принимать цистеин нельзя. Сахарный диабет также является противопоказанием для назначения цистеина.
L-цистеин зарегистрирован в качестве пищевой добавки E920 (L-цистин — E921).
Аминокислотный синтез
БАКТЕРИАЛЬНЫЙ СИНТЕЗ АМИНОКИСЛОТ
ПРОБИОТИЧЕСКИЕ МИКРООРГАНИЗМЫ СИНТЕЗИРУЮТ АМИНОКИСЛОТЫ
Аминокислоты — органические биологически важные соединения, в молекуле которых одновременно содержатся карбоксильные (-СООН) и аминные группы (-NH2) , и имеющие боковую цепь, специфичную для каждой аминокислоты. Ключевые элементы аминокислот – углерод (C), водород (H), кислород (O) и азот (N). Прочие элементы находятся в боковой цепи определенных аминокислот.
Успех промышленного получения аминокислот объясняется тем, что химический синтез соединений-предшественников относительно дешев. Кроме того, для производства практически всех протеиногенных аминокислот разработаны методы ферментации, и имеются штаммы, позволяющие получать большие количества продукта. Во многих случаях такой подход экономически оправдан. Широко используются штаммы, усовершенствованные методами генетической инженерии. К настоящему времени закончено секвенирование генома Corynebacterium glutamicum. Полученная генетическая информация поможет ускорить создание новых высокопродуктивных штаммов. Во многих случаях уже клонированы целые опероны, ответственные за биосинтез аминокислот. Изучаются возможности управления обменом веществ клетки методами так называемой метаболической инженерии.
Для более детального рассмотрения темы промышленного интеза аминокислот следует перейти по кнопке-ссылке:
АМИНОКИСЛОТЫ, СИНТЕЗИРУЕМЫЕ БИФИДОБАКТЕРИЯМИ И ПРОПИОНОВОКИСЛЫМИ БАКТИЕРИЯМИ
БИФИДОБАКТЕРИИ
ПИЩЕВАЯ ЦЕННОСТЬ АМИНОКИСЛОТ
Все эти биосинтезирующие функции бактерий открывают огромные возможности в сфере создания продуктов функционального питания. В современных условиях неблагоприятной экологии и снижения качества питания, с пособность бактерий к синтезу практически важных веществ (аминокислот, различных белковых соединений, витаминов, короткоцепочечных жирных кислот, полисахаридов и т.п.), является одним из перспективных инструментов в решени вопросов профилактики и лечения алиментарных заболеваний.
Для тех кто хочет получить общее представление или освежить память об основных понятиях, касающихся аминокислот и синтезе белка из аминокислот, а также о роли аминокислот в питании человека, предлагаем перейти по ссылкам:
КЛАССИФИКАЦИЯ АМИНОКИСЛОТ ПО ЗАМЕНИМЫМ И НЕЗАМЕНИМЫМ
Заменимые аминокислоты – это аминокислоты, поступающие в организм человека с белковой пищей, либо образующиеся в организме из иных аминокислот.
Незаменимые аминокислоты – это аминокислоты, которые не могут быть получены в организме человека с помощью биосинтеза, поэтому должны постоянно поступать в виде пищевых белков. Их отсутствие в организме приводит к явлениям, угрожающим жизни.
Классификация аминокислот на заменимые и незаменимые содержит ряд исключений:
Потребность в аминокислотах и белке
Потребность в незаменимых аминокислотах
Существуют стандарты сбалансированности незаменимых аминокислот (НАК), разработанные с учетом возрастных данных. Для взрослого человека (г/сутки): триптофана – 1, лейцина 4—6, изолейцина 3—4, валина 3—4, треонина 2—3, лизина 3—5, метионина 2—4, фенилаланина 2—4, гистидина 1,5—2.
Таблица 1. Международные рекомендации по суточной потребности детей в аминокислотах*