Какие химические свойства у аланина

Структура

Аланин в продуктах питания

Аланин не является незаменимой аминокислотой, то есть он может синтезироваться в организме человека, и нет необходимости принимать ее с пищей. Аланин встречается в широком разнообразии продуктов, а особенно — в мясе.
Источники аланина:
Животные источники: мясо, морепродукты, казеинат, молочные продукты, яйца, рыба, желатин, лактальбумин;
Растительные источники: бобовые, орехи, семена, соя, сыворотка, пивные дрожжи, коричневый рис, отруби, кукуруза, цельные зерна.

Синтез аланина

Биосинтез

Аланин может синтезироваться организмом из пирувата и аминокислот с разветвленной цепью, таких как Валин, Лейцин и Изолейцин.
Аланин чаще всего получают путем восстановительного аминирования пирувата. Поскольку реакции переаминирования легко обратимы и пируват широко распространен, аланин легко формируется, и таким образом, имеет тесные связи с такими метаболическими путями, как гликолиз, глюконеогенез и цикл лимонной кислоты. Кроме того, он возникает вместе с лактатом и генерирует глюкозу из белка через цикл аланина.

Химический синтез

Рацемический аланин может быть получен путем конденсации ацетальдегида с хлоридом аммония в присутствии цианида натрия в реакции Штрекера, либо путем аммонолиза 2-бромпропановой кислоты.

Физиологическая функция аланина

Аланин играет ключевую роль в цикле глюкоза-аланин между тканями и печенью. В мышцах и других тканях, которые используют аминокислоты в качестве топлива, аминогруппы объединяются в глутамат через трансаминазы. Глутамат может затем передать свою аминогруппу через аланинаминотрансферазу в пируват, продукт мышечного гликолиза, образуя аланин и альфа-КГ. Формируемый аланин передается в кровь и транспортируется в печень. В печени происходит реакция, противоположная аланинаминотрансферазе. Пируват формирует глюкозу через глюконеогенез, и полученный продукт через систему кровообращения возвращается в мышцы. Глутамат в печени входит митохондрии и под действием глутаматдегидрогеназы превращается в ион аммония, который, в свою очередь, участвуют в цикле мочевины с образованием мочевины.
Цикл глюкоза-аланин позволяет удалять пируват и глутамат из мышц и выводить их в печень. Глюкоза регенерируется из пирувата, а затем возвращается в мышцы: энергия для глюконеогенеза, таким образом, берется из печени, а не из мышцы. Вся имеющаяся в мышцах АТФ служит для сокращения мышц.

Аланин и гипертония

Международное исследование под руководством Имперского колледжа в Лондоне обнаружило корреляцию между высоким уровнем аланина и повышенным кровяным давлением, потребляемой энергией, уровнем холестерина и индексом массы тела.

Аланин и диабет

Изменения в цикле аланина, повышающие уровни сывороточной аланинаминотрансферазы (АЛТ), связаны с развитием диабета II типа. С повышением уровня АЛТ возрастает риск развития диабета II типа.

Химические свойства аланина

Дезаминировании молекулы аланина производит стабильный свободный алкильный радикал, CH3C • HCOO-. Дезаминирование может быть индуцировано в твердом или жидком состоянии аланина при помощи излучения.
Это свойство аланина используется в дозиметрических измерениях при лучевой терапии. При облучении нормального аланина радиация превращает определенные молекулы аланина в свободные радикалы, и, так как эти радикалы являются стабильными, их содержание в дальнейшем может быть измерено при помощи ядерного магнитного резонанса, чтобы выяснить, сколь мощному излучению подвергался аланин. Перед лучевой терапией может осуществляться облучение гранул аланина, чтобы определить необходимый диапазон доз облучения для терапии.

Доступность:

Аминокислота аланин была синтезирована немецким химиком Адольфом Штреккером в середине 19 века. Ученый соединил альдегиды, синильную кислоту, аммиак. Получился аланин. Процесс назван «реакцией Штреккера»
В конце восьмидесятых годов 19 века химик из Австрии Вейль определил, что первоисточником вещества являются волокна шелка.

Описание аланина

Аланин – это аминокислота, синтезирующаяся в организме человека при помощи азота. Поэтому она заменимая.

Аланин относится к классу алифатических (не содержащих ароматических связей) аминокислот. Большинство белков, биологически активных соединений содержат аланин.

Азот, который усваивается в организме, помогает в синтезе аланина. В синтезе участвует молочная кислота – необходимая при метаболизме аминокислотных веществ.

Виды и функции аланина

В организме человека вещество представлено в двух формах: в виде α-аланинина и в виде β-аланинина (альфа-аланинина и бета-аланинина).

А-аланин – белковый элемент структуры, β-аланин – часть жизненно важных и необходимых веществ.

Основная роль аланина:

1. Оказавшись в печени, вещество становится глюкозой. Глюкоза может стать аланином, если в обратном процессе существует необходимость. Гликозен – так называются данные взаимные превращения – влияет на энергообмен в организме, регулирует уровень сахара в крови, поэтому очень важен. С помощью аланина можно предотвратить гипогликемию – ситуацию, когда в лимфе резко снижается концентрация глюкозы, возникает обезвоживание.
2. Скелетные мышцы, мозговые и сердечные клетки содержат карнозин, структурным элементом которого является аминокислота. Будучи дипептидом, состоящим из двух аминокислот, карнозин поддерживает кислотно-щелочной баланс организма. Укрепляет мышцы, увеличивает выносливость, уменьшает раздражительность, нервозность. Также у карнозина есть антивозрастные, антиоксидантные, нейропротекторные свойства.
3. Вещество помогает усваиваться витаминам.
4. Повышает иммунитет.
5. Обеспечивает мозг, центральную нервную систему запасом энергии.
6. Помогает в метаболизме аминокислоты триптофан.
7. Восстанавливает и помогает создавать ткани мышц.
8. Поддерживает холестерин в норме.
9. Обеспечивает кислотный обмен в организме, защищает клетки от окисления.
10. Помогает печени детоксицировать кровь.

Физико-химические свойства

Аминокислота аланин – кристаллическое твердое вещество в форме небольших бесцветных ромбов. Плавится при температуре более трехсот градусов. Легко соединяется с водой – растворяется в ней. Этанол растворяет вещество плохо, ацетон и диэтиловый эфир не растворяют аминокислоту совсем.

Молярная масса вещества чуть более 89 г/моль.

В научном мире принято сокращенное наименование вещества: Ala (Ала), А.

Химическая аланин формула выглядит так:
NH2-СH(СН3)-СООН.

Структурная формула у аланина простая, как у глицина.

Отличаются альфа- и бета-аланин друг от друга с химической точки зрения положением аминогрупп по отношению ко второму углеродному атому.

Альфа-аланин представлен в виде двух энантиомеров, являющимися зеркальным отражением один другого, но не имеющими пространственного совмещения. Их можно сравнить с двумя ладонями – правой и левой. Названия энантиомеров: L, D.

Белок млекопитающих содержит L-аланин. L-аланин способен самопроизвольно преобразовываться в D-аланин.

Важнейшим свойством аминокислоты является способность взаимодействовать между собой и образовывать пептиды.

Биологические свойства

Основные биологические свойства аланина – это способность поддерживать азотистый баланс, стабильный глюкозный уровень крови.

Результатом работы вещества является возможность не употреблять пищу постоянно для насыщения организма глюкозой. Глюкоза запасается, расходуется по мере необходимости.

Аланин в продуктах питания

Организм человека обладает способностью синтезировать вещество сам. Здоровому человеку, не испытывающему повышенные нагрузки, хватает собственного аланина. Тяжелая или длительная работа, изнуряющие тренировки, болезни, связанные с нехваткой глюкозы, требуют дополнительных доз аминокислоты.

Вещество поступает в организм человека с продуктами питания. Основной поставщик аминокислоты – белковая пища.

• Больше всего полезного вещества в белках куриных яиц и в сине-зеленых водорослях – спирулине: 4,8 и 4,4 грамма на 100 грамм продукта.
• Много вещества в говядине: от 2,5 до 4 грамм на 100 грамм мяса.
• Богата аминокислотой телятина: от 2 до 3 грамм на 100 грамм продукта.
• В большом количестве вещество присутствует в мясе птицы: у куропатки и цыпленка – более 2 грамм, у индейки – 1,9 грамм на 100 грамм массы.
• Почти такое же количество аланина содержится в мясе кролика: 1,8 грамм в 100 граммах мяса.
• Достаточное количество аминокислоты в рыбе: от 2,5 грамма до 3, грамма на 100 грамм продукта.
• Поставщиком вещества могут выступать дрожжи: более 2 грамм аминокислоты в 100 граммах дрожжей.
• Грибы обогатят организм аминокислотой, особенно белые в сушеном виде. Вещества в них содержится около 2 грамм на 100 грамм грибов.
• Есть аланин в семенах подсолнечника: 1,9 грамм в 100 граммах семечек.
• Способна дать вещество организму соя: 1,8 грамм в 100 граммах бобовых.
• В петрушке аминокислоты немного меньше: 1,5 г в 100 граммах растения.

Аланин в добавках

Диетические помощники – добавки с аланином назначаются при нехватке аминокислоты в организме. Для этого могут быть терапевтические показания, стремление к улучшению мышечной силы, повышению выносливости. Бета-аланин в виде добавок нашел популярность у любителей фитнеса, бодибилдинга.

Биодобавки с веществом выпускаются в форме таблеток, капсул, порошков.

1. Таблеточная и капсульная формы используются с лечебной целью.
2. Порошковая форма предназначается для спортсменов – из порошка готовятся протеиновые коктейли.

Спортсменам в сутки рекомендуется принимать по четыре-пять грамм добавки. В лечебных целях обычно принимается по три грамма в день.

Прежде чем начинать прием добавок с бета-аланином следует проконсультироваться с врачом, чтобы избежать негативного влияния на организм.

Полезные свойства аланина и его влияние на организм

Аланин обладает многими полезными свойствами, оказывает положительное влияние на организм.

• Борется с вирусами благодаря участию в образовании антител.
• Используется для лечения болезней и сбоев в защитной системе организма, помогает при СПИДе.
• Психология и психиатрия использует аланин в комплексном лечении депрессивных состояний.
• Аминокислота выравнивает уровень глюкозы, облегчает диабетические проявления.
• Вещество защищает почки от камней и недостаточности за счет стимуляции гормона глюкагон.
• Защищает простату от развития раковых клеток, гиперплазии, нерегулярного увеличения. Аминокислота уменьшает боль, регулирует мочеиспускание, избавляет простату от отеков. Стимулирует спематогенез – процесс формирования мужских половых клеток.
• Синтез лейкоцитов происходит при участии вещества, поэтому аминокислота усиливает иммунитет.
• Аминокислота оказывает положительное влияние на деятельность мозга, способствует улучшению памяти.
• Для мышц аланин – энергетический источник.
• Центральная нервная система также получает энергию за счет полезного вещества.
• Аланин смягчает или предотвращает совсем неприятные симптомы у женщин во время климакса.
• Вещество способствует повышению работоспособности, отсрочивает усталость мышц, что очень важно для человека преклонного возраста.
• Аминокислота включается в комплекс аминокарбоновых кислот, поддерживающий уровень холестерина в норме.

Аминокислота успешно усваивается человеком. Скорое и полное усвоение вещества происходит за счет его особенности трансформироваться в глюкозу, которая нужна при энергетическом обмене.

Аланин для красоты и здоровья

Здоровье внутри обеспечивают здоровый внешний вид. Аминокислота помогает волосам, коже, ногтям находится в здоровом состоянии, выглядеть привлекательно.

Аминокислота создает чувство сытости, поэтому включается в состав диетического питания. Часто полезной аминокислотой заменяются вредные для фигуры перекусы.

Применение в спорте

Применение аминокислот в спорте улучшает достижения спортсменов.

Физические нагрузки заставляют глюкозу распадаться, а она основной энергетический источник. Расщепленная глюкоза преобразуется в молочную кислоту, затем в соль молочной кислоты (лактат). Из-за водородных ионов, которые производятся лактатом, повышается уровень кислотности мышечной ткани. Процесс сокращения мышц ухудшается, появляется чувство усталости, слабости.

Бэта-аланин является составной частью карнозина. Карнозин блокирует кислоту, понижает уровень кислотности мышечной ткани, помогает мышцам становиться физически выносливыми, стойкими.  Силовое напряжение организмом переносится легче. Тренировки спортсменов становятся более длительными, качественными.

Аланин помогает не только спортсменам, занимающимся силовыми видами спорта. Велосипедисты, бегуны, применяющие аминокислоту, также повышают качество своих результатов.

Регулярное применение аланина помогает увеличить мышечную массу, что способствует образованию сильной мускулатуры.

Взаимодействие с другими элементами

В организме постоянно происходит взаимодействие различных химических соединений между собой. Участие аминокислоты приводит к синтезу нужных человеку для жизнедеятельности веществ: глюкозы, пировиноградной и пантотеновой кислот, фенилаланина, карнозина, коэнзима, анзерина.

Признаки избытка аланина

Перенасыщение и дефицит аланина в организме отрицательно сказывается на самочувствии человека.

Избыток аминокислоты проявляется в депрессивных проявлениях, болезненных ощущениях в мышцах и суставах, нарушении сна. Ухудшаются память, способность концентрировать внимание. Усталость не покидает даже после длительного отдыха.

Причиной избытка аминокислоты бывает чрезмерное употребление вещества, сопровождаемое гиперемией, краснотой, пожиганием, покалыванием кожи. Передозировка происходит при приеме БАДов, лекарственных средств, в которые входит аланин. Пища, богатая аминокислотой, такого негативного эффекта не дает.

Признаки нехватки аланина

Недостаток вещества проявится в виде повышенной усталости, слабости, головокружения, гипогликемии, снижения сопротивляемости организма, нервозного состояния, депрессивности. Понижается половое влечение, появляются болезни почек, частые вирусные заболевания, теряется аппетит.

Причинами дефицита аминокислоты являются пережитые стрессы, высокая физическая и умственная активность, низкобелковые диеты, вегетарианство, проблемы с печенью, диабет.

Аминокислота аланин необходима организму человека для поддержания жизненной функции.