Глицин: часть 1. Мал да удал: глицин в живой природе

Для нормального функционирования организму, он должен содержать полный набор витаминов, минералов и других полезных веществ. Большинство из них клетки нашего организма вырабатывают самостоятельно, но чаще всего этого количества недостаточно, поэтому залогом хорошего здоровья является рациональное питание.

Большое значение имеют аминокислоты, участвующие во многих жизненных процессах организма, в числе которых глицин, заслуживающий особого внимания. Зная, в каких продуктах содержится глицин. И включая их в рацион ежедневного питания, вы можете решить целый ряд проблем, улучшится ваше самочувствие и даже появится новый смысл в жизни.

Введение в курс дела

Аминокислоты — это одни из самых важных веществ в живой природе. Будучи довольно небольшими молекулами, они играют огромную роль в живых организмах. Подобно жемчужинам в ожерелье, они слагают большие молекулы — белки, из которых построены все живые существа — от мала до велика. Функция аминокислот не исчерпывается только тем, что они становятся строительным материалом для белков. Аминокислоты могут специализироваться на других задачах. Общая формула аминокислот приведена на рисунке 1.

Структура аминокислот

Эта статья посвящена глицину — самой маленькой из всех теоретически возможных аминокислот. Но, несмотря на свою крохотную боковую группу, представленную одним протоном, глицин — неотъемлемый компонент белков и участник нескольких важных процессов. Поговорка «мал, да удал» — это про глицин!

В первой части статьи мы рассмотрим некоторые белки и пептиды, для которых глицин имеет большое значение, а также разберем, откуда глицин в организме вообще берется и в чем, кроме белков, используется. Мы не будем претендовать на абсолютную полноту картины функций глицина, но остановимся на наиболее важных моментах.

Физиологические функции глицина

Глицин в белках и пептидах

Глицин — вещество не редкое. Почти ни один белок не обходится без него. В среднем глицин составляет чуть больше 7% аминокислотных остатков («жемчужин») в белках [1]. При этом давайте учтем, что разнообразие белковых аминокислот довольно велико, поэтому названная цифра — почти рекорд! А уж где глицина действительно много — так это в коллагене.

Коллаген — сложно устроенный белок, являющийся одним из основных компонентов соединительной ткани. Он присутствует в сухожилиях, коже, кровеносных сосудах, роговице, костях и хрящах, а также в чешуе рыб и шерсти млекопитающих, выполняя структурную роль и составляя до 30% массы позвоночных животных [2]. Таким образом, это один из самых распространенных животных белков. Существует несколько типов коллагена.

Коллаген обеспечивает прочность соединительных тканей, а потому и сам обладает свойством устойчивости к растяжению, и это качество определяется его структурой (рис. 2) [2].

фраза

[2], рисунок с изменениями

Но причем же тут глицин? Дело в том, что полипептидные нити молекул коллагена, как орнамент, состоят из повторяющегося «узора» — паттерна из трех аминокислотных остатков: Gly—Pro—X и Gly—X—Hyp [3]. Здесь Gly — глицин, Pro — пролин, Hyp — 4-гидроксипролин, X — другая аминокислота.

Из этой формулы видно, что глицин составляет треть аминокислот коллагена! Природа не стала бы играть такими цифрами просто забавы ради. Присутствие глицина — одна из предпосылок к формированию прочных фибрилл и волокон коллагена, необходимых для многих тканей. Три нити, формирующие коллагеновую суперспираль, переплетаются настолько плотно, что между ними нет свободного пространства. И только лишь один глицин со своей крохотной боковой группой способен интегрироваться в эту систему, как кусочек мозаики. Замена глицина на какую-то другую аминокислоту, имеющую более объемную боковую группу (например, серин), может привести к серьезным патологиям, например, к синдрому Элерса—Данлоса (это гетерогенная группа наследственных нарушений соединительной ткани) [4], [5].

Глицином богат еще один структурный белок — фиброин — основной компонент паутины и шелка. Почти половина аминокислотных остатков фиброина — глицин! Как и в случае с коллагеном, там он входит в состав повторяющейся последовательности.

Белкам близка еще одна группа биологических веществ — пептиды. Они тоже сложены из аминокислот, только меньше белков по размерам (но граница между белками и пептидами размыта).

«Википедия»

Посмотрим на так называемые антимикробные пептиды. Это, как правило, положительно заряженные (катионные) молекулы, которые участвуют в иммунном ответе, воздействуя на мембраны бактерий или других патогенов [6]. С помощью этих относительно небольших молекул человек и другие животные, включая разнообразных букашек, борются с болезнетворными организмами, которым удалось пробраться во внутреннюю среду. До сих пор не разработано единой классификации антимикробных пептидов, но известно, что те или иные из них характеризуются определенными структурными особенностями. В частности, в них может в большом количестве присутствовать какая-то аминокислота, в том числе и глицин.

К глицин-богатым антимикробным пептидам относят акалолептины из гемолимфы жука-дровосека Acalolepta luxuriosa, акантоскуррин из гемоцитов паука Acanthoscurria gomesiana, аттацины из насекомых отрядов чешуекрылые и двукрылые, гемиптерицин из известного многим клопа-солдатика Pyrrhocoris apterus (рис. 3) и другие (гименоптецин, гловерины, колеоптерицины, риноцерозин, холотрицин-2 и −3). Глицин-богатые домены имеют пептиды гиастатин и крустины [7], [8].

Конечно, глицин присутствует и во многих других белках и пептидах. Это делает его одной из самых распространенных природных аминокислот.

Передозировка или недостаток?

Если в вашем организме достаточное количество глицина, то вы будете всегда активны и жизнерадостны, а в том случае, если появилась раздражительность и утомляемость, стоит подумать о пополнении организма глицином.

Повышение его содержания в крови приведет к улучшению мозговой деятельности, снова появится способность концентрировать внимание, при этом передозировка глицина способна отравить мозг.

Это еще раз подтверждает утверждение о том, что даже самое ценное лекарство в больших количествах может превратиться в яд, и наоборот – яд в небольших дозах может стать хорошим лекарством.

Откуда берется глицин в организме?

Конечно, эта чудесная аминокислота попадает к нам с пищей в составе белков. Тем не менее основной источник глицина — процессы синтеза, проходящие в нашем теле, что позволяет отнести глицин к заменимым аминокислотам.

Главный его предшественник — серин. Это тоже аминокислота, только в ее молекуле на один атом углерода больше. Что же с ним сделать? Здесь природа идет по проторенной дорожке: она передает его на вещество-кофермент тетрагидрофолат, который «любит» одноуглеродные фрагменты. В результате реакции на свет рождается глицин (рис. 4).

Синтез глицина

У позвоночных животных, включая и нас любимых, есть еще один любопытный способ произвести глицин. Исходными веществами в реакции, катализируемой ферментом глицинсинтазой, являются довольно простые вещества — углекислый газ и аммиак (в виде иона). Эта реакция тоже не обходится без уже известного нам «любителя» одноуглеродных фрагментов:

CO2 + NH4+ + N5,N10-метилентетрагидрофолат + NADH + H+ = глицин + тетрагидрофолат + NAD+

Voilà! (Извините за мой французский.) Образовавшийся глицин поступает на службу организму.

Гиперактивация серинглицинового биосинтетического пути способна привести к развитию рака, ведь этот путь важен для получения большого количества «строительных» веществ (нуклеиновых кислот, белков, липидов), которые так необходимы активно делящимся раковым клеткам. Антифолатная химиотерапия широко используется в лечении рака [9].

Глицин в продуктах питания

Аминокислота в продуктах содержится в разных количествах, при этом она вырабатывается в достаточном количестве самим организмом. В любом случае, продукты, богатые глицином, включать в рацион питания желательно, особенно если вы часто испытываете нервные стрессы или имеете проблемы со здоровьем нервной системы.

Особого внимания в этом отношении заслуживают продукты животного происхождения, содержащие большое количество белка, максимальное количество его находится в суставах и хрящевой ткани животных, поэтому рекомендуем периодически баловать себя холодцом или студнем.

В любом случае, питание должно быть рациональным и сбалансированным, ведь помимо глицина, организму нужны и другие аминокислоты, витамины и минералы. Достаточное количество глицина содержится в мясе и субпродуктах:

  • печени
  • почках и сердце
  • хорошим источником аминокислоты является желатин, поэтому весьма полезным является мармелад и другие желейные продукты.
  • богата глицином рыба, и особенно печень трески
  • куриные яйца и творог
  • а если вы отказались от пищи животного происхождения, восполнить дефицит глицина могут орехи и семечки.

В каких продуктах содержится глицин?

Глицин — предшественник гема

Почему кровь красная? Потому что в ней есть гемоглобин — красный белок, имеющий в своем составе гем. Это железосодержащая порфириновая система, на которую и садится кислород, от легких с кровью поступающий к разным тканям. Глицин является одним из предшественников гема у животных. Реакция с участием глицина представлена на рисунке 5.

Роль глицина в синтезе гема

Spark gene therapy nearly eliminates bleeding episodes in hemophilia B patients и «Википедия»

Синтез порфиринов — отдельная большая «опера», причем глицин участвует только в первой «арии», и в этой статье мы не будем изучать полную «партитуру». Тем не менее роль глицина в этом фундаментальном процессе огромна.

Глицин, печень и алкоголь

Сообщалось, что глицин очень эффективен для оптимизации активности таких ферментов печени как γ-глутамилтранспептидаза(ГГТП), щелочных фосфатаз, трансаминаз, поэтому пероральная добавка глицина может быть очень эффективной для защиты печени от токсического действия алкоголя. Более того, глицин может оптимизировать или изменить уровни липидов при хроническом злоупотреблении алкоголя, поддерживая целостность мембран гепатоцитов. Доказано, что глицин является превосходным профилактическим средством для снижения уровня алкоголя в крови. Известно, что глицин снижает скорость всасывания этанола из ЖКТ, снижает уровень метаболических продуктов алкоголя, таких как ацетальдегид, Глицин снижает образование свободных радикалов в гепатоцитах при окислительном стрессе, вызванным алкоголем.

Глицин и центральная нервная система (ЦНС)

  • Глицин относят к центральным нейротрансмиттерам тормозного типа — веществам, которые успокаивающе действуют на ЦНС
  • Уменьшает эмоциональный стресс
  • Нормализует сон, способствует глубокому сну
  • В стрессовых ситуациях помогает легко переключаться и избегать серьезных последствий нервного напряжения
  • Уменьшает конфликтность, раздражительность, агрессивность.
  • Снижает выраженность вегетативно-сосудистых расстройств, таких как менопауза
  • Снижает симптомы поражения головного мозга при черепно-мозговой травме и инсульте
  • Защищает от токсических эффектов некоторых психотропных препаратов.
  • Проявляет ноотропные свойства, фокусирует внимание, улучшает память, стимулирует умственную работоспособность.
  • Уменьшает вредное влечение к алкоголю. Уменьшает симптомы отмены (состояние, которое возникает у людей после внезапного перерыва приема алкоголя).
  • Полезен при мышечной дистрофии

Глицин как участник других жизненно важных реакций

Что такое ДНК? Правильно! Химический субстрат наследственности. Это знают все. Но не все знают, что каждая из цепей ДНК состоит из «кирпичиков», называемых нуклеотидами. Каждый нуклеотид включает в себя, помимо прочего, азотистое основание. Азотистые основания ДНК бывают двух типов — пуриновые (аденин и гуанин) и пиримидиновые (тимин и цитозин). Глицин принимает участие в синтезе нуклеотидов с пуриновыми основаниями (рис. 6).

ДНК и схема пуринового азотистого основания

Wikipedia

Креатин

При синтезе пуриновых нуклеотидов de novo азотистое основание «садится» на уже готовую связь с пентозой и наращивается постепенно. На одном из начальных этапов в дело вступает глицин, благодаря которому в состав структуры входят два углеродных атома и один азотный.

Разнообразие комбинаций азотистых оснований в молекуле ДНК является основой биологического разнообразия на планете.

Кроме этого, глицин участвует в синтезе креатина (рис. 7) — вещества-аккумулятора энергии в мышцах и нервных клетках, то есть в тех местах организма, где требуется поддерживать высокий уровень энергии.

Проявления дефицита глицина

Глицин представляет собой аминокислоту, которая выполняет важную функцию в различных метаболических процессах. Таким образом, недостаток этого вещества может вызвать ряд изменений и патологических проявлений.

Наиболее типичными симптомами дефицита глицина являются:
  • Замедленный рост
  • Судороги мышц
  • Задержка восстановления поврежденных тканей
  • Слабость простаты
  • Ослабленная иммунная система
  • Нарушение обмена глюкозы
  • Хрупкость хрящей, костей и сухожилий.

Кто нуждается в дополнительном глицине?

Глицин выполняет много полезных для человеческого организма функций. В нем как в аминокислоте нуждаются все. Тем не менее, некоторые люди, из-за их состояния здоровья могут требовать большего количества этого вещества, и получить больше пользы от него. Это люди:

  • Страдающие от частых инфекций
  • С частой изжогой
  • Пациенты со слабой иммунной системой.
  • Люди с плохо заживающими ранами и порезами
  • Имеют симптомы тревоги или приступы паники, очень нервные

В этих случаях особенно важно включить глицин в пищу, потреблять богатые глицином продукты, такие как мясо, горох, сыр, орехи, грибы, шпинат, яйца, огурцы, морковь.

Глицин широко доступен в аптечной сети. В отношении дозировки руководствуйтесь рекомендацией врача и фирмы изготовителя. Принимать под язык (сублингвально). Максимальная доза в сутки 1000 г (инсульт).

Глицин

Сегодня наверное многие слышали о глицине, многие даже его принимали или давали деткам. А задумывались что это за препарат Глицин? Это одна из аминокислот, способных вырабатываться в нашем организме при недостатке получения его извне. Глицин относится к простейшим аминокислотам, входит в состав двадцати основных аминокислот формирующих белки, но отличается тем, что единственная из них не имеет стереоизомеров (все остальные аминокислоты имеют D и L-изомеры). Чем же так известен глицин и какова его роль в нашем организме? Давайте разберемся.

Глицин или аминоуксусная кислота или аминоэтановая кислота производится в нашем организме в печени из серина и треонина. Далее концентрируется в мышцах, коже, соединительных тканях. Участвует во многих биохимических процессах организма.

Самое важное значение глицина — преобразование глюкозы в энергию и строительство мышечной ткани. Он значим для работы нервной системы, отвечает за выработку нейротрансмиттеров головного мозга — биологически активных веществ, осуществляющих передачу нервных импульсов между нейронами. Соответственно отвечает за работу головного мозга, общего эмоционального состояния человека. Применяется при лечении бессонницы и нарушениях ритма сна. Повышает работоспособность, помогает выдержать высокие умственные нагрузки, выравнивает всплески психоэмоционального напряжения, предотвращает депрессивные состояния. Помогает при стрессах, излишней раздражительности, болях мигренозного характера.

Важен для работы пищеварительной системы человека, поддерживая кислотно-щелочной баланс. Аминоуксусная кислота необходима для синтеза фермента, обеспечивающего расщепление и переваривание пищевых жиров.

Глицин необходим для здоровья печени, снижает разрушительное воздействие на нее алкоголя, используется при лечении алкогольной, наркотической зависимости.

Коллаген состоит на одну треть из глицина, и как многим известно, отвечает за здоровое состояние кожи, связок, сухожилий. Способствует поглощению кальция, поддерживая здоровое состояние мышечной ткани.

Аминоуксусная кислота глицин способствует общему оздоровлению кожи, более быстрому заживлению ран, защите от УФ-излучений.

Глицин входит в состав креатина — аминокислоты необходимой для роста мышечной ткани, аккумулирующего энергию в мышцах, повышающего выносливость организма, ускоряющего восстановление после нагрузки.

Аминоуксусная кислота необходима для строительства ДНК и РНК. Способствует синтезу гормонов, отвечающих за иммунное состояние организма. Отвечает за регуляцию уровня сахара в крови, эта способность важна при заболеваниях сахарным диабетом, гипогликемии, анемии, при хронической усталости.

Глицин обладает антиоксидантными свойствами, защищая наш организм от атак свободных радикалов. Рекомендуется принимать препараты глицина при опасности инсульта и при реабилитации после него.

Прием глицина совместно с антиоксидантами используется при лечении некоторых видов раковых заболеваний. В неврологии при высоком тонусе мышц также рекомендуется принимать аминоуксусную кислоту.

Суточная потребность глицина составляет 0,1 грамм для детей, для взрослого человека — 0,3 грамма. При высоких физических нагрузках, например спортсменам, потребность в аминоуксусной кислоте возрастает до 0,8 грамма.

Глицина организму нужно больше при стрессовых нагрузках, после инфарктов и инсультов, при алкогольных и медикаментозных интоксикациях, при нарушении работы центральной нервной системы. Снижается же потребность в глицине при выполнении работ, требующих повышенной реакции, при пониженном артериальном давлении, индивидуальной непереносимости препарата, а также во время беременности и кормления грудью.

Дефицит глицина возникает чрезвычайно редко, ведь организм сам производит эту аминокислоту в достаточном количестве. Но если недостаток все же появился о нем скажет нарушение сна, повышение нервозности, депрессивные состояния, общая слабость, дрожь в теле.

Избыточное содержание аминоуксусной кислоты также достаточно редко встречается, но возможно при злоупотреблении принимаемыми биодобавками глицина. Проявляется это аллергическими реакциями, появлением сыпи, зуда, отеками ротовой полости, тошнотой, рвотой, расстройством желудка, чрезмерной активностью, усиленным сердцебиением.

В каких же продуктах содержится глицин? Как и остальные аминокислоты — в белковых — мясе, рыбе, молочных продуктах, сыре. Также источником глицина служат бобы, соя, цветная и белокочанная капуста, имбирь, фенхель, базилик, орехи, тыквенные семечки, огурцы, киви, бананы. А еще «вкусняшки» для детей — мармелад, а для взрослых — холодец, также содержат глицин.

Но для нормального усвоения глицина необходимо соблюдать несколько простых, но от этого не менее важных правил:

1. вести здоровый активный образ жизни,

2. сбалансировано питаться,

3. пить в сутки не менее 1,5 литров воды,

4. необходимы регулярные прогулки на свежем воздухе.

Глицин при совместном приеме с железом и кальцием усиливает их усвоение, при одновременном приеме усиливает всасывание аспирина. А цистеин в комплексе с глицином улучшает синтез глутатиона, повышает чувствительность в инсулину. Для синтеза самого глицина необходимо поступление в организм витаминов группы В.

Несмотря на то, что глицин практически не токсичен для нас, всасывание его происходит только в потребном для организме количестве, а излишки выводятся с мочой, все же перед приемом препаратов глицина необходимо получить консультацию врача.

Аминокислоты Amino 1800 210 таблеток

Аминокислоты Amino 1800 210 таблеток

1 390 руб.

Creatine Monohydrate powder 1000 гр

1 150 руб.

Collagen vitamin C powder 200 гр

Collagen + vitamin C powder 200 гр

690 руб.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий