Arginin
Obsah boxu
Šablona:Infobox Aminokyselina Arginin (zkratky Arg nebo R) je proteinogenní, semiesenciální a zásaditá aminokyselina. Pro dospělého člověka je postradatelná, ale v období růstu, při zvýšené zátěži nebo při některých onemocněních se stává esenciální (nepostradatelnou), protože jeho syntéza v těle nestačí pokrýt zvýšenou potřebu. Arginin hraje klíčovou roli v mnoha biochemických procesech, včetně syntézy proteinů, močovinového cyklu (detoxikace amoniaku) a produkce oxidu dusnatého (NO), důležité signální molekuly.
Jeho název je odvozen z řeckého slova árgyros (ἄργυρος), což znamená stříbro, protože byl poprvé izolován ve formě stříbrné soli.
🧬 Biochemie a vlastnosti
Arginin patří mezi 20 základních aminokyselin, které tvoří proteiny v živých organismech. Jeho unikátní vlastnosti jsou dány postranním řetězcem, který obsahuje guanidinovou skupinu.
🧪 Chemická struktura
Postranní řetězec argininu je tvořen 3-uhlíkatým alifatickým řetězcem, na jehož konci je vázána komplexní guanidinová skupina. Tato skupina je při fyziologickém pH (kolem 7,4) protonovaná, což argininu uděluje kladný náboj a činí z něj jednu ze tří bazických (zásaditých) aminokyselin, spolu s lysinem a histidinem. Díky rezonanční stabilizaci kladného náboje v guanidinové skupině je arginin nejsilnější zásadou mezi proteinogenními aminokyselinami s izoelektrickým bodem (pI) 10,76.
Stejně jako většina aminokyselin je i arginin chirální. V přírodě se vyskytuje téměř výhradně v L-konfiguraci (L-arginin).
🔄 Metabolismus
Arginin je ústředním bodem několika metabolických drah:
- Syntéza v těle: Arginin může být syntetizován z glutaminu, glutamátu a prolinu v tzv. střevně-renální ose. Citrulin, produkovaný v tenkém střevě, je transportován do ledvin, kde je přeměněn na arginin.
- Močovinový cyklus: V játrech je arginin klíčovým meziproduktem močovinového cyklu. Enzym argináza štěpí arginin na močovinu a ornitin. Močovina je následně vyloučena z těla močí, čímž dochází k odstranění toxického amoniaku.
- Syntéza oxidu dusnatého: Pomocí enzymu syntáza oxidu dusnatého (NOS) se z argininu, kyslíku a NADPH tvoří oxid dusnatý (NO) a citrulin. Tento proces je zásadní pro regulaci krevního tlaku a mnoho dalších fyziologických funkcí.
- Syntéza kreatinu: Arginin je prekurzorem pro syntézu kreatinu, důležité molekuly pro energetický metabolismus ve svalech a mozku. Reaguje s glycinem za vzniku guanidinoacetátu, který je následně methylován na kreatin.
📜 Objev a historie
Arginin byl poprvé izolován v roce 1886 německým chemikem Ernstem Schulzem a jeho studentem Ernstem Steigerem z extraktu semen lupiny (vlčího bobu). Strukturu molekuly správně určil Schulze ve spolupráci s Ernstem Wintersteinem v roce 1897. Jeho metabolický význam, zejména v močovinovém cyklu, byl objasněn až ve 30. letech 20. století prací Hanse Krebse a Kurta Henseleita. Objev jeho role v produkci oxidu dusnatého v 80. letech 20. století vedl k udělení Nobelovy ceny za fyziologii nebo medicínu v roce 1998 Robertu Furchgottovi, Louisi Ignarrovi a Feridu Muradovi.
🍎 Zdroje v potravě
Jakožto součást proteinů se arginin nachází v mnoha potravinách. Bohatými zdroji jsou zejména:
- Živočišné zdroje: Červené maso (hovězí, vepřové), drůbež (kuře, krůta), ryby (losos, tuňák, treska), mléčné výrobky (sýr, jogurt) a vejce.
- Rostlinné zdroje: Ořechy a semena (dýňová semínka, sezam, vlašské ořechy, mandle), luštěniny (sója, čočka, cizrna), celozrnné obiloviny (oves, hnědá rýže, pohanka) a také čokoláda.
💪 Funkce v organismu
Arginin plní v lidském těle širokou škálu nezbytných funkcí.
🧬 Syntéza proteinů
Jako jedna ze základních aminokyselin je arginin nezbytnou stavební jednotkou pro tvorbu všech tělesných proteinů, které jsou základem pro svaly, kůži, vlasy, enzymy a další tkáně.
💨 Produkce oxidu dusnatého (NO)
Arginin je jediným prekurzorem pro syntézu oxidu dusnatého (NO), klíčové signální molekuly. NO způsobuje vazodilataci (rozšíření cév), což vede ke snížení krevního tlaku, zlepšení průtoku krve a dodávky kyslíku do tkání. Tato funkce je zásadní pro zdraví kardiovaskulárního systému, funkci imunitního systému a nervového systému.
🔄 Močovinový cyklus
V játrech se arginin účastní močovinového cyklu, který přeměňuje toxický amoniak (vznikající při metabolismu aminokyselin) na mnohem méně toxickou močovinu. Ta je následně bezpečně vyloučena z těla ledvinami. Poruchy tohoto cyklu mohou vést k život ohrožujícímu stavu zvanému hyperamonémie.
✨ Další funkce
- Podpora imunitního systému: Arginin je důležitý pro funkci a proliferaci T-lymfocytů, klíčových buněk imunitní odpovědi.
- Hojení ran: Podporuje produkci kolagenu a proliferaci buněk, což urychluje proces hojení zranění, popálenin a pooperačních stavů.
- Uvolňování hormonů: Stimuluje uvolňování růstového hormonu z hypofýzy, inzulinu ze slinivky břišní a glukagonu.
- Syntéza kreatinu: Je nezbytný pro tvorbu kreatinu, který dodává energii pro krátkodobé a intenzivní svalové kontrakce.
💊 Využití a suplementace
Díky svým rozmanitým funkcím se L-arginin často používá jako doplněk stravy v medicíně i ve sportu.
❤️ Kardiovaskulární zdraví
Pro svou schopnost zvyšovat produkci NO je arginin zkoumán a někdy používán jako doplňková léčba u stavů, jako je angina pectoris, hypertenze (vysoký krevní tlak) a ateroskleróza. Zlepšením průtoku krve může pomoci zmírnit příznaky těchto onemocnění.
🏋️ Sportovní výkonnost
Ve sportovní výživě je arginin populární pro svůj tzv. "pump" efekt. Zvýšená produkce NO vede k lepšímu prokrvení svalů během tréninku, což může zlepšit dodávku živin a kyslíku a podpořit výkon i následnou regeneraci. Často je součástí předtréninkových doplňků.
🩹 Hojení ran a imunita
Suplementace argininu se někdy doporučuje pacientům po operacích, úrazech nebo popáleninách, aby se podpořilo hojení tkání a posílila imunitní odpověď organismu.
♂️ Erektilní dysfunkce
Vzhledem k tomu, že erekce je proces závislý na vazodilataci cév v penisu zprostředkované oxidem dusnatým, může suplementace argininu u některých mužů s mírnou erektilní dysfunkcí vést ke zlepšení.
⚠️ Rizika a vedlejší účinky
Přestože je arginin obecně považován za bezpečný, vysoké dávky (obvykle nad 10 gramů denně) mohou způsobit některé vedlejší účinky:
- Gastrointestinální potíže: Nevolnost, průjem, nadýmání a bolesti břicha.
- Zhoršení virových infekcí: Arginin může podporovat replikaci některých virů, zejména herpes virů. Lidé náchylní k oparům by měli být při suplementaci opatrní.
- Interakce s léky: Může interagovat s léky na snížení krevního tlaku, léky na ředění krve (např. warfarin) a léky na erektilní dysfunkci (např. sildenafil).
- Alergické reakce: U citlivých jedinců může vyvolat alergickou reakci nebo zhoršit astma.
Suplementace se nedoporučuje lidem po infarktu myokardu, těhotným a kojícím ženám a lidem s onemocněním ledvin nebo jater bez konzultace s lékařem.
🔬 Pro laiky: Co je to arginin?
Představte si své tělo jako obrovské město. V tomto městě jsou potřeba různí pracovníci a materiály, aby vše fungovalo. Aminokyseliny jsou jako základní stavební cihly a zároveň specializovaní dělníci.
Arginin je v tomto městě velmi všestranný pracovník, který má několik klíčových úkolů:
- Stavební dělník: Spolu s ostatními aminokyselinami staví všechny budovy ve městě – svaly, kůži, orgány. Bez něj by se město nemohlo rozrůstat ani opravovat.
- Správce potrubí: Arginin vyrábí speciální látku (oxid dusnatý), která dokáže rozšířit dopravní tepny (cévy). Díky tomu může po městě lépe proudit doprava (krev), která rozváží kyslík a živiny tam, kde je to nejvíce potřeba, například do pracujících svalů.
- Úklidová četa: Při běžném provozu města vzniká nebezpečný odpad (amoniak). Arginin je klíčovou součástí týmu, který tento odpad sbírá a v "čističce" (játrech) ho přeměňuje na neškodnou látku (močovina), která se pak z města bezpečně odveze.
Stručně řečeno, arginin je pro tělo nepostradatelný pomocník, který staví, opravuje, udržuje plynulý provoz a uklízí nebezpečný odpad.