Alanin

Alanin je nebistvena proteinogena aminokislina, ki služi kot gradnik za sintezo beljakovin. Je kiralna spojina in v beljakovine je mogoče vgraditi samo L-obliko. Alanin deluje kot povezava med presnovo aminokislin in ogljikovih hidratov.

Kaj je alanin?

Alanin je proteinogena aminokislina, ki ga lahko sintetizira človeški organizem in zato ni bistvenega pomena. Aminokislina, znana kot alanin, se v resnici imenuje alfa-L-alanin. V tem imenu postane položaj amino skupine glede na karboksilno skupino jasen.

Poleg tega se za sintezo beljakovin uporablja samo L oblika alanina. D-obliko uporabljajo bakterije za sintezo mureina, ki tvori bakterijsko celično membrano. Druga aminokislina v tem kontekstu je beta-alanin. Tu je amino skupina na atomu ogljika beta. Beta-alanin ni proteinogena aminokislina. Ima pa tudi pomembno vlogo v bioloških procesih. Ko pa je tukaj omenjen alanin, je vedno alfa-L-alanin.

Alanin ima pozitiven center na atomu dušika in negativen center na atomu kisika karboksilne skupine. Alanin tako predstavlja zwitterion. V izelektrični točki alanina pri pH vrednosti 6,1 so skoraj vse molekule prisotne kot zwitterions. Zato je njegova topnost v vodi v teh pogojih najnižja. Vendar je alanin hidrofilna aminokislina in s pomočjo te lastnosti določa tudi sekundarno in terciarno strukturo proteinov.

Funkcija, učinek in naloge

Najpomembnejša funkcija alanina je vključiti se kot osnovni gradnik v gradnjo beljakovin. Zaradi strukture alanina je prednostno videti v alfa vijačnici proteina. Skupaj z aminokislinami glutaminsko kislino ali levcinom alanin določa tvorbo vijačnice in s tem tudi sekundarno strukturo proteina.

V presnovi se alanin sintetizira iz piruvata s transaminacijo. Piruvat je vmesni produkt metabolizma. Nastane, ko se sladkor, maščobne kisline ali aminokisline razgradijo. Ali se nadalje razgradi ali pa se ponovno uporabi kot začetni material za nadaljnje sinteze. Razpad alanina deluje kot povratna reakcija na transaminacijo piruvata. S pomočjo encima alanin dehidrogenaza se alanin znova razkroji, da se piruvati. Ker se piruvat lahko hitro pretvori nazaj v glukozo, postane tesna povezava med presnovo aminokislin in presnovo ogljikovih hidratov jasna. Nenadna potreba po energiji lahko na kratko privede do hipoglikemije. Tako se sproščajo stresni hormoni, ki spodbujajo razkroj alanina in pretvorbo piruvata v glukozo v jetrih.

Ta postopek ohranja raven krvnega sladkorja konstantno. Zaradi tega dejstva se v primeru hipoglikemije pogosto dajejo dodatki alanina, da se prepreči sladkorni šok. Alanin ima tudi krepilni učinek na imunski sistem. Zavira tudi nastanek ledvičnih kamnov. Alanin je nujen del mišičnih beljakovin. Mišična vlakna vsebujejo do 6 odstotkov alanina. Ponovno se sprosti z razbijanjem mišic.

30 odstotkov alanina v krvi izvira iz mišic. Glavni presnovni organ so jetra. Večina reakcij pretvorbe alanina se odvija v jetrih. Aminokislina uravnava učinek na proizvodnjo inzulina prek jetrne presnove. Ugotovljeni so bili tudi dekongestivni učinki na prostato.

Izobraževanje, pojav, lastnosti in optimalne vrednosti

Meso in ribji izdelki vsebujejo posebej visoke koncentracije alanina. Gobe, sončnična semena, sojina moka, pšenični kalčki ali celo peteršilj imajo tudi visoko vsebnost alanina. Običajno količina alanina, proizvedenega v telesu, in količina, ki jo zaužijemo s hrano, povsem zadostuje. Zaradi topnosti v vodi se alanin izpira iz hrane po dolgotrajnem stiku z vodo.

Iz tega razloga izdelkov, bogatih z alaninom, nikoli ne smemo namočiti ali kuhati dolgo. Pomanjkljivosti so redke. Vendar pa obstaja večja potreba po alaninu v tekmovalnih športih, tako da je lahko koristna dodatna uporaba s hrano ali beljakovinami v prahu. Vsekakor na uspeh treninga pozitivno vpliva alanin. Najdemo ga v visokih koncentracijah tako v mišičnih vlaknih kot v vezivnem tkivu.

Bolezni in motnje

Zdravstveni vplivi pomanjkanja alanina na telo skoraj niso raziskani. Takšna pomanjkljivost običajno nastane le v primeru skrajne podhranjenosti. V tem primeru pa ni več izoliranega pomanjkanja alanina.

Alanin je telesu na splošno dovolj na voljo tako s hrano kot s pomočjo telesne biosinteze. Sinteza alanina poteka v jetrih. Enako velja za razgradnjo alanina. Za to je na voljo encim alanin aminotransferaza v jetrih. Alanin aminotransferaza je transaminaza in je znana po kratici GPT. GPT katalizira pretvorbo L-alanina z alfa-ketoglutaratom. Amino skupina se prenese v alfa-ketoglutarat s tvorbo L-glutamata. Piruvat nastaja iz alanina. Te reakcije potekajo znotraj jetrnih celic. Transaminaza je torej prisotna le v nizkih koncentracijah v krvi.

Povečanje koncentracije encima v krvi kaže na uničenje jetrnih celic. Poleg GPT (alanin aminotransferaze ali nove glutamatne piruvat transaminaze) se zvišajo tudi druge vrednosti encimov. Temu rečemo povečanje vrednosti jeter. S pomočjo vrednosti jeter je mogoče diagnosticirati jetrne bolezni. Prvi znak bolezni jeter je lahko povečanje testov delovanja jeter. To velja za vse oblike hepatitisa, ciroze jeter ali celo raka jeter. Če bolezen jeter še napreduje, organ ne more več opravljati svojih različnih nalog za presnovo in razstrupljanje.