Амінокислота лейцин

L -Лейцин (C6H13NO2) одна з трьох незамінних амінокислот з розгалуженим ланцюгом. Інші дві це L -Валін і L -Ізолейцин. Лейцин не може вироблятися організмом і повинен поступати з їжею або харчовими добавками. Його можна знайти в горіхах, коричневому рисі і продуктах з цілісного зерна. Лейцин складає близько восьми відсотків усіх амінокислот в організмі і це четверта амінокислота по концентрації в м'язових тканинах.

Відмітною особливістю Лейцину є те, що ця амінокислота грає важливу роль в синтезі білку. Термін "синтез білку" можна зустріти досить часто, навіть в звичайних статях, що стосуються формування м'язової маси. Проте, що є цим процесом? Простіше кажучи, це утворення нових білків, яке відбувається в скелетних м'язах нашого організму.

Якщо це відбувається досить інтенсивно, ми говоримо про гіпертрофію скелетних м'язів (їх рості), тобто про процес збільшення нашої м'язової маси. Мета цієї статті - освітити вплив амінокислот, що поступають з їжею, зокрема, лейцину, на синтез білку в скелетних м'язах після виконання фізичних вправ.

Передумови

Різні види фізичних вправ по-різному впливають на білковий обмін в м'язах.

Вправи на витривалість впливають на білковий обмін в скелетних м'язах таким чином: знижують анаболічні процеси (утворення нових білків) і підвищують процес катаболізму (розпаду білків) викликаючи міопатію - зменшення м'язової маси.
Вправи на масу є унікальними порівняно з іншими видами фізичних вправ, оскільки у момент виконання цих вправ разом з підвищенням процесу розпаду білків в м'язах відбувається і ефективне підвищення синтезу білків.

Загальним ефектом в обох випадках є негативний білковий баланс (загальний розпад білків). Таким чином, в короткостроковій перспективі фізичні вправи викликають білковий катаболізм. Проте в довгостроковій перспективі фізичні вправи сприяють підтримці або збільшенню м'язової маси.

Лейцин

Встановлено, що з метою дотримання позитивного білкового балансу після фізичних тренувань необхідно вживати білки, зокрема, амінокислоту лейцин. До тих пір, поки з їжею не поступатиме лейцин, білковий баланс залишатиметься негативним.

Лейцин є однією з трьох амінокислот з розгалуженими ланцюгами (BCAA) і є унікальною амінокислотою, яка сприяє синтезу білків в м'язах. Насправді ж, лейцин робить приблизно в 10 разів більший вплив на утворення нових білків, чим будь-яка інша амінокислота!
Оскільки ж лейцин сприяє синтезу білків в м'язах? По-перше, ми повинні глибше дізнатися про процеси в організмі, які активує лейцин. Встановлено, що лейцин активізує основний анаболічний рецептор, відомий під назвою мішень рапаміцина в клітинах ссавців. mTOR є амінокислотним рецептором клітини, чутливим до концентрації лейцину.

Зниження концентрації лейцину передає mTOR сигнал про те, що нині з їжею не поступило достатньої кількості протеїнів для синтезу нових білків в м'язах, і mTOR дезактивувався. У міру збільшення концентрації лейцину mTOR передається сигнал про те, що є достатня кількість протеїнів для синтезу нових м'язових білків, і mTOR активується.

Активація mTOR

Не дивлячись на те, що наукові співробітники до кінця не упевнені в тому, як саме лейцин активізує mTOR, було встановлено, що mTOR чутливий до концентрації лейцину і рівня АТФ (зниження рівня АТФ також дезактивує mTOR).

Активація mTOR тісно пов'язана з підвищеним синтезом білку. mTOR сприяє синтезу білку за допомогою двох різних механізмів.

Механізм № 1

Фосфорилювання зв'язуючого білку 4E - BP1, що призводить до його інактивації. Будучи активним, білок 4E - BP1 зв'язується з білком eIF4E (чинником, що ініціює), не даючи йому зв'язатися з наступним білком eIF4G для формування комплексу eIF4E*eIF4G.

Формування цього комплексу є важливим чинником для запуску процесу синтезу білку.

Простіше кажучи, mTOR сприяє запуску процесу синтезу білку шляхом інактивації 4E - BP1, дозволяючи, таким чином сформуватися комплексу eIF4E*eIF4G, який є важливим чинником для запуску процесу синтезу білку.

Можна було б пояснити і детальніше, проте, це зайве. Ця схема досить проста для розуміння процесу.

Механізм № 2

mTOR активує рибосомний білок S6 (відомий як rpS6 або p70 S6). Білок rpS6 збільшує синтез компонентів ланцюга синтезу білку. Таким чином, mTOR не лише сприяє синтезу білку, але і підвищує потенціал його синтезу.

Аналогічно, щоб допомогти зрозуміти цей процес, наведемо приклад підрядника у будівництві нового хмарочоса.

mTOR - це підрядна організація. Білок, який ви намагаєтеся синтезувати, - це хмарочос. Компоненти ланцюга синтезу білку - це машини (бульдозери, крани і так далі), які ви використовуєте для спорудження будівлі. А лейцин - це засоби, необхідні для здійснення проектних робіт.

У разі достатньої кількості готівкових засобів (збільшення концентрації лейцину), підрядна організація може не лише почати будувати хмарочос (синтезувати білок в м'язах), але також і купити більше машин (збільшити кількість компонентів, необхідних для синтезу). Це у свою чергу збільшить потужність і швидкість, з якою зводитиметься хмарочос (білок, що синтезується в м'язах).

Лейцин також сприяє синтезу білку шляхом підвищення доступності білку eIF4G для утворення комплексу eIF4G*eIF4E за рахунок фосфорилювання eIF4G.

Користь від прийому лейцину

Давайте залишимо убік перли науки і поговоримо про те, що ми взнали з вище сказаного. Наскільки корисно додатково споживати лейцин? Чи, можливо, досить перейти на дієту з високим вмістом білку? Існує ряд доказів на користь прийому лейцину, навіть якщо вживати з їжею достатню кількість білку.

Нещодавно учені провели експеримент, в якому три групи людей виконували вправи на масу впродовж сорока п'яти хвилин, після закінчення яких одній групі людей дали їжу, що містить виключно вуглеводи, інший - вуглеводи і приблизно 30 г білку, а третьою - вуглеводи, білок і лейцин.

Було виявлено, що в групі людей, що приймали їжу, що містить вуглеводи, білки і лейцин, білковий катаболізм знизився, а синтез білків в м'язах збільшився більшою мірою, чим в групі людей, що приймали їжу, що містить вуглеводи і білки, і збільшився в ще більшій мірі, чим в групі людей, що приймали їжу, що містить виключно вуглеводи.

Можливе пояснення цих результатів пов'язане з піковим підвищенням концентрації лейцину в плазмі крові, яку може досягти вільна форма прийнятого з їжею лейцину. Для загальної кількості білка потрібно досить багато часу, щоб переміститися з шлунку в тонку кишку і, нарешті, потрапити в кровообіг. Таким чином, концентрація білків в плазмі крові підвищується повільно і платоподібно.

Навіть при швидкому переварюванні, наприклад сироваткового протеїну, лейцину сироватки може потрібно декілька годин, для того, щоб звільнитися від білку і абсорбуватися в кровообіг. У зв'язку з цим концентрація лейцину в плазмі крові ніколи не досягає високого рівня.
Проте при вживанні їжі, що містить чистий лейцин, він буде швидко всмоктується в кров, досягнувши таким чином своєї пікової концентрації в плазмі крові, що викличе різке збільшення рівня внутрішньоклітинного лейцину і активізацію вище згаданого анаболічного ланцюга.

Заключення

На закінчення ми приходимо до очевидного факту про те, що лейцин сприяє синтезу білку за рахунок збільшення активності mTOR і фосфорилювання білку eIF4G.

Лейцин чинить на синтез білку набагато більший стимулюючий вплив, чим будь-яка інша амінокислота. Встановлено, що синтез білку збільшується також і у відповідь на відносно невеликої дози лейцину в їжі.

Було також виявлено, що додавання лейцину в їжу, що містить велику кількість білку, значно більше сприяє процесу синтезу білку в м'язах.

У будь-якому випадку ще належить визначити, наскільки корисно вживати лейцин спортсменам і бодібілдерам на додаток до їжі з високим вмістом білку для подальшого збільшення м'язової маси в довгостроковій перспективі.

Інші статті по темі :

• Бета - Аланін
• Аланін
• Таурин
• Лейцин
• Карнозин
• Прийом амінокислот з розгалуженим боковим ланцюжком BCAA