Метионин

Общи положения и функции

Метионин (съкратено Met ) е алфа-аминокиселина с химична формула HO 2CCH (NH2) CH2CH2SCH3 и структурната формула, показана на изображението по-долу. Той е класифициран като аполарна аминокиселина и принадлежи към групата на така наречените незаменими аминокиселини .

В еукариотните клетъчни протеини метионинът се поставя във всички N позиции, тъй като съответства на кодона в началото на транслацията в синтеза на протеини.

Заедно с цистеин, метионинът е една от серните протеиногенни аминокиселини.

С изключение на малкото изключения, при които метионинът действа като редокс сензор, е възможно да се определи, че неговите остатъци нямат каталитична роля; напротив, в цистеиновите остатъци тиоловата група може да поеме ролята на катализатор.

Метионинът също съдържа метаболитно активни производни. Най-важното е несъмнено S-аденозил метионин (SAM), кофактор, който играе ролята на метил донор. Някои ензими използват SAM, за да инициират радикална реакция (радикални SAM ензими), фундаментална при бактериалния хемотаксис .

Метионинът (заедно с лизина ) участва в синтеза на карнитин, участва в производството на мелатонин, играе хелираща функция върху някои тежки метали и, ако присъства в достатъчни количества, подкислява рН на урината, като помага за предотвратяване на някои видове бъбречна литиаза.

Трябва да се има предвид, че за производството на ставния хрущял е необходим серен елемент, от който са богати метионин и цистеин. Ако това се окаже недостатъчно, в дългосрочен план могат да възникнат отрицателни ефекти. Освен това при хора, страдащи от ревматоиден артрит, при дефицит на сяра има вероятност да се оплакват от влошаване на тяхното патологично състояние.

Метионин и храни

Метионинът се съдържа в добри количества: в яйца, в сусам, в бразилски орехи, в риба, в месо и в други семена (също и в зърнени култури).

Повечето плодове и зеленчуци, както и бобовите растения, съдържат много малко.

Също така е добре да се помни, че биологичната функция на метионина е подчинена на цистина, следователно, от пластична гледна точка, протеинът може да бъде завършен само когато са налице и двете. Рацемичният метионин понякога се добавя като съставка в храната за домашни любимци.

Ограничения на метионина

Научно е доказано, че намаляването на консумацията на метионин може да удължи живота на някои организми.

Изследване от 2005 г. относно ограничаването на потреблението на метионин, което не е свързано с намаляването на общия калориен прием, доведе до увеличаване на средната продължителност на живота при мишки.

Друго изследване, публикувано в "Nature", показва, че добавянето само на метионин към диетата на плодови мухи, вече подложени на диетични ограничения (също и на други незаменими аминокиселини), са възстановили плодовитостта, без да намаляват увеличаването на средния живот (типично) на ограничаване на калориите). Това накара изследователите да предположат, че метионинът влияе негативно върху живота само в комбинация с други или повече незаменими аминокиселини.

Няколко проучвания показват, че диетичното ограничаване на метионина инхибира патологичните процеси на стареене при мишки и карциногенеза на дебелото черво при плъхове.

При хората диетичното ограничаване на метионина може да се постигне чрез вегетарианска диета. Като се основава напълно на растителни храни, тази диета обикновено е с ниско съдържание на метионин; Въпреки това, някои видове сушени плодове и бобови растения съдържат доста голяма част от него.

Проучване на плъхове от 2009 г. показва, че "в клетките на черния дроб на плъхове хранителната добавка на метионин увеличава митохондриалната продукция на ROS, благоприятствайки оксидативното увреждане на ДНК в митохондриите, това е механизъм, който оправдава "хепатотоксичност."

Въпреки това, тъй като метионинът е незаменима аминокиселина, той никога не трябва да се отстранява от диетата на здрави индивиди; това обаче би увеличило риска от преждевременна смърт. Например, плъхове, хранени с диета без метионин, развиват стеатохепатит (мастен черен дроб) и анемия, освен това те показват загуба на тегло от 2/3 от теглото си само за 5 седмици. Прилагането на метионин може бързо да подобри клиничната картина на дефицит.

Метионинът може също да бъде от съществено значение при обръщане на увреждането на метилацията (вероятно причинено от повтарящи се стресогенни експозиции) върху глюкокортикоидните рецептори в централната нервна система, с незначителни последици за депресивни симптоми.

Други последствия за здравето

Загубата на метионин е свързана със сенилно увеличаване на косата. Недостигът му води до натрупване на водороден пероксид в космените фоликули, намаляване на ефикасността на тирозиназата и постепенна загуба на цвета на косата.

Метионинът е междинно съединение в биосинтеза на цистеин, карнитин, таурин, лецитин, фосфатидилхолин и други фосфолипиди.

Метионин може да бъде получен от хомоцистеин, междинен продукт на синтеза на цистеин, чието натрупване в кръвта се счита за възможен рисков фактор за атеросклероза. Поради това неправилното превръщане на метионина може да доведе до увеличаване на шансовете за сърдечно-съдово увреждане.

Ветеринарни цели

DL-метионин понякога се използва като хранителна добавка за кучета. Тази аминокиселина, която значително намалява рН на урината, би им помогнала да поддържат здравето си, дори и да ядат потенциално замърсена трева. Накратко, в кучето рацемичен метионин намалява възможността за бъбречна литиаза и проявява хелатиращо действие върху тежки метали като живак, олово и кадмий, като ги отстранява от тялото.

Метионинът е известен и с способността си да повишава отделянето на урината в хинидин . Въпреки това, аминогликозидните антибиотици, използвани за лечение на инфекции на пикочните пътища, работят по-добре при алкални условия, така че подкисляването на урината с метионин може да намали неговата ефективност.

Ако кучето следва диета, която сама по себе си подкислява урината, добавката с метионин е противопоказана.

Метионинови добавки

Въпреки споровете за предполагаемите ефекти на метионина в областта на здравето, аминокиселината обикновено се продава като хранителна добавка.

Метионинът се предлага на потребителите за неговата прекурсорна функция на SAM (S-аденозил метионин) и за неговия каталитичен ефект в реакциите на метилиране. На практика добавките на метионин трябва да насърчават елиминирането на метаболитни отпадъчни продукти; нещо като пречиствател, който засяга лекарства, хормони и др.

Като продукт, който подкислява урината, метиониновите добавки често се свързват с боровинките, за да се предотврати или опита да се лекуват инфекции на урината (като цистит); освен това, тя предотвратява образуването на камъни в бъбреците, които се развиват в присъствието на основна урина (калциеви фосфати, калциев карбонат, магнезиев фосфат и струвит).

Метиониновите добавки се продават също като средства за укрепване на косата и ноктите; Структурният ефект се дължи на способността на метионина да образува свързани със сяра вериги, и, според някои проучвания, неговото предположение може да ускори растежа му.

Много други функции също се приписват на интегрирането на тази аминокиселина; въпреки това много от тях не са доказани. Всъщност, ако метаболитните последствия на тази аминокиселина и нейните производни са ясни, не е ясно дали увеличаването на циркулиращите нива може да повлияе положително на относителните физиологични процеси.

Очевидно е, че като аминокиселина, присъстваща особено в храни от животински произход, но с дефицит на растителен тип, метионинът се препоръчва особено в случая на веганска диета, за да се гарантира минималния препоръчителен прием.

Метионин обикновено се предлага в капсули от 500 mg, които се приемат веднъж дневно и далеч от хранене; търговските организации предполагат, че е свързан с някои витамини от група В (кобаламин, пиридоксин и фолиева киселина) за насърчаване на физиологичния синтез на ставния хрущял.

Допълнен със селен, метионинът се използва като органична форма на този минерал с потенциална антиоксидантна активност.