Аминокислоты используются в синтезе

Важная и проверенная информация на тему: "аминокислоты используются в синтезе" от профессионалов для спортсменов и новичков.

АМИНОКИСЛО́ТЫ

  • В книжной версии

    Том 1. Москва, 2005, стр. 612

    Скопировать библиографическую ссылку:

    АМИНОКИСЛО́ТЫ, ор­га­нич. со­еди­не­ния, со­дер­жа­щие кар­бок­силь­ные COOH и ами­но­груп­пы NH 2

    . Ис­клю­че­ние со­став­ля­ет про­лин. Об­ла­да­ют свой­ст­ва­ми и ки­слот и ос­но­ва­ний. В за­ви­си­мо­сти от по­ло­же­ния ами­но­груп­пы в уг­ле­род­ной це­пи от­но­си­тель­но кар­бок­силь­ной груп­пы раз­ли­ча­ют α -, β -, γ — и др. А. У ω -А. ами­но­груп­па на­хо­дит­ся на кон­це це­пи. Уча­ст­ву­ют в об­ме­не азо­ти­стых ве­ществ всех ор­га­низ­мов, яв­ля­ясь ис­ход­ны­ми со­еди­не­ния­ми при био­син­те­зе бел­ков, пеп­ти­дов, пу­ри­но­вых и пи­ри­ми­ди­но­вых ос­но­ва­ний, ря­да ви­та­ми­нов, пиг­мен­тов, ал­ка­лои­дов и др.

    Биосинтез аминокислот

    Пути биосинтеза формирующих белок аминокислот (протеиноген-ных) довольно сложны, многоплановы (одна и та же аминокислота может синтезироваться разными способами) и могут существенно отличаться у разных организмов. Тем не менее существует довольно большое количество закономерностей в этих процессах, и для удобства все 20 протеиногенных аминокислот можно разделить на 5 биосинтетических семейств. Для принадлежащих к одному семейству аминокислот характерно наличие общих предшественников, которые образуются в ЦТК, в процессе гликолиза, в ходе пентозофосфатных путей.

    Заменимые аминокислоты синтезируются с помощью довольно простых реакций, в то время как пути биосинтеза незаменимых аминокислот очень сложны. К незаменимым для белых крыс аминокислотам относятся: валин, изолейцин, лейцин, треонин, метионин, лизин, фенилаланин, триптофан, гистидин и аргинин. Восемь из десяти перечисленных аминокислот не синтезируются также организмом человека, являются ли гистидин и аргинин незаменимыми для человека, остается спорным.

    Биосинтез аминокислот семейства глутамата. К этому семейству относятся: глутамат, глутамин, пролин, и аргинин. Первые две аминoкислоты образуются из a-кетоглутарата, а аминогруппы берут свое начало из молекул аммиака (рис. 16.3). Пролин синтезируется из глутамата в ходе четырех реакций: g-карбоксильная группа глутамата реагирует с АТР, образуя ацилфосфат. Последний восстанавливается с участием NADРH до альдегида, а затем в ходе самопроизвольной дегидратации преобразуется в циклическое соединение — пирролин-карбоксилат. Этот продукт восстанавливается при участии NADPH в пролин (рис. 16.4).

    Синтез аргинина (рис. 16.5) также осуществляется из глутамата, который вначале ацетилируется по аминогруппе, а затем подвергается уже описанным выше реакциям фосфорилирования и формирования полуальдегида. Однако g-полуальдегид N-ацетилглутамата не циклизуется, как в пути биосинтеза пролина, а трансаминируется с участием глутамата (Glu). В результате этой реакции образуется a-кетоглутарат (КГ) и N-ацетилорнитин. Последний подвергается деацетилированию с образованием орнитина. Орнитин превращается в аргинин в ходе нескольких реакций, представленных в цикле мочевины.

    [3]

    Биосинтез аминокислот семейства аспартата.

    К семейству аспартата относятся: аспартат, аспарагин, лизин, треонин, изолейцин и метионин. Пять последних аминокислот из этого состава синтезируются из аспартата, который, в свою очередь, образуется из оксалоацетата—промежуточного продукта ЦТК — в ходе реакции трансаминирования. Донором аминогруппы при этом выступает глутамат (рис. 16.6).

    Аспартат служит предшественником для синтеза аспарагина, причем у многих бактерий может осуществляться прямое аминирование аспартата в АТР-зависимой реакции с участием аспарагинсинтетазы (16.2).

    В клетках млекопитающих осуществляется другая реакция (рис. 16.6), в которой донором аминогруппы при образовании аспарагина выступает глутамин.

    Лизин, метионин и треонин синтезируются из производных аспартата (рис. 16.7), а изолейцин — из треонина.

    Лизин в клетках бактерий и растений синтезируется в ходе альдольной конденсации полуальдегида аспарагиновой кислоты и пирувата с последующим восстановлением, присоединением остатка сукцината, трансаминированием с участием глутамата, внутримолекулярной перестройкой и декарбоксилированием. В клетках грибов используется другой путь биосинтеза лизина — из a-кетоглутарата и ацетил-СоА.

    Углеродный скелет метионина формируется из гомосерина, атом серы происходит от цистеина, а донором метильной группы служит N-метилтетрагидрофолиевая кислота.

    Треонин служит источником четырех из шести углеродных атомов в молекуле изолейцина. На первой стадии синтеза треонин дезаминируется, превращаясь в 2-кетобутират, затем взаимодействует с пируватом, подвергается структурным перестройкам и реакции трансаминирования, в которой донором аминогруппы выступает глутамат.

    Биосинтез аминокислот семейства пирувата. Из пирувата синтезируются: аланин, валин и лейцин.

    Аланин образуется в реакции трансаминирования, где донором аминогруппы служит глутамат (рис. 16.8). Синтез валина и лейцина имеет несколько общих стадий и начинается с образования ацетолактата. Этот метаболит формируется из двух молекул пирувата: одна из них декарбоксилируется, и образованный активный ацетат переносится на вторую молекулу (рис. 16.8). Эту реакцию катализирует ацетолактат-синтаза при участии тиаминпирофосфата. 2-Ацетолактат восстанавливается в диоксиизовалериановую кислоту, что сопровождается миграцией метильной группы. Диоксиизовалерат дегидратируется в 2-кетоизовалерат. Этот продукт может превращаться в валин в реакции трансаминирования с участием глутамата, а также конденсироваться с ацетил-СоА и в ходе нескольких реакций (изомеризация, восстановление, декарбоксилирование, трансаминирование) преобразовываться в лейцин. Донором аминогруппы в образовании лейцина также является глутамат (рис. 16.8).

    Биосинтез аминокислот семейства серина

    . В семейство входят серин, цистеин и глицин. Предшественником этих аминокислот является 3- фосфоглицерат — промежуточный продукт гликолиза.

    3-Фосфоглицерат окисляется в 3-фосфогидроксипируват, а затем аминируется с участием глутамата в 3-фосфосерин и дефосфорилируется в серин (рис. 16.9). Существует и альтернативный путь, когда отщепление фосфатной группы происходит до реакции окисления:

    Серин служит субстратом для синтеза глицина и цистеина. При образовании глицина b-углеродный атом боковой цепи серина акцептируется переносчиком одноуглеродных фрагментов — кофактором тетрагидрофолиевой кислотой при участии фермента серин-гидроксиметил-трансферазы (рис. 16.9). Существует и другой путь синтеза глицина: из СО2, NH + 4 и метилентетрагидрофолиевой кислоты, который катализируется глицин-синтазой.

    Читайте так же:  Рейтинг жиросжигателей для мужчин 2018

    Превращение серина в цистеин связано с замещением атома кислорода боковой цепи на атом серы, донором которого является метионин. Вначале метионин в серии АТР-зависимых реакций, где образуется его активированная форма (S-аденозилметионин), теряет метильную группу при атоме серы и превращается в гомоцистеин:

    Затем гомоцистеин взаимодействует с серином, образуя цистатионин, который расщепляется цистатионин-g-лиазой на цистеин и a-кетобутират (рис. 16.9).

    У некоторых микроорганизмов существует альтернативный путь синтеза цистеина, где донором атома серы служит сероводород. В этом случае серин вначале ацетилируется за счет ацетил-СоА (катализирует реакцию серинтрансацетилаза), а затем ацетилсерин взаимодействует с сероводородом при участии О-ацетилсерин-сульфгидролазы:

    Биосинтез аминокислот семейства пентоз. Принадлежащие к этому семейству аминокислоты (гистидин, триптофан, фенилаланин и тирозин) синтезируются при участии пятиуглеродного промежуточного соединения пентозофосфатных путей — рибозо-5-фосфата, на основании чего их и объединяют в семейство пентоз. На рис. 16.10 показаны пути преобразования рибозо-5-фосфата, приводящие к формированию соединений, из которых синтезируются названные аминокислоты.

    Процесс биосинтеза гистидина довольно сложен и осуществляется с участием 5-фосфорибозил-1-пирофосфата, АТР и глутамина. На рис. 16.10 в составе молекулы гистидина показано происхождение атомов углерода и азота: один атом азота имидазольного кольца происходит из амидной группы глутамина, другой атом азота и один из углеродных атомов кольца берут начало от АТР, а остальные углеродные атомы ведут происхождение от 5-фосфорибозил-1-пирофосфата.

    Биосинтез ароматических аминокислот начинается со стадии конденсации эритрозо-4-фосфата с фосфоенолпируватом. Образующееся семиуглеродное соединение (7-фосфо-2-кето-3-дезокси-D-арабиногептулозо-нат) дефосфорилируется, циклизуется, дегидратируется и восстанавливается при участии NADPH в шикимовую кислоту. Шикимовая кислота претерпевает еще одну конденсацию с фосфоенолпируватом и после элиминирования остатка фосфорной кислоты превращается в хоризмовую кислоту (рис. 16.11). Хоризмат служит основным предшественником пути биосинтеза триптофана, который изображен на рис. 16.11.

    Хоризмовая кислота используется также для синтеза фенилаланина, т. е. на этапе ее формирования пути биосинтеза двух незаменимых ароматических аминокислот — триптофана и фенилаланина — расходят-ся (отсюда и название хоризмата, которое происходит от греческого слова, означающего «вилка»).

    Фенилаланин образуется в ходе трех последовательных реакций: изомеризации хоризмата в префенат, дегидратирования и декарбоксилирования префената в фенилпируват и трансаминирования фенилпирувата с участием глутамата.

    Заменимая кислота тирозин может синтезироваться из фенилаланина путем его гидроксилирования с участием фенилаланин-4-моноокси-геназы, а также из префеновой кислоты после ее декарбоксилирования и аминирования.

    Таким образом, биосинтез аминокислот обходится клетке достаточно дорого. Неудивительно поэтому, что данный процесс в каждом организме (клетке) подвержен очень сложной регуляции (глава 19), которая, с одной стороны, определяется сложностью и разветвленностью самого биосинтеза протеиногенных аминокислот, а с другой стороны, должна обеспечить строгую экономию клеточных ресурсов (энергии, восстановительных эквивалентов, строительных блоков). Закономерным представляется и тот факт, что при наличии экзогенных аминокислот, клетки микроорганизмов, в частности, не осуществляют их синтез самостоятельно, а используют готовые формы.

    Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

    Что такое аминокислота

    Что такое аминокислота?

    Аминокислоты являются основным «строительным материалом» для синтеза специфических тканевых белков, ферментов, пептидных гормонов и других физиологически активных соединений. Помимо того, что аминокислоты образуют белки, некоторые из них:

    Выполняют роль нейромедиаторов или являются их предшественниками. Нейромедиаторы — это химические вещества, передающие нервный импульс с одной нервной клетки на другую. Таким образом, некоторые аминокислоты необходимы для нормальной работы головного мозга.

    Аминокислоты способствуют тому, что витамины и минералы адекватно выполняют свои функции.

    Некоторые аминокислоты непосредственно снабжают энергией мышечную ткань.

    Основные группы аминокислот

    В природе обнаружено свыше 20 аминокислот. Многие растения и бактерии могут синтезировать все необходимые им аминоксилоты из простых неорганических соединений.

    Большинство аминокислот синтезируются в теле человека и животных из обычных безазотистых продуктов обмена веществ и усвояемого азота – этот так называемые «заменимые» аминокислислоты.

    Заменимые аминокислоты: аланин, аргинин, аспарагин, аспарагиновая кислота, глицин (гликокол), глутамин, глутаминовая кислота, пролин, серин, тирозин, цистеин (цистин), цитруллин, гамма-аминомасляную кислоту, орнитин, таурин.

    Частично заменимые аминокислоты: аргинин и гистидин.

    Отличаются они от остальных тем, что организм может использовать их вместо, соответственно, метионина и фенилаланина для производства белка.

    Существуют также аминокислоты, которые не синтезируются в организме человека, но необходимы для нормальной жизнедеятельности. Это — «незаменимые» аминокислоты.

    Незаменимые аминокислоты: валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, фенилаланин, триптофан, лизин

    Они должны поступать в организм с пищей. Процесс синтеза белков постоянно идет в организме. В случае, когда хоть одна незаменимая аминокислота отсутствует, образование белков приостанавливается. Отсутствие или недостаток незаменимых аминокислот приводит к остановке роста, падению массы, нарушениям обмена веществ, при острой недостаточности — к гибели организма. Оптимальное содержание незаменимых аминокислот в пищевом белке зависит от возраста, пола и профессии человека, а также от других причин. Примерная суточная потребность взрослого человека в каждой из незаменимых аминокислот составляет в среднем около 1 г. Поступление в организм незаменимых аминокислот определяется количеством и аминокислотным составом пищевых белков. Это следует учитывать для организации правильного общественного питания и составления рационов для разных возрастных и профессиональных групп населения. Потребность в пищевом белке может быть полностью покрыта за счёт смеси аминокислот. Этим пользуются в лечебном питании.

    Говоря о том, что одни аминокислоты «незаменимые», а другие — «заменимые», не следует упускать из виду общую биологическую значимость и незаменимость всех 20 аминокислот. Более того, можно даже заключить, что как раз «заменимые» аминокислоты более важны для клетки, чем «незаменимые», поскольку утрата способности организма (например, организма человека) синтезировать определенные аминокислоты представляется в эволюционном отношении более естественной в отношении менее важных аминокислот. Пищевые потребности в тех или иных соединениях свидетельствуют о том, что зависимость от внешнего источника метаболитов может оказаться более благоприятной для выживания организма, чем способность организма синтезировать эти соединения. В зависимости от строения молекулы аминокислоты относятся к L- или D-формам. Аминокислоты, полученные химическим синтезом, состоят из равных количеств L- и D-форм. D-форма практически всех аминокислот не усваивается организмом, за исключением метионина, который хорошо используется животными в обеих формах. Большинство же природных аминокислот и все аминокислоты, выделенные из белков тканей животных и высших растений, по типу строения относятся к L-ряду.

    Читайте так же:  Креатин сколько грамм в день

    Аминокислоты широко используются в современной фармакологии. Являясь не только структурными элементами белков и других эндогенных соединений, они имеют большое функциональное значение. Некоторые из них выступают в качестве нейромедиаторных веществ. Некоторые аминокислоты нашли самостоятельное применение в качестве лекарственных средств.

    Аминокислоты применяют также в качестве парентерального питания больных, то есть минуя желудочно-кишечный тракт, с заболеваниями пищеварительных и других органов; а также для лечения заболеваний печени, малокровия, ожогов (метионин), язв желудка (гистидин), при нервно-психических заболеваниях (глутаминовая кислота и т. п.). Аминокислоты применяются в животноводстве и ветеринарии для питания и лечения животных, а также в микробиологической, медицинской и пищевой промышленности.

    Важно принимать аминокислоты с кофакторами, которыми обычно являются витамины, минеральные соли или другие питательные вещества, которые помогают аминокислотам в ходе процессов метаболизма в организме человека. Также важно принимать аминокислоты в комплексе, а не просто какую-то одну аминокислоту, поскольку в действие аминокислот вовлечены сложные метаболические пути, для которых необходимы разные кофакторы и другие аминокислоты.

    Аминокислоты и их производные.

    С 2005 года на российском рынке представлен один из лидеров по производству аминокислот и их производных — компания WIRUD Co. Ltd (China), входящая в состав азиатского производственного подразделения немецкой фармацевтической компании WIRUD GmbH (Germany). Данная компания предлагает полный спектр аминокислот со склада в Москве и Санкт — Петербурге. Благодаря переносу производства из Европы в Китай компания WIRUD приобрела конкурентоспособность по всем позициям, не изменяя своим принципам гарантированного европейского качества. Многие партнеры в США, Канаде и Объединенной Европе дали самую высокую оценку по качеству продукции WIRUD Co.Ltd (China). В Российской Федерации и странах СНГ компания WIRUD приобрела большой авторитет на рынке среди производителей детского питания, медикаментов, биологически активных добавок и кормов для животных.

    Холдинговая Компания WIRUD была основана в Германии в конце прошлого столетия как фармацевтическая компания, обеспечивающая потребности фармацевтической индустрии новейшими технологиями, инженерными решениями в области разработки новых лекарственных средств и высококачественным сырьем для их производства. Вслед за веяниями времени, когда всё внимание сконцентрировано на заботе о здоровье, фармацевтические технологии стали все чаще использоваться в производстве продуктов питания, биологически активных добавках и средств индивидуального ухода. Производство полного спектра аминокислот охватывают в себе использование самых передовых технологий и сочетания компонентов высшего качества.

    Производство аминокислот.

    Область применения: кормовые, пищевые добавки, приправы, и фармацевтическая и парфюмерная промышленность. Из 20 аминокислот – 8 (изолейцин, треонин, лейцин, лизин, метионин, триптофан, валин, фенилаланин) незаменимы для человека. Для сельскохозяйственных животных еще гистидин и аргинин. Цистеин предотвращают пригорание пищи, улучшает качество хлеба, усиливает запах пищи. Глицин используется при производстве напитков (обладает сладковатым вкусом). Глутаминовая кислота – для усиления вкуса и консервирования пищи. Ряд аминокислот используют в медицине.

    Получение аминокислот возможно химическим синтезом, гидролизом природного белкового сырья и в биотехнологических процессах. Химический синтез дает рацемат – продукт, содержащий как L-, так иD-изомеры, обладающими токсичностью. Получение аминокислот из гидролизатов растительного и животного происхождения связано с многоступенчатой и дорогостоящей очисткой. Биотехнологическое получение аминокислот включает в себя прямую микробную ферментацию, а также микробиологический или ферментативный синтез из предшественников.

    Продуценты аминокислот: различные микроорганизмы родов Bacillus,Mikrobacterium,Brevibacteriumи др. Классификация микроорганизмов: дикие штаммы, ауксотрофные штаммы, регуляторные мутанты и ауксотрофные регуляторные мутанты. Промышленные штаммы несут несколько мутаций, затрагивающих механизмы регуляции целевой аминокислоты и ее предшественников.

    Для получения аминокислот валина, аланина, глутамина, пролина можно применить природные штаммы и усилить у них продукцию аминокислот условиями ферментации.

    Ауксотрофные мутанты используют для синтеза аминокислот, которые являются конечными продуктами разветвленных цепей метаболических реакций аминокислот. Иногда получают мутанты с частично нарушенной регуляцией биосинтеза для увеличения выхода. Такие организмы называются регуляторными мутантами.

    Регуляторные мутанты отбирают по устойчивости к аналогам аминокислот. Аналоги аминокислот выступают в роли искусственных ингибиторов ферментов, одновременно обеспечивая биосинтез аминокислот, и подавляют процесс их включения в белки.

    Производственные биотехнологические процессы получения аминокислот осуществляются в условиях глубинной аэробной периодической ферментации. Скорость синтеза аминокислот не совпадает во времени со скоростью роста производственной культуры.

    Максимальный выход аминокислоты наступает тогда, когда прирост биомассы практически прекращается. Поэтому питательная среда на начальном периоде ферментации должна способствовать сбалансированному росту клеток, а на втором – условия для синтеза целевой аминокислоты. В качестве источника углерода и энергии используют сахаросодержащие субстраты. В качестве источника азота – соли аммония, нитраты, азот. В состав среды входят: углерод, азот, фосфаты, стимуляторы роста (витамины, дрожжевой экстракт), антибиотики, ПАВ. Весь процесс проходит в стерильных условиях. После ферментации клетки отделяют от раствора, который далее очищают от примесей и взвешенных частиц с помощью сорбционных методов, а затем идет процесс разделения и очистки в зависимости от области применения конечного продукта.

    Читайте так же:  Л карнитин рейтинг топ лучших

    Для пищевой, фармакологической промышленности аминокислоты получают в виде кристаллических препаратов; для кормовых и технических целей – используют сконцентрированную культуральную жидкость.

    Видео (кликните для воспроизведения).

    Субстраты 1-го поколения – углеводы.

    Для получения белка в промышленных масштабах используют углеродосодержащее сырье – различные отходы пищевой, целлюлозной промышленности, переработки растительного сырья (древесина, солома, торф и др.), которые содержат моно- и дисахара, органические кислоты, спирты, минеральные элементы, то есть представляют сложные многокомпонентные субстраты. В качестве продуцентов ввиду сложности состава субстрата используют штаммы, способные усваивать пентозы и гексозы, и устойчивые к присутствию спиртов, фурфурола и других продуктов гидролиза растительного субстрата. Для этих целей используют дрожжи рода Candida (utilis, scottii, tropicalis). Дрожжи утилизируют углеродосодержащие компоненты гидролизатов в следующей последовательности: глюкоза, уксусная кислота, манноза, ксилоза, галактоза, арабиноза. При совместном выращивании scottii и tropicalis используют две схемы соединения ферментационных аппаратов: двухступенчатая последовательная и параллельно- последовательная.

    В первом случае используют неразбавленный гидролизат (сусло) с концентрацией редуцирующих веществ 30-35 г/л. В первом ферментере утилизируется около 70 % редуцирующих веществ, за счет легкоусвояемых гексоз до остаточной концентрации 10-15 г/л. Дрожжи выделяют из суспензии и подвергают дальнейшей обработке до получения готового продукта; а отделенная культуральная жидкость поступает во второй аппарат. В нем оставшиеся пентозы утилизируются другими штаммами дрожжей, селективными по отношению к пентозам.

    Во втором случае применяют два последовательно соединенных ферментера. В первый поступает разбавленное сусло с концентрацией редуцирующих веществ около 15-18 г/л, в нем утилизируются гексозы. Затем дрожжевая суспензия идет во второй аппарат для доутилизоции оставшихся сахаров. Общий выход дрожжей достигает при этом 70-80 % по отношению к редуцирующим веществам.

    Культивирование проводят в аппаратах эрлифного типа объемом 300-600 м 3 с вводом воздуха в нижнюю зону аппарата. В результате насыщения питательной среды воздухом образуется газожидкостная эмульсия, циркулирующая по всему объему, обеспечивающая эффективное перемешивание среды. Рабочий объем составляет около 70 % от общего объема.

    Процесс выращивания дрожжей осуществляется в непрерывном режиме при скорости потока среды, равной 0,2-0,25 ч -1 , pH 4,2-4,6;температура среды 30-35ºС. Отклонение pH в кислую сторону, в ходе ферментации дрожжей автоматически корректируется аммиачной водой. Для отвода тепла используют теплообменники в виде змеевиков. Концентрация суспензии дрожжей 20-40 г/л влажностью 75 % поступает на дальнейшую переработку (ферментация, сепарация, сушка). С целью обогащения дрожжевой биомассы витамином D2 дрожжи облучают ультрафиолетом, в результате чего эргостерин превращается в витамин. Сгущенную суспензию прокачивают по кварцевым трубкам. В составе биомассы дрожжей (%): белок – 43-58, липиды – 2-3, углеводы – 11-23, зола — 11, остаточная влажность – не более 10. Выход составляет 46-48 %. Это соответствует выходу 240 кг АСБ дрожжей с 1 т отходов.

    Перспективным является использование новых продуцентов не только дрожжей, но и грибов, бактерий, обладающих высокой скоростью роста и более разнообразным набором аминокислот.

    Субстраты 2-го поколения – жидкие углеводороды.

    Микроорганизмы утилизируют практически все классы углеводородов (дизельные фракции, жидкие парафины, и другие нефтепродукты). С более высокой скоростью утилизируются углеводороды нормального строения с длиной углеродной цепи С11-С18.

    В качестве продуцентов используются дрожжи рода Candida (scottii, maltosa).

    Углеводороды проникают в микробные клетки через клеточную стенку по градиенту концентрации, образуя:

    спирты → альдегиды → кислоты.

    При использовании углеводородов в качестве субстрата допустимое содержание ароматических углеводородов не более 0,01. Парафины не растворяются в воде, поэтому культивирование осуществляется в эмульсии, с размером капель не более 5 мкм. Получается четырехфазная система («газ – жидкость – жидкие углеводороды – микробные клетки»). В среду культивирования вносят макро-, микроэлементы, ПАВ для снятия поверхностного натяжения. Содержание парафинов 3-5 %. Расход воздуха составляет 20-50 м 3 на 1 кг АСВ дрожжей.

    Процесс получения белка на жидких углеводородах осуществляется в ферментах типа Б-50, представляющих собой 12-секционный аппарат. Каждая секция имеет перемешивающее устройство. В 1-9 секциях идет активный рост при непрерывной подачи субстрата. В остальных подача субстрата прекращается и происходит окисление и доутилизация дрожжами остальных углеводородов. Субстрат при таких условиях полностью утилизируется, отвод тепла идет с помощью теплообменника. Время пребывания культуры в аппарате около 8 ч, pH — 4-4,5, температура – 32-34ºС, производительность процесса – 27 т/сут. Состав готового продукта: протеин – 60 %, жиры – 5 %, углеводы – 10-20 %, зола, влага – 10 %, витамин D – до 4000 м.е. и витамины группы B.

    Ограничения: стоимость равна стоимости соевой и рыбной муки, то есть дорого.

    Субстраты 3-го поколения – газообразные углеводороды, углекислота, водород.

    Перспективными видами сырья для микробного белка принято считать спирты, природный газ, водород. Наиболее перспективные субстраты: C2H5OH,CH3OH.

    В качестве продуцентов используются дрожжи (Candida), и бактерии (Pseudomonas,Methylomonas).

    Усвоение метанола включает три стадии:

    Преимущества метанола: хорошо растворяется в воде, отсутствие канцерогенных примесей, что позволяет легко удалять его остатки из продукта на стадии высушивания, низкое тепловыделение; недостатки: горючесть, образование с воздухом взрывоопасных смесей, токсичность.

    Читайте так же:  Креатин плюсы и минусы

    Питательная среда содержит: спирт 8-10 г/л, макро- и микроэлементы, витамины, источник азотного питания, дрожжевой экстракт (50 мг/л).

    Температура культивирования составляет 34-37ºС, pH– 4,2-4,6. Расход метанола на синтез биомассы составляет около 2,5 т/т. Получаемые на метаноле дрожжи имеют следующий состав (%): протеин – 56-62, липиды – 5-6, нуклеиновые кислоты – 5-6, зола – 7-11, влажность – не выше 10.

    Аппараты: струйные, аппараты с жидкой фазой с эжекционными устройствами.

    Использование метана. Достоинства: низкая стоимость, доступность, отсутствие примесей ингибирующих рост микроорганизмов, большие выходы биомассы. В качестве продуцентов используютPseudomonas,Methanomonas,Micobacterium.

    Недостатки: метан поступает из газовой фазы и имеет низкую растворимость, поэтому скорость растворения его в культуре является лимитирующим фактором, определяющим скорость роста продуцента.

    Используют метанотрофы и 5-6 видов гетеротрофов, которые утилизируют продукты неполного окисления метана. Для микробного окисления метана требуется большое количество кислорода (в 5 раз больше, чем на углеводах), поэтому проведение процесса ферментации требует сложного аппаратурного оформления(температура – 34-38ºС, pH — 7). Ввиду взрывоопасности процесс проводят при избытке метана и недостатке кислорода.

    Аппараты со струйным диспергированием газовой среды. Степень утилизации субстрата – 95 %.

    Биомасса (%): протеин — 75, нуклеиновые кислоты — 10, липиды — 5, зола — 10, влажность – не выше 10.

    К перспективным продуцентам белка можно отнести фотоавтотрофные организмы, использующие в качестве углеродного источника углекислоту, а энергии – свет. Процесс прироста биомассы водорослей идет за счет фотосинтеза.

    Продуценты: Chorella, цианобактерии рода Spirulina. Они способны фиксировать атмосферный азот. Биомасса Spirulina содержит (%): до 70 белка, полноценного аминокислотного состава, 19 углеводов, 4 нуклеиновых кислот, 4 липидов, 6 пигментов и 5 золы. Клеточная стенка легко переваривается. Биомасса является полноценным пищевым продуктом, содержащий высокий уровень переваримого белка и низкий уровень нуклеиновых кислот.

    Использование в качестве продуцента хемолитоавтотрофных микроорганизмов (водорослей), которые используются в качестве источника углерода, утилизируют углекислоту, отличается быстрым ростом, высоким содержанием белка полноценного по аминокислотному составу. Вместе с тем данная технология по ряду показателей имеет ограничения аналогично способу получения белка на метане.

    Аминокислоты — что это и как принимать.

    Аминокислотами называют органические вещества, состоящие из углеводородного скелета в комплексе с двумя группами: аминной плюс карбоксильной. Наличие последних двух радикалов является причиной наличия уникальных свойств, которые одновременно обладать свойствами кислот либо щелочей: 1-вые обусловлены наличием карбоксильной группы, 2-рые — наличием аминогруппы.

    Незаменимые аминокислоты эффективно используются в качестве строительного материала для белков, необходимых нашему организму, для образования мышц, сухожилий, связок, кожи и волос. Они способствуют повышению эффективности тренировок в комплексе с наращиванием мышечной массы. Аминокислоты эффективно способствуют быстрому восстановлению и избавлению от болей после интенсивных тренировок. Отметим, что затраты, связанные с усвоением данного «строительного материала», достаточно высоки. Следовательно, процесс эффективно и непосредственно способствует снижению веса.

    Аминокислоты в организме человека

    Перейдем к рассмотрению влияния аминокислот для спортсменов для физических упражнений в целом. Для каждого человека, предпочитающего активный образ жизни, именно АК являются важными участниками протеинового обмена. Они участвуют в строительстве протеинов, способствующих наращиванию мышечной массы: от скелетной до печеночной, от мышечной до соединительной ткани. Некоторые непосредственно участвуют в обмене веществ. Аргинин – участник орнитинового цикла мочевины, являющегося уникальным механизмом, способствующим обезвреживанию аммиака, который способен образовываться в печени во время переваривания белков.

    Тирозин участвует в синтезе катехоламинов – адреналина и норадреналина – гормонов, поддерживающих в тонусе сердечно-сосудистую систему, реагируя мгновенно на возникновение стрессовых ситуаций.

    [2]

    Аминокислота триптофан является предшественником мелатонина, являющегося гормоном сна, образующегося в области эпифиза, являющегося шишковидным телом головного мозга. При нехватке данного элемента происходит усложнение процесса засыпания, развитие бессонницы и иных заболеваний, связанных с ней.

    Содержание в продуктах

    Принимаемый нами комплекс аминокислот способствует поддержанию нормального азотистого равновесия. Достающийся здоровым людям с пищей азот при нормальном рационе питания, равняется выделяемой мочевине, аммониевым солям. После сложного заболевания либо при растущем организме происходит нарушение равновесия и сдвиг баланса в сторону несколько меньшего выведения азота в сравнении с полученным. С отрицательным балансом сталкиваются при старении организма, в связи с голоданием либо недостатком белков.

    Аминокислоты bcaa созданы для восполнения недостатка конкретных веществ. Хотя получать элементы в натуральной форме также необходимо, что обеспечивается сбалансированным питанием. Наш организм не обходится без белковой пищи. К наиболее полноценным белкам относят молоко, а ценность растительного белка гораздо ниже. Благодаря правильному комбинированию продуктов можно добиться обеспечения необходимого количества важных для нас 20 аминокислот,например, благодаря смеси бобов и кукурузы. В этих продуктах содержится органичное сочетание необходимых веществ. Для получения суточной нормы достаточно 500-т грамм молочных продуктов, не забывая и о другой еде.

    Аминокислоты в спортивном питанииэффективны в качестве незаменимого источника восполнения энергии и содержатся в следующих продуктах:

    Лейцин: от орехах до нешлифованного, бурого риса, от соевой муки до чечевицы, от овса до всех семян.

    Фенилаланин: от молочных продуктов до авокадо, от бобовых до семечек и орехов. Образуется в процессе распада аспартама — сахарозаменителя, зачастую используемого в пищевых продуктах.

    Валин аминокислота: от всех молочных продуктов до соевого протеина, от зерновых до грибов и арахиса.

    Триптофан: от овса до бобовых, от молока до творога, от йогурта до кедровых орешков, от арахиса до кунжута и семечек.

    Читайте так же:  Креатин моногидрат в капсулах

    Изолейцин: от орехов, особенно миндаля и кешью, до всех семян, от ржи до сои, от гороха до чечевицы.

    Лизин аминокислота: от сыра до молочных продуктов, от пшеницы до картофеля.

    Метионин: от чечевицы до фасоли, от чеснока до лука, от сои до бобов, от всех семян до молочных продуктов.

    [1]

    Треонин: от молока до йогурта, от творога до сыра, от зелёных овощей до зерновых, от бобов до орехов.

    Аргинин: от тыквенных семечек до кунжута, от арахиса до изюма, от швейцарского сыра до шоколада.

    Гистидин: от молочных продуктов до риса, от пшеницы до ржи, от соевых бобов до арахиса.

    Дозировка и правила приема

    Производители обязаны указывать, как принимать аминокислоты, размещая информацию на упаковке. Этих рекомендаций следует придерживаться. Хотя иногда можно допускать превышение дозировки, пятью граммами редко ограничиваются. Для организма подобная поддержка окажется практически незаметной. Спортсменам, занимающимся силовыми видами, рекомендуется прием от 20-ти до 30-ти грамм комплексных АК ежесуточно.

    Анализ на аминокислоты показывает, что с указанным выше количеством добавок можно добиваться поддержания мускулатуры и прочих положительных эффектов. Желательно прием суточной дозы осуществлять в несколько приемов, чтобы добиться более полного усвоения спортивного питания.

    Как же принимать аминокислоты всаа?

    До начала тренировки. Это важно для наполнения крови свободными АК и сбережения мышечных волокон от распада в связи с силовыми нагрузками.

    В период тренировки. В течение получаса интенсивных занятий организм практически остается без энергетических запасов. Благодаря приему АК можно эффективно поддержать работу тела.

    По завершении тренировки. Это поможет снизить воздействие катаболических процессов, уберечь мышцы, подкормить их для восстановления.

    В те дни, когда спортсмен делает перерыв между занятиями, принятие АК способствует остановке процесса распада мышечных волокон и поддержке нормального уровня свободных АК. Например, габа аминокислотаспособствует снятию нервного напряжения, оказанию хорошего тонизирующего и успокаивающего эффекта. В целебных целях с помощью данного биогенного вещества улучшают половую дисфункцию, благодаря оказанию сильного релаксирующего влияния.

    Для чего нужны аминокислоты в спорте? Существуют комплексные формы, а также изолированные, содержащие единственную АК. Физически активным людям рекомендуется прием незаменимых аминокислот. Они пособствуют значительному повышению работоспособности организма, при сохранении собственных ресурсов. Норма приема соответствует вашим индивидуальным потребностям. Это особенно касается подростков, что обусловлено активным развитием организма.

    Важно для спортсменов обеспечивать увеличенную дозу данных веществ. Необходимость в незаменимых АК связана с восполнением энергетических запасов, обусловленных интенсивными занятиями. Прием пищевых добавок осуществляется исключительно после консультации с врачом. Продажа добавок осуществляется без рецепта. Не следует заниматься бесконтрольным приемом подобных препаратов. Гораздо эффективней будет употребление этих веществ в натуральной форме.

    Если в рацион включать полноценно здоровую пищу, в сочетании с активным образом, можно прекрасно обходиться без пищевых добавок. При этом функционирование организма будет безукоризненным, работа органов будет происходить без единого сбоя.

    Норма потребления АК соответствует индивидуальным особенностям. Об их недостатке можно судить по следующим симптомам:

    От потери аппетита до общей слабости;

    От головокружений до постоянной сонливости;

    От ослабления иммунитета до анемии;

    От выпадения волос до ухудшения состояния кожи;

    От замедления роста до задержек в развитии.

    Благодаря употреблению АК можно добиться значительного улучшения тренировочного процесса, насыщения органов и мышц питательными веществами и сокращения периодов восстановления.Необходимо при этом помнить о правильном питании, ведь АК не могут создать полноценную замену пище. Данная добавка является безопасной для употребления, не вызывая привыкания. В соответствии с вашими целями (восстановлением после тренировочного процесса либо набором мышечной массы), можно ограничиться приемом определенной АК.

    Если потребитель будет руководствоваться указанными выше дозировками и правилами приема, никаких проблем не возникнет. Исключительно из-за сильного превышения суточной дозы возможно возникновение нарушений, связанных с работой печени и почек, являющихся главными фильтрами организма.Именно такими критериями определяется вред и польза аминокислот в спорте.

    Следует помнить об ограничениях в приеме, при возникновении любых недомоганий начать со снижения дозировки и даже отказа от добавок. Затем обратиться врачу, чтобы проконсультироваться по поводу безопасного спортивного питания.

    Для производства АК комплексов зачастую используют сыворотку. Если потребители страдают аллергией, связанной с молочными продуктами и непереносимостью лактозы, с подобными добавками следует обращаться осторожно.

    Среди тревожных симптомов упомянем о:

    Видео (кликните для воспроизведения).

    сыпи или раздражении на кожных покровах;

    При возникновении данных проявлений следует прекратить прием кето аналогов аминокислот и обратиться на врачебной помощью. Во многих аминокислотных комплексах содержится набор простых углеводов, что проблематично для пользователей, страдающих диабетом. Диабетики могут наблюдать ухудшение самочувствия по следующим симптомам:

    Источники


    1. С.М. Бернштейн Воин и рыболовный спорт / С.М. Бернштейн. — М.: Военное издательство; Издание 2-е, испр. и доп., 2007. — 232 c.

    2. Лисовский, В. Домашняя диетология / В. Лисовский. — Москва: СИНТЕГ, 2018. — 179 c.

    3. Рагимов, Алигейдар Агаалекперович Искусственное лечебное питание в многопрофильном хирургическом стационаре. Руководство / Рагимов Алигейдар Агаалекперович. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2015. — 669 c.
    Аминокислоты используются в синтезе
    Оценка 5 проголосовавших: 1

    ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

    Please enter your comment!
    Please enter your name here