Химические свойства

Структурная формула изолейцина — HO2CCH(NH2)CH(CH3)CH2CH3. Вещество обладает слабыми кислотными свойствами.

Аминокислота изолейцин — компонент многих белков. Он играет важную роль в построении клеток организма. Так как соединение не синтезируется самостоятельно, оно должно поступать в достаточном количестве с пищей. Изолейцин относится к аминокислотам с разветвленной боковой цепью.

Биологическую роль в организме играет L-форма изолейцина.

Научные исследования аминокислоты

Впервые выделил лейцин и описал его структурную формулу химик Анри Браконно в 1820 году. В начале 20 века Герман Эмиль Фишер смог искусственно синтезировать это соединение. В 2007 году в журнале «Diabetes» были опубликованы результаты научного исследования функций и свойств лейцина.

По результатам 15 недель оказалось, что зверьки, которых кормили жирной пищей, набрали вес. Однако те из них, кто дополнительно получали лейцин, набрали на 25% меньше, чем те, кому аминокислоту в питание не вводили.

Лабораторные исследования мышечных волокон и адипоцитов белой жировой ткани позволили установить, что дополнительное поступление лейцина в организм стимулирует производство гена разобщающего белка, который стимулирует более интенсивное сжигание жира на клеточном уровне.

В 2009 году ученые из университета Пенсильвании повторили эксперимент своих коллег. С результатами этого исследования можно ознакомиться по ссылке (информация также представлена на английском языке). Выводы ученых полностью подтвердились. Также было установлено, что прием меньших количеств аминокислоты не оказывает эффекта на мышей.

Фармакологическое действие

Аминокислота относится к анаболическим средствам.

Побочные явления на фоне приема изолейцина встречаются редко. Зарегистрированы случаи развития аллергической реакции, непереносимости аминокислоты, тошноты, рвоты, нарушения сна, головной боли, повышения температуры тела до субфебрильных значений.

Не выявлено взаимодействия изолейцина с другими препаратами. Соединение проникает через гематоэнцефалический барьер и в незначительной степени может ингибировать триптофан и тирозин.

Как и другие аминокислоты с разветвленной молекулярной структурой, изолейцин конкурирует с триптофаном и тирозином, в частности за транспортировку через гематоэнцефалический барьер.

Будучи гидрофобной аминокислотой, изолейцин не терпит воду, но отлично «уживается» с белками растительного и животного происхождения, ненасыщенными жирными кислотами, которые в изобилии представлены в орехах, семенах и маслинах.

Изолейцин – одно из веществ, в котором человек нуждается ежедневно. И что интересно, все необходимые для организма питательные вещества взаимосвязаны – дефицит одного ведет к нарушению баланса других.

Биологическая роль лейцина

Лейцин играет важную роль во многих процессах. Он выполняет следующие функции:

  • замедляет катаболические процессы в мышцах;
  • ускоряет синтез белковых молекул, что способствует наращиванию мышечной массы;
  • снижает уровень сахара в крови;
  • обеспечивает баланс азота и азотистых соединений, что необходимо для белкового и углеводного обмена;
  • предотвращает избыточный синтез серотонина, что способствует снижению усталости и ускорению восстановления после нагрузок.

Капсулы БЦАА

Нормальное содержание лейцина в крови укрепляет иммунитет, способствует заживлению ран, ускоряет восстановление после травм. Организм использует его как источник энергии.

Предлагаем ознакомиться:  Киви при сахарном диабете 2 типа

Фармакодинамика и фармакокинетика

Изолейцин принимает участие в строительстве белков мышечных волокон. При приеме препарата, содержащего аминокислоту, активный компонент минует печень и направляется в мускулатуру, что ускоряет ее восстановление после микротравматизации. Такое свойство соединения широко используется в спорте.

В составе ферментов вещество увеличивает эритропоэз в костном мозге — образование эритроцитов крови, и косвенно участвует в трофической функции тканей. Аминокислота выступает субстратом для энергетических биохимических реакций, усиливает утилизацию глюкозы.

Вещество — необходимый компонент микрофлоры кишечника, оно обладает бактерицидным действием по отношению к некоторым патогенным бактериям.

Основной метаболизм изолейцина протекает в мышечной ткани, при этом происходит его декарбоксилирование и дальнейшее выведение с мочой.

Применение в спорте

При интенсивных физических нагрузках организму требуется больше сырья для построения мышечных волокон и извлечения энергии. В спорте, особенно в силовых видах, например, бодибилдинге, пауэрлифтинге, кроссфите, прием лейцина – распространенная практика.

Он необходим, чтобы снизить интенсивность катаболизма и ускорить анаболические процессы. Как правило, аминокислоту принимают в виде спортивных добавок, содержащих комплекс BCAA. В него входят три важнейших аминокислоты – лейцин, изолейцин и валин.

Эта аминокислота используется спортсменами как для наращивания мышечной массы, так и для похудения. Кроме того, прием лейцина повышает энергетический потенциал, необходимый для улучшения спортивных показателей.

Противопоказания

Лейцин

Препараты на основе изолейцина назначаются:

  • в качестве компонента парентерального питания;
  • при астении на фоне хронических заболеваний или голодания;
  • для профилактики болезни Паркинсона и других неврологических патологий;
  • при мышечной дистрофии различного генеза;
  • в реабилитационном периоде после травм или оперативного вмешательства;
  • при острых и хронических воспалительных заболеваниях кишечника;
  • в качестве компонента комплексной терапии и профилактики патологий крови и сердечно-сосудистой системы.

Противопоказания для приема изолейцина:

  • Нарушение утилизации аминокислоты. Патология может быть вызвана некоторыми генетическими заболеваниями, связанными с отсутствием или недостаточной функцией ферментов, участвующих в расщеплении изолейцина. При этом происходит накопление органических кислот, и развивается ацидемия.
  • Ацидоз, появившийся на фоне различных заболеваний.
  • Хроническая болезнь почек с выраженным снижением фильтрационной способности клубочкового аппарата.

Противопоказанием к приему лейцина выступают отдельные редкие наследственные аномалии.

  • Лейциноз (болезнь Менкеса) – врожденное нарушение обмена гидрофобных аминокислот (лейцина, изолейцина и валина). Эта патология выявляется уже в первые дни жизни. Заболевание требует назначения особой диеты, из которой исключается белковая пища. Она заменяется протеиновыми гидролизатами, в которых отсутствует комплекс аминокислот БЦАА. Характерный признак лейциноза — специфический запах мочи, напоминающий аромат жженого сахара или кленового сиропа.
  • Сходную с синдромом Менкеса клиническую картину дает и еще одно генетически обусловленное заболевание – изовалератацидемия. Это изолированное нарушение обмена лейцина, при котором поступление этой аминокислоты в организм также должно быть исключено.

Без лейцина невозможны многие биохимические реакции в организме. Из пищевых продуктов его можно получить в нужном количестве только при сбалансированном рационе, однако при интенсивных физических нагрузках расход аминокислоты существенно возрастает.

Прием лейцина необходим спортсменам, стремящимся ускорить наращивание мышечной массы, снизив скорость катаболических процессов. Прием аминокислоты поможет похудеть, сохраняя при этом неизменным объем мышц.

Применение в медицине

Препараты, содержащие лейцин, применяют и в терапевтических целях. Их назначают при тяжелых заболеваниях печени, дистрофии, полиомиелите, невритах, анемии, некоторых нарушениях психического здоровья.

Предлагаем ознакомиться:  Как принимать лавровый лист при сахарном диабете

Польза лейцина для организма заключается в следующих эффектах:

  • нормализация функции гепатоцитов;
  • укрепление иммунитета;
  • снижение риска ожирения;
  • поддержка правильного развития мышц;
  • ускорение восстановления после физических нагрузок, повышение работоспособности;
  • благотворное влияние на состояние кожи.

Аминокислота применяется для восстановления пациентов, страдающих дистрофией, ее назначают после длительного голодания. Также она используется в терапии онкологических больных и пациентов с циррозом печени.

Суточная потребность

Потребность взрослого человека составляет 4-6 г лейцина в сутки. Спортсменам требуется несколько больше этого соединения.

  1. Если цель – нарастить мышечную массу, то рекомендуется принимать 5-10 г в процессе тренировки и после нее. Такой режим поддерживает достаточный уровень лейцина в крови во время интенсивной нагрузки, что обеспечивает стабильное образование мышечных волокон.
  2. Если цель спортсмена — похудение, сушка, то употреблять добавки, содержащие лейцин, нужно 2-4 раза в день, в количестве около 15 г. Добавку принимают во время и после тренировки, а также еще 1-2 раза в день между приемами пищи. Такая схема стимулирует метаболизм и способствует жиросжиганию. При этом мышечная масса сохраняется, а катаболические процессы подавляются.

Избыток и дефицит изолейцина

Избыточное содержание изолейцина приводит к развитию ацидоза (критическое смещение баланса организма в сторону кислотности) по причине накопления органических кислот. При этом появляются симптомы общего недомогания, сонливости, тошноты, снижается настроение.

Выраженный ацидоз проявляется рвотой, повышением артериального давления, мышечной слабостью, нарушением чувствительности, диспепсическими расстройствами, увеличением частоты сердечных сокращений и дыхательных движений.

Дефицит изолейцина появляется при соблюдении строгой диеты, голодании, хронических заболеваниях желудочно-кишечного тракта, кроветворной системы и других патологиях. При этом наблюдается снижение аппетита, апатия, головокружение, бессонница.

Аминокислоты лейцин и изолейцин при диабете

Наибольшее количество аминокислоты содержится в продуктах, богатых белком — мясо птицы, говядина, свинина, кролик, морская рыба, печень. Изолейцин находится во всех молочных продуктах — молоке, сыре, твороге, сметане, кефире.

Кроме того, полезное соединение содержится и в растительной пище. Аминокислотой богаты соевые бобы, кресс-салат, гречка, чечевица, капуста, хумус, рис, кукуруза, зелень, хлебобулочные изделия, орехи.

В таблице представлена суточная потребность в аминокислоте в зависимости от образа жизни.

Количество аминокислоты в граммах Образ жизни
1,5-2 Малоактивный
3-4 Умеренный
4-6 Активный

Лейцин – незаменимая аминокислота: поэтому крайне важно получать извне достаточное количество этого соединения. Её нехватка в организме приводит к отрицательному балансу азота и нарушает течение метаболических процессов.

Дефицит лейцина вызывает задержку роста у детей вследствие недостаточной продукции гормона роста. Также недостаток этой аминокислоты провоцирует развитие гипогликемии. Начинаются патологические изменения в почках, щитовидной железе.

Аминокислоты лейцин и изолейцин при диабете

Избыток лейцина тоже может привести к различным проблемам. Чрезмерное поступление этой аминокислоты способствует развитию следующих патологических состояний:

  • неврологические нарушения;
  • субдепрессивные состояния;
  • головные боли;
  • гипогликемия;
  • развитие негативных иммунологических реакций;
  • атрофия мышечных тканей.

Дефицит изолейцина вызывает в организме симптомы, аналогичные гипогликемиям. Нехватка аминокислоты может проявиться головными болями, головокружением, усталостью, депрессией, спутанностью сознания, раздражительностью, ослабленным иммунитетом и дистрофией мышц.

Не менее опасным для человека является избыток изолейцина. Аминокислота в особо высокой концентрации в лучшем случае может проявиться банальной аллергией. Но бывают и более серьезные последствия. Например, так называемая «липкая кровь» (слишком густая), рост концентрации аммиака и свободных радикалов – также являются последствиями чрезмерного насыщения организма аминокислотой.

Предлагаем ознакомиться:  Глюкозамин при сахарном диабете противопоказания в лечении препаратом

Обеспечить человека изолейцином могут практически все продукты, богатые протеинами.

Источники животного происхождения: говядина, курица, печень, рыба (морская), индейка, баранина, яйца, молочные продукты, сыр.

Растительные источники: соевые продукты, бобы, горох, фасоль, нут, рис, рожь, кукуруза, орехи, семена тыквы, чечевица, гречка, арахис, листовая зелень (мангольд, шпинат, кресс-салат), капуста, бородинский хлеб.

Дневную порцию изолейцина способны обеспечить около 400 г говяжьего мяса или столько же птицы. Вегетарианцы суточную норму аминокислоты могут получить из 350 г фасоли или грецких орехов либо же из 800 г гречки.

А поскольку названные продукты являются традиционными в рационе большинства людей, опасность развития дефицита аминокислоты небольшая. Исключение – те, чей организм не воспринимает протеины из пищи, и люди, чья диета содержит недостаточное количество протеиновой еды.

В таком случае есть резон прибегнуть к потреблению изолейцина в форме биоактивной пищевой добавки. Для достижения максимальной пользы от приема аминокислоты важно пить ее в комплексе с валином и лейцином.

Пищевые источники лейцина

Организм получает эту аминокислоту только из пищи или специальных добавок и лекарств — важно обеспечивать достаточное поступление этого соединения.

Лейцин 150 грамм

Одна из добавок с лейцином

Для этого рекомендуется употреблять следующие продукты:

  • орехи;
  • сою;
  • горох, бобовые, арахис;
  • сыры (чеддер, пармезан, швейцарский, пошехонский);
  • молочную продукцию и цельное молоко;
  • индейку;
  • красную икру;
  • рыбу (сельдь, горбушу, морского окуня, скумбрию, судак, щуку, треску, минтай);
  • говядину и говяжью печень;
  • курицу;
  • баранину;
  • куриные яйца;
  • крупы (пшено, кукурузная, коричневый рис);
  • кунжут;
  • кальмары;
  • яичный порошок.

Лейцин содержится в концентратах и изолятах протеинов, употребляемых спортсменами.

Передозировка

Превышение предельно допустимой дозы приводит к общему недомоганию, тошноте, рвоте. Развивается органическая ацидемия. При этом возникает специфический запах пота и мочи, напоминающий кленовый сироп. В тяжелых случаях возможно появление неврологической симптоматики, судороги, расстройство дыхания, нарастания почечной недостаточности.

Лечение передозировки направлено на купирование симптоматики и выведение избытка изолейцина из организма.

В каких продуктах содержится лейцин

Соединение входит в состав:

  • медикаментов для парентерального и энтерального питания — Аминостерил, Аминоплазмаль, Аминовен, Ликвамин, Инфезол, Нутрифлекс;
  • витаминных комплексов — Мориамин Форте;
  • ноотропов — Церебролизат.

В спорте аминокислоту принимают в виде добавок БЦАА, содержащих изолейцин, лейцин и валин.

Наиболее распространены:

  • Optimum Nutrition BCAA 1000;
  • BCAA 3:1:2 от MusclePharm;
  • К пищевым источникам лейцина относятся (г/100 г):
  • Концентрат соевого белка 4,917
  • Соевые бобы, зрелые семена, сырые 2,97
  • Говядина, 1,76
  • Арахис 1,672
  • Салями, итальянская, свинина 1,63
  • Рыба, лосось, розовая, сырая 1,62
  • Зародыши пшеницы 1,571
  • Миндаль 1,488
  • Курица, бройлеры или цыплята, бедра, только мясо, сырые 1,48
  • Куриное яйцо, желток, сырой, свежий 1,40
  • Овес 1,284
  • Фасоль, бобы Пинто, приготовленные 0,765
  • Чечевица, приготовленная 0,654
  • Нут, приготовленный 0,631
  • Кукуруза, желтая 0,348
  • Молоко коровье, цельное, 3,25% молочного жира 0,27
  • Рис, коричневый, среднезерновой, приготовленный 0,191
  • Молоко человеческое 0.10