Лейцин: аминокислота, в каких продуктах содержится. Лейцин

BCAA - это комплекс, состоящий из трех незаменимых аминокислот – лейцина, валина, изолейцина. Данные аминокислоты являются главным строительным материалом для мышц, они необходимы для восстановления, поддержания анаболизма и подавления катаболизма. BCAA можно рассматривать в качестве топлива для мышечных тканей, которое улучшает выносливость и силовые показатели.

Из всех BCAA самым эффективным является лейцин, именно он дает сигнал для синтеза белка в мышечных тканях. Лейцин составляет 8% от всех аминокислот в организме человека.

Данная аминокислота необходима в бодибилдинге для:

• Снижения уровня сахара в крови;
• Обеспечения азотного баланса;
• Предотвращения усталости;
• Построения мускулатуры;
• Защиты от процессов катаболизма;
• Синтеза белков;
• Укрепления иммунной системы;
• Ускорения заживления ран;
• Ускорения процессов восстановления.

Современная медицина использует лейцин в сочетании с другими аминокислотами для лечения печеночных заболеваний, анемии, мышечной дистрофии, токсикоза, повреждений нервной системы.

Лейцин в спортивном питании

Исследования показали, что наибольшую эффективность приносят те BCAA, в которых соотношения лейцина, изолейцина и валина равны 2:1:1 – именно такие пропорции характерны для животных белков (молочных продуктов, мяса).

Лейцин способен повышать эффективность других спортивных добавок, тоже самое можно сказать и про BCAA в целом. Принимать данную аминокислоту в отдельности от других BCAA нецелесообразно, так как максимальный эффект дает именно комплекс этих трех аминокислот.

Как принимать лейцин

Лейцин в бодибилдинге можно принимать в любое время дня. Опытные спортсмены рекомендуют выпивать его непосредственно перед началом силовой тренировки и сразу после ее окончания (по 3-5г за один раз). Также некоторые атлеты ощущают повышение выносливости и производительности, когда принимают лейцин во время тренинга.

Как мы уже говорили, намного эффективнее принимать лейцин в бодибилдинге совместно с изолейцином и валином. Тем более, что найти и купить лейцин в отдельности очень проблематично – так как его производят только в комплексе с остальными BCAA аминокислотами. Что касается того, как принимать BCAA, то здесь мы советуем следующие схемы.

Если вы на массонаборе:

Если вы на сушке:

• Схема приема такая же, как и на массе, но коктейль с сахаром пить нельзя. Кроме этого, лейцин на сушке можно принимать и между приемами пищи, чтобы подавлять катаболические процессы, чувство голода и сохранять мышцы, но в большинстве случаев для этого лучше использовать протеиновые комплексы.

Что касается дозировок BCAA, то за один раз рекомендуется выпивать по 5-10г в независимости на массе вы или на сушке. Некоторые производители производят BCAA с другими соотношениями между лейцином, изолейцином и валином. Например, мы встречали таких схемы BCAA – 4:1:1, или 3:2:2. Лучше всего ориентироваться на классическую схему – 2:1:1, так такое же соотношение сохраняют белки животного происхождения.

Видео: 10 фактов о BCAA

​

Лейцин (сокр. Leu или L) представляет собой незаменимую алифатическую аминокислоту с разветвлённой цепочкой. По своему объёму лейцин – одна из самых крупных аминокислот. Входит в состав BCAA аминокислот .

Лейцин является основной составляющей всех природных белков, принимает активное участие в синтезе и распаде протеина . В человеческом организме лейцин в существенных количествах содержится в поджелудочной железе, печени, почках, селезёнке, в мышечных клетках и тканях, а также в составе белков сыворотки крови.

Лейцин является одной из незаменимых аминокислот , которая не синтезируется клетками организма, поэтому поступает в организм исключительно в составе белков натуральной пищи. Отсутствие или нехватка лейцина в организме может привести к нарушениям обмена веществ, остановке роста и развития, снижению массы тела.

Пищевые источники лейцина: данная аминокислота содержится в лесных орехах, бобах, соевой муке, коричневом рисе, яичных белках, мясе (филе говядины, лосось, куриные грудки) и цельной пшенице.

В зависимости от образа жизни, уровня нагрузок и других факторов, потребность человеческого организма в лейцине составляет от 6 до 15 г в сутки.

Биологическая роль лейцина

• снижает уровень сахара в крови;
• обеспечивает азотистый баланс, необходимый для процесса обмена белков и углеводов;
• предотвращает появление усталости, связанное с перепроизводством серотонина;
• необходим для построения и нормального развития мышечных тканей;
• защищает клетки и ткани мышц от постоянного распада;
• является специфическим источником энергии на клеточном уровне;
• участвует в синтезе протеина;
• укрепляет иммунную систему;
• способствует быстрому заживлению ран.

Применение

Сегодня лейцин в сочетании с глутаминовой кислотой, метионином и другими аминокислотами активно используется для лечения болезней печени, анемии, мышечной дистрофии, некоторых форм токсикоза, а также при некоторых заболеваниях нервной системы и синдроме Менкеса.

Лейцин и спортивное питание

Лейцин относится к так называемым «BCAA аминокислотам»(изолейцин, лейцин и валин). Многочисленные исследования доказали, что из всех BCAA лейцин является самой эффективной аминокислотой. Именно подъём уровня этого вещества после приёма пищи выступает определённым сигналом к синтезу белков в мышечных клетках.

Существуют научные доказательства того, что приём BCAA аминокислот снижает уровень расщепления мышечного белка у спортсменов во время тренировок, а лейцин, при этом, оказывает мощное влияние на анаболизм в скелетных мышцах. Кроме того, имеются данные о том, что BCAA ослабляют мышечное утомление после тренировок и избавляют от синдрома отставленной мышечной болезненности, т.е. способствуют и помогают восстановлению организма после изнурительных занятий в спортзале.

Регулирование уровня глюкозы

Распад лейцина в скелетной мышце приводит к образованию глутамина и аланина – аминокислот, являющихся важными элементами в процессе поддержания уровня глюкозы в организме.

Благодаря достаточно продолжительному циклу (аланин-пируват-глюкоза-пируват-аланин) в организме образуется печёночная глюкоза, и поддерживается необходимое равновесие уровня глюкозы. В данном процессе лейцин является чем-то вроде исходного материала для образования глюкозы в печени.

Значимость этого факта заключается в том, что с помощью лейцина человек может легко воспользоваться любой низко углеводной диетой в целях поддержания здорового уровня глюкозы в крови.

Лейцин и спортивные диеты

Обладает способностью сжигать глюкозу путём стимулирования процесса в цикле глюкоза – аланин. Благодаря чему, в организме поддерживается стабильный уровень сахара, и сохраняется необходимая мышечная масса в условиях низкокалорийной диеты.

К тому же, лейцин совместно с инсулином позволяет мышцам согласовывать синтез протеина. На схемах, приведённых ниже, можно проследить весь процесс действия и сравнить конечный результат:

Получается, что лейцин и другие BCAA заставляют организм выделять серин и треонин, создающие фосфорилирующий поток, который в итоге активирует трансляцию синтеза протеина, отвечающего за рост мышц.

Выводы

Итак, лейцин является эффективным вспомогательным средством, повышающим работоспособность человека во время различных диет. Приём лейцина и других BCAA аминокислот помогает спортсменам уменьшать жировые отложения, увеличивать мышечную массу, повышать выносливость и улучшать качество выполняемых упражнений во время тренировок.

Лейцин незаменимая аминокислота. Открытия в области химии оказали значительное влияние на развитие науки, промышленности, медицины, спорта. В последние годы среди спортсменов значительно выросло потребление различных добавок, содержащих незаменимую аминокислоту лейцин . Дело в том, что она необходима для синтеза белка в организме. В первую очередь, поэтому лейцин и стал широко известен в спорте . Помимо этого он используется для восстановления больных после операций и лечения спортивных травм. Между тем большинству простых людей лейцин пока мало известен. Настало время исправить эту ситуацию и рассказать подробно об этом веществе. В статье мы расскажем о полезных свойствах лейцина , применении данного соединения в различных сферах.

Лейцин в оптимальной природной форме и дозировке содержится в продуктах пчеловодства — таких как цветочная пыльца, маточное молочко и трутневый расплод, которые входят в состав многих натуральных витаминно-минеральных комплексов компании «Парафарм»: «Леветон П», «Элтон П», «Леветон Форте», «Апитонус П», «Остеомед», «Остео-Вит», «Эромакс», «Мемо-Вит» и «Кардиотон». Именно поэтому мы уделяем столько внимания каждому природному веществу, рассказывая о его важности и пользе для здорового организма.

Лейцин: история важного
научного открытия

Коснемся истории этого важного научного открытия. Впервые с действием лейцина столкнулся французский ученый Жозеф Пруст в 1818 году, когда изучал испорченный сыр. Уже в 1820 году француз Анри Браконно сумел выделить это вещество из гнилого мяса, шерсти. Он же придумал и данное название. Как известно, лейцин (латинское название leucine) – незаменимая аминокислота. Это значит, что организм человека не умеет ее самостоятельно синтезировать. Она входит в состав тела всех животных и большинства растений. Также лейцин относится к группе аминокислот с разветвленной боковой цепью (BCAA). Именно такая особенность химического строения делает ее уникальной. Метаболизм данного соединения происходит не только в печени, но и широко задействует мышечную ткань.

В чистом виде лейцин представляет собой бесцветный кристаллический порошок, который плохо растворяется в воде.Он входит в состав отдельных БАДов, а также применяется при терапии многих заболеваний. Помимо этого используется для восстановления больных после операций и лечения спортивных травм. Вещество используется не только в спорте и медицине, но и в пищевой промышленности. На основе аминокислоты ученые создали L -лейцин – пищевую добавку Е 641, которая классифицируется как усилитель вкуса . В нашем теле данная аминокислота по большей части содержится в мышцах и печени. Общее количество ВСАА в мышечных тканях – около 35 %.

Полезные свойства лейцина:
отличный иммуномодулятор и антикатаболик

Значение лейцина для нашего организма огромно, поскольку он обладает множеством полезных свойств . Во-первых, это основной компонент для строительства белка. Без лейцина образование наших мышц было бы невозможно. Он помогает спортсмену предотвратить потерю мышечной массы после нагрузок. Почему так происходит? Эта аминокислота приостанавливает катаболические реакции в организме. Также возрастают регенеративные возможности организма, что помогает восстановлению после травм. Во-вторых, лейцин – отличный иммуномодулятор.

Другое важное свойство лейцина — он является одним из промежуточных звеньев для образования холестерина, стероидов. Это вещество необходимо для синтеза такого важного фермента как лептин, который является жиросжигателем. Еще лейцин участвует в образовании гормонов, обладающих анаболическим эффектом. Он необходим для выработки инсулина. То есть без этой аминокислоты не будут строиться мышцы и действовать половая функция.

Нужно сказать и о стимулирующем влиянии лейцина на центральную нервную систему. Это свойство используется для лечения психических заболеваний. Помимо этого аминокислота необходим для синтеза гормона роста, который так важен для организма ребенка. Поэтому детям нужно давать продукты, богатые лейцином: сыры, орехи, рыбу.

Можно выделить основные полезные свойства лейцина :

• участвует в синтезе белка;
• поддерживает уровень серотонина в организме, благодаря чему мы дольше не устаем;
• вызывает выработку инсулина, также как и сахар. Наибольший эффект дает совместный прием пищевой добавки ВСАА и сахаров, это резко увеличивает синтез инсулина.
• способствует быстрому заживлению ран;
• укрепляет иммунитет;
• снижает уровень сахара в крови;
• нормализует функцию печени.

Лейцин в спорте : истинная любовь бодибилдера.
Пищевая добавка ВСАА

Нужно сказать, что лейцин является главной составляющей (более 70%) популярной пищевой добавки . Сегодня лейцин все чаще применяют в спорте . Не секрет, что особую любовь к ней испытывают бодибилдеры . Но если атлет будет принимать только лейцин, то его потребуется есть ложками, а такие объемы вредны для почек. Кроме того полноценное усвоение аминокислот происходит в присутствии витаминов группы В. Также установлено, что две другие аминокислоты с разветвленной цепью, изолейцин и валин, намного усиливают действие лейцина.

Интересно, что лейцин вместе с другими ВСАА, заставляет организм выделять серин и треонин, которые образуют фосфорилирующий поток . Такой эффект стимулирует синтез протеина, который необходим для роста мышц . Вот почему эта аминокислота так любима бодибилдерами и тяжелоатлетами. И действительно, правильно, пользуясь ее возможностями, можно ускорить рост мышечной массы. Компании, производящие пищевые добавки ВСАА , наиболее часто используют такое соотношение лейцина к изолейцину и валину: 2:1:1. Тренеры рекомендуют принимать это спортивное питание перед тренировкой и сразу после нее, чтобы использовать возможности «белково-углеводного окна». Особенного эффекта можно достичь, употребляя добавку во время самих занятий – через каждые 20 минут.

Применение лейцина в медицине

Благодаря своим многочисленным свойствам лейцин давно нашел применение в медицине . Он входит в состав лекарств, которые применяются для лечения болезней печени, анемии, а также психических заболеваний. Используется в качестве корректора аминокислотного дисбаланса у онкологических больных. Применяется в предоперационной медикаментозной подготовке, а также, чтобы уменьшить цитостатическое действие некоторых лекарств. Это отличное средство для восстановления после операций и спортивных травм.

Еще лейцин дают больным для укрепления иммунитета при радио-и химиотерапии. Это известное средство для базисной терапии самых различных иммунодефицитов. Нередко назначается как профилактическое средство для тех, кто часто принимает антибиотики. Также может использоваться для профилактики простудных заболеваний.

Кроме того лейцин используется для лечения болезни Менкеса, полиомиелита, дегенерации мышц. Но подходит лейцин не всем, у некоторых пациентов наблюдались побочные эффекты.

Укрепляем мышцы – сбрасываем вес.
Лейцин для похудения

Пищевая добавка ВСАА – это неплохое подспорье для всех ценителей здорового образа жизни. Например, лейцин можно использовать для похудения . Немного скажем про то, как действует эта добавка против лишнего веса. Мышцы можно назвать своеобразными электростанциями, которые используют жиры и углеводы как топливо. Если человек не занимается спортом и обильно питается, его мышцы деградируют. В итоге эти «электростанции» потребляют мало энергии, а калории уходят в жировые складки. Если вы решили стать стройнее, то лейцин поможет справиться с задачей, поскольку будет укреплять ваши мышцы.

Лейцин обманывает системы организма, у которого создается чувство, что потребление калорий в норме. В итоге тело не старается удержать жировые массы. Кроме того лейцин участвует в образовании фермента – лептина, который является эффективным жиросжигателем. Этот фермент называют еще «гормоном насыщения». Он тормозит в гипоталамусе работу нейропептида Y, который вызывает чувство голода.

В каких продуктах
содержится лейцин

Главные источники лейцина – продукты животного происхождения. Не случайно, что впервые сумели выделить его из мяса. Очень много лейцина в коровьем, овечьем и верблюжьем молоке и всех молочных продуктах. В больших количествах лейцин обнаружен в яйцах, красной и черной икре . Если вы не едите мясо, то вам поможет восполнить недостаток лейцина рыба, причем, особое внимание стоит уделить океаническим видам. Впрочем, суровые сторонники растительной диеты могут не волноваться, поскольку есть ряд «безубойных» продуктов, богатых лейцином. Таким людям нужно есть бобовые, злаки (пшеница), орехи, тыквенные семечки. Стоит обратить внимание на такой продукт как бурый рис. Если этого продукта нет под рукой, то подойдет обычный арахис. Хлебобулочные изделия — также отличный источник лейцина.

Суточная норма лейцина

В сутки человек должен получать – от 4 до 6 грамм этой аминокислоты. В некоторых источниках указывается такая норма: 31 мг/кг веса, для маленьких детей – 425 мг/кг. Переводим эту цифру в продукты: в день вы должны съедать 3 яйца, 100 грамм творога, 200 грамм мяса, выпивать 300 грамм молока. Но если вы всерьез решили бороться за спортивные титулы, то вам придется в день съедать шесть яиц, полкило куриного мяса, 200 граммов творога, а также выпивать около литра молока. Конечно, съедать такое количество продуктов довольно сложно, вот почему спортсмены так оценили появление протеиновых смесей или аминокислот в виде порошка.

Недостаток лейцина в организме

Дефицит данной аминокислоты в организме провоцирует ряд патологических изменений. Во-первых, возникает отрицательный баланс азота в организме, что особенно вредно для детей. Во-вторых, страдают внутренние органы: почки, печень, щитовидная железа. Часто по этой причине нарушается обмен веществ, может возникнуть гипогликемия, ослабнуть иммунитет. Типичные признаки недостатка лейцина в организме : головные боли, головокружение, нервозность, быстрое утомление, потеря веса, замедление детского развития.

Избыток лейцина в организме.
Побочные эффекты
применения лейцина

В ряде западных стран проводили серьезные исследования лейцина. США особенно преуспели в этом отношении. Например, в Колумбийском университете провели ряд экспериментов над грызунами. Оказалось, что лейцин вызывает рост мышечной массы у крыс, стимулирует сокращение жировых отложений. В то же время избыток лейцина в организме ухудшает всасывание других аминокислот. В итоге нам будет не хватать многих полезных веществ, например, триптофана. Из-за этого могут возникать раздражительность, депрессия, бессонница.

Можно выделить работу американских ученых: Роберта А. Харриса, Мандара Джоши. Они выяснили, что в составе добавки BCAA ведущую роль играет лейцин. Эта аминокислота способствует синтезу белка, а также замедляет разрушение белковых структур. В то же время не следует допускать передозировку лейцина.

Такой американский исследователь как Е. Блумстрэнд также считает, что избыток лейцина опасен для организма. Если употреблять ВСАА в больших количествах, то повысится концентрация аммиака в плазме. В свою очередь такой эффект может привести к переутомлению, снизить моторные функции. Поэтому тем, кто занимается видами спорта, где нужна хорошая координация, нужно осторожно относиться к приему этого препарата. Передозировка лейцина негативно отражается на работе почек, что может со временем привести к заболеваниям. Основные побочные эффекты лейцина : высыпания на коже, зуд. Следует помнить о возможности передозировки и не допустить ее. Прием лейцина в чистом виде не имеет большого смысла и даже может вызвать снижение мышечной массы. Получить необходимое количество этой аминокислоты можно, употребляя препарат . Один из его компонентов — содержит лейцин и другие полезные вещества.

Резюмируя все вышесказанное можно сделать вывод: без лейцина наша жизнь была бы просто невозможна. Она необходима для здоровья человека, применяется в медицине, промышленности, спорте. Кроме этого лейцин может оказать помощь всем, кто намерен .

2-амино-4-метилпентановая кислота

Химические свойства

Лейцин, что это такое?

Вещество относится к классу алифатических незаменимых альфа-аминокислот , которые организм не может синтезировать самостоятельно. Впервые данное соединение выделили в 1820 году из мышц и шерсти животных, а к 1904 году Э. Фишер синтезировал Лейцин путем реакции взаимодействия 2-бром-4-метилпентановой кислоты с аммиаком . Химическая формула Лейцина: HO2CCH(NH2)CH2CH(CH3)2 , рацемическая формула аминок-ты: C6H13NO2 , структурная формула соединения представлена на рисунке выше.

Вещество можно встретить в составе пептидов и белков во всех молекулах живых организмов. Кодоны Лейцина: CUG, UUA, CUU, UUG, CUA, CUC , также аминокислоту часто сокращают как Лей, Leu или просто L . Молекулярная масса соединения = 131,7 грамм на моль. Средство обладает изомеризацией , существует D- и L-лейцин (наиболее распространенный из них). Вещество растворимо в водных растворах щелочей и воде, плохо растворяется в этиловом спирте , нерастворимо в диэтиловом эфире . Синтезировать можно из изовалерианового альдегида или ацетиламиномалонового эфира .

Фармакологическое действие

Иммуностимулирующее , анаболическое .

Фармакодинамика и фармакокинетика

Лейцин обладает выраженным анаболическим действием, способствует синтезу метаболитов и других аминокислот в организме человека. Чаще всего вещество принимает участие в процессе образования эндогенных биорегуляторов и белков.

В препаратах вещество находится в виде L-лейцина . После поступления в ЖКТ средство быстро всасывается и подвергается активному метаболизму (Лейцин — 2-оксо-4-метилпснтановая кислота — 3-гидрокси-3-метилглутарилкофермент А – ацетоуксусная кислота – ацетилкофермент А ). Средство участвует в цикле трикарбоновых кислот и процессах синтеза незаменимых жирных кислот . В результате лекарства на основе данного компонента полностью усваиваются организмом.

Показания к применению

Препараты с Лейцином назначают:

• для поддержания работы и коррекции аминокислотного дисбаланса у больных с онкологией при подготовке к операции, чтобы устранить цитостатическое действие при или полихимиотерапии ;
• в составе базисного лечения пациентов с ;
• при химиотерапии и радиотерапии для поддержания иммунитета ;
• в качестве профилактического средства перед операциями или в послеоперационный период;
• при затяжных простудах и длительном лечении для предупреждения иммунодефицита .

Противопоказания

Лекарственное средство противопоказано:

• при наличии на действующее вещество;
• детям до года.

Осторожность во время лечения следует соблюдать беременным женщинам, во время лактации и в возрасте до 18 лет.

Побочные действия

Побочные реакции на данную аминокислоту проявляются крайне редко. Могут возникнуть аллергические высыпания и кожный зуд.

Инструкция на Лейцин (Способ и дозировка)

В составе различных препаратов средство используют в соответствии с рекомендациями врача.

Инструкция на Лейцин в таблетках

Как правило, суточная дозировка средства достигает 100 мг. Курс лечения составляет не менее 7 дней. Препарат нельзя принимать более 2 месяцев. Через 2-3 недели после окончания лечения курс можно повторить.

При подготовке к операции назначают по 200 мг средства, 3 раза в день, 7 дней. После проведения оперативного вмешательства используют от 100 до 200 мг вещества, 3 раза в сутки еще 2-4 дня.

Для устранения негативных последствий химио- и радиотерапии препарат принимают по 150 мг, 2-3 раза в день, в течение 14-30 дней.

В педиатрической практике детям до 6 лет назначают не более 100 мг лекарства в день, в возрасте от 6 до 12 лет – не более 200 мг, 3 раза в день.

В качестве профилактического средства при иммунодефиците применяют препарат в дозировке 100 мг в день. Продолжительность лечения — до 10 дней.

Передозировка

Не было зарегистрировано случаев передозировки Лейцином.

Взаимодействие

Данное вещество не взаимодействует с другими лекарствами.

Условия продажи

Аминокислоту можно отпускать без рецепта. Что касаемо комбинированных препаратов для парентерального введения, то на них может потребоваться рецепт.

Сиртуин

Белок сиртуин (от англ. Silent Information Regulator Transcript (SIRT) – это NAD+ зависимые ферменты, чувствительные к клеточному коэффициенту NAD + / NADH и, таким образом, к энергетическому статусу клетки. Из них SIRT1 является гистондеацетилазой, которая может изменять сигнализацию ядерных белков p53 (транскрипционный фактор, регулирующий клеточный цикл), NF-kB (ядерный фактор «каппа-би») и FOXO (транскрипционный факторы семейства forkhead box класса О) и может вызвать митохондриальный фактор биогенеза PGC-1α. Считается, что активация SIRT1 (чаще всего ресвератрол) положительно влияет на продолжительность жизни. Исследования на крысах показали, что лейцин обусловливает полезные свойства молочных белков, и это положительно сказывается на продолжительности жизни, укреплении здоровья и снижает риск преждевременной смерти . Результаты данных сыворотки крови пациентов, которые потребляли большое количество молочных продуктов, показали, что такая диета повышает активность SIRT1 на 13% (жировая ткань) и 43% (мышечная ткань). Оба метаболита лейцина (альфа-кетоизокапроновая кислота и гидроксиметилбутират моногидрат (HMB) являются активаторами SIRT1 в диапазоне 30-100%, что сравнимо с эффективностью ресвератрола (2-10мкM), но требует более высокой концентрации (0,5 мМ). Было отмечено, что митохондриальный биогенез и инкубация лейцина происходит в жировых и мышечных клетках, а разрушение SIRT1 уменьшает (но не устраняет) лейцин-индуцированный митохондриальный биогенез. Метаболиты лейцина способны стимулировать активность SIRT1, и этот механизм лежит в основе митохондриального биогенеза. Данный механизм имеет умеренную силу действия.

Взаимодействие с метаболизмом глюкозы

Усвоение глюкозы

Лейцин может способствовать активации инсулин-индуцированной протеинкиназы В (Akt), но для того чтобы сначала ослабить и ингибировать ее, необходима фосфоинозитол-3-киназа PI3K. Только так лейцин сохраняет инсулин-индуцированную активацию Akt). Так как лейцин также стимулирует секрецию инсулина из поджелудочной железы (инсулин затем активирует PI3K), в сущности это не имеет практического значения. В условиях, когда инсулин отсутствует, 2 мМ лейцина и (в меньшей степени) его метаболит α-Кетоизокапроат, видимо, способствуют поглощению глюкозы через PI3K / aPKC (атипичная протеинкиназа С ) и независимо от mTOR (блокирование MTOR не влияет на производимый эффект). В этом исследовании стимуляция составляет лишь 2-2.5мМ для 15-45 минут (сопротивление вырабатывается при 60 мин) и по силе сопоставима с физиологическими концентрациями базального инсулина, но на 50% меньшей силой (100 нМ инсулина). Этот механизм действия аналогичен механизму действия изолейцина и имеет похожую силу. Тем не менее, лейцин также может помешать клеточному всасыванию глюкозы, что, как полагают, связано с активацией передачи сигнала mTOR, который подавляет сигнализацию АМФ-зависимой киназы (AMPK) (сигнализация AMPK опосредует поглощение глюкозы в периоды низкой клеточной энергии и физических упражнений ) и действует вместе с сигнализацией mTOR, влияющей на киназу рибосомного белка S6 (S6K). Передача сигнала с помощью MTOR / S6K вызывает деградацию IRS-1 (первый белок, который несет «сигнал» инсулин-индуцированного эффекта), посредством активации протеасомной деградации IRS-1 или непосредственным связыванием с IRS-1. Это формирует негативную замкнутую систему управления с обратной связью сигнализации инсулина. Минимизирование негативных последствий для IRS-1 способствует лейцин-индуцированному всасыванию глюкозы, и эта отрицательная обратная связь объясняет, почему глюкоза всасывается в течение 45-60 минут, а затем внезапно ингибируется. Так как изолейцин не так сильно влияет на активацию mTOR и, таким образом, это путь отрицательной обратной связи, именно изолейцин обеспечивает существенное всасывание глюкозы в мышечных клетках. Изначально лейцин способствует поглощению глюкозы в мышечных клетках в течение приблизительно 45 минут, а затем процесс резко прекращается, что несколько снижает общий эффект. Это внезапное прекращение является отрицательной обратной связью, что обычно происходит после активации MTOR. Изолейцин лучше, чем лейцин, содействует поглощению глюкозы из-за меньшей активации mTOR.

Секреция инсулина

Лейцин способен индуцировать секрецию инсулина из поджелудочной железы с помощью своего метаболита КИК. Это выделение инсулина подавляется другими АРЦ и двумя подобными аминокислотами: норвалином и норлейцином. Лейцин участвует в индукции секреции инсулина либо как добавка, либо в комбинации с глюкозой (например, при приеме лейцина и глюкозы соответственно наблюдается увеличение на 170% и на 240%, а при приеме комбинации наблюдается увеличение до 450%). Несмотря на сопоставимый потенциал лейцина и йохимбина, они не сочетаются из-за их параллельных механизмов действия. Лейцин, как известно, стимулируют секрецию инсулина из поджелудочной железы и поэтому является самой сильной АРЦ. На эквимолярной основе (такой же концентрации молекулы внутри клетки), лейцин имеет примерно такую же силу, как йохимбин, и две трети потенциала глюкозы. Лейцин является положительным аллостерическим регулятором глутаматдегидрогеназы (GDH), – фермента, который может преобразовать некоторые аминокислоты в кетоглутарат (α-кетоглутарат). Это увеличивает клеточную концентрацию АТФ (по отношению к АДФ). Увеличение уровня концентрации АТФ вызывает увеличение секреции инсулина посредством механизмов, которые не зависят от активации mTOR. Метаболит KIC может подавлять KATФ каналы и вызывать колебания кальция в панкреатических бета-клетках. Выделение кальция может также воздействовать на mTOR (стандартная цель лейцина), а активация mTOR может подавлять экспрессию α2A рецепторов. Так как α2A рецепторы подавляют секрецию инсулина при активации , а избыточная экспрессия индуцирует диабет, меньшая экспрессия этих рецепторов вызывает относительное увеличение секреции инсулина. Такой путь, вероятно, наиболее важный с практической точки зрения, так как mTOR антагонист рапамицина может отменить лейцин-индуцированную секрецию инсулина и подавить саму секрецию инсулина. Чтобы стимулировать секрецию инсулина из панкреатических бета-клеток, лейцин работает двумя путями, основным из которых является уменьшение влияния негативного регулятора (2а-рецепторов). Снижение влияния отрицательного регулятора вызывает не поддающееся лечению увеличение активности.

Лейцин в бодибилдинге

Синтез белка

Основной механизм действия лейцина – это стимуляция активности mTOR , а затем – стимуляция активности киназы p70S6 через PDK1 . Киназа p70S6 затем положительно регулирует синтез протеина. Кроме того, лейцин способен индуцировать активность эукариотического фактора инициации (eIF, в частности, eIF4E) и подавляет его ингибирующий связывающий белок (4E-BP1), который повышает трансляцию белка , что было подтверждено после перорального приема лейцина. Модуляция eIF, таким образом, усиливает синтез белка мышц, вызванный киназой p70S6. Активация mTOR – это общеизвестный анаболический путь, действие которого связанно с выполнением физических упражнений (активация с 1-2 часовой задержкой по времени), инсулином и избытком калорий. Как и другие АРЦ, но в отличие от инсулина, лейцин не стимулирует активность протеинкиназы В (Akt / РКВ), которая происходит между рецептором инсулина и mTOR, (Akt и протеинкиназа B / PKB являются взаимозаменяемыми терминами). Akt способен усиливать eIF2B, что также положительно способствует синтезу белка в мышцах, вызванному киназой p70S6 и, судя по недостаточной активации Akt с помощью лейцина, является теоретически не такой сильной, как если бы сигнализация Akt активировалась так же, как инсулин. Активация mTOR с помощью лейцина в организме человека была подтверждена после перорального приема добавок, а также активации киназы p70S6K. Исследования активации Akt не смогли выявить каких-либо изменений в функциональности человеческих мышц, и это подразумевает, что высвобождение инсулина из поджелудочной железы, вызванное лейцином (данный процесс происходит в организме человека , а активация Akt происходит с помощью инсулина), не могут быть актуальны. Лейцин способен стимулировать активность mTOR и его последующую сигнализацию синтеза белка. Хотя Akt / PKB положительно влияет на активность mTOR (поэтому, когда активирована Akt, она активизирует mTOR), лейцин может воздействовать другим путем и активизирует mTOR, не влияя на Akt. Несмотря на это, все, что активизирует mTOR, будет также влиять на киназу p70S6, а затем и на синтез белка в мышцах. Этот анаболический эффект лейцина имеет большее влияние на скелетные мышцы, чем на ткань печени ; физические упражнения (мышечные сокращения) дополняют его полезное воздействие. Согласно некоторым исследованиям, прием лейцина перед тренировкой является более эффективным, чем прием в другое время (для резкого увеличения синтеза белка). Лейцин – наиболее сильная из всех аминокислот в стимулировании синтеза мышечного белка.

Атрофия / Катаболизм

Лейцин, как известно, способствуют синтезу белка мышц при низких концентрациях в лабораторных условиях, при приеме в более высоких концентрациях лейцин может ослабить атрофию мышц, даже несмотря на остановку скорости синтеза. Этот эффект сохраняется в мышцах и был отмечен при болезнях, оказывающих негативное влияние на мышцы, таких как рак, а также сепсис, ожоги и травмы. В этих случаях преимущества приема зависят от дозы.

Гипераминоацидемия

Гипераминоацидемия – это термин, используемый для обозначения избытка (гипер) аминокислот в крови (-emia), аналогично этому, гиперлейцинемия означает избыток лейцина. Исследования показали, что у пожилых людей лейцин увеличивает синтез мышечного белка независимо от гипераминоацидемии.

Саркопения

Саркопения характеризуется снижением содержания белка и увеличением содержания жира в скелетных мышцах, которое происходит с возрастом. Одной из причин возникновения саркопении является уменьшение метаболической реакции на сохранение мышечного эффекта L-лейцина, что возникает с клеточным старением. Негативное воздействие этого эффекта можно минимизировать путем добавления L-лейцина к продуктам, содержащим белок.

Взаимодействие с питательными веществами

Карбогидрат (углевод)

Когда рецептор инсулина активирован, он может активировать mTOR косвенно через Akt. В то время как Akt положительно влияет на синтез белка, вызванный киназой S6K1 (которая активируется во время активации mTOR), добавка лейцина напрямую не влияет на активацию Akt, как это делает инсулин в лабораторных условиях. Было отмечено, что инфузия лейцина у людей существенно не влияет на активацию Akt в скелетных мышцах, т.е., секреция инсулина, индуцированная лейцином, недостаточна для стимулирования Akt. Лейцин взаимодействует с усвоенной глюкозой и снижает уровень глюкозы в крови и затем влияет на секрецию инсулина из поджелудочной железы. Интересно, что лейцин не сочетается с йохимбином в индукции секреции инсулина из-за параллельных механизмов действия. Лейцин взаимодействует с пищевыми углеводами и влияет на активность секреции инсулина из поджелудочной железы, а также взаимодействует с инсулином, что влияет на синтез мышечного белка.

Ресвератрол

Ресвератрол – фенольное вещество, которое, как известно, взаимодействует с сиртуином (главным образом с SIRT1), который идентичен лейцину. Метаболиты KIC и НМВ массой в 0,5 мМ могут индуцировать SIRT1 в 30-100% от исходного уровня, который сопоставим с активностью ресвератрола в 2-10 мкм. Это несмотря на то, что комбинация лейцина (0,5 мМ) или HMB (0,5 мкм) и ресвератрола (200 нм) способна синергически индуцировать активность SIRT1 и SIRT3 в адипоцитах (жировых клетках) и скелетных мышечных клетках . KIC - это более мощный стимулятор, чем HMB, и лучше взаимодействует с лейцином, чем с HMB (возможно, это указывает на метаболизм KIC). Когда крысам дают смесь лейцина (24 г / кг, до 200% главной диеты) или HMB (2 или 10 г / кг) с ресвератролом (12,5 или 225 мг / кг), а затем умерщвляют натощак, наблюдается уменьшение жировой массы и веса тела, также синергично. Было отмечено, что инкубация ресвератрола с лейцином или HMB фактически увеличивает активность АМФ-зависимой киназы (42-55%, соответственно) и способствует небольшому (18%) увеличению окисления жиров, несмотря на инкубацию 5 мкм глюкозы. Взаимодействие ресвератрола и лейцина (в состоянии инкубации или при приеме внутрь) посредством активации SIRT1 положительно влияет на митохондриальный биогенез.

Цитруллин

Цитруллин может восстанавливать скорость синтеза мышечного белка и мышечную функцию в процессе старения и плохого питания у крыс, что опосредуется через путь mTORC1 и разрушается ингибитором mTORC1, известным как рапамицин). Не удалось значительно изменить скорость окисления лейцина или синтеза белка организма человека с помощью добавки 0,18 г / кг цитруллина в течение недели, но в других случаях та же доза улучшает баланс азота в организме человека в сытом состоянии. Причина такого расхождения неизвестна. Существует не так уж много доказательств прямого активирующего воздействия цитруллина на mTOR, но он слабо индуцирует белки после активации mTOR (в том числе 4E-BP1) до уровня ниже лейцина. Клинически пока не доказано то, что цитруллин повышает сигнализацию mTOR, поскольку его преимущество зависит от mTOR, и в этом случае цитруллин должен быть синергичен с лейцином. Цитруллин может передавать сигналы лейцина через mTOR, что даёт основания предположить, что они синергичны. Еще не исследован эффект от применения этой смеси тяжелоатлетами, так что синергизм в настоящее время – это только неподтвержденная гипотеза.

Безопасность и токсичность

В небольшом исследовании, в котором 5 здоровых человек ступенчато принимали до 1,250 мг/кг лейцина (что в 25 раз превышает ожидаемую среднюю потребность организма в лейцине), было отмечено, что пероральный прием дозы в 500-1,250 мг вызывал увеличение в сыворотке аммиака, из-за чего верхний ограничительный порог был установлен на уровне в 500 мг / кг (для человека весом в 150 фунтов (68 кг) - 34 г) .

Пищевая добавка

Как пищевая добавка, L-лейцин имеет Е номер E641 и классифицируется как усилитель вкуса.

Доступность:

Список использованной литературы:

Nutr Metab (Lond). 2012 Aug 22;9(1):77. doi: 10.1186/1743-7075-9-77. Synergistic effects of leucine and resveratrol on insulin sensitivity and fat metabolism in adipocytes and mice. Bruckbauer A1, Zemel MB , Thorpe T, Akula MR, Stuckey AC, Osborne D, Martin EB, Kennel S, Wall JS.

Yeh YY. Ketone body synthesis from leucine by adipose tissue from different sites in the rat. Arch Biochem Biophys. (1984)

Van Koevering M, Nissen S. Oxidation of leucine and alpha-ketoisocaproate to beta-hydroxy-beta-methylbutyrate in vivo. Am J Physiol. (1992)

Dann SG, Selvaraj A, Thomas G. mTOR Complex1-S6K1 signaling: at the crossroads of obesity, diabetes and cancer. Trends Mol Med. (2007)

Nobukuni T, et al. Amino acids mediate mTOR/raptor signaling through activation of class 3 phosphatidylinositol 3OH-kinase. Proc Natl Acad Sci U S A. (2005)

Greiwe JS, et al. Leucine and insulin activate p70 S6 kinase through different pathways in human skeletal muscle. Am J Physiol Endocrinol Metab. (2001)

Hannan KM, Thomas G, Pearson RB. Activation of S6K1 (p70 ribosomal protein S6 kinase 1) requires an initial calcium-dependent priming event involving formation of a high-molecular-mass signalling complex. Biochem J. (2003)

Mercan F, et al. Novel role for SHP-2 in nutrient-responsive control of S6 kinase 1 signaling. Mol Cell Biol. (2013)

Fornaro M, et al. SHP-2 activates signaling of the nuclear factor of activated T cells to promote skeletal muscle growth. J Cell Biol. (2006)

Inoki K, et al. Rheb GTPase is a direct target of TSC2 GAP activity and regulates mTOR signaling. Genes Dev. (2003)