Аминокислоты с разветвлёнными боковыми цепями ( англ. branched-chain amino acids , BCAA ) — группа протеиногенных аминокислот , характеризующихся разветвлёнными строением алифатической боковой цепи . К таким аминокислотам относятся лейцин , изолейцин и валин .

Все три аминокислоты являются незаменимыми для человека и должны поступать в организм с пищей , организм человека эти аминокислоты самостоятельно не синтезирует . Содержание лейцина, изолейцина и валина в мясных и молочных продуктах максимально . Например, потребление 200—250 граммов говядины или другого мяса полностью покрывает суточную потребность организма в ВСАА . Также эти аминокислоты в высокой концентрации присутствуют в таких продуктах как: филе куриное , тунец , лосось , филе индейки , яйца , арахис .

Среднее содержание этих аминокислот в пищевых белках составляет 20-25 % . Хотя большая часть аминокислот метаболизируется в печени , аминокислоты с разветвлёнными боковыми цепями подвергаются катаболическим превращениям, главным образом, в других органах и тканях , включая скелетные мышцы , сердце , нейроны , жировую ткань и почки .

Помимо очевидной роли в построении молекул белков , аминокислоты c разветвлёнными боковыми цепями имеют множество других функций. Считается, что при мышечной работе они могут использоваться для синтеза промежуточных соединений цикла трикарбоновых кислот и глюконеогенеза , то есть выступают в качестве источников энергии. Кроме того, эти аминокислоты имеют регуляторные функции: выступая в качестве сигнальных молекул , они регулируют процессы синтеза и деградации белков, клеточного метаболизма и роста, а также секрецию инсулина .

Существуют искусственно созданные BCAA, используемые при увеличенной необходимости их в организме.

Роль в структуре белков

Лейцин, изолейцин и валин являются наиболее гидрофобными протеиногенными аминокислотами, это свойство определяет их роль в структуре белков. Гидрофобные аминокислотные остатки (а значит, в том числе и аминокислоты с разветвлёнными боковыми цепями) встречаются в относительно большом количестве во внутренних частях водорастворимых глобулярных белков , на поверхности доменов мембранных белков , взаимодействующих с липидами мембран , на поверхностях контактов между отдельными α-спиралями , входящими в состав фибриллярного белка . Остатки аминокислот с разветвлёнными боковыми цепями участвуют в гидрофобных взаимодействиях — слабых взаимодействиях, которые наряду с водородными связями , ионными связями и Ван-дер-Ваальсовыми взаимодействиями обеспечивают стабильность третичной структуры белка. Помимо такой общей структурной роли, аминокислоты с разветвлёнными боковыми цепями могут выполнять и специфические функции: эти аминокислоты важны для связывания молекул и кислорода миоглобином и гемоглобином , а также для связывания субстрата и каталитической активности различных ферментов .

Применение

Аминокислоты с разветвлёнными боковыми цепями расщепляются в мышцах, а не в печени, поэтому считается, что они играют важную роль в производстве энергии во время выполнения упражнений. BCAA применяется очень широко в ряде спортивных дисциплин, в частности в бодибилдинге . Культуристы утверждают, что BCAA помогает повысить выносливость, предотвращают разрушение и ускоряет восстановление мышечных белков. ^{[ источник не указан 1998 дней ]} .

Исследования

Пищевая добавка ВСАА была использована клинически для помощи в восстановлении пострадавших от ожогов. Однако, в 2006 году вышел документ о том, что от применения ВСАА при ожогах, травме и сепсисе следует отказаться

Некоторые исследования показали возможную связь между высоким уровнем заболеваемости боковым амиотрофическим склерозом среди профессиональных игроков в американский футбол и итальянских футболистов, т. к. игроки с боковым амиотрофическим склерозом принимали в пищу ВСАA.

Деградация

Деградация аминокислот с разветвлённой цепью протекает под действием аминотрансферазы аминокислот с разветвлённой цепью (BCAT) и дегидрогеназного комплекса разветвлённых α-кетокислот (BCKDH). Дефицит этого комплекса приводит к накоплению аминокислот с разветвленной цепью ( лейцин , изолейцин и валин ) и их токсических продуктов (КоА-эфиров) в крови и моче.

В BCKDH комплексе происходит преобразование аминокислот с разветвлённой цепью в ацил-КоА производные, которые после последующих реакций превращаются либо в ацетил-КоА или сукцинил-КоА , которые поступают в цикл лимонной кислоты .

Примечания