☰

Польза и значение лейцина, самой главной аминокислоты для человеческого организма. Лейцин. Суточная норма. Недостаток лейцина Как принимать лейцин для роста мышц

L-Лейцин (C 6 H 13 NO 2) одна из трех незаменимых аминокислот с разветвленной цепью. Другие две это L-Валин и L-Изолейцин. Лейцин не может производиться организмом и должен поступать с пищей или пищевыми добавками. Его можно найти в орехах, коричневом рисе и продуктах из цельного зерна. Лейцин составляет около восьми процентов всех аминокислот в организме и это четвертая аминокислота по концентрации в мышечных тканях.

Отличительной особенностью Лейцина является то, что эта аминокислота играет важную в синтезе белка. Термин «синтез белка» можно встретить довольно часто, даже в обычных статях, касающихся формирования мышечной массы. Однако, что представляет собой этот процесс? Проще говоря, это образование новых белков, которое происходит в скелетных мышцах нашего организма.

Если это происходит довольно интенсивно, мы говорим о гипертрофии скелетных мышц (их росте), т.е. о процессе увеличения нашей мышечной массы. Цель этой статьи - осветить влияние , поступающих с пищей, в частности, лейцина, на синтез белка в скелетных мышцах после выполнения физических упражнений.

Предпосылки

Разные виды физических упражнений по-разному влияют на белковый обмен в мышцах.

  • Упражнения на выносливость влияют на белковый обмен в скелетных мышцах следующим образом: снижают анаболические процессы (образование новых белков) и повышают процесс катаболизма (распада белков) вызывая миопатию - уменьшение мышечной массы.
  • Упражнения на массу являются уникальными в сравнении с другими видами физических упражнений, поскольку в момент выполнения этих упражнений наряду с повышением процесса распада белков в мышцах происходит и эффективное повышение синтеза белков.

Общим эффектом в обоих случаях является отрицательный белковый баланс (общий распад белков). Таким образом, в краткосрочной перспективе физические упражнения вызывают белковый катаболизм. Однако в долгосрочной перспективе физические упражнения способствуют поддержанию или увеличению мышечной массы.

Лейцин

Установлено, что с целью соблюдения положительного белкового баланса после физических тренировок необходимо употреблять белки, в частности, аминокислоту лейцин. До тех пор пока с пищей не будет поступать лейцин, белковый баланс будет оставаться отрицательным.

Лейцин является одной из трех и является уникальной аминокислотой, которая способствует синтезу белков в мышцах. На самом же деле, лейцин оказывает приблизительно в 10 раз большее влияние на образование новых белков, чем любая другая аминокислота!

Так как же лейцин способствует синтезу белков в мышцах? Во-первых, мы должны глубже узнать о процессах в организме, которые активирует лейцин. Установлено, что лейцин активизирует основной анаболический рецептор, известный под названием мишень рапамицина в клетках млекопитающих (белок mTOR). mTOR является аминокислотным рецептором клетки, чувствительным к концентрации лейцина.

Снижение концентрации лейцина передает mTOR сигнал о том, что в настоящее время с пищей не поступило достаточного количества для синтеза новых белков в мышцах, и mTOR дезактивируется. По мере увеличения концентрации лейцина mTOR передается сигнал о том, что имеется достаточное количество протеинов для синтеза новых мышечных белков, и mTOR активируется.

Активация mTOR

Несмотря на то, что научные сотрудники до конца не уверены в том, как именно лейцин активизирует mTOR, было установлено, что mTOR чувствителен к концентрации лейцина и уровню (снижение уровня АТФ также дезактивирует mTOR).

Активация mTOR тесно связана с повышенным синтезом белка. mTOR способствует синтезу белка посредством двух различных механизмов.

Механизм № 1

Фосфорилирование связывающего белка 4E-BP1, что приводит к его инактивации. Будучи активным, белок 4E-BP1 связывается с белком eIF4E (инициирующим фактором), не давая ему связаться со следующим белком eIF4G для формирования комплекса eIF4E*eIF4G.

Формирование этого комплекса является важным фактором для запуска процесса синтеза белка.

Проще говоря, mTOR способствует запуску процесса синтеза белка путем инактивации 4E-BP1, позволяя, таким образом сформироваться комплексу eIF4E*eIF4G, который является важным фактором для запуска процесса синтеза белка.

Можно было бы объяснить и более детально, однако, это лишнее. Данная схема довольно проста для понимания процесса.

Механизм № 2

mTOR активирует рибосомный белок S6 (известный как rpS6 или p70 S6). Белок rpS6 увеличивает синтез компонентов цепи синтеза белка. Таким образом, mTOR не только способствует синтезу белка, но и повышает потенциал его синтеза.

По аналогии, чтобы помочь понять этот процесс, приведем пример подрядчика в строительстве нового небоскреба.

mTOR - это подрядная организация. Белок, который вы пытаетесь синтезировать, - это небоскреб. Компоненты цепи синтеза белка - это машины (бульдозеры, краны и т.д.), которые вы используете для постройки здания. А лейцин - это средства, необходимые для осуществления проектных работ.

В случае достаточного количества наличных средств (увеличение концентрации лейцина), подрядная организация может не только начать строить небоскреб (синтезировать белок в мышцах), но также и купить больше машин (увеличить количество компонентов, необходимых для синтеза). Это в свою очередь увеличит мощность и скорость, с которой будет возводиться небоскреб (синтезируемый в мышцах белок).

Лейцин также способствует синтезу белка путем повышение доступности белка eIF4G для образования комплекса eIF4G*eIF4E за счет фосфорилирования eIF4G.

Говоря простым языком

Давайте оставим в сторону перлы науки и поговорим о том, что мы узнали из вышесказанного. Насколько полезно дополнительно употреблять в пищу лейцин? Или, возможно, достаточно перейти на диету с высоким содержанием белка? Существует ряд доказательств в пользу приема лейцина, даже если употреблять с пищей достаточное количество белка.

Недавно ученые провели эксперимент, в котором три группы людей выполняли упражнения на массу в течение сорока пяти минут, по истечении которых одной группе людей дали пищу, содержащую исключительно , другой - углеводы и приблизительно 30 г белка, а третьей - углеводы, белок и лейцин.

Было обнаружено, что в группе людей, принимавших пищу, содержащую углеводы, белки и лейцин, белковый катаболизм снизился, а синтез белков в мышцах увеличился в большей степени, чем в группе людей, принимавших пищу, содержащую углеводы и белки, и увеличился в еще большей степени, чем в группе людей, принимавших пищу, содержащую исключительно углеводы.

Возможное объяснение этих результатов связано с пиковым повышением концентрации лейцина в плазме крови, которую может достичь свободная форма принятого с пищей лейцина. Для общего количества белка потребуется достаточно много времени, чтобы переместиться из желудка в тонкую кишку и, наконец, попасть в кровообращение. Таким образом, концентрация белков в плазме крови повышается медленно и платообразно.

Даже при быстром переваривании, например , лейцину сыворотки может потребоваться несколько часов, для того чтобы освободиться от белка и абсорбироваться в кровообращение. В связи с этим концентрация лейцина в плазме крови никогда не достигает высокого уровня.

Однако при употреблении пищи, содержащей чистый лейцин, он будет быстро всасывается в кровь, достигнув таким образом своей пиковой концентрации в плазме крови, что вызовет резкое увеличение уровня внутриклеточного лейцина и активизацию выше упомянутой анаболической цепи.

Заключение

В заключение мы приходим к очевидному факту о том, что лейцин способствует синтезу белка за счет увеличения активности mTOR и фосфорилирования белка eIF4G.

Лейцин оказывает на синтез белка гораздо большее стимулирующее влияние, чем любая другая аминокислота. Установлено, что синтез белка увеличивается также и в ответ на относительно небольшой дозы лейцина в пище.

Было также обнаружено, что добавление лейцина в пищу, содержащую большое количество белка, гораздо больше способствует процессу синтеза белка в мышцах.

В любом случае еще предстоит определить, насколько полезно употреблять лейцин спортсменам и бодибилдерам в дополнение к пище с высоким содержанием белка для дальнейшего увеличения мышечной массы в долгосрочной перспективе.

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.

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.

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)

Лейцин активно используется в БАДах для спортсменов и бодибилдеров, а также в медицинских препаратах. Это вещество способствует наращиванию мышц и сжиганию жира, что положительно влияет на фигуру. При полноценном питании его количество чаще всего достаточно для обычного человека. Рассмотрим подробнее важность этой аминокислоты для организма.

Характеристики и влияние

Лейцин является одной из незаменимых для человеческого организма аминокислот, входит в состав белков, поступает только с пищей. Эта алифатическая аминокислота в живых клетках находится в виде L-оптического изомера и имеет формулу HO2CCH(NH2)CH2CH(CH3)2.

В чистом виде представляет собой бесцветный порошок, плохо растворяющийся в воде, зато хорошо растворимый в щелочной среде и кислотах.

Является наиболее важной среди трёх существующих аминокислот с разветвленной цепью (есть ещё изолейцин и валин). Их ещё называют гидрофобными. Особую популярность ей придаёт способность наращивать мышцы.

Переработка лейцина производится печенью, но в большей мере жировой и мышечной тканью. Эта незаменимая аминокислота стимулирует синтез протеинов, и её приём способен замедлять деградацию мышц, является катализатором для роста мышечной массы и своеобразной страховкой от их повреждения.

Ко всему прочему лейцин даёт больше энергии организму, чем глюкоза, и способствует её усвоению печенью. Он наиболее сильно среди всех аминокислот активизирует рапамицин киназу, регулирующую рост клеток у животных.

Знаете ли вы? Первым его получил французский химик и фармацевт Анри Браконно из мышц и шерсти животных в 1820 году. Сейчас качественный продукт синтезируют из растительного сырья (сои) или молочных белков. До 2010 года L-лейцин являлся пищевой добавкой Е 641 для усиления вкуса и запаха продуктов.

Биодоступность лейцина - более 96%. В его усвоении и переработке участвуют поджелудочная железа, печень, селезёнка, почки. Именно почками и выводится его избыток.

Основные функции и польза

Лейцин выполняет важные функции в организме:

  • способствует выработке инсулина;
  • участвует в обменных процессах белков и углеводов;
  • важен для роста и нормального развития мышц;
  • защищает мышечную ткань от распада и травм, заживляет раны;
  • энергетически эффективен для клеток организма;
  • поддерживает уровень серотонина;
  • принимает участие в синтезе протеина, гемоглобина.

Его польза для человеческого организма:

  • нормализует сахар в крови;
  • укрепляюще действует на иммунную систему;
  • способствует правильному развитию мышц;
  • нормализует функцию печени;
  • снижает риск ожирения;
  • уменьшает усталость и повышает работоспособность;
  • положительно влияет на состояние кожи, уменьшает проявления целлюлита и применяется в антивозрастных программах.

Лейцин использует медицина. Он улучшает клиническое состояние больных при голодании, онкологии, болезнях печени, после операции, травм, сепсиса.

Его прописывают онкобольным до и после операций, химиотерапии и другого специфического лечения для коррекции дисбаланса аминокислот.
Применяется при лечении анемии, дистрофии мышц, диабета, синдрома Менкеса, полиомиелита, почечной недостаточности, цирроза печени и других ее болезней.

Продукты - источники лейцина

Большое количество лейцина содержится в продуктах животного происхождения, но и вегетарианцам есть откуда его брать.

Знаете ли вы? Алкоголь препятствует усвоению лейцина.


  • концентрат соевого белка - 4,917 г;
  • яичный порошок - 3,77 г;
  • сыр пармезан - 3,45 г;
  • икра красная - 3,06 г;
  • соевые бобы - 2,75 г;
  • сухое молоко - 2,445 г;
  • сыр «Пошехонский» - 1,96 г;
  • - 1,92 г;
  • сыр «Чеддер», обезжиренный творог - 1,85 г;
  • сыр «Швейцарский» - 1,84 г;
  • арахис - 1,763 г;
  • бобы фасоли - 1,74 г;
  • горбуша - 1,71 г;
  • горох - 1,65 г;
  • морской окунь, сельдь, скумбрия - 1,6 г;
  • мясо индейки - 1,59 г;
  • фисташки - 1,542 г;
  • пшено - 1,53 г;
  • ставрида - 1,54 г;
  • сыр «Рокфор» - 1,52 г;
  • говядина - 1,48 г;
  • - 1,47 г;
  • курица - 1,41 г;
  • судак, щука - 1,4 г;
  • семена подсолнуха - 1,343 г;
  • - 1,338 г;
  • треска, минтай - 1,3 г;
  • миндаль - 1,28 г;
  • - 1,17 г;
  • баранина - 1,12 г;
  • крупа кукурузная - 1,1 г;
  • яйцо куриное - 1,08 г;
  • свинина нежирная - 1,07 г;
  • фундук - 1,05 г.

 Так что желающим нарастить мышцы или детям (для роста) нужно включать в рацион сыры, орешки (особенно арахис), бобовые, морепродукты и мясо.

В овощах и фруктах, грибах доля лейцина очень незначительна.

Суточная потребность и норма

Для здорового взрослого человека суточная норма лейцина составит 4-6 грамм. Для покрытия этой потребности человеку достаточно съедать каждый день 3 яйца, 200 грамм говядины, 100 грамм творога, выпивать стакан молока или кефира.

Важно! При повышенном холестерине не рекомендуется употреблять молокопродукты жирностью выше 5%, жирное и жареное мясо (особенно красное). Содержание холестерина в желтках куриных яиц тоже достаточно высоко. Лучше обратить внимание на орехи (арахис), семечки, бобовые и некоторые виды круп (пшено и кукурузная), морепродукты.


Для бодибилдеров и спортсменов эта норма больше в два раза.

Для работника физического труда и при частых силовых нагрузках она также будет выше.

Суточная потребность для растущего организма детей рассчитывается из нормы этой аминокислоты 0,15 грамм на каждый килограмм веса ребёнка.

Это важно учитывать при составлении его рациона.

О переизбытке и недостатке

Лейцин способствует снижению веса и формированию красивого тела, но не стоит им сильно увлекаться.

Даже такая важная и незаменимая для живого организма аминокислота хороша и полезна, когда при её употреблении придерживаются норм.

Избыток

Избыточное потребление лейцина приводит к следующим последствиям:

  • нервные расстройства (депрессия, сильная сонливость, головные боли);
  • нарушение работы печени;
  • атрофия мышц;
  • гипогликемия (низкий уровень глюкозы в крови);
  • аллергические реакции.

Важно! Людям, принимающим препараты с лейцином или занимающимся физическими нагрузками, следует знать признаки гипогликемии: тремор мышц, высокое давление и аритмия, возбужденные нервные реакции, неадекватное поведение, мигрень и головокружение, сонливость, нарушенная координация и дезориентация, слабость и другие.


Нехватка

Дефицит лейцина особенно опасен для растущего организма ребёнка, поскольку замедляет его рост и физическое развитие. Поэтому для детей так важно организовать правильное питание. Его недостаток у взрослых людей может привести к ожирению и различным психическим заболеваниям.

Ко всему прочему, это может привести к дисфункциям печени, почек, щитовидной железы.

Нехватка этой аминокислоты также может привести к гипогликемии и сопутствующим негативным проявлениям.

Взаимодействие с другими веществами

Никаких негативных взаимодействий с другими веществами у лейцина не обнаружено. Взаимодействуя с глюкозой, снижает её уровень в крови и влияет на активность поджелудочной железы.
Вместе с ресвератролом ведёт к уменьшению жировых отложений и веса. Существует гипотеза о его синергии с цитруллином, способствующей наращиванию мышечной массы.

Роль в спорте

Поскольку потребность в лейцине при физических нагрузках сильно возрастает, эту аминокислоту часто используют в БАДах для спортсменов и активно употребляют в бодибилдинге, армрестлинге.

Производители биодобавок для спортсменов сначала выпускали их с такими пропорциями лейцина, изолейцина, валина - 2:1:1.

Но сейчас существуют доказательства, что гораздо рациональнее использовать только один лейцин, так как он наиболее сильно влияет на рапамицин киназу и имеет самый высокий анаболический эффект.
Эта аминокислота положительно влияет на качество мышечной ткани, способствует заживлению при спортивных травмах, а её недостаток вызывает высокую утомляемость. Ко всему прочему, она способствует сжиганию жира.

У человека, занимающегося активными нагрузками и поставившего себе цель нарастить больше мышц, не всегда получается брать эту аминокислоту в достаточном количестве из пищи.

Знаете ли вы? Лучше всего лейцин принимать перед тренировками.

О противопоказаниях и мерах предосторожности

Лейцин противопоказан при наследственных заболеваниях, связанных с нарушением его обмена:

  • лейциноз (болезнь мочи с запахом кленового сиропа);
  • изовалератацидемия (болезнь с запахом потных ног).

 При этих редких генетических нарушениях из питания полностью исключаются продукты, содержащие гидрофобные аминокислоты. Обычно такие заболевания выявляют уже в первые недели жизни.

Больным, нуждающимся в терапии этим веществом, препараты и дозы выписывает врач.

Спортсменам препараты и дозы с этой аминокислотой рекомендует опытный тренер. Но и им желательно получить консультацию врача и следить за своим состоянием.
Нормальное существование человека невозможно без лейцина. Его недостаток может вызвать замедленное физическое развитие у детей.

В продуктах питания его достаточно, но при высоких физических нагрузках норма лейцина может удвоиться, и препараты с этой незаменимой аминокислотой часто принимают спортсмены.

Переизбыток этого вещества вреден, поэтому при приёме нужно проконсультироваться с врачом.