Лизин
-
Структура и классификация лизина
- Лизин (Lys) — α-аминокислота, предшественник белков.
- Содержит α-аминогруппу, группу α-карбоновой кислоты и лизил с боковой цепью.
- Кодируется кодонами AAA и AAG.
- Может быть энантиомерным или рацемическим.
-
Биосинтез лизина
- В природе существуют два пути биосинтеза: диаминопимелатный (DAP) и α-аминоадипатный (AAA).
- DAP путь включает конденсацию аспартата и пирувата, восстановление дигидродипиколината и декарбоксилирование мезо-диаминопимелата.
- AAA путь включает конденсацию α-кетоглутарата и ацетил-КоА, восстановление α-аминоадипат-полуальдегида и окислительное дезаминирование сахаропина.
-
Катаболизм лизина
- Катаболизм лизина начинается с усвоения пищевого лизина или расщепления внутриклеточного белка.
- Сахаропиновый путь является наиболее распространенным путем катаболизма.
- Включает восстановление лизина до сахаропина, дегидратацию сахаропина до AAS, декарбоксилирование AAS до AAA и декарбоксилирование AAA до α-кетоадипата.
-
Роль лизина в организме
- Лизин участвует в протеиногенезе, сшивании полипептидов коллагена, усвоении минеральных веществ и производстве карнитина.
- Влияет на эпигеном и участвует в модификации гистонов.
- Недостаток лизина может привести к болезненным состояниям, а переизбыток — к неврологическим расстройствам.
-
История и символика
- Лизин был выделен в 1889 году Фердинандом Дрекселем.
- Символ K был присвоен лизину за близость к алфавиту.
-
Лизин и его роль в организме человека
- Лизин является незаменимой аминокислотой, суточная потребность в которой составляет от 60 мг/кг у младенцев до 30 мг/кг у взрослых.
- В вегетарианских рационах потребление лизина меньше из-за ограниченного количества в зерновых культурах.
-
Методы увеличения содержания лизина в зерновых культурах
- Генетическая модификация не дала значительных результатов из-за токсических побочных эффектов.
- Традиционные методы селекции, такие как «Качественный белок кукурузы», увеличили содержание лизина и триптофана.
-
Диетические источники лизина
- Хорошими источниками лизина являются яйца, мясо, соя, фасоль, сыр и некоторые виды рыбы.
- Лизин является лимитирующей аминокислотой в злаковых, но в изобилии содержится в бобовых.
-
Биологические роли лизина
- Лизин участвует в протеиногенезе и эпигенетической регуляции.
- Лизин способствует стабильности белка и участвует в модификации гистонов.
- Лизин играет ключевую роль в структурных белках соединительных тканей, гомеостазе кальция и метаболизме жирных кислот.
-
Спорные роли лизина
- Лизин не увеличивает высвобождение гормонов роста и не эффективен в лечении ВПГ.
- Лизин не снижает уровень холестерина, не повышает аппетит и не улучшает синтез белка.
-
Роль лизина в развитии болезни
- Дефицит лизина связан с патологическим состоянием соединительной ткани и анемией.
- Наследственное генетическое заболевание, связанное с мутациями в ферментах, ответственных за катаболизм лизина, приводит к гиперлизинемии.
- Гиперлизинурия возникает из-за нарушения обмена веществ или почечного канальцевого транспорта.
-
Производство лизина для кормов
- Лизин является важной добавкой к кормам для животных
- Объем производства в 2009 году достиг почти 700 000 тонн
- Рыночная стоимость превысила 1,22 миллиарда евро
-
Преимущества лизина
- Позволяет использовать более дешевый растительный белок
- Сохраняет высокие темпы роста животных
- Ограничивает загрязнение окружающей среды азотом
-
Экологические проблемы
- Загрязнение фосфатами при использовании кукурузы в качестве корма
-
Производство лизина
- Получают промышленным способом путем микробиологической ферментации
- Используются штаммы бактерий, такие как Corynebacterium glutamicum
-
Лизин в массовой культуре
- В фильме «Парк юрского периода» динозавры не могли вырабатывать лизин
- Лизин является незаменимой аминокислотой для животных
-
Дело о сговоре цен
- В 1996 году лизин стал центром крупного дела о сговоре цен
- Компания Archer Daniels Midland выплатила штраф в 100 миллионов долларов
- Виновными также признаны японские и южнокорейская фирмы
-
Рекомендации
- Статья адаптирована из источника под лицензией CC BY 4.0