חלבונים וחומצות אמינו 

חלבונים וחומצות אמינו

החלבונים

חלבונים הם מרכיבים חיוניים של הגוף: הם מהווים את החומר המבני של שרירים, רקמות ואיברים, ומווסתים את תפקודי הגוף כאנזימים והורמונים (הורמון - hormone הינו חומר שמיוצר בחלק אחד של הגוף על-ידי בלוטה אנדוקרינית ?בלוטת הפרשה פנימית, מופרש אל מחזור הדם, ונישא אל איברים או רקמות במקומות אחרים בגוף, שם הוא מבצע תפקיד מסוים). החלבונים נוצרים בגוף בסינתזה של חומצות אמינו המתקבלות מפירוק של חלבונים במזון. עודפי חלבון שאינם דרושים לגוף נהפכים לגלוקוז ומשמשים כמקור אנרגיה.

כשאתה קם בבוקר ומסתכל על עצמך במראה. לכאורה אתה רואה אותה דמות שראיתה אתמול ותראה מחר. אבל למעשה, זה אינו בדיוק אותו אדם, שכן המרכיבים של גופו התחלפו - מולקולות גופו היום אינן זהות לאלו של אתמול וגם לא לאלו של מחר.

אף כי על פניו נראה כי גופנו וגופם של כל היצורים החיים - צמחים ובעלי חיים כאחד, יציב ושומר על צורה ומשקל קבועים פחות-או-יותר, לפחות בטווח זמן של ימים וחודשים, למעשה אין הדבר כך. מרכיביו הכימיים של הגוף נמצאים במצב תחלופה קבועה, יצירה ופירוק, תהליך המתרחש ללא הרף ובמהירות רבה. יש מרכיבים בגוף המתחלפים מדי מספר דקות, אחרים כל כמה שעות ויש המתחלפים אחת למספר ימים. תהליך התחלופה חשוב מאין כמוהו, ואנו נתרכז כאן בתהליך תחלופת החלבונים, מן המרכזיים שבמרכיבי הגוף החי.

מות החלבונים כאורח חיים! אלפי חלבונים שונים מצויים בכל תא, והם ממלאים תפקידי מפתח. והנה, למרות שחלבונים נחשבים לאבני הבניין של התא, אין הם יציבים כפי שניתן היה לצפות. לכל אחד מן החלבונים בתא תוחלת חיים משלו, מספר שעות או אף דקות אחדות בלבד. תחלופת החלבונים בגוף היא צורך חיוני ממדרגה ראשונה. חלבונים פגומים נוצרים בגוף ללא הרף. קרינת השמש ובעיקר הקרינה העל-סגולה, זיהום האוויר ומרכיבים שונים במזון - כל אלה עלולים לפגוע בחומר הגנטי של התאים ולגרום למוטציות המביאות ליצירת חלבונים פגומים. פגיעה בחלבונים עלולה לגרום להפרעה בתפקודם ולעתים אף להוציא את התא מכלל פעולה. חייבת, אם כך, להיות בתא, מערכת המסוגלת לזהות את החלבונים הפגומים ולסלקם ביעילות.יש מצבים נוספים המחייבים פירוק חלבונים. למשל, במצב של רעב לאחר שהגוף ניצל את כל מלאי הסוכר הזמין, או במחלת הסוכרת, כשהסוכר אינו זמין לתאים בגלל מחסור באינסולין. במצבים כאלה הגוף נאלץ לפרק חלבונים כדי לספק לעצמו את האנרגיה הדרושה. פירוק חלבונים נדרש גם בכדי לאפשר התרחשות תהליכים חיוניים. למשל, בתהליכי התמיינות תאים הקורים בשלבים שונים של התפתחות העובר, תאים על חלבוניהם מושמדים כתנאי להיווצרות איברים מסוימים.

לחלבונים ישנם כמה תפקידים בגוף:

? בניית רקמות חדשות והחלפת רקמות ש"יצאו משימוש" או שניזוקו;

? בניית גופי-חיסון הלוחמים בזיהומים;

? הובלת המזון והחמצן בדם, אל התאים ומהם;

? ויסות מאזן המים, החומצות והבסיסים בגוף;

? ויסות התהליכים הכימיים והפיזיים הקרויים "חילוף החומרים", שהוא - "שריפת" המזון והפיכתו לאנרגיה.


חומצות אמינו או בלועזית: amino acid הינן תרכובת אורגנית (לועזית: organic מציין תרכובות כימיות שמכילות פחמן, המצויות בכל המערכות החיות.) המכילה קבוצה אמינית וקבוצה הידרוקסילית. חומצות אמינו מהוות את אבני הבניין של חלבונים. פירוק החלבונים המצויים בגוף מביא לשחרור חומצות האמינו הבאות: איזולויצין, אלנין, אספרגין, ארגינין, גלוטמין, גליצין, היסטידין, ולין, חומצה אספרטית, חומצה גלוטמית, טירוזין, טריפטופן, לויצין, ליזין, מתיונין, סרין, פנילאלנין, פרולין, ציסטאין, ציסטין, תראונין. הגוף מסוגל לסנתז חלק מחומצות אמינו אלה; את האחרות - חומצות אמינו חיוניות - חייבים לקבל מן המזון.

חומצות אמינו חיוניות או לועזית: essential amino acid חומצת אמינו החיונית לצמיחה והתפתחות תקינה, ושהגוף אינו מסוגל לסנתז אותה בעצמו, ומקבל אותה ממזונות עתירי-חלבון כמו ביצים ומוצרי חלב. יש 9 חומצות אמינו חיוניות: איזולויצין, היסטידין, ולין, לויצין, ליזין, טריפטופן, מתיונין, פנילאלנין ותראונין.

חומצות האמינו לפי מידת חיוניותן בגוף:

חיוניות
חיוניות בתנאים מיוחדים
מיוצרות בגוף בצורה מספקת

איזולאוצין
לאוצין
ואלין
ליזין
תראונין
מתיונין
פנילאלנין
טריפטופאן
היסטדין
ציסטאין
ארגינין
טירוזין
סרין
גליצין
אלאנין
חומצה אספרטית
אספאראגין
חומצה גלוטמית
גלוטמין
פרולין



ארגינין: arginine

חומצת אמינו בעלת תפקיד חשוב ביצירת שיינן בכבד. ארגינין נחוצה בתקופת גדילה אבל אצל בוגרים היא לא הכרחית כי היא יכולה להיות מיוצרת בגוף על ידי חומצה אספרטית וחומצה גלוטמית.
תפקידים: מחזקת את מערכת החיסון על ידי חיזוק בלוטת התימוס המייצרת תאי t (סוג של תאי מערכת החיסון). היא מנטרלת אמוניה ולכן יש לה איכות של ניקוי הכבד. בנוזל זרע ובזרע עצמו יש כמות גדולה של ארגינין ולכן הוסק כי לארגינין יש תפקיד חשוב בפריון הגבר. מחקרים הראו כי לארגנין פעולה דומה על קולטני איבר המין הגברי שמסייעים לזקפה בדומה לפעולת הויאגרה היות ופעילותה מרחיבה כלי דם (גם באיבר המין).
לארגנין תפקיד חשוב בייצור קולגן ואלסטין ולכן הוא מסייע לרקמת חיבור באיחוי וריפוי של נזקים ברקמות. הוא עוזר בייצור המוגלובין, אינסולין וגלוקגון. הוא מעודד את הלבלב להפריש אינסולין וכן מעודד הפרשת הורמון הגדילה.
מקורות: חרובים, שוקולד, קוקוס, מוצרי חלב, ג'לטין, בשר, שבולת שועל, בוטנים, סויה, אגוזים, קמח לבן, נבט חיטה.
אסור לקחת תוסף של ארגינין במצב של יתר לחץ דם, בהתקפה ויראלית של הרפס, בסכיזופרניה.

היסטידין: histidine

חומצת אמינו ממנה נגזר היסטמין. חומצה אמינית זו חיונית בתקופת צמיחה. הנוירוטרנסמיטור היסמין מופק מהיסטדין ויש לו יכולת לספוג יסודות קורט כמו נחושת ואבץ, ברזל ומתכות כבדות ולכן יש לו שימוש חשוב בכל סוג של ארתריטיס (מנטרל מתכות כבדות ששוקעות בפרקים). היסטדין מסייעת במעטפת המיאלין ובכך מגינה על תאי העצב. נמצא קשר בין חסר בהיסטדין לבין אי תפקוד עד איבוד שמיעה. חומצה אמינית זו מסייעת בייצור כדוריות דם לבנות ואדומות ובכך מסייעת במניעת אנמיה. ויטמיני b6 ו- b3 אחראים על ההפיכה של היסטדין להיסטמין. היסטמין מעודד הפרשת מיצי קיבה ולכן יכול לסייע במצב של תת חומציות בקיבה. לא מומלץ ליטול תוסף זה לחולי מניה דפרסיה.
מקורות במזון: אורז, חיטה ושיפון ובעלי חיים.
תופעות חסר: בעיות נפשיות.

פנילאלנין

חומצת אמינו חיונית בעלת תכונות מרפא יוצאות דופן בחשיבותם. היא מייצרת בגוף חומצה אמינית לא חיונית הנקראת טירוזין. חסר בפנילאלנין עלול לגרום למגוון רחב של סמפטומים: עניים אדומות, שינויים התנהגותיים. זה מכיון שהטירוזין הוא חומר גלם לנויראפינפרין ולתירוקסין (נוירוטרנסמיטור במוח והורמון בלוטת התריס). במצב הנקרא פנילקטנוריה פנילאלנין אינה הופכת לטירוזין. כשפנילאלנין מצטברת בגוף לאורך זמן היא יכולה להתבטא בהתנהגות פסיכותית. חסר בפנילאלנין יכול לגרום לשינויים התנהגותיים שנובעים מכך שפנילאלנין מומר לטירוזין ואחרי טירוזין הופך לדופמין, מדופמין לנואפינפרין ולאפינפרין (כול נוירוטרנסמיטורים במוח). אחד התפקידים החשובים של חומצה אמינית זו הוא פיקוח על התאבון. מצאו שפנילאלנין בנוסף עם טריפטופאן מאיצות במעיים שחרור של כוליסיסטוקינין, חומר שמופרש במעיים באמצעות טריפטופאן ופנילאלנין והוא זה שגורם להרגשת סיפוק ושובע. כמו כן חומר זה מופרש בזמן קלקול קיבה או מחלה כדי להמנע מאוכל. מתשמשים בתוסף במקרה של ארטריטיס, דכאון, כווצי מחזור, מגרנות, השמנה, פרקינסון וסכיזופרניה. אסור לקחת תוספת פנילאלנין לנוטלי תרופות אנטי דכאוניות מסוג mao, לנשים הרות, אנשים הסובלים מהתקפי חרדה, סכרתיים, יתר לחץ דם, פנילקטנוריה, מלנומה (סרטן העור). מקורות בתזונה: פולי סויה, גבינת קוטג', דגים, בקר, עוף, שקדים, אגוזי ברזיל, אגוזי פקאן, גרעיני דלעת, שומשום, שעועית לבנה, אפונה,

טריפטופן

לחומצה אמינית חיונית זו הרבה תפקידים רפואיים. היא מסונטזת בגוף ל b3 (חומצה ניקוטינית). היא משמשת לטיפול רפואי בנדודי שינה, דכאון ועודף משקל. יחד עם b6 היא מייצרת סרוטונין ומלטונין. על מנת שתהיה קליטת טריפטופן יעילה על ידי המוח יש צורך בשימוש ויטמין c ו b6.
נמצא מחקרית כי לחומצה אמינית זו יש תפקיד בשיכוך כאבים. לטריפטופאן תחרות על אתרי הספיגה במעי עם חומצות אמינו אחרות ולכן במידה ולוקחים תוסף יש להרחיקו ממזון חלבוני ולקחת אותו עם אוכל ממקור פחמימות. מומלץ לקחת את התוסף שעה לפני האוכל עם b6. מקורות: אורז חום, גבינת קוטג', בשר, בוטנים, חלבון סויה, בשר בקר, כבד, גרעיני דלעת, בשר כבש, שומשום

טאורין

חומצה אמינית זו מכילה גופרית. היא נמצאת בריכוז גבוה בחלבון מן החי. טאורין נמצאת בשריר הלב, תאי הדם הלבנים, שרירי השלד ומערכת העצבים המרכזית. היא מהווה חומצה אמינית חשובה ליתר חומצות האמינו בגוף, נחוצה לעיכול שומנים, ויטמינים מסיסי שומן ושימור על רמות כולסטרול. שימושים רפואיים: טרשת עורקים, בצקות, בעיות בלב, לחץ דם גבוה, היפראקטיביות, חרדות, ירידה בתפקוד מוחי, סרטן שד, תסמונת דאון והיפוגליקמיה. טאורין נחוצה לשמירה על איזון מינרלים: סודיום, פוטסיום, קלציום ומגנזיום. אחד התפקידים הכי קריטיים של טאורין הוא מניעת אובדן פוטסיום (אשלגן) בשריר הלב. חומצה אמינית זו הינה מרכיב חשוב בהיווצרות המוח אצל העובר. בהתקפי אפילפסיה יש ירידה משמעותית ברמות הטאורין במוקד האפילפסי. מקשרים חסר בטאורין עם חסר באבץ. ביחד הם משמרים את תפקוד הראייה. בחסר של שניהם יהיו בעיות של טשטוש ראייה. ישנם אנשים שסובלים מהפרשה מוגברת של טאורין בשתן בגלל בעיות מטבוליות שונות. הבעיות יכולות להיות מכול מיני סיבות: צמיחה ושגשוג של קנדידה, בעיות מעיים, סטרס נפשי ופיזי, חסר באבץ, צריכה מוגברת של אלכוהול, סכרת. מקורות במזון: ביצים, דגים, בשר, חלב. נמצא מעט במזון מן הצומח. חומצה זו אינה חיונית. ניתן לסנטזה מציסטאין בכבד שמגיע ממטיונין כל עוד יש נוכחות מספקת של b6.

קרניטין

זוהי לא חומצה אמינית בהרכבה כי אם מעין חומצה אמינית. יש לחומצה זו הרכב של חומצה אמינית אך לא תפקודים של חומצה אמינית. היא אינה מסנטזת חלבונים או מהווה חומר גלם לנוירוטרנסמיטורים כמו חומצות אמינו אחרות בגוף.חומצה זו עוברת סינטזה בכבד. היא מצויה בבשר, שרירים ואיברים מן החי. היא איננה נמצאת בחלבון צמחי, אך גם איננה חיונית לגוף. הגוף מסנטז חומצה אמינית זו מליזין ומתיונין. הכבד זקוק לויטמין c על מנת לבצע המרה זו. כמו כן משתתפים בסינטוז ברזל, b1, b6. ירידה של אחד המרכיבים האלה בתזונה יגרום לחסר בקרניטין
לקרניטין מעורבות בחילוף חומרים של שומנים וצמצום טריגליצרידים. מחקרים מסוימים הראו כי רמות נמוכות של קרניטין בגברים הובילו לעקרות. הקרניטין מעביר חומצות שומן דרך קרומים וסחוסים שם הם מנוצלים כאנרגיה. יש לו פעילות מזרזת חילוף חומרים של שומנים ולכן עוזר בהפחתת עודף משקל. יש לקרניטין יכולת להגן על שריר הלב על ידי מניעה של הצטברות שומן בשריר הלב. כהגנה לשריר הלב תוסף זה יעיל יותר יחד עם ויטמיני e ו c..

קרניטין הינה חומצת אמינו החיונית לפעולה תקינה של השרירים. חסר של קרניטין בדם בילדים נגרם כתוצאה ממחלה גנטית בה יש מוטציה
בקרניטין, או באנזימים אחרים הקשורים בו.

אורניטין - פיתוח גוף

חומצה אמינית זו מסייעת בשחרור הורמון הגדילה. היא אחראית למטבוליזם של חומצות שומן ולכן משתמשים בה לצורך בהורדה במשקל, יחד עם קרניטין. חומצה אמינית זו נחוצה למערכת החיסון ותפקוד הכבד בגלל מחזור השינן (סילוק אמוניהמהגוף). אורניטין קושרת אמוניה ומונעת בכך הרס לכבד. אורניטין נמצאת בריכוז גבוה בעור, רקמת חיבור ונחוצה להחלמה ותיקון נזקים ברקמות. אוניטין מסונטזת בגוף מארגינין ומקדימה את חומצת האמינו ציטרולין, פרולין וחומצה גלוטמית. אריגנין הופכת לאורניטין שהופכת לציטרולין שהופכת לפרולין שהופכת לחומצה גלוטמית. בגוף.

סרין

חומצה אמינית זו נחוצה למטבוליזם של שומן ומשתמשים בה בעיקר בתעשיית הקוסמטיקה. שימוש חיצוני על העור גורם ללחות. חומצה זו אינה חיונית והיא מסונטזת מגליצין. סרין משתתפת בריאקציה של הומוציסטאין. היא מסייעת לויטמין b6 להפוך הומוציסטאין לציסטאין. רמה גבוהה של הומוציסטאין מקושרת עם סיכון גבוה למחלות לב.

חומצה אספרטית

אספרג'ין מיועדת לאיזון מערכת העצבים המרכזית. חומצה אמינית לא חיונית זו נובעת מחומצה אספרטית. האספרגין מצויה בעיקר בחלבון מן החי בעוד שחומצה אספרטית נמצאת גם בחלבון מן הצומח. התפקיד העיקרי של אספריג'ין הוא שימור האמוניה ברמה מאוזנת. חומצה אספרטית חשובה בעיקר במחזור השינן. אחת החשיבויות הגדולות שלה זה מניעת עייפות. היא מסייעת בהווצרות של אנזימים ומטהרת רבת עצמה של אמוניה ובכך גורמת להעצמת תפקודי הכבד. היא מעלה רמות נוגדנים ובכך מחזקת את מערכת החיסון.

גליצין

חומצה אמינית לא חיונית. עוברת סינטזה בכבד ומסייעת לטהר את הכבד. חיונית לביוסינטזה של dna ו- rna. נחוצה לפעילות תקינה של מערכת העצבים. היא מומרת לסרין המשמשת לזכרון. יש לה יכולת לעכב נוירוטרנסמיטורים במוח ולמנוע התקפים אפילפטיים.

אלנין

חומצה אמינית חשובה במטבוליזם של סוכרים. מסייעת במעגל קרבס באופן מיידי לניצול אנרגיה. אלנין הופך לפירובט ומשם לגלוקוז וכך מעלה את רמות הגלוקוז. זוהי חומצה אמינית לא חיונית ותפקידה העיקרי בחילוף חומרים במטבוליזם של טריפטופן ו b6. כתוסף היא ניתנת במצבי היפוגליקמיה לניצול גלוקוז לפרקי זמן ארוכים.

אלאנין טרנסאמינאז:

בבדיקה זו בודקים את הריכוז של אלנין טראנסאמינאז (alt) בנסיוב הדם. אנזים זה, המכונה גם sgpt, קשור במטבוליזם של החומצה האמינית אלנין. האנזים נמצא ברמה הגבוהה ביותר שלו בתאי כבד. כאשר נגרם נזק לתאים המכילים אנזים זה תהיה עליה ברמתו בדם. העליה ברמת האנזים מציינת רק את העובדה שנגרם נזק לתאים, אך האנזים אינו ספציפי, ועל כן יש צורך בבדיקות נוספות או בהערכה קלינית על מנת לקבוע איזה איבר נפגע.
עליה ברמת אנזים זה לרמה הגבוהה מהעליה ברמת האנזים sgot מהווה עדות לפגיעה בתאי הכבד.
יש לקחת בחשבון כי במעבדות שונות ייתכנו ערכים שונים. יש להסתכל ולהשוות לטווח התקין של המעבדה.

ציטרולין - בריאות וכושר

ציטרונין או בלועזית: citrulline חומצת אמינו המיוצרת על-ידי הכבד כתוצר לוואי במהלך הפיכת אמוניה לשיינן (אוראה). חומצת אמינו לא חיונית, תוצר מטבולי של ארגינין, מצויה בעיקר בכבד, משמשת כמרכיב עיקרי במחזור השינן בכבד, מצויה במזונות צמחיים כגון בצל ושום. יש השפעה על הורמון הגדילה ועידוד מערכת החיסון.

פרולין

חומצת אמינו לא חיונית, הגוף יכול לסנטז אותה בעצמו. חומצה אמינית זו היא אחת המרכיבים העיקריים בקולגן והיא פועלת יחד עם ויטמין c.אחראית על מבנה גידים רצועות ומפרקים. חומצה אמינית זו נחוצה לריפוי סחוסים, מפרקים, גידים ושריר הלב. משתמשים בחומצה אמינית זו לטיפולים קוסמטיים כנגד הזדקנות העור. מקורות מהתזונה: בשר

ואלין

חומצה אמינית חיונית הנחוצה למטבוליזם של שרירים, תיקון רקמות ותחזוקה על רמות נטרוגן מאוזנות בגוף. חומצה אמינית זו מצויה בריכוז גבוה בשרירים והיא אחת משלושת חומצות האמינו המסועפות (bcaa), יחד עם לאוצין ואיזולאוצין. מקורות בתזונה: קמח סויה, אורז חום, קוטג', דגים, בשר, שקדים, אגוזי ברזיל, קשיו, בוטנים, גרעיני שומשום, עדשים, אפונת גינה, שעועית לבנה, פטריות ופולי סויה.

טראונין

חומצה אמינית חיונית, חשובה לרמות חלבון תקינות בגוף, ביצירת קולגן ואלסטין. לקחת חלק במטבוליזם הכבד יחד עם מטיונין וחומצה אספרטית. חומצה אמינית זו מצויה בלב, במערכת העצבים המרכזית ושרירי השלד. היא מונעת הווצרות שומנים בכבד, מסייעת למערכת החיסון על ידי ייצור מוגדנים. מקור: חלבון מן החי בעיקר. קיימת בכמות קטנה בתזונה מן הצומח.

מטיונין - דיאטה, הרזיה מהירה

מטיונין הינה חומצה אמינית המכילה גופרית. היא נחוצה במבנה קולגן ולתפקוד בסינטזת חלבון של כל תא. פעולתה יחד עם ציסטין וציסטאין מטהרת רבת עצמה. לשלושת חומצות אמינו אילו יכולת לסלק מתכות כבדות ובניהם עפרת. הן מנטרלות רדיקלים חופשיים ומגנות מפני נזקי אלכוהול. חומצה אמינית זו מסייעת למאגרי גלוטטיון פראוקסידאז (מרכיב מנקה רב עצמה הפועל כנגד רדיקלים חופשיים). המתיונין חשובה ליצירת לציטין בכבד יחד עם כולין ואינוזיטול. למתיונין ריח אופייני של גופרית. כשיש בעיות בחילוף חומרים של מתיונין ניתן למצוא אותה בשתן בצירוף הומוציסטאין במצב פתולוגי. במקרים אלו לשתן ריח גופריתי. המתיונין החיונית למאגרי הסלניום בגוף נקראת מתיונין סלני. מקורות בתזונה: בקר, עוף, פולי סויה, ביצים, קוטג', כבד, סרדינים, יוגורט, גרעיני דלעת, שומשום, עדשים.