انتقل إلى المحتوى

ليوسين

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
ليوسين
ليوسين
ليوسين
ليوسين
ليوسين
الاسم النظامي (IUPAC)

Leucine

أسماء أخرى

2-Amino-4-methylpentanoic acid

المعرفات
رقم التسجيل (CAS) 61-90-5 ☑Y
بب كيم (PubChem) 6106
  • CC(C)C[C@@H](C(=O)O)N

  • 1S/C6H13NO2/c1-4(2)3-5(7)6(8)9/h4-5H,3,7H2,1-2H3,(H,8,9)/t5-/m0/s1 ☑Y
    Key: ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N ☑Y

الخواص
صيغة كيميائية C6H13NO2
كتلة مولية 131.17 غ.مول−1
حموضة (pKa) 2.36 (carboxyl), 9.60 (amino)[1]
في حال عدم ورود غير ذلك فإن البيانات الواردة أعلاه معطاة بالحالة القياسية (عند 25 °س و 100 كيلوباسكال)
تعديل مصدري - تعديل طالع توثيق القالب

ليوسين (يختصر Leu أو L) حمض أميني متفرع صيغته الكيميائية HO2CCH(NH2)CH2CH(CH3)2 هو أحد الأحماض الأمينية الأساسية، والتي لا يصنعها جسم الإنسان. شفرته الجينية هي UUA,UUG,CUU,CUC,CUA,CUG. وبوجود السلسلة الهيدروكربونية الجانبية يصنف الليوسين ضمن الأحماض الأمينية الكارهة للماء. ترتبط مجموعة ايزوبيوتيل، ويعتبر الليوسين مكوناً أساسياً للوحدات الثانوية في الفيريتين والأستاسين وغيرها من بروتينات بفر.

الآثار الصحية

[عدل | عدل المصدر]

وجد أن الليوسين عند استخدامه كمكمل غذائي يبطئ تدهور أنسجة العضلات عن طريق زيادة تخليق بروتيناتها لدى الفئران المسنة. ومع ذلك، تتضارب نتائج الدراسات المقارنة. لا يؤدي تناول مكملات الليوسين على المدى الطويل إلى زيادة كتلة العضلات أو قوتها لدى الرجال المسنين الأصحاء. هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات، ويفضل أن تستند إلى عينة عشوائية موضوعية من المجتمع. يجب أخذ عوامل مثل خيارات نمط الحياة، والعمر، والجنس، والنظام الغذائي، وممارسة الرياضة، وما إلى ذلك في الاعتبار في التحليلات لعزل آثار الليوسين المكمل كعلاج مستقل، أو عند تناوله مع أحماض أمينية متفرعة السلسلة (BCAAs) أخرى. حتى ذلك الحين، لا يمكن اعتبار الليوسين المكمل الغذائي السبب الرئيسي لنمو العضلات أو الحفاظ عليها بشكل مثالي لجميع السكان.[2]

يحمي كل من الليوسين-L والليوسين-D الفئران من نوبات الصرع. ينهي الليوسين-D أيضًا النوبات لدى الفئران بعد بدء نشاطها، بفعالية مماثلة على الأقل للديازيبام وبدون آثار مهدئة. يقلل انخفاض تناول ليوسين-L الغذائي من السمنة لدى الفئران. يرتبط ارتفاع مستويات الليوسين في الدم بمقاومة الأنسولين لدى البشر والفئران والقوارض. قد يكون هذا بسبب تأثير الليوسين في تحفيز إشارات mTOR. يمكن للحد من تناول الليوسين والأحماض الأمينية المتفرعة السلسلة (BCAAs) الغذائية أن يعكس السمنة الناتجة عن النظام الغذائي لدى الفئران البرية عن طريق زيادة استهلاك الطاقة، كما يمكن أن يحد من اكتساب كتلة الدهون لدى الفئران مفرطة الأكل.[3][4]

السلامة

[عدل | عدل المصدر]

تسبب سمية الليوسين، كما هو الحال في مرض بول شراب القيقب المعاوض maple syrup urine disease، هذيانًا واضطرابًا عصبيًا، وقد تهدد الحياة.[5]

قد يسبب تناول كميات كبيرة من الليوسين أعراض البلاجرا أو يفاقمها لدى الأشخاص الذين يعانون من انخفاض مستوى النياسين، وذلك لأنه يعيق تحويل إل-تريبتوفان إلى نياسين.[6]

لوحظ تناول الليوسين بجرعة تتجاوز 500 ملغم/كغم/يوم مع فرط أمونيا الدم. وبالتالي، يمكن، بشكل غير رسمي، اقتراح مستوى تناول أقصى محتمل لليوسين لدى الرجال البالغين الأصحاء عند 500 ملغم/كغم/يوم أو 35 غ/يوم في ظل ظروف غذائية حادة.[7][8]

علم الأدوية

[عدل | عدل المصدر]

ديناميكية الدواء

[عدل | عدل المصدر]

الليوسين حمض أميني غذائي له القدرة على تحفيز تخليق بروتين العضلات الليفية مباشرة. وينشأ هذا التأثير لليوسين من دوره كمنشط للهدف الميكانيكي للراباميسين (mTOR)، وهو كيناز بروتين سيرين-ثريونين ينظم تخليق البروتين ونمو الخلايا. يتم تنشيط mTOR بواسطة الليوسين من خلال Rag GTPases، وارتباط الليوسين بـ leucyl-tRNA synthetase، وارتباط الليوسين بـ sestrin 2، وربما آليات أخرى.[9]

الاستقلاب عند البشر

[عدل | عدل المصدر]

يحدث استقلاب الليوسين في العديد من أنسجة جسم الإنسان؛ ومع ذلك، يستقلب معظم الليوسين الغذائي داخل الكبد والأنسجة الدهنية والأنسجة العضلية. تستخدم الأنسجة الدهنية والعضلية الليوسين في تكوين الستيرولات ومركبات أخرى. ويزيد استخدام الليوسين مجتمعًا في هذين النسيجين بسبع مرات عن استخدامه في الكبد.[10]

في الأفراد الأصحاء، يستقلب حوالي 60% من الليوسين الغذائي بعد عدة ساعات، مع تحويل حوالي 5% (بمدى يتراوح بين 2 و10%) من الليوسين الغذائي إلى حمض بيتا هيدروكسي بيتا ميثيل بيوتيريك (HMB). يتحول حوالي 40% من الليوسين الغذائي إلى أسيتيل مرافق الإنزيم أ، والذي يستخدم لاحقًا في تخليق مركبات أخرى.[11]

يتم تحفيز الغالبية العظمى من استقلاب الليوسين في البداية بواسطة إنزيم ناقلة الأمين متفرعة السلسلة، ما ينتج ألفا كيتويسوكابروات (α-KIC). يتم استقلاب ألفا كيتويسوكابروات في الغالب بواسطة إنزيم الميتوكوندريا المتفرع السلسلة ألفا كيتواسيد ديهيدروجينيز، والذي يحوله إلى إيزوفاليريل-CoA. يستقلب إيزوفاليريل-CoA لاحقًا بواسطة إيزوفاليريل-CoA ديهيدروجينيز وتحويله إلى MC-CoA، والذي يستخدم في تخليق أسيتيل-CoA ومركبات أخرى. أثناء نقص البيوتين، يمكن تصنيع HMB من MC-CoA عبر إنزيم هيدراتاز إينوويل-CoA وإنزيم ثيوإستراز غير معروف، والذي يحول MC-CoA إلى HMB-CoA وHMB-CoA إلى HMB على التوالي. يتم استقلاب كمية صغيرة نسبيًا من α-KIC في الكبد بواسطة إنزيم سيتوبلازمي 4-هيدروكسي فينيل بيروفات ديوكسيجيناز (KIC ديوكسيجيناز)، والذي يحول α-KIC إلى HMB. في الأفراد الأصحاء، يعد هذا المسار الثانوي - الذي يتضمن تحويل الليوسين-L إلى α-KIC ثم HMB - هو المسار السائد لتصنيع HMB. يحفز جزء صغير من أيض الليوسين-L - أقل من 5% في جميع الأنسجة باستثناء الخصيتين، حيث يمثل حوالي 33% - في البداية بواسطة أمينوميوتاز الليوسين، ما ينتج بيتا-ليوسين، والذي يتم استقلابه لاحقًا إلى بيتا-كيتويسوكابرويت (β-KIC)، وبيتا-كيتويسوكابرول-CoA، ثم أسيتيل-CoA بواسطة سلسلة من الإنزيمات غير المحددة.[12]

مراجع

[عدل | عدل المصدر]
  1. ↑ Dawson, R.M.C., et al., Data for Biochemical Research, Oxford, Clarendon Press, 1959.
  2. ↑ Hartman AL، Santos P، O'Riordan KJ، Stafstrom CE، Marie Hardwick J (أكتوبر 2015). "Potent anti-seizure effects of D-leucine". Neurobiology of Disease. ج. 82: 46–53. DOI:10.1016/j.nbd.2015.05.013. PMC:4640989. PMID:26054437.
  3. ↑ Cummings NE، Williams EM، Kasza I، Konon EN، Schaid MD، Schmidt BA، وآخرون (فبراير 2018). "Restoration of metabolic health by decreased consumption of branched-chain amino acids". The Journal of Physiology. ج. 596 ع. 4: 623–45. DOI:10.1113/JP275075. PMC:5813603. PMID:29266268.
  4. ↑ White PJ، Lapworth AL، An J، Wang L، McGarrah RW، Stevens RD، وآخرون (يوليو 2016). "Branched-chain amino acid restriction in Zucker-fatty rats improves muscle insulin sensitivity by enhancing efficiency of fatty acid oxidation and acyl-glycine export". Molecular Metabolism. ج. 5 ع. 7: 538–51. DOI:10.1016/j.molmet.2016.04.006. PMC:4921791. PMID:27408778.
  5. ↑ Yudkoff, Marc; Daikhin, Yevgeny; Nissim, Ilana; Horyn, Oksana; Luhovyy, Bohdan; Lazarow, Adam; Nissim, Itzhak (1 Jun 2005). "Brain Amino Acid Requirements and Toxicity: The Example of Leucine". The Journal of Nutrition (بالإنجليزية). 135 (6): 1531S–38S. DOI:10.1093/jn/135.6.1531S. ISSN:0022-3166. PMID:15930465. Archived from the original on 2023-04-05.
  6. ↑ Badawy AA، Lake SL، Dougherty DM (2014). "Mechanisms of the pellagragenic effect of leucine: stimulation of hepatic tryptophan oxidation by administration of branched-chain amino acids to healthy human volunteers and the role of plasma free tryptophan and total kynurenines". International Journal of Tryptophan Research. ج. 7 IJTR.S18231: 23–32. DOI:10.4137/IJTR.S18231. PMC:4259507. PMID:25520560.
  7. ↑ Elango R، Chapman K، Rafii M، Ball RO، Pencharz PB (أكتوبر 2012). "Determination of the tolerable upper intake level of leucine in acute dietary studies in young men". The American Journal of Clinical Nutrition. ج. 96 ع. 4: 759–67. DOI:10.3945/ajcn.111.024471. PMID:22952178. A significant increase in blood ammonia concentrations above normal values, plasma leucine concentrations, and urinary leucine excretion were observed with leucine intakes >500 mg · kg−1 · d−1. The oxidation of l-[1-13C]-leucine expressed as label tracer oxidation in breath (F13CO2), leucine oxidation, and α-ketoisocaproic acid (KIC) oxidation led to different results: a plateau in F13CO2 observed after 500 mg · kg−1 · d−1, no clear plateau observed in leucine oxidation, and KIC oxidation appearing to plateau after 750 mg · kg−1 · d−1. On the basis of plasma and urinary variables, the UL for leucine in healthy adult men can be suggested at 500 mg · kg−1 · d−1 or ~35 g/d as a cautious estimate under acute dietary conditions.
  8. ↑ Rasmussen B، Gilbert E، Turki A، Madden K، Elango R (يوليو 2016). "Determination of the safety of leucine supplementation in healthy elderly men". Amino Acids. ج. 48 ع. 7: 1707–16. DOI:10.1007/s00726-016-2241-0. PMID:27138628. S2CID:3708265. the upper limit for leucine intake in healthy elderly could be set similar to young men at 500 mg kg-1 day-1 or ~35 g/day for an individual weighing 70 kg
  9. ↑ Kim JH، Lee C، Lee M، Wang H، Kim K، Park SJ، وآخرون (سبتمبر 2017). "Control of leucine-dependent mTORC1 pathway through chemical intervention of leucyl-tRNA synthetase and RagD interaction". Nature Communications. ج. 8 ع. 1 732. Bibcode:2017NatCo...8..732K. DOI:10.1038/s41467-017-00785-0. PMC:5622079. PMID:28963468.
  10. ↑ Etzel MR (أبريل 2004). "Manufacture and use of dairy protein fractions". The Journal of Nutrition. ج. 134 ع. 4: 996S–1002S. DOI:10.1093/jn/134.4.996S. PMID:15051860.
  11. ↑ Rosenthal J، Angel A، Farkas J (فبراير 1974). "Metabolic fate of leucine: a significant sterol precursor in adipose tissue and muscle". The American Journal of Physiology. ج. 226 ع. 2: 411–18. DOI:10.1152/ajplegacy.1974.226.2.411. PMID:4855772.
  12. ↑ Lehninger AL، Nelson DL، Cox MM (2000). Lehninger principles of biochemistry (ط. 3rd). New York: Worth Publishers. ISBN:978-1-57259-153-0.
مجلوبة من «https://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=ليوسين&oldid=76517532»