Hoe leucine wordt gesynthetiseerd

Leucine is een van de drie vertakte keten aminozuren met valine en isoleucine zijn de andere twee. Het handhaven van een positieve stikstofbalans bij volwassenen is essentieel. Echter, leucine worden gesynthetiseerd uit de keto-zuren een ketoisovalera tot een isopropylmalate ß, - isopropylmala aan of een ketoisocaproate (KIC). Afbraak van het aminozuur leidt tot de productie van kooldioxide langs de volgende weg: a-ketoisocaproate - > isovaleryl-CoA, - > ß -methylcrotonyl-CoA, - > ß -methylglutoconyl-CoA, - > ß-hydroxy ß -methylglutaryl-CoA, - > acetoacetaat of acetyl-CoA. Afbraak van leucine kan in de lever, nieren, spieren, hart en vetweefsel. Door de toename van leucine katabolisme die optreedt in de skeletspier tijdens inspanning, hebben studies de effecten van leucine suppletie op prestaties verbonden. Dit zal het effect van leucine suppletie op eiwitsynthese en eiwitafbraak beoordelen.

Dierstudies

Leucine is aangetoond aminozuur en eiwitmetabolisme beïnvloeden. Bij in vitro studies met het vermogen om leucine eiwitsynthese te stimuleren via diverse mechanismen, hebben wetenschappers de effecten van verschillende voederstrategieën leucine op het metabolisme en de effecten van leucine voeding op de eiwitsynthese en stikstofbalans onderzocht. Na een 3-daagse vasten bij schapen, leucine arteriële concentraties stegen, leucine omzet in spieren verminderde hepatische gebruik was onveranderd, leucine oxidatie verhoogd en eiwitsynthese verminderd. Vasten bevorderd skeletspier afbraak voorlopers voor de lever eiwitsynthese bieden.

Zoals leucine in de voeding geleidelijk toeneemt, de snelheid van leucine oxidatie blijft laag totdat de leucine bloedconcentratie dan de hoeveelheid die nodig is voor de maximale snelheid van gewichtstoename. Plasma concentraties van leucine bij ratten waren laag als voedingskundige niveaus van leucine waren laag en toe met toenemende voedingskundige leucine inhoud. Wanneer leucine toegediend aan ratten enteraal, first-pass effect extract 27% 0,103 Slechts 3% daarvan werd door de lever om nieuwe eiwitten te synthetiseren, terwijl de rest werd aangenomen eerste passage gebruik van leucine intestinale eiwitsynthese vertegenwoordigen en andere metabole routes in de splanchnische bed. Met leucine enteraal toegediend aan honden, werd 31,4% gebruikt voor de eiwitsynthese, 27,9% werd gedeamineerd, 6,0% werd geoxideerd door de splanchnische regio en 4,8% werd geoxideerd door de lever. leucine toegediend via infuus om lammeren verhoogde plasma leucine niveaus tot 15 maal boven de basislijn. Plasma aminozuurconcentraties werden verlaagd, maar eiwitsynthese aanbiedingen in skeletspieren en het geheel niet verandert.

De toevoeging van glucose of sucrose kan de kinetiek van leucine metabolisme veranderen. Varkens die glucose had een achterbeen opname van leucine die drie keer groter is dan varkens die sucrose was. Preprandiale eiwitsynthese was hoger in de groep, terwijl sucrose postprandiale eiwitsynthese was hoger in de glucosetreated groep.

Deze waarnemingen wijzen erop dat de voeding koolhydraatbron zowel pre- als postprandiale aspecten van leucine metabolisme kan beïnvloeden. Extra werk op dit gebied onderzocht de effecten van leucine insuline, met het eilandje cellen van ratten met chronische nierinsufficiëntie. In deze toestand is er een verminderde insulinesecretie. Insuline-uitscheiding in reactie op leucine werd significant verlaagd in geïsoleerde eilandcellen. Afgifte van insuline verbeterd wanneer de ratten ondergingen parathyroïdectomie of behandeling met verapamil. Verapamil blokkeert de werking van parathyroïd hormoon (PTH) de eilandjes. De hoge PTH geïnduceerde secundaire toestand van verminderde leucine-geïnduceerde insulinesecretie het defecte route bestaat leucine abnormale activatie van glutamaat dehydrogenase, verminderde gebruik van a-ketoglutaraat, en een verlaging van de maximale reactiesnelheid van glutaminase. De onderlinge leucine, insuline en PTH vereisen verdere studie te bepalen of eiwitsynthese en insulineproductie worden beïnvloed.

Human Studies

De effecten van leucine in nuchtere toestand zijn ook onderzocht bij de mens. Elk onderwerp onderging drie afzonderlijke 14-daagse vasten, 34 mm /dag van leucine toegediend op dagen 1-7 en een derde controle snel waarin geen infusies werden gegeven. De dagelijkse urine ureumgehalte (Uun) uitscheiding was gelijk voor de controle en leucine behandelingen, terwijl KIC infuus aanzienlijk verkorte dagelijkse urine ureumgehalte (Uun) excretie. In deze studie, KIC infusies daalden stikstof verspillen tijdens honger, terwijl leucine, studeerde onder identieke omstandigheden, niet. In de studie over de abdominale chirurgie patiënten, KIC en leucine werden toegediend met 70 mmol /dag. KIC bleek stikstof verspilling te verminderen, terwijl onder dezelfde voorwaarden leucine niet.

Mendall et al. toegediend patiënten met Duchenne spierdystrofie (DMD) ofwel een placebo of oraal leucine in een dosis van 0,2 g /kg /dag in een gerandomiseerde, dubbelblinde en gooi; blind, gecontroleerde studie. Hoewel er enkele tijdelijke verbeteringen 1 maand na 1 jaar, leucine geen therapeutische respons. Onderzoek naar de effecten van leucine bij cirrotische patiënten tonen dat het oxidatie kan verhogen zonder dat eiwitsynthese in vivo.

In tegenstelling tot de hierboven beschreven studies, infusies van ofwel leucine of leucine plus glucose bleken spier proteolyse Beide verminderen leucine en glucose infusen verminderde de aromatische aminozuren en de basische aminozuren in spieren. Glucose gestimuleerde insuline, plasma essentieel aminozuur concentraties daalden. Dit effect werd versterkt door leucine. lagere aminozuur niveaus werden ook gevonden in spoor atleten toegediend 50 mg /kg /dag van leucine gedurende 10 weken in een gerandomiseerde, dubbelblinde, placebo-gecontroleerde, cross-over studie. leucine concentraties aanzienlijk was in de placebogroep tijdens de eerste 5- weken afgenomen, maar niet in de tweede 5 weken. Leucine concentraties veranderde niet in de behandelde groep. De totale serum aminozuur pool aanzienlijk gedaald in alle vakken tijdens de 10 weken stage. Van alle aminozuren, glutamine verlaagde de meest. Net eiwitsynthese werd niet gemeten; Daarom is het moeilijk om de resultaten te interpreteren. Dat leucine en andere aminozuren lager tijdens de behandeling aandoening kan wijzen op verhoogde eiwitsynthese of oxidatie. Merk op dat deze onderwerpen zijn inname 1,26 g /kg /dag eiwit. De effecten van leucine opgetreden tijdens een metabole toestand waarin eiwitinname hoger dan de RDA was.

veiligheid en toxiciteit

Infusions grote hoeveelheden leucine in ratten geen onevenwicht in plasma aminozuren, zelfs onder zware omstandigheden katabole. Daarnaast, orale laden van een 15-maanden oude meisje met propionzuur acidemie geproduceerd geen ketoacidose. Kruidenthee en orale laden van leucine lijken goed verdragen. Toxische gevallen van leucine zijn zeldzaam in de literatuur en overbelasting van leucine bij jonge ratten vertoonden geen significante veranderingen in de groei, voedselconsumptie en hematologische en immuunrespons bij de basis dieet was evenwichtig. Van groter belang is het gebrek aan leucine, die stikstof balans kan afnemen en antitumoractiviteit verlagen
.