Kwas asparaginowy

Kwas asparaginowy jest aminokwasem zbędnym, dostatecznie dostarczanym z pożywieniem. Jest częścią większości białek. Oprócz glutaminianu, kwas asparaginowy działa jako neuroprzekaźnik.

Co to jest kwas asparaginowy?

Kwas asparaginowy jest aminokwasem nieistotnym, który jest dostatecznie obecny we wszystkich produktach zawierających białko. Zawiera dwie grupy kwasowe i dlatego jest aminokwasem kwasowym.

Ich biosynteza zachodzi w organizmie w bardzo prosty sposób od kwasu szczawiowego poprzez transaminację. Występuje w dwóch optycznie czynnych formach, przy czym kwas D-asparaginowy nie ma znaczenia biologicznego. Jedynie kwas L-asparaginowy jest aminokwasem proteinogennym. Ilekroć w dalszej części jest mowa o kwasie asparaginowym, zawsze chodzi o formę L. W biochemii często określa się go również jako L-asparaginian, ponieważ w organizmie jest on zwykle deprotonowany. W cyklu mocznikowym asparaginian służy jako dawca grup aminowych. Kwas asparaginowy jest również produkowany przemysłowo przez dodanie amoniaku do podwójnego wiązania kwasu fumarowego.

Ma ogromne znaczenie jako surowiec do produkcji słodzika aspartamu. Aspartam jest dipeptydem powstałym z aminokwasów kwasu asparaginowego i fenyloalaniny. Służy również do żywienia pozajelitowego w roztworach infuzyjnych lub jako generator soli. Interesujące jest również ich techniczne zastosowanie jako estrów kwasu poliasparaginowego w nowoczesnych systemach lakierniczych.

Funkcja, efekt i zadania

Najważniejszą funkcją kwasu asparaginowego jest udział w budowaniu białek. Jest jednym z 20 aminokwasów proteinogennych. Oprócz glutaminianu L-asparaginian działa jako neuroprzekaźnik w ponad połowie wszystkich synaps w ośrodkowym układzie nerwowym kręgowców.

Dokładny mechanizm działania kwasu asparaginowego nie został jeszcze dokładnie zbadany. Mówi się, że jest aktywny we włóknach pnących móżdżku i we włóknach mchu z formacji amoniaku. Ogólnie jednak mówi się, że ma słabsze działanie niż glutaminian. Kwas asparaginowy działa poprzez stymulację receptorów NMDA. Jest również materiałem wyjściowym do tworzenia zasad nukleinowych, jest dostępny do syntezy zasad pirymidynowych. W cyklu mocznikowym kwas asparaginowy jest przekształcany w argininobursztynian przy pomocy enzymu syntetazy argininobursztynianu. Argininobursztynian jest metabolitem cyklu mocznikowego.

Jest to aminokwas nieproteogenny, który jest rozkładany przez enzym liazę argininobursztynian na proteogenne aminokwasy argininę i fumaran. L-arginina uwalnia amoniak w ramach cyklu mocznikowego. Uwalniany przez L-argininę amoniak przekształca się w mocznik, który jest wydalany przez nerki. Fumaran przekształca się z powrotem w szczawiooctan (kwas szczawiowy). Kwas szczawiowy jest ponownie transaminowany do kwasu asparaginowego przy użyciu alfa-aminokwasu. W tym celu zwykle dostępny jest kwas glutaminowy, który następnie przekształca się w ketoglutaran.

Edukacja, występowanie, właściwości i optymalne wartości

Kwas asparaginowy jest szeroko stosowany. Trudno sobie wyobrazić niedożywienie, które prowadzi do niedoboru kwasu asparaginowego. L-asparaginian znajduje się we wszystkich produktach białkowych. Szczególnie wysokie stężenia występują w szparagach warzywnych.

Szparagi, z łacińską nazwą Asparagus officinalis, zawdzięczają swoją nazwę aminokwasom asparaginie i kwasowi asparaginowemu. Bardzo wysokie poziomy L-asparaginianu znajdują się również w sadzonkach roślin strączkowych, białku sojowym, suszonym białku jaja, dorszu, mące orzechowej, suszonej spirulinie, tofu i mące z nasion słonecznika. Jednak nie trzeba go dostarczać z pożywieniem.

Kwas asparaginowy jest jednym z aminokwasów, które również mogą być w wystarczającym stopniu syntetyzowane w metabolizmie. Nawet gdyby L-asparaginian nie był przyjmowany z dietą, nie byłoby niedoboru, ponieważ jest to jeden z najprostszych i najłatwiej syntetyzowanych aminokwasów.

Choroby i zaburzenia

Głównym skutkiem zdrowotnym kwasu asparaginowego jest przekształcanie amoniaku w mocznik w cyklu mocznikowym i usuwanie go z organizmu. Uważa się, że dodatkowe spożycie L-asparaginianu pomaga poprawić detoksykację amoniaku.

Badania rzekomo wykazały, że asparaginian ma pozytywny wpływ na stany wyczerpania, zmęczenia i niskiej zdolności wysiłkowej. Jednak wyniki badań nie są na tyle jasne, aby można było jednoznacznie ocenić efekt. Stwierdzono jednak, że niskie stężenie kwasu asparaginowego w organizmie wiąże się z sytuacjami stresowymi i stanami wyczerpania. Wraz z lizyną, kwas asparaginowy może być również stosowany do usuwania metali ciężkich poprzez tworzenie kompleksów z metalami ciężkimi.

Istnieją sprzeczne stwierdzenia dotyczące możliwych negatywnych skutków ubocznych przyjmowania nadmiernych dawek l-asparaginianu. Według niektórych źródeł nie ma skutków ubocznych, podczas gdy inne doniesienia mówią o poważnym uszkodzeniu nerwów. Podejrzewa się wpływ na funkcję nerwów, ponieważ kwas asparaginowy działa jako neuroprzekaźnik obok glutaminianu. Jak dotąd nie wydano jednak żadnych jasnych oświadczeń w tej sprawie. Słodzik aspartam wywołał wiele dyskusji. Aspartam jest dipeptydem wytwarzanym z fenyloalaniny i kwasu asparaginowego. Badania zostały przeprowadzone, a ich wyniki są kontrowersyjne.

Po spożyciu słodzonych potraw i napojów z aspartamem opisano pojedyncze przypadki migreny, innych bólów głowy, zaburzeń psychicznych, nastrojów depresyjnych i wiele innych. Jednakże nie można było udowodnić związku ze słodzikiem, aw niektórych przypadkach nawet go wykluczyć. Jednak istnieje wyraźne przeciwwskazanie do stosowania aspartamu u osób z fenyloketonurią. W fenyloketonurii aminokwas fenyloalanina prowadzi do ciężkich zaburzeń metabolicznych.

W przypadku tej choroby należy przestrzegać specjalnej diety ubogiej w fenyloalaninę. Częstość występowania tej choroby wynosi około 1 na 8000. W związku z tym aspartam jest oznaczany jako zawierający fenyloalaninę. Jednak to przeciwwskazanie nie ma nic wspólnego z kwasem asparaginowym zawartym w aspartamie. W sumie można powiedzieć, że istnieją dość sprzeczne stwierdzenia dotyczące kwasu asparaginowego w odniesieniu do skutków zdrowotnych, które nie pozwalają na ostateczną ocenę.