Esencijalne aminokiseline kao evolutivni porez

Postoji mnogo paradoksa u oblasti ishrane i zdravlja ljudi, ali jedan od glavnih i najmisterioznijih je prisustvo esencijalnih aminokiselina. Zašto paradoks? Da, činjenica je da ceo naš život zavisi od sinteze proteina, za šta nam je potrebno 20 osnovnih aminokiselina. I sve bi bilo u redu, ali skoro polovinu ne znamo uopšte da sintetišemo, a ako ne dođu sa hranom, radnja se može zatvoriti. Kako je priroda to mogla dozvoliti?

 

Megavitamini

Tokom predavanja često me pitaju kako je moguće da ne možemo da sintetišemo vitamine. Naizgled beznačajne formule, mikroskopske količine a mnoga druga živa bića mirno ih sintetišu u svoju korist – ali ne i ljudi! Ako nam život i zdravlje toliko zavise od vitamina, zašto ih onda ima samo u hrani?!

Dakle, vitamini na pozadini esencijalnih aminokiselina su samo cveće. Procenite sami: potrebno nam je samo 0,000003 grama vitamina B12 dnevno i više od 3 grama tako esencijalne amino kiseline kao što je valin. Milion puta razlika! I to uprkos činjenici da takvih esencijalnih aminokiselina ima čak osam i da ih takođe možemo dobiti isključivo hranom.

Štaviše, aminokiseline kao što su tirozin i cistein samo se formalno mogu smatrati nezavisno sintetizovanim u našem telu, jer su im za to potrebni esencijalni fenilalanin i metionin. A arginin i histidin se sintetišu na veoma složen način i u vrlo malim količinama – tako da ih treba dobijati uglavnom hranom.

Aritmetika aminokiselina

Tako se ispostavlja da od 20 aminokiselina neophodnih za čoveka, možemo samostalno da obezbedimo samo osam. I to uprkos činjenici da ako bez gore navedenih vitamina B12, vitamina C ili vitamina E, iako smo tužni, možemo živeti nekoliko meseci, pa čak i godinu dana, onda bez ovih 12 aminokiselina nećemo imati nove proteine, što znači ne i život. Na kraju krajeva, kako je rekao klasik dijalektičkog materijalizma, život je način postojanja proteinskih tela.

Ali možda je sinteza aminokiselina toliko komplikovana da je u principu ne možemo ponoviti? Ali ne: sve bakterije, kvasac i drugi jednostavni organizmi, kao i sve biljke i mnogi primitivni beskičmenjaci, imaju sposobnost da samostalno sintetišu sve aminokiseline neophodne za život. Uzgred, kao i mnoge vitamine.

Evoluciono pravo jakih

Ova zagonetka se objašnjava vrlo lako: najjednostavniji organizmi i biljke su primorani da sami sintetišu sve aminokiseline, jer ne mogu da ih nabave gotove. Ali kod složenijih životinja takva prilika se pojavljuje.

Ovo postaje moguće, pre svega, zbog pojave sistema za varenje i, shodno tome, sposobnosti da apsorbuje složene organske strukture. Drugo, to je simbioza sa bakterijama, koje su u zamenu za zaštitu i ishranu spremne da domaćinu obezbede aminokiseline i druge korisne supstance.

A ipak zašto?

Naravno, kada se ukaže prilika da dođete do gotovih supstanci, nema smisla da se naprežete. Ali ipak, zašto nas je priroda potpuno lišila sposobnosti da sintetišemo esencijalne aminokiseline? Hoće li biti crnog dana?

Odgovor je veoma jednostavan: sinteza većine aminokiselina je izuzetno složen proces koji zahteva energiju. Na primer, za sintezu jednog molekula aminokiseline triptofana (neophodne za čoveka), organizmima koji mogu sami da je sintetišu potrebno je 78 ATP molekula (adenozin trifosfat je glavni izvor energije u biološkim sistemima).

Da biste razumeli koliko je ovo, dovoljno je zapamtiti da je potrebno samo 6 molekula ATP-a da se sintetiše jedan molekul glukoze (na primer, iz mlečne kiseline), čija se važnost za život ne može zanemariti.

I, na primer, za sintezu druge esencijalne amino kiseline – fenilalanina – potrebno je 65 molekula ATP. Ali u isto vreme, naša dnevna potreba za njim je više od 5 puta veća nego za pomenutim triptofanom. A u isto vreme postoji još 6 esencijalnih aminokiselina i još 4 – samo uslovno se sintetišu u našem organizmu. Možete li zamisliti koliko bi nam energije bilo potrebno kada bismo sve ovo sami sintetizovali?

Aminokiseline u zamenu za evoluciju

Ispostavilo se da je za živi organizam prisustvo adekvatne količine proteina, s jedne strane, od vitalnog značaja, a s druge, ona jede lavovski deo sve njegove energije. Takav organizam se teško može nazvati metabolički efikasnim i, slikovito rečeno, nema nikakve šanse u evolucionoj trci – poput drevne parne lokomotive smešne efikasnosti.

Čak i kod najjednostavnijih bakterija, koje su, podsećam, prisiljene da same sintetišu svih 20 aminokiselina, u procesu evolucije dolazi do optimizacije sastava proteina i postepenog smanjenja potrebe za aminokiselinama koje najviše troše energiju i povećanje uloge aminokiselina, za čiju sintezu je potrebna najmanja količina energije (H. Akashi et al, Proc Natl Acad Sci USA, 2002. mart 19;99(6):3695-3700).

A kod složenih višećelijskih organizama, čija se potreba za proteinima povećava hiljadama puta, pitanje pronalaženja energetski efikasnih alternativa je generalno veoma akutno. A prelazak na gotove aminokiseline spolja postaje pitanje preživljavanja. Na kraju krajeva, u evolucionoj borbi mogu pobediti samo oni organizmi u kojima se energetska efikasnost stalno povećava i oslobađa se besplatna energija za poboljšanje i razvoj.

Autor: Jurij Jurjevič Gičev (Юрий Гичев)

Preuzeto i prevedeno sa: https://zen.yandex.ru/media/doctor_gichev/nezamenimye-aminokisloty-kak-evoliucionnyi-nalog-620a1bd1fb1dc452d5be162d?&

O sasvim prirodnim proizvodima koji sadrže pomenute aminokiseline detaljnije možete pročitati na sledećim stranicama:

Za dodatne informacije o proizvodima i načinu poručivanja popunite sledeću formu: