L'isoleucine occupe une fonction particulière dans le métabolisme des protéines. L'acide aminé essentiel est principalement impliqué dans la construction de nouveaux tissus et est très efficace pour améliorer la biosynthèse des protéines dans les muscles et foieL'isoleucine joue un rôle essentiel dans:
- Sports de force et d'endurance
- Stress
- Maladies et alimentation
Isoleucine comme fournisseur d'énergie force ainsi que endurance sports L'isoleucine pénètre dans les hépatocytes (foie cellules) après absorption via le portail veine. En se séparant ammoniac (NH3), l'isoleucine est convertie en alpha-céto des acides. Alpha-céto des acides peut être utilisé pour la production d'énergie. D'autre part, puisque l'isoleucine est à la fois un acide aminé glucogène et cétogène, l'alpha-céto des acides peut être utilisé comme précurseur pour la synthèse de succinyl-coenzyme A ainsi que d'acétyl-coenzyme A. L'intermédiaire du cycle de citrate succinyl-CoA sert de substrat pour la gluconéogenèse (nouveau glucose formation) dans foie et les muscles. L'acétyl-CoA est un produit de départ essentiel de la lipo- et de la cétogenèse (formation de Les acides gras et corps cétoniques). Glucose ainsi que Les acides gras et les corps cétoniques représentent d'importants fournisseurs d'énergie pour le corps - en particulier pendant l'effort physique. Le érythrocytes (rouge sang cellules) et la moelle rénale dépendent complètement de glucose pour l'énergie. Le cerveau seulement partiellement, car dans le métabolisme de la famine, il peut obtenir jusqu'à 80% de l'énergie des corps cétoniques. Lorsque le glucose et Les acides gras sont décomposés dans les muscles, ATP (adénosine triphosphate) se forme, le plus important vecteur d'énergie de la cellule. Quand il est phosphate les liaisons sont clivées par hydrolyse par enzymes, ADP ou AMP est formé. L'énergie libérée dans ce processus permet un travail chimique, osmotique ou mécanique, tel que le muscle contractions. En raison de sa fonction essentielle dans la production d'énergie, une carence en isoleucine est associée à une faiblesse musculaire, une apathie et sensation de fatigue, entre autres symptômes. Après traitement dans le foie, près de 70% de tous acides aminés entrer dans le sang sont des BCAA. Ils sont rapidement absorbés par les muscles. Dans les trois premières heures suivant un repas riche en protéines, l'isoleucine, leucineet la valine représente environ 50 à 90% de l'apport total en acides aminés des muscles. L'isoleucine est extrêmement importante pour la régénération et l'entretien des tissus musculaires. Les BCAA sont un composant d'environ 35% du contractile protéines - actine et myosine - dans le muscle. L'isoleucine stimule la libération de insuline des cellules bêta du pancréas (pancréas). Haut insuline concentrations dans le sang accélérer l'absorption des acides aminés dans les myocytes (cellules musculaires). Un transport accru des acides aminés dans les myocytes conduit aux processus suivants:
- Accumulation accrue de protéines dans les muscles
- Diminution rapide de la concentration de cortisol, l'hormone du stress, qui favorise la dégradation musculaire et inhibe l'absorption des acides aminés dans les cellules musculaires
- Meilleur stockage du glycogène dans les myocytes, maintien du glycogène musculaire.
Enfin, une consommation d'aliments riches en isoleucine, leucine et la valine entraîne une croissance musculaire optimale et une récupération maximale accélérée. En plus de l'isoleucine, le acides aminés arginine et phénylalanine, leucine et valine présentent également insuline- des effets stimulants, la leucine étant la plus puissante. Biotine, vitamine B5 (acide pantothénique) et vitamine B6 (pyridoxine) sont essentiels pour la décomposition et la conversion des BCAA. Seulement en raison d'un approvisionnement suffisant de ces vitamines la chaîne ramifiée peut-elle acides aminés être métabolisé et utilisé de manière optimale. Plusieurs études montrent que les deux endurance sports et l'entraînement en force nécessitent un apport accru en protéines. Pour maintenir un positif azote équilibre - correspondant à la régénération tissulaire - les besoins quotidiens en protéines sont compris entre 1.2 et 1.4 g par kg de poids corporel pour endurance athlètes et 1.7-1.8 g par kg de poids corporel pour force les athlètes. Pendant sports d'endurance, l'isoleucine, la leucine et la valine en particulier sont utilisées pour la production d'énergie. L'apport d'énergie à partir de ces acides aminés augmente lorsque le glycogène stocke dans le foie et que les muscles s'épuisent de plus en plus au fur et à mesure que l'activité sportive progresse. Force les athlètes doivent également garantir un apport élevé en acides aminés à chaîne ramifiée, en particulier avant l'entraînement. De cette façon, le corps ne tire pas sur ses propres BCAA des muscles pendant l'effort physique et le catabolisme des protéines est empêché. L'apport de BCAA est également recommandé après l'entraînement.L'isoleucine augmente rapidement les niveaux d'insuline après la fin de l'exercice, arrête la dégradation des protéines causée par l'exercice précédent et initie une croissance musculaire renouvelée. De plus, les BCAA entraînent une plus grande perte de graisse. Pour tirer le meilleur parti des BCAA en termes de renforcement musculaire, ils doivent tous être pris ensemble et en association avec d'autres protéines. La prise isolée d'isoleucine ou de leucine ou de valine peut perturber temporairement la biosynthèse des protéines pour la construction musculaire. La consommation de BCAA seuls doit être considérée d'un œil critique, en particulier avant entrainement d'endurance, en raison de l'oxydation sous stress ainsi que urée attaque. La décomposition de 1 gramme de BCAAs produit environ 0.5 gramme de urée. Excessif urée les concentrations exercent une pression sur l'organisme. Par conséquent, en relation avec l'apport de BCAA, une augmentation de l'apport hydrique est cruciale. Avec l'aide de beaucoup de liquide, l'urée peut être rapidement éliminée par les reins. Enfin, un apport accru d'isoleucine, de leucine ou de valine doit être pesé pendant les exercices d'endurance. Les améliorations de performance pour l'athlète d'endurance ne se produisent que lorsque les BCAA sont utilisés pendant entraînement en altitude ou s'entraîner à haute température. En raison d'un apport élevé en protéines ou physique stress, des quantités élevées de azote sous la forme de ammoniac (NH3) sont produits à la suite de la dégradation des protéines. Cela a un effet neurotoxique à des concentrations plus élevées et peut entraîner, par exemple, encéphalopathie hépatique. Ce condition est un potentiel réversible cerveau dysfonctionnement résultant d'une insuffisance désintoxication fonction du foie. Plus important encore, l'isoleucine et la leucine peuvent augmenter la dégradation des substances toxiques ammoniac dans les muscles - un avantage significatif pour l'athlète. Dans le foie, arginine et l'ornithine exécutent cette tâche. Des études scientifiques ont montré que le administration de 10 à 20 grammes de BCAA sous stress peut retarder mental sensation de fatigue. Cependant, il n'y a toujours aucune preuve que les acides aminés à chaîne ramifiée conduire pour améliorer les performances. De même, une meilleure adaptation à l'exercice n'a pas été démontrée.
Isoleucine dans les situations d'exercice induit par le stress
Lors d'un stress physique et physique accru, tel qu'une blessure, une maladie ou une intervention chirurgicale, le corps décompose les protéines à un rythme accru. Une consommation accrue d'aliments riches en isoleucine peut contrer cela. Le catabolisme des protéines est arrêté par l'isoleucine augmentant rapidement les niveaux d'insuline, favorisant l'absorption des acides aminés dans les cellules et stimulant l'accumulation de protéines. L'anabolisme des protéines est important pour la formation de nouveaux tissus corporels ou pour la guérison des blessures et augmenter la résistance aux infections. Enfin, l'isoleucine aide à réguler le métabolisme et les défenses de l'organisme. De cette manière, des fonctions musculaires importantes peuvent être soutenues lors d'un stress physique accru.
Isoleucine dans les maladies et les régimes
Les patients gravement malades ou en convalescence ont un besoin accru de les acides aminés essentiels. En raison d'un apport souvent insuffisant en protéines de haute qualité et d'un apport alimentaire restreint, il est recommandé d'augmenter l'apport en isoleucine, leucine et valine en particulier. Les BCAA peuvent accélérer la convalescence - la récupération. Les avantages spécifiques de l'isoleucine se produisent dans les conditions suivantes:
- Cirrhose du foie
- Coma hépatique
- Schizophrénie
- Phénylcétonurie (PCU)
- Syndrome de dystones
Le coma hépaticum est la forme la plus sévère d'encéphalopathie hépatique - stade 4 - un dysfonctionnement cérébral réversible résultant d'une fonction de désintoxication insuffisante du foie. Les lésions nerveuses du système nerveux central entraînent, entre autres, une perte de conscience sans réaction aux stimuli douloureux (coma), une extinction des réflexes musculaires et une rigidité musculaire avec posture de flexion et d'extension. L'hypofonction hépatique entraîne un excès d'insuline, ce qui permet un transport accru des acides aminés, y compris l'isoleucine, vers les muscles. Par conséquent, la concentration d'isoleucine dans le sang est abaissée. Étant donné que les BCAA et le tryptophane, un acide aminé essentiel, utilisent le même système de transport dans le sang, à savoir les mêmes protéines porteuses, le tryptophane peut occuper de nombreux porteurs libres en raison du faible taux d'isoleucine sérique et être transporté vers la barrière hémato-encéphalique.Le L-tryptophane entre en compétition avec 5 autres acides aminés à la barrière hémato-encéphalique pour entrer dans le liquide nutritif de le cerveau - à savoir avec les BCAA et les acides aminés aromatiques phénylalanine et tyrosine. En raison de l'excès de tryptophane dans le cerveau, la phénylalanine, le précurseur des catécholamines, telles que les hormones du stress, l'épinéphrine et la noradrénaline, est également déplacée en plus de la tyrosine et des BCAA. Enfin, le tryptophane peut traverser la barrière hémato-encéphalique sans entrave. En raison du déplacement de la phénylalanine, l'activation sympathique dans le cerveau est absente, ce qui limite la synthèse des catécholamines dans la médullosurrénale. Dans le système nerveux central, le tryptophane est converti en sérotonine, qui fonctionne comme une hormone tissulaire ou un neurotransmetteur dans le système nerveux central, le système nerveux intestinal, le système cardiovasculaire et le sang. Des niveaux accrus de tryptophane entraînent finalement une augmentation de la production de sérotonine. En cas de dysfonctionnement hépatique, des quantités excessives de sérotonine ne peuvent pas être décomposées, ce qui conduit à son tour à une fatigue sévère et même à une perte de conscience. Un apport accru d'isoleucine empêche une production accrue de sérotonine via le mécanisme de déplacement du tryptophane à la fois dans le sang et au niveau de la barrière hémato-encéphalique et l'inhibition de l'absorption du tryptophane dans le liquide nutritif du cerveau. De cette manière, l'isoleucine neutralise la survenue du coma hépatique. En réduisant le taux de tyrosine dans le sang, les BCAA, l'isoleucine peut être utilisée en psychiatrie orthomoléculaire, par exemple dans la schizophrénie. La tyrosine est le précurseur de la dopamine, un neurotransmetteur du système nerveux central du groupe des catécholamines. Une concentration trop élevée de dopamine dans certaines zones du cerveau conduit à une hyperexcitabilité nerveuse centrale et est associée aux symptômes de la schizophrénie, tels que les troubles de l'ego, les troubles de la pensée, l'illusion, l'agitation motrice, le retrait social, l'appauvrissement émotionnel et la faiblesse de la volonté. L'isoleucine, la leucine et la valine peuvent également apporter des bénéfices spécifiques dans le traitement de la phénylcétonurie (PKU). La PKU est un trouble métabolique congénital dans lequel l'acide aminé phénylalanine ne peut pas être décomposé. Chez les personnes touchées, la phénylalanine s'accumule dans l'organisme, ce qui peut entraîner des lésions nerveuses et, par la suite, un trouble du développement mental sévère avec épilepsie - crises d'épilepsie spontanées. Un taux élevé d'isoleucine sérique diminue la liaison de la phénylalanine au transport des protéines dans le sang et sa concentration au niveau de la barrière hémato-encéphalique, réduisant ainsi l'absorption de la phénylalanine dans le cerveau. Ainsi, avec l'aide des BCAA, une concentration anormalement élevée de phénylalanine peut être normalisée à la fois dans le sang et dans le cerveau. En outre, avec l'aide d'acides aminés à chaîne ramifiée, il existe des avantages pour les personnes atteintes du syndrome dit dystonique (dyskinésie tardive). Ce trouble se caractérise, entre autres, par des mouvements involontaires des muscles faciaux, par exemple, un dépassement spasmodique de la langue, des spasmes de l'oesophage, une inclinaison spasmodique de la tête et une hyperextension du tronc et des extrémités, un torticolis, ainsi que mouvements de torsion dans la région du cou et de la ceinture scapulaire tout en maintenant la conscience. Les personnes soucieuses de leur alimentation, qui ont souvent un approvisionnement insuffisant en protéines ou qui consomment principalement des aliments pauvres en isoleucine, ont un besoin accru de BCAA. L'apport d'isoleucine, de leucine et de valine devrait éventuellement être augmenté afin que le corps ne puise pas dans ses propres réserves de protéines, telles que celles du foie et des muscles, à long terme. La perte de protéines dans les muscles entraîne une diminution du tissu musculaire métaboliquement actif. Plus une personne au régime perd de sa masse musculaire, plus le taux métabolique de base diminue et le corps consomme de moins en moins de calories. En fin de compte, un régime doit viser à préserver le tissu musculaire ou même à l'augmenter par l'exercice. Dans le même temps, le pourcentage de graisse corporelle doit être réduit. Au cours d'un régime, les BCAA aident à prévenir la dégradation des protéines et donc une baisse du taux métabolique de base, ainsi qu'à augmenter la dégradation des graisses. La défense immunitaire est largement maintenue. Une nouvelle étude de l'Arizona State University suggère qu'une alimentation riche en acides aminés à chaîne ramifiée peut augmenter le taux métabolique de base de 90 kilocalories par jour.
L'isoleucine comme élément de départ pour la synthèse d'acides aminés non essentiels
Les réactions par lesquelles les acides aminés sont nouvellement formés sont appelées transaminations. Dans ce processus, le groupe amino (NH2) d'un acide aminé, tel que l'isoleucine, alanineou l'acide aspartique, est transféré à un acide alpha-céto, généralement l'alpha-cétoglutarate. L'alpha-cétoglutarate est donc la molécule accepteur. Les produits d'une réaction de transamination sont un alpha-cétoacide, tel que pyruvate ou oxaloacétate, et l'acide glutamique d'acide aminé non essentiel ou glutamate, respectivement. Pour que les transaminations aient lieu, des enzymes sont nécessaires - les soi-disant transaminases. Les deux transaminases les plus importantes comprennent alanine aminotransférase (ALAT), également appelée glutamate pyruvate transaminase (GPT) et aspartate aminotransférase (ASAT), également connue sous le nom de glutamate oxaloacétate transaminase (GOT). Le premier catalyse la conversion de alanine et alpha-cétoglutarate pour pyruvate et glutamate. ASAT convertit l'aspartate et l'alpha-cétoglutarate en oxaloacétate et glutamate. La coenzyme de toutes les transaminases est le dérivé de la vitamine B6 pyridoxal phosphate (PLP). PLP est vaguement lié au enzymes et est essentiel pour une activité transaminase optimale. Les réactions de transamination sont localisées dans le foie et d'autres organes. Le transfert d'alpha-amino azote de l'isoleucine à un acide alpha-céto par des transaminases avec formation de glutamate se produit dans le muscle. Le glutamate est considéré comme la «plaque tournante» du métabolisme de l'azote aminé. Il joue un rôle clé dans la formation, la conversion et la dégradation des acides aminés. Le glutamate est le substrat de départ pour la synthèse de la proline, de l'ornithine et glutamine. Ce dernier est un acide aminé essentiel pour le transport de l'azote dans le sang, la biosynthèse des protéines et pour l'excrétion des protons dans le sang. un rein sous forme de NH4. Glutamate le principal excitateur neurotransmetteur au centre système nerveux. Il se lie à des récepteurs spécifiques du glutamate et peut ainsi contrôler les canaux ioniques. En particulier, le glutamate augmente la perméabilité de calcium ions, une condition préalable importante pour le muscle contractions. Le glutamate est converti en acide gamma-aminobutyrique (GABA) par séparation du groupe carboxyle - décarboxylation. GABA appartient à la biogénique amines et est l'inhibiteur le plus important neurotransmetteur dans la matière grise de la centrale système nerveux. Il inhibe les neurones dans le cervelet.
