Аминокислота тирозин
Видео: Новый продукт Jeunesse M1ND™
Тирозин впервые получен Либихом в 1846 г. при расщеплении казеина щелочью. Химическое строение аминокислоты установлено Erlenmeyer, Lipp, в 1883 г. путем синтеза.
Свойства
Тирозин очень слабо растворяется в воде, нерастворим в эфире, трудно растворим в спирте, хорошо растворяется в кислотах, щелочах, аммиаке. Тирозин выпадает из белковых гидролизатов при их нейтрализации. При обработке йодом в слабощелочной среде эта аминокислота йодируется, отчего образуется дийодтирозин.
Биохимия и роль в организме
Тирозин поступает в организм человека в составе пищевого белка и синтезируется в организме. В плазме крови человека содержится 1—1,5 мг% свободного тирозина, взрослый человек выделяет за сутки с мочой 11— 49 мг. Эта заменимая аминокислота входит в состав белков животных и растительных тканей. Тирозин образуется из фенилаланина в результате реакции гидроксилирования, катализируемой ферментом — фенилаланингидроксилазой. Обратного превращения тирозина в фенилаланин не происходит, поэтому тирозин не может полностью заменить фенилаланин. В организме аминокислота подвергается превращениям.
Видео: Аминокислоты (Аминокарбоновые кислоты). 10 фактов
Около 2/3 тирозина переаминируется в печени с а-кетоглютаровой кислотой. Реакция катализируется ферментом — тирозинаминотрансферазой. Последний относится к энзимам адаптивного синтеза, что имеет значение в устранении избытка аминокислоты, накапливающейся в крови в количествах, превышающих норму. Наиболее сильным индуктором тирозинаминотрансферазы являются гормоны коркового вещества надпочечных желез. В результате реакции переаминирования тирозин превращается в параоксифенилпировиноградную (п-ОФП) кислоту, которая при участии п-ОФП-оксидазы окисляется в гепатоцитах до гомогентизиновой кислоты. Реакция переаминирования представляет собой лимитирующее звено и зависит в основном от двух факторов: способности печени синтезировать тирозинаминотрансферазу и наличия гормонов коркового вещества надпочечных желез. В цепи дальнейших превращений тирозина главное место занимает печень, где в результате окисления из гомогентизиновой кислоты образуется фумарилацетоуксусная кислота. Последняя подвергается гидролизу, превращаясь в фумаровую, ацетоуксусную кислоты.
Обмен тирозина находится под влиянием гипоталамо-гипофиз-адреналовой системы. В процессе метаболизма тирозина имеет значение не только образование ферментов, ведущих к его окислению, но и достаточное содержание аскорбиновой, фолиевой кислот, белка. Уже на ранней стадии белковой недостаточности резко нарушается окисление тирозина в организме животных. Тирозин, как и все аминокислоты, участвует в образовании структурных, иммунных и ферментативных белков. Кроме того, он служит основой в синтезе в организме таких биологически активных соединений, как норадреналин, адреналин, тироксин, мескалин, меланинтирамин, морфин, кодеин, папаверин. Симптомами недостаточности тирозина в организме являются нарушения функции щитовидной железы и надпочечных желез, аномалии в пигментном обмене, гипотония.
Колебания концентрации тирозина в крови зависят от приема пищи, времени суток. Суточная экскреция тирозина с мочой в норме составляет 11—49 мг. При ряде заболеваний нарушается обмен этой аминокислоты — повышается содержание тирозина и продуктов его превращения в крови и увеличивается экскреция аминокислоты и ее метаболитов с мочой.
Имеется 3 вида гипертирозинемии: транзиторная, связанная с недостатком аскорбиновой кислоты- наследственно обусловленная (тирозиноз), вызванная в основном недостаточностью ОФП-оксидазы- тирозинемия вследствие недостаточной способности печени синтезировать тирозинаминотрансферазу.
Видео: Елена Малышева. Полезные свойства яиц
Использование в медицине
В последние годы обмен тирозина привлекает внимание все большего числа исследователей. Альбинизм и такие заболевания человека, как алкаптонурия, кретинизм, тирозиноз (тирозинемия), фенилкетонурия (фенилпировиноградная олигофрения) , обусловлены наследственными нарушениями синтеза ферментов, катализирующих превращение тесносвязанных между собой в процессе метаболизма фенилаланина и тирозина.
Значительное и длительное повышение концентрации тирозина и его метаболитов в крови, моче отмечалось у больных ревматизмом, ревматоидным артритом, хроническим тонзиллитом. Содержание аминокислоты при ревматических поражениях нервной системы выше, чем при неосложненном течении ревматизма. Определение уровня тирозина в крови больных, а также суточной экскреции с мочой аминокислоты и ее метаболитов — оксифенилпировиноградной кислоты и гомогентизиновой кислоты можно использовать в качестве дополнительного теста для выявления активности ревматического процесса и контроля за лечением. Особенно большое значение имеет определение уровня тирозина у больных ревматизмом при назначении и подборе доз стероидных гормонов.
При лечении больных системной красной волчанкой гормонами коркового вещества надпочечных желез больший эффект наблюдался при выраженной гипертирозинемии. У пациентов с нормальным уровнем содержания тирозина в крови лечение гормонами было неэффективным. Уровень тирозина крови может характеризовать обеспеченность организма гормонами коркового вещества надпочечных желез. Автор рекомендует определять динамику содержания тирозина крови для установления целесообразности назначения кортикостероидов и их минимальной эффективной дозы, что очень важно при назначении этих биологически активных веществ. Зависимость степени нарушения обмена тирозина от активности, характера течения болезни и применяемой терапии указывает на патогенетическую значимость нарушений обмена аминокислоты при ревматизме. Эти данные служат основанием для ограничения введения тирозина с пищевыми белками до физиологической потребности в этой аминокислоте. Глубокие нарушения обмена тирозина отмечены у больных коронарным атеросклерозом, старческой катарактой, сахарным диабетом, пневмонией, лейкозом, рожистым воспалением, геморрагической лихорадкой.
Определение свободного тирозина в крови является важным дополнительным методом в оценке тяжести метаболических сдвигов у больных тиреотоксикозом. Тиреотоксикоз сопровождается гипертирозинемией у 86% больных. Печень — главный орган синтеза и окисления этой аминокислоты. Тяжелые нарушения обмена тирозина наблюдаются при экспериментальных поражениях, заболеваниях печени.
Выявили значительное повышение концентрации тирозина в сыворотке крови, увеличение экскреции этой аминокислоты и ее недоокисленных метаболитов с мочой у больных вирусным гепатитом. В больших количествах накапливается тирозин и его метаболиты у больных в прекоматозном состоянии. Нарушение обмена тирозина при этом заболевании обусловлено рядом факторов — прежде всего поражением паренхимы и вследствие этого снижением активности специфических ферментов, катализирующих окисление аминокислоты, дефицитом аскорбиновой кислоты и нарушением функционального состояния коркового вещества надпочечных желез — регулирующего звена в синтезе ферментов. Дают высокую оценку определению свободного тирозина в крови как тесту, характеризующему функциональное состояние печени у больных с химическими ожогами пищевода.
В эксперименте на кроликах с синдромом длительного раздавливания обнаружено нарушение экскреции окси-фенилпировиноградной и гомогентизиновой кислоты.
Гипертирозинемия при ряде заболеваний является прямым или опосредованным результатом недостаточной функциональной активности печени, недостатка кортикостероидов или результатом действия обоих этих факторов. Иные изменения в обмене тирозина наблюдаются при раке легкого. У большинства больных этим заболеванием содержание тирозина в сыворотке крови ниже, чем в норме. У морских свинок, получающих пищу, обогащенную тирозином, трудно вызвать сенсибилизацию организма и шок, что свидетельствует об участии аминокислоты в реакции адаптации при стрессе.
Как уже отмечалось, тирозин является исходным субстратом в синтезе катехоламинов. В цепи биосинтеза этих биологически активных веществ стадия превращения тирозина в ДОФА наиболее важна, поскольку она лимитирует и регулирует скорость образования в организме катехоламинов. Более высокие концентрации тирозина вызывают увеличение синтеза катехоламинов у животных, подвергнутых действию различных стрессорных раздражителей. А введение тирозина в дозе 100 мг/кг обусловливает выраженное нарастание содержания адреналина в надпочечниках, сердце, гипоталамусе экспериментальных животных. Синтез и обмен катехоламинов повышаются под влиянием тирозина (100 мг/кг) и ДОФА (15 мг/кг) у животных интактных и тех, которым проводилось электрическое раздражение седалищного нерва. У больных язвенной болезнью отмечено уменьшение экскреции катехоламинов и их предшественников с мочой. У белых крыс с экспериментальными язвами желудка введение тирозина (300 мг/кг) или ДОФА (150 мг/кг) способствует более быстрому восстановлению уровня норадреналина в стенке желудка и ускоряет заживление в ней изъязвлений. Лечебный эффект тирозина и ДОФА при изъязвлениях слизистой оболочки желудка обусловлен восстановлением запасов норадреналина, стимулирующего биосинтез белка и клеточное деление.
Видео: Аминокислоты Twinlab L-Tyrosine | Viofit.Ru [L Аминокислоты]
При паркинсонизме резко снижается содержание дофамина в подкорковых образованиях головного мозга. С 60-х годов при лечении этого заболевания используют вещества, повышающие содержание этого амина в нервной системе. Дофамин не проникает через гемато-энцефалический барьер. Выраженный терапевтический эффект при паркинсонизме оказывает предшественник дофамина — диоксифенилаланин. Это вещество образуется из тирозина, проникает в центральную нервную систему, где подвергается декарбоксилированию, отчего образуется дофамин, который оказывает лечебное действие.
Широкое применение в клинике находит синтетический левовращающий изомер диоксифенилаланина (L-ДОПА). Применение его при паркинсонизме способствует уменьшению гипокинезии, ригидности, тремора и других симптомов заболевания. Этот препарат используется в качестве дополнительного лечебного средства при хирургическом лечении паркинсонизма. Особенно эффективно применение L-ДОПА при брадикинетической и ригидной форме заболевания. При длительном (6—12 мес) назначении L-ДОПА не наблюдается прогрессирования заболевания, а лечебный эффект превосходит таковой при использовании других препаратов. Особенно эффективно применение L-ДОПА лицам пожилого возраста, больным паркинсонизмом. Отмечая выраженное терапевтическое действие L-ДОПА при паркинсонизме, указывают, что наряду с клиническим улучшением у больных нормализуются биохимические показатели.
Выраженное гипотензивное действие оказывает метилированное производное 3,4-диоксифенилаланина-а-метилдофа (Methyldopa — альдомет, допегит). Он является эффективным средством лечения больных гипертонической болезнью, при приеме его наблюдается мало побочных явлений. В организме метилдофа превращается в а-метилдофамин и затем в а-метилнорадреналин. Взаимодействие а-метилнорадреналина с адренергическими рецепторами менее активное, чем норадреналина.
Таким образом, в механизме гипотензивного действия метилдофа лежит его способность превращаться в так называемый ложный медиатор, действие которого приводит к ослаблению адренергических процессов.
