آمینو اسید چیست؟ آمینو اسیدهای ضروری و غیرضروری و تفاوت آنها

تفاوت آمینو اسید ضروری با غیر ضروری

انواع آمینو اسیدها، آمینو اسیدها به چند دسته طبقه‌بندی می­‌شوند؟

اسیدهای آمینه به دو دسته آلفا آمینو اسیدها و غیرآلفا آمینو اسیدها تقسیم می‌­شوند:

1-آلفا آمینو­اسیدها روی کربن آلفا (دومین کربن مجاور گروه کربوکسیل)، یک عامل آمینی، یک اتم هیدروژن و یک شاخه جانبی (R) دارند و ساختمان آن به صورت زیر است:

2-در غیرآلفا­ ­آمینو­اسیدها عامل آمینی روی کربن­های دیگر قرار گرفته است.

به ساختار آمینو اسید از نوع غیرآلفا در فرمول زیر توجه کنید:

طبقه ­بندی آمینو اسیدهای آلفا بر چه اساسی است؟

اسیدهای آمینه آلفا که در ساخت پروتئین دخالت دارند، به روش‌­های مختلفی طبقه­ بندی می­‌شوند. در ادامه تقسیم ­بندی آمینو اسیدها را با نگاه دقیق‌­تری بررسی می­‌کنیم.

1-بر مبنای تغذیه

اسیدهای آمینه (AA) از نظر غذایی به سه دسته ضروری، نیمه‌ضروری و غیر­ضروری طبقه ­بندی می‌­شوند.

• اسیدهای آمینه ضروری

این نوع ترکیبات اسیدهای آمینه‌ای هستند که بدن قادر به سنتز کافی آن­ها نیست و حتما باید از طریق غذاهای پروتئینی دریافت شوند. (منظور از غذاهای پروتئینی غذاهایی است که پروتئین آن­ها شامل طیف کاملی از اسیدهای آمینه مانند سفیده تخم ­مرغ است. در ادامه بیشتر به اسید آمینه‌های ضروری می‌پردازیم.

• اسیدهای آمینه غیرضروری

اسیدهای آمینه غیرضروری توسط بدن تولید می‌­شوند یعنی بدن این دسته از اسیدهای آمینه را با ترکیباتی ازجمله ویتامین‌­ها می‌سازد. اصطلاح «غیرضروری» به معنی این نیست که بدن به این نوع ترکیبات نیازی ندارد؛ بلکه همه اسیدهای آمینه مورد نیاز بدن هستند.

لازم است ذکر شود که بدن به مقدار کافی اسیدهای آمینه ضروری را می‌­سازد و نیازی به دریافت آن از طریق رژیم غدایی نیست. در جدول زیر اسامی اسیدهای آمینه غیرضروری آمده است.

• اسیدهای آمینه نیمه‌ضروری

آن دسته از اسیدهای آمینه که در یک مقطعی ضروری و در مقطع دیگر غیرضروری هستند، اسیدهای آمینه نیمه ضروری نامیده می­‌شوند. (مقطع ضروری شامل دوران کودکی و مقطع غیرضروری شامل دوران بزرگسالی می‌­شود).

۲-بر مبنای حلالیت

اسیدهای آمینه از نظر حلالیت به دو  دسته قطبی و غیر‌قطبی تقسیم می­‌شوند.

در جدول زیر اسیدهای آمینه، براساس هیدروفیلی (تمایل به اتصال به آب) و هیدروفوبی (تمایل به گریز از آب و نزدیکی به محیط­‌های غیر­قطبی ­تر) طبقه ­بندی شده‌­اند.

مهم‌ترین آمینو اسیدهای ضروری کدامند؟

اساسی­‌ترین آمینو اسیدهای ضروری به دو گروه تقسیم می­‌شوند:

• اسیدهای آمینه ضروری (EAA)؛
• اسیدهای آمینه شاخه‌­دار (BCAA) که شامل لوسین، ایزولوسین و والین است. این نوع آمینواسیدهای غیرضروری در تقویت عضلات نقش بسیار مهمی دارند؛ زیرا بدون هیچ واکنشی از طریق عضلات اسکلتی قابل جذب هستند.

مکمل‌­های اسید آمینه ضروری هستند یا بی‌فایده؟

آیا تا‌کنون به باشگاه‌های ورزشی یا فروشگاه­‌های مکمل سر زده­‌اید؟ به طور حتم با تعدادی از مکمل­های ورزشی آشنا هستید. در ادامه سعی داریم اطلاعات بیشتری در زمینه  مکمل­‌ها در اختیار شما قرار دهیم.

طبق تحقیقات به‌عمل‌آمده یک رژیم غذایی مناسب حاوی اسیدهای آمینه ضروری از‌ جمله پروتئین‌های حیوانی (گوشت, تخم­‌مرغ­ شیر و لبنیات ) است. در هر 100 گرم پروتئین با کیفیت خوب مثل انواع گوشت، 15 تا 20 گرم اسید آمینه شاخه‌دار وجود دارد؛ در‌نتیجه نیازی به جذب این نوع اسیدآمینه از طریق مکمل­ نیست. همانطور‌که می­‌دانید، مصرف اسیدهای آمینه ضروری همراه با ورزش، منجر به تقویت بافت عضلانی می‌شود. آمینو اسیدهای شاخه­‌دار سبب کاهش خستگی در زمان تمرین می‌­شود.

ورزشکاران باید از مصرف بیش‌از‌حد اسیدهای آمینه شاخه­‌دار بپرهیزند؛ زیرا این مواد نتیجه معکوس در بدن آنها خواهد گذاشت و باعث خستگی در حین ورزش می­‌شود.

استفاده از اسیدهای آمینه در ورزش­های قدرتی و در افزایش تولید و ترمیم فیبرهای عضلانی موثر هستند. علاوه بر آن مصرف آمینواسیدها در ورزش­‌های استقامتی مثل دویدن طولانی مدت و دوچرخه­ سواری نقش مهمی ایفا می­‌کنند.

پیشنهاد می­‌شود از مواد غذایی طبیعی برای تامین اسیدهای آمینه استفاده شود؛ به عنوان مثال شیر به عنوان یکی از منابع غنی از اسید آمینه شاخه‌­دار محسوب می­‌شود.

به هر حال اگر منابع طبیعی برای تامین آمینو اسید در دسترس ندارید یا به دلایل دیگر قصد دارید از مکمل‌­های ورزشی استفاده کنید، بهتر است از انواع مکمل­های ایزووی استفاده کنید.

آیا کمبود اسیدآمینه باعث بروز عوارضی در بدن می­‌شود؟

همانطور که گفته شد، اسیدهای آمینه نقش بسیار حیاتی در بدن ایفا می­‌کنند. کمبود اسید آمینه در بدن افراد ورزشکار و غیرورزشکار عوارضی را به وجود می آورد که در ادامه ذکر شده‌اند:

• ایجاد آرتروز؛
• دیابت؛
• عدم تعادل­ قلبی و عروقی؛
• نوسانات خلقی و اختلالات نعوظ؛
• افزایش مشکلات پوستی؛
• ریزش مو؛
• اختلالات در تنظیم خواب؛
• کاهش یا افزایش وزن.

آیا از مزایای کاربرد مکمل­ آمینو اسید آگاه هستید؟

اگرچه تعداد بسیاری از اسیدهای آمینه در مجموعه‌ی گسترده‌­ای از غذاها یافت می‌­شوند؛ اما مصرف دوزهایی از مکمل‌­ها در سلامتی انسان نقش به‌سزایی را ایفا می­‌کنند. در ادامه از مزایایی که مکمل­‌ها در اختیار ما می­‌گذارند، خواهیم گفت:

• بهبود خلق­ و­خو و خواب

تریپتوفان برای تولید سروتونین نیاز است و به‌عنوان یک انتقال­ دهنده‌ی عصبی در بدن شما کاربرد دارد.

سروتونین در حقیقت رفتار و خواب شما را تنظیم می­‌کند؛ در‌نتیجه کمبود سروتونین باعث ایجاد افسردگی و اختلال خواب می­‌شود. به همین دلیل مصرف مکمل تریپتوفان، باعث کاهش علائم افسردگی و بهبود اختلالات خواب خواهد شد.

مطالعات متعدد روی بانوان میان­سال نشان داده است که مصرف 1 گرم تریپتوفان در روز سبب افزایش انرژی و شادی می‌­شود.

• تقویت عملکردهای تمرینی

اسیدهای آمینه نقش بسیار حیاتی در کاهش خستگی، بهبود عملکردهای ورزشی و تحرک عضلات بعد از تمرین دارند.

مطالعات اخیر در این زمینه نشان داده است، مکمل آمینو اسیدها در تقویت و کاهش درد عضلات بسیار اهمیت دارند. علاوه‌برآن مصرف 4 گرم لوسین در روز به مدت 12 هفته، باعث افزایش قدرت در مردان بدون ورزش خواهد شد؛ بنابراین اسیدهای آمینه ضروری برای افراد عادی هم مفید است.

• جلوگیری از تحلیل رفتن ماهیچه‌ها

همانطور که می­‌دانیم تحلیل عضلات برای بیماری­هایی که فرد مجبور به استراحت به مدت طولانی در رختخواب است، یک عارضه­ محسوب می­‌شود. بررسی­‌های اخیر در افراد سالخورده نشان داده است افرادی که 15 گرم از اسیدهای آمینه ضروری را دریافت کرده‌­اند، سنتز پروتئین در بدن آن­ها انجام شده است؛ بنابراین استفاده از آمینو اسیدهای ضروری در سالمندان و ورزشکاران نقش بسیار مهمی دارد.

• موثر در کاهش وزن

برخی مطالعات در انسان­ها و حیوانات نشان داده­‌اند که آمینواسیدهای ضروری در کاهش چربی موثر هستند. به عبارت دیگر مصرف 14 گرم مکمل آمینو اسید در روز باعث کاهش درصدی از چربی بدن در مقایسه با زمان استفاده از پروتئین آب پنیر می­‌شود.

اسیدهای آمینه یا آمینو اسیدها در چه مواد غذایی یافت می­ شوند؟

آمینو اسیدها برای سنتز پروتئین و کارکرد کلی بدن بسیار ضروری هستند. لازم است ذکر شود که 10 آمینو اسیدی که در طبقه‌بندی ضروری قرار گرفته‌­اند، از اهمیت بیشتری برخوردار هستند؛ زیرا این آمینو اسیدها در حالت عادی در بدن انسان تولید نمی‌­شوند.

طی تحقیقات به‌عمل‌آمده از منابع معتبر آمینواسیدهای ضروری باید از طریق تغذیه کامل شما به دست آیند. در صورت تغذیه‌ی ناکافی، بدن شروع به تجزیه‌ی پروتئین‌های موجود مانند عضلات می­‌کند. آمینو اسیدها مانند چربی‌­ها قادر به ذخیره در بدن برای روز مبادا نیستند؛ بنابراین بسیار مهم است که به صورت مداوم آمینواسیدهای ضروری را در برنامه غذایی خود بگنجانیم تا دچار کمبود آنها در بدن نشویم. در ادامه به بررسی این موضوع می­‌پردازیم که کدام مواد غذایی به ما در جذب آمینواسیدها بیشتر یاری می‌­رسانند.

• انواع آجیل

آجیل و حبوباتی مانند گردو، بادام و بادام زمینی سرشار از آمینواسیدهای ضروری «ال- آرژنین» هستند. آمینواسید ال-آرژنین برای بهبود عملکرد ایمنی بدن، کمک به سوخت و ساز و توده عضلانی، افزایش کلاژن و رشد استخوان­ها نقش اساسی ایفا می­کند.

علاوه‌برآن آجیل­‌ها منبع غنی از «ایزولوسین» هستند. آمینو اسید ایزولوسین قند خون را ثابت نگاه می‌­دارد و باعث تولید انرژی می‌شود.

بادام و بادام ­زمینی هر دو دارای سطح بالایی از آمینو اسید «فنیل آلانین» هستند که باعث تقویت روحیه شما می­‌شوند.

• انواع ماهی ها

آمینو اسیدهای ضروری مانند ایزولوسین، لیزین و متیونین در انواع ماهی­‌ها وجود دارند. همچنین ماهی‌های چرب از‌جمله سالمون، ماهی ­تن‌، شاه­ ماهی و ساردین سرشار از اسیدهای چرب حاوی امگا 3 و روغن ماهی هستند که در جلوگیری از بیماری­‌های قلبی بسیار اهمیت دارند.

• پروتئین سویا

پروتئین سویا منبعی غنی از آمینواسیدهای ضروری مانند ایزولوسین، لیزین، متیونین، تریپتوفان و والین است. همچنین این ماده برای افراد گیاه­خوار که در رژیم غذایی خود از برخی آمینو اسیدها محروم هستند، نقش بسیار مهمی دارد.

• تخم مرغ

تخم مرغ ­ها منبعی سرشار از پروتئین و آمینو اسیدهای ضروری مثل متیونین، ایزولوسین و لیزین هستند. همچین این ماده منبع عالی برای تریپتوفان است. آمینو اسید ضروری تریپتوفان در تولید سروتونین نقش دارد و سروتونین برای بهبود روحیه بسیار مفید است.

3-بر مبنای گروه جانبی R

این طبقه از اسیدهای آمینه از نظر گروه‌­های جانبی به 8 دسته تقسیم می­شوند:

• اسیدهای آمینه آلیفاتیک

آلیفاتیک­ها به اسیدهای آمینه گلایسین، آلانین، لوسین، ایزولوسین و والین تقسیم می­‌شوند. به اسیدهای آمینه لوسین، ایزولوسین و والین اسیدهای آمینه شاخه ­دار می‌­گویند.

• اسیدهای آمینه الکل­دار

این دسته از اسیدهای آمینه در گروه R خود، عامل هیدروکسیل را دارند؛ مانند سرین و تره اونین.

• اسیدهای آمینه گوگرد­دار

متیونین، سیستئین، سیستین از اسیدهای آمینه گوگرددار هستند.

• اسیدهای آمینه بازی

هیستدین، لیزین و آرژنین از گروه اسید­های آمینه بازی نامگذاری شده‌­اند.

پودر آمینو EAA گلد کر لاین ترک نوتریشن، یک مکمل بدنسازی حاوی آمینو EAA بوده که در افزایش استقامت بدن حین انجام تمرینات سنگین بسیار موثر خواهدبود. همچنین این مکمل به دلیل فرمولاسیون ویژه‌ای که دارد، در ساخت پروتئین‌های موجود در عضلات تاثیر گذاشته و می‌تواند سنتز پروتئین در عضلات را بالا ببرد.

• اسیدهای آمینه آمیدی

اسیدهای آمینه آمیدی شامل گلوتامین و آسپارژین است.

• اسیدهای آمینه حلقوی

اسیدهای آمینه حلقوی شامل فنیل آلانین و تیروزین می­‌شوند.

• اسیدهای آمینه ناجور حلقه

تریپتوفان تنها اسیدآمینه ناجور حلقه است.

• ایمینو اسیدها

پرولین و هیدروکسی پرولین از دسته ایمینو اسیدها هستند.

در جدول زیر ساختمان اسیدهای آمینه به همراه مخفف ­های سه حرفی و یک حرفی نشان داده شده‌­اند.

آیا می­‌دانید اسیدهای آمینه فعال نوری هستند؟

همه اسیدهای آمینه به جز گلایسین ( زیرا گلایسین کربن متقارن ندارد.) در تغییر مسیر نور موثر هستند. زمانی که عامل NH2 روی کربن نا­متقارن در طرف راست مولکول است، آن را از نوع D (Dextrogree) می­‌نامند. در صورت وجود عامل NH2 در طرف چپ، از نوع L  (Levogyre) است. در ساختمان زیر D و L آلانین نشان داده شده است.

محلول­ اسیدهای آمینه به علت ساختار خود باعث انحراف نور­ پلاریزه می­‌شوند. اگر نور پلاریزه را به سمت راست منحرف کند، راست­گردان (+) و اگر به سمت چپ متمایل شود، چپ­گردان (-) نامیده می‌­شود.

ساختار پروتئین­‌ها از L-آلفا آمینو­اسیدها تشکیل شده‌­اند؛ در‌صورتی­‌که قندهای طبیعی از سری D هستند. حیوانات و انسان­ها سنتز کل 20 آمینو اسید   L-آلفا را انجام نمی‌­دهند؛ البته این 20 اسید آمینه دارای کد ژنتیکی هستند.

دسته دیگر از آمینو اسیدها نقش‌­های دیگری ایفا می­‌کنند. به عنوان مثال اورنی­تین، سیترولین و آرژینوسوکسینات سنتز اوره را انجام می‌­دهند.

آمینواسیدهای لیزین، هیدروکسی پرولین در ساختن هورمون­های تیروئیدی و آمینو اسید گلوتامات در ساختن میانجی عصبی نقش مهمی دارند.

 بررسی خاصیت آمفوتری اسیدهای آمینه 

دو عامل سبب یونیزه ­شدن اسیدهای آمینه می‌­شود. حال با توجه به تصویر زیر با هم خاصیت آمفوتری را بررسی می‌کنیم. همان‌طور که در شکل زیر می­بینید، عامل کربوکسیل به آمینو اسید خاصیت اسیدی و عامل آمینی به آن خاصیت قلیایی می­‌دهد؛ در‌نتیجه اسیدآمینه به دلیل وجود دو عامل اسیدی و قلیایی خاصیت آمفوتری پیدا می­‌کند. اسیدهای آمینه دارای بارالکتریکی هستند؛ اما در محیط‌های­ مختلف به صورت­­ متفاوتی نمایان می‌­شوند.

• • اسیدهای آمینه در محیط خنثی، به صورت دو قطبی هستند.
  • آمینو اسیدها در محیط اسیدی PH<3، به‌صورت مثبت دیده می­‌شوند.
  • در‌نهایت اسیدهای آمینه در محیط بازی PH>9 به صورت منفی وجود دارند.

در ساختارهای زیر دو نمونه از اسیدهای آمینه دارای بار الکتریکی را ملاحظه می­‌کنید.

تیتراسیون اسیدآمینه اسیدی

اسید سیتومالیک دو عامل اسیدی و یک عامل بازی وجود دارد. اسید سیستومالیک در محیط کاملا اسیدی عامل آلفا کربوکسیل، عامل کربوکسیلی گروه R و عامل آمینی پروتون خود را از دست می‌­دهد.

در ابتدا از حالت کاتیونی به حالت خنثی و سپس به اسیدآمینه با یک بار منفی تبدیل می‌­شود و در‌نهایت تبدیل به اسیدآمینه با دو بار منفی تبدیل می­‌شود. در ساختار زیر به‌طور دقیق­تری این مسئله بررسی می‌شود.

تیتراسیون یک آمینو اسید قلیایی (دارای دو عامل بازی آمینی و یک گروه کربوکسیل) است و در محیط اسیدی ابتدا دو بار مثبت، در مرحله بعدی دارای بار خنثی و در نهایت به اسیدآمینه با یک بار منفی تبدیل می‌­شود.

انواع سنتز آمینو اسیدهای غیر‌ضروری در بدن

از بین 12 اسید آمینه غیرضروری غذایی، 9 اسیدآمینه از ترکیبات حد واسط آمفی بیولیک ساخته شده­‌اند. علاوه‌برآن 3 اسید آمینه دیگر (Ho- Lys , Tyr, Cys) از اسیدهای آمینه ضروری غذایی ساخته می‌­شوند. در ادامه انواع سنتز در اسیدهای آمینه غیرضروری را ذکر کرده‌­ایم:

1. 1. سنتز اسید آمینه‌های غیرضروری از حد واسط­ها؛
   2. سنتز اسید آمینه­‌های غیرضروری ‌از غیر ضروری؛
   3. سنتز اسید آمینه­‌های غیرضروری از ضروری؛
   4. سنتز اسید آمینه­‌های غیرضروری از ضروری به کمک غیرضروری.

آیا مصرف مکمل­‌های آمینو اسید برای بدن ضروری هستند؟

بهتر است بگوییم که مصرف مکمل آمینو اسید در صورتی که تغذیه مناسبی دارید، پیشنهاد نمی‌­شود. در حالت کلی مکمل­‌های اسیدآمینه بیشتر در ورزشکاران حرفه­‌ای کاربرد دارد؛ زیرا به علت دوپینگ پروتئین موردنیاز خود را از طریق تغذیه طبیعی به دست می‌­آورند؛ البته افرادی که نمی‌­خواهند در زمان طبیعی عضلات خود را تقویت کنند، مکمل­‌های ورزشی برای آن­ها گزینه مناسبی است. در این مطلب انواع مختلف آمینو اسیدها را با هم بررسی کردیم و ساختار و نقش­‌هایی را که اسیدهای آمینه در بدن انسان ایفا می­‌کنند، با دید وسیع­تری شرح دادیم. حال دیگر به خوبی پاسخ این سوال را می‌دانید که : آمینواسید چیست؟

«متابولیسم آمینواسیدها»  مقاله‌ای است که در مجله‌ی وبلاگ روشا منتشر شده است، گمان می‌کنیم برای مخاطب این مطلب موضوع قابل توجهی باشد.