Речі для дитини 

Гістидин у яких продуктах міститься. Освіта гістидину


Перетворюється в організмі в процесі декарбоксилювання на гістамін
Гістидин (скорочено His або H) є альфа-амінокислотою з імідазольною функціональною групою. Ця є однією з 22 протеїногенних амінокислот. Вона позначається кодонами CAU та CAC. Гістидін був відкритий німецьким лікарем Косселем Альбрехтом у 1896 році. Гістидин є незамінною для людини та інших ссавців. Спочатку вважалося, що ця незамінна тільки для немовлят, проте в ході довгострокових досліджень було встановлено, що вона також важлива і для дорослих людей.

Хімічні властивості

Імідазольний бічний ланцюг гістидину має рКа (негативний десятковий логарифмконстанти дисоціації) близько 6,0, а загалом має рК 6,5. Це означає, що при фізіологічно відповідних значеннях рН відносно невеликі зміни в рН можуть змінювати середній заряд ланцюга. При рН нижче 6 імідазольне кільце є переважно протонованим, як у рівнянні Хендерсона-Хассельблаха. При протонуванні кільце імідазолу має дві NH зв'язки та позитивний заряд. Позитивний заряд рівномірно розподіляється між двома атомами азоту.

Ароматизованість

Кільце імідазолу у гістидину ароматичне при всіх значеннях рН. Воно містить шість пі-електронів: чотири з двох подвійних зв'язків і два з пари азоту. Воно може формувати пі-зв'язки, проте це ускладнюється його позитивним зарядом. При 280 нм воно не здатне поглинати, однак у нижній частині УФ-діапазону воно поглинає навіть більше, ніж деякі.

Біохімія

Імідазольний бічний ланцюг гістидину є загальним координуючим лігандом у металопротеїнах та частиною каталітичних центрів у певних ферментів. У каталітичних тріадах основний азот гістидину використовується для отримання протону з , треоніну або , і активації його як нуклеофіл. Гістидин використовується для швидкого трансферу протонів, абстрагуючи протон з його основним азотом, і створюючи позитивно заряджені проміжні речовини, а потім використовуючи іншу молекулу буфер, щоб витягти протон з азотної кислоти. У карбоангідразі гістидинний протонний трансфер використовується для швидкого транспортування протонів із цинк-пов'язаної молекули води, щоб швидко регенерувати активні формиферменту. Гістидин також присутній у гемоглобінових спіралях Е та F. Гістидин допомагає стабілізувати оксигемоглобін та дестабілізувати CO-пов'язаний гемоглобін. В результаті, в гемоглобіні зв'язування окису вуглецю сильніше лише в 200 разів, порівняно з 20 000 разів у вільній гемі.
Деякі можуть бути перетворені на проміжні сполуки в циклі Кребса. Вуглеці з чотирьох груп амінокислот утворюють проміжні речовини циклу – альфа-кетоглютарат (альфа-КТ), сукциніл-КоА, фумарат та оксалоацетат. , що утворюють альфа-КГ - глутамат, глутамін, пролін, та гістидин. Гістидин перетворюється на формиміноглютамат (FIGLU). Форміміно група передається в тетрагідрофолат, а п'ять атомів вуглецю, що залишилися, утворюють глутамат. Глутамат може бути дезамінований глутаматдегідрогеназою або піддаватися трансамінування, формуючи альфа-КГ.

ЯМР (ядерний магнітний резонанс)

Як і очікувалося, 15N хімічні зрушення цих атомів азоту невиразні (близько 200 частин на мільйон по відношенню до азотної кислоти за шкалою сигма, на якій збільшення екранування відповідає збільшенню хімічного зсуву). Оскільки рН зростає приблизно 8, втрачається протонування імідазольного кільця. Протон, що залишився, тепер нейтрального імідазолу може існувати у вигляді азоту, що призводить до виникнення Н-1 або Н-3 таутомерів. ЯМР показує, що хімічний зсув N-1 трохи падає, тоді як хімічний зсув N-3 падає значно (близько 190 проти 145 проміле). Це означає, що N-1-H таутомер є кращим, завдяки утворенню водневих зв'язків з сусіднім амонієм. Захист N-3 істотно знижується за рахунок парамагнітного ефекту другого порядку, який включає симетричну взаємодію між неподіленою парою азоту і збудженими пі * станами ароматичного кільця. Коли рН піднімається вище 9, хімічні зрушення N-1 та N-3 стають рівними приблизно 185 та 170 частин на мільйон. Варто зазначити, що депротонована форма імідазолу, імідазолат іон, формується тільки при значеннях рН вище 14, отже, не є фізіологічно значущою. Ця зміна хімічного зсуву може бути пояснена видимим зниженнямводневих зв'язків аміну на іоні амонію, та сприятливим водневим зв'язком між карбоксилатом та NH. Це повинно послужити зниженню переваги таутомера N-1-H.

Метаболізм

Є попередником гістаміну та біосинтезу карнозину.
Фермент гістидин аміак-ліази перетворює гістидин на аміак та уроканінову кислоту. Недолік цього ферменту спостерігається при рідкісному метаболічному розладі гістидинемії. В антинобактерії та нитчастих грибах, таких як Neurospora сrаssа, гістидин може бути перетворений на антиоксидант ерготіонеїн.

Гістидин у продуктах

Гістидин багаті такі продукти як тунець, лосось, свиняча вирізка, яловиче філе, курячі грудки, соєві боби, арахіс, сочевиця.

Добавки Гістидину

Було показано, що добавки гістидину викликають швидке виділення цинку у щурів зі збільшенням швидкості екскреції від 3 до 6 разів.

В організмі людини вона синтезується у кількості, недостатній для забезпечення нормальної життєдіяльності, тому обов'язково має надходити з їжею. Для дітей ця амінокислота є незамінною.

Амінокислота гістидин входить до складу білків, тому називається протеїногенною. Вона необхідна зростання і розвитку всіх органів прокуратури та тканин, грає значної ролі у синтезі гемоглобіну – переносника кисню у крові, входить у активний центр багатьох ферментів, є попередників важливих сполук: гістаміну, карнозину, ансерину.

Гістидин – гетероциклічна діаміномонокарбонова амінокислота.

Молекула гістидину має один карбоксильний кислотний хвіст і дві амінні голови, одна з яких включена в циклічну сполуку. Маючи дві амінні голови, амінокислота має основні властивості, тобто. у водному розчині зсуває водневий показник (рН) у лужну сторону (>7). Амінокислота має високогідрофільні властивості, тобто. добре розчиняється у воді. У глобулярних білках знаходиться переважно на поверхні.

Гістидин називають суперкаталізатором за його значенням у ферментативному каталізі, т.к. він входить у активний центр багатьох ферментів.

Біологічна потреба.

Добова потребау гістидині становить для дорослої людини 1,5-2 р., для немовлят: 34 мг\кг. ваги, тобто. 0,1 - 0,2 р.

Біосинтез гістидину

Біосинтез гістидину дуже складний, це каскад з 9 реакцій, не дивно, що організм вважає за краще отримати амінокислоту в готовому вигляді. Початковими сполуками для синтезу гістаміну виступають: аденозин-трифосфорна кислота (АТФ)і 5-фосфорибозил-1-пірофосфат (ФРПФ).

АТФ – це та горючка, на якій працює організм, з'єднання, що постачає енергію. Вона має складну будову та складається з пуринової основи аденіну, п'ятичленного цукру рибози та трьох хвостів – залишків фосфорної кислоти.

5-фосфорибозил-1пірофосфат (ФРПФ) – сполука, що утворюється з рибозо-5-фосфату, п'ятичленного цукру рибози з приєднаним хвостом фосфорної кислоти. Рибоза-5-фосфат утворюється, як кінцевий продуктпентозо-фосфатного циклу, каскаду реакцій перетворення глюкози – звичайного цукру.

Рибозо-5-фосфат приєднує до себе два фосфорні хвости з молекули АТФ і перетворюється на необхідний для синтезу гістидину 5-фосфорибозил-1-пірофосфат (ФРПФ). Таким чином, початковими продуктами синтезу є: цукор глюкоза та 2 молекули АТФ.

Синтез молекули гістидину розпочався. Конвеєр запрацював. До молекули 5-фосфорибозил-1-пірофосфату (ФРПФ) приєднується молекула АТФ.

При цьому від молекули ФРПФ відривається пірофосфатний хвіст, а пуринове ядро азотистої основиАТФ приєднується до вуглецю п'ятичленного цукру рибози у молекулі ФРПФ.

На другому етапі від монстра, що утворився, відщеплюються ще два фосфорні залишки, які на початковому етапіналежали АТФ.

Утворюється сполука фосфорибозилАМФ.

Третій етап. гідроліз, тобто. приєднання води до пуринового ядра, що належить спочатку молекулі АТФ. Вуглецеве кільце розривається, кисень води приєднується до вуглецю, а пара воднів відходить до сусідніх азотів, кожному водню, щоб нікому прикро не було.

Четвертий етап. Кільце п'ятичленного цукру рибози розмикається, кільце рибози розгортається, у своїй відщеплюється молекула води.

На етапі відбувається метаморфоза. У реакцію вступає глутамін, який віддає азотистий залишок, а забирає гідроксильний залишок - ВІН, перетворюючись на глутамінову кислоту (глутамат).

Глутамінова кислота і глутамін – дві сполуки, які постійно обмінюються азотними головами. Аміак, що утворюється під час роботи, захоплюється глутаміновою кислотою, яка перетворюється на глутамін – транспортну форму перенесення азотистої групи. Глутамін використовується в різноманітних реакціях синтезу, от і для утворення імідазольного кільця гістидину став у нагоді.

Реакція обміну азотистою головою глутаміну з глутаміновою кислотою виглядають так:

З'єднання, що йде на синтез гістидину, перегруповується, від нього відщеплюється корона - рибонуклеотид - 5-аміноімідазол-4-карбоксамід - проміжний продукт синтезу АТФ. На синтез АТФ воно і попрямує.

Інший продукт розщеплення містить п'ять атомів вуглецю з початкового скелета цукру рибози, один атом вуглецю і один атом азоту, відщеплені від молекули АТФ, що спочатку вступила в реакцію, і один атом азоту, принесений глутаміном. Одночасно замикається імідазольне кільце.

В результаті виходить заготівля для гістидину.

На шостому етапі відщеплюється ще одна молекула води

Сьомий етап: молекула глутамінової кислоти жертвує свою амінну голову, перетворюючись на α-кетоглутарат. Амінна голова глутамінової кислоти (глутамату) прирощується до заготівлі гістидину.

З'єднання втрачає фосфорний хвіст, перетворюючись на спирт

На заключному етапі спирт, що утворився, окислюється молекулою НАД, і спирт перетворюється на амінокислоту.

Весь цикл перетворення виглядає так:

Речовинами – попередниками для синтезу гістидину виступають:

  1. Глюкоза, яка у пентозо-фосфатному циклі перетворюється на фосфорибозил-пірофосфат (ФРПФ). Вуглецевий скелет цукру стане вуглецевим скелетом амінокислоти
  2. Дві молекули АТФ одна жертвує фосфорним хвостом для синтезу ФРПФ, інша віддає пуринову основу для синтезу імідазольного кільця гістидину.
  3. Глутамінова кислота, яка витрачається дуже економно: спочатку молекула глутамінової кислоти захоплює аміак, перетворюючись на глутамін, необхідний синтезу гістидину. В ході реакції глутамін віддає азотну групу, знову перетворюючись на глутамінову кислоту, яка може бути використана для дезамінування, щоб дати азотну групу заготівлі гістидину.
  4. Дві молекули НАД для окислення спирту амінокислоту.

Інша схема того ж каскаду реакцій:

На всіх етапах синтезу задіяні ферменти:

  1. АТФ-фосфорибозил трансферазу
  2. Пірофосфогідролаза
  3. Фосфорибозил АМФ циклогідролаза
  4. Фосфорибозил форміміно-5-аміноімідазол-4-карбоксамід рибонуклеотид ізомеразу
  5. Глутамін амідо трансферазу
  6. Імідазолгліцерол – 3 – фосфатдегідратаза
  7. Гістидинол фосфат аміно трансферазу
  8. Гістидинол фосфат фосфатаза
  9. Гістидинол дегідрогеназу

Гістідин? Здорове довголіття можливе лише за умови правильного та збалансованого харчування. Щоб усі системи та органи працювали правильно, на добу ми повинні отримувати велику кількість корисних речовин. І в цьому списку амінокислота гістидинзаймає далеко не останнє місце. Вона потрібна для протікання цілого ряду біохімічних процесів. Напевно, багато хто не знає про величезну роль гістидину у життєдіяльності організму.Тому пропонуємо вам прочитати про корисні властивостіцієї речовини. Також ми розповімо, як застосовується ця амінокислота у спортіта медицини.

Гістідінв оптимальній природній формі та дозуванні міститься у продуктах бджільництва – таких як квітковий пилок, маточне молочкота трутневий розплід, що входять до складу багатьох натуральних вітамінно-мінеральних комплексів компанії «Парафарм»: «Леветон П», «Елтон П», «Леветон Форте», «Апітонус П», «Остеомед», «Остео-Віт», « Еромакс», «Мемо-Віт» та «Кардіотон». Саме тому ми приділяємо стільки уваги кожній природній речовині, розповідаючи про її важливість та користь для здорового організму.

Умовно незамінна амінокислота
гістидин: для печінки та нервів

Гістидин - це амінокислота, про яку в науковому світідосі точаться суперечки. Одні вчені стверджують, що в організмі людини вона не синтезується, а тому має регулярно надходити з їжею. Інші, навпаки, наводять дані досліджень, згідно з якими, великих кількостяхця речовина може вироблятися в тілі. Тому все частіше гістидин разом з аргініном відносять до особливої ​​групи. « умовно незамінні амінокислоти». Трохи рідше зустрічається така назва «напівзамінна амінокислота».

Так чи інакше, але невеликі кількості гістидину, які організм виробляє самостійно, є недостатніми для збереження здоров'я. Понад те, в дітей віком до року синтез цієї речовини немає взагалі. Тому потрібно стежити за своїм харчуванням, намагаючись урізноманітнити раціон.

Що являє собою гістидин

У природі гістидин зустрічається часто – присутній у більшості живих організмів. Він є складовою білка, а також знаходиться у вільному вигляді. У тілі людини ця амінокислота також міститься у великих кількостях. Ця речовина відноситься до групи протеїногенних, а отже, необхідне для виробництва білка. У чистому вигляді гістидин єбезбарвний порошок, що плавиться при температурі 287 градусів (L-ізомер). Ця сполука добре розчиняється у воді, а погано в етанолі. При декарбоксилюванні в організмі утворюється гістамін. Для отримання ліків ( латинська назва- histidine) виділяють з гемоглобіну та крові, а також синтезують. До речі, на сьогоднішній день у світі виробляється понад 200 тонн цієї речовини на рік.

Гістидин: історія
важливого наукового відкриття

Історія важливого наукового відкриття відбулася наприкінці 19 століття, під час коли у Європі хімія розвивалася дуже активно. Відомий німецький фізіолог та біохімік А. Коссель у 1896 році виділив із сірчанокислих гідролізатів стурину. Того ж року швейцарський хімік С. Хедін зумів отримати L з інших білків, причому він працював незалежно від свого колеги. Також великий внесок у вивчення даної речовини зробив В. Паулі.

А. Коссель відомий тим, що створив класичний метод кількісного виділення «гексонових основ», до яких крім відносяться такі амінокислотияк аргінін та лізин. Завдяки його здобуткам пізніше вчені з'ясували, що білки мають поліпептидну природу. Також цей біохімік вів дослідження клітинної біології, вивчав хімічний складклітинного ядра, займався виділенням та описом нуклеїнових кислот. За свою роботу він був нагороджений Нобелівською премієюз фізіології та медицини 10 грудня 1910 року.

Значення гістидину для організму.
«Цегла тіла»

Незважаючи на те, що ця речовина мало відома широкому колу людей, значення гістидину для організмувелике. Не буде перебільшенням назвати цю амінокислоту «цеглиною тіла».По-перше, вона бере участь у синтезі білка, отже, допомагає будувати м'язи. По-друге, гістидин є частиною багатьох ферментів, наприклад, гастрину, який бере участь у роботі травної системи, покращуючи засвоєння низки вітамінів.

Також це з'єднання покращує азотистий баланс в організмі, що допомагає правильному функціонуванню печінки. Чималу роль відіграє у роботі імунної системи — з його участю відбувається формування лейкоцитів та еритроцитів. Крім цього, у великих кількостях він міститься в гемоглобіні. Крім того, гістидин є компонентом для виробництва такої важливої ​​речовини як L-карнозин.

Ще організму гістидинпотрібен длясинтезу гістаміну,унікального гормону, який бере участь у 23 основних фізіологічних функціях. Наприклад, від його вмісту в крові залежить сексуальне здоров'я як чоловіків, так і жінок. Ще одна величезна заслуга гістаміну – боротьба з різними інфекціями. У Останніми рокамивчені відзначають, що у багатьох людей у ​​крові підвищений змістгістаміну, що викликано такими захворюваннями як інфаркт, гіпертонія, ожиріння, карієс та різні види алергії. Гістамінє медіатором алергічних реакцій, розширює дрібні кровоносні судинизвужує великі. Медіатори алергії – це речовини, які звільняються з клітин чи створюються внаслідок біохімічних процесів у організмі, необхідні правильного перебігу алергічної реакції.

При цьому не варто забувати і про інші корисні властивості :

  • допомагає рости маленьким дітям;
  • бере участь у регуляції кислотності крові;
  • позбавляє алергії;
  • допомагає відновитися після тяжкої хвороби;
  • сприяє нормалізації сну;
  • необхідний формування мієлінових оболонок нервових клітин;
  • важливий для нормальної роботисерцево-судинної системи.

Також він має адаптогенні властивості, зменшуючи вплив на організм руйнівних факторів.

Що буває при нестачі гістидину?

Встановлено, що за нестачі гістидинуу дітей сповільнюється зростання та розвиток. Для дорослих цей стан небезпечний тим, що може призвести до ревматоїдному артриту. Крім того, при дефіциті цієї амінокислоти погіршується відновлення травмованих ділянок тіла, тому відновлення після операцій може затягнутися. Крім цього, проявляється ще один ефект – погіршується стан шкіри та слизової оболонки.

Лікарі впевнені, що недолікв організмі наводить хворобам шлунка та катаракті. Також слабшає імунна системащо особливо небезпечно для немовлят. Зафіксовані випадки, коли малюки страждали від дерматиту при нестачі їжі цієї амінокислоти. Помічено, що за нестачі гістидину в організмі люди скаржаться на занепад сил. Крім цього знижується лібідо, погіршується слух та розвивається фіброміалгія. Можна назвати й інші симптоми дефіциту :

  • хвороби Альцгеймера та Паркінсона;
  • дефіцит цинку;
  • порушення у мові;
  • зміни ходи;
  • знижена розумова активність;
  • дратівливість;
  • розсіяність;
  • затримка статевого дозрівання;
  • атипові алергічні реакції

Нестача в організмі амінокислоти призводить до такого розладу, як гістедінемія. Це рідкісне генетичне захворювання, внаслідок якого організм перестає виробляти фермент, що розщеплює гістидин. У цих випадках знижується розумовий розвиток, порушуються мовна та рухова функції.

Надлишок амінокислоти
Побічні ефекти

Потрібно сказати, що досягти надлишку амінокислотискладно, оскільки він добре засвоюється організмом. Але помірні дози речовини можуть призвести до алергічних реакцій, астматичних проявів, а також скорочують час статевого акту у чоловіків. Тут доречним буде сказати і про побічні ефекти , які викликають препарати :

При передозуванні такими ліками можуть виявлятися: колапс, набряк Квінке, анафілактичний шок. Не рекомендується вживати цю амінокислоту хворим на бронхіальну астму, артеріальною гіпертензієюта органічними захворюваннями ЦНС.

Гістідін : речовина у спорті

Доведено, що гістидин бере участь у синтезі білків. Тому м'язи ростуть і стають міцними, що важливо для спортсменів. Крім того, викликає збільшення секреції соматотропіну,який стимулює зростання хрящів, кісток та м'язів.

Також гістидин як речовина у спортіцінується, оскільки з нього в організмі синтезується L-карнозин. Як відомо, це сильний антиоксидант, що міститься в мозку та м'язах. Він підвищує витривалість, запобігаючи накопиченню продуктів розпаду. Зокрема, нейтралізує кислоту, що виробляється під час інтенсивної м'язової напруги.

Крім цього включають у різні спортивні харчові добавки , які застосовуються для зростання м'язів та відновлення після травм. Помічено, що він особливо ефективний при спільному прийоміз бета-аланіном, так посилюється взаємна дія амінокислот. Якщо вживати у такому вигляді, можна покращити результати, як в силових видахспорту, так і у легкій атлетиці.

Ця речовина входить до складу вітамінного комплексу"Леветон Форте". Цей препарат створений на основі трав та продуктів бджільництва, допомагає підвищити витривалість та працездатність.

Гістидин у медицині:
величезні перспективи

Завдяки своїм численним властивостям гістидин у медицинісьогодні застосовується повсюдно. Оскільки він входить до складу багатьох ферментів, то сприятливо впливає на печінку. Також вважається хорошим засобом для лікування гепатиту, що допомагає при артриті, кропивниці. Ось чому ця речовина є компонентом багатьох ліків. Зокрема, гідрохлорид гістидину призначають як засіб проти виразкової хворобишлунка та гепатиту. Нерідко амінокислота застосовується як один із компонентів комплексного лікуванняатеросклерозу.

1976 року радянські вчені В.С. Якушев і Р. І. Лівшиць провели низку експериментів на тваринах, у ході яких встановили, що обмежує утворення малонового діальдегіду в тканинах при експериментальному інфаркті міокарда. Усе це робить його перспективним на лікування серцево-судинних захворювань.

Варто сказати, що перспективи у гістидину в медицинідуже значні. В одному з недавніх досліджень вчені з'ясували, що гістидин добре узгоджується з . Медики впевнені, що така комбінація — чудові ліки проти ГРВІ та інших. простудних захворювань. Після низки експериментів з'ясувалося, що пацієнти, які приймали гістидин з цинком, одужували набагато швидше. Варто відмітити що даний мікроелементпокращує засвоєння амінокислоти. У свою чергу гістидин переносить цинк у клітини, підвищуючи їхню працездатність.

Також речовина застосовується при радіаційному впливі та для виведення важких металіввикористовується як засіб для лікування СНІДу. Крім цього гістидин зарекомендував себе як ліки від захворювань нирок.

В яких продуктах
міститься гістидин

Оскільки це нам потрібно отримувати її постійно. Поповнити запас цієї амінокислоти в організмі неважко, але не всі знають, в яких продуктах міститься гістидин . Назвемо джерела амінокислоти в їжі тваринного походження:

  • яловичина;
  • курка;
  • риба (лососеві, скумбрія, палтус);
  • молочні продукти (йогурт, сметана);

У значних кількостях містять цю речовину та багато рослинних продуктів:

  • арахіс;
  • сочевиця;
  • соєві боби;
  • жито;
  • пшениця;
  • гречка;
  • кольорова капуста;
  • картопля;
  • гриби;
  • банани;
  • диня.

Добова норма
амінокислоти

Щоб знати, скільки продуктів нам вживати, потрібно знати про добової норми амінокислотигістидин. Отже, на день людині потрібно 1,5-2 грами даної речовини. Для правильного складанняраціону можна скористатися такою формулою: 10 мг амінокислоти на кілограм ваги. Спортсмени, які зазнають значних навантажень і потребують особливої ​​дієти, можуть приймати більше амінокислоти. Вважається, що кількість гістидину, що споживається з їжею, не повинна перевищувати 7-8 грам на добу. В той же час деякі джерела містять інформацію, що терапевтична доза даного з'єднання може доходити до 20 грамів.

Підсумовуючи нашим міркуванням, можна сказати, що умовно незамінна амінокислотагістидин дуже важлива для здоров'я. Крім участі в утворенні білків, вона є важливим компонентомбагатьох ферментів. Також вона допомагає виконувати свої функції печінки, імунної системита серцю. Без цього «Цегла тіла»наше життя було б неможливим.

Гістідін(L-Histidine) – умовно незамінна гетероциклічна альфа-амінокислота, яка входить до складу багатьох білків.

Дана амінокислота найчастіше застосовується в медицині та бодібілдингу.

В організмі людини гістидин синтезується в недостатній кількостітому так важливо забезпечити його додаткове надходження за допомогою їжі або БАД. При цьому слід знати і добову норму споживання гістидину.

Добова потреба організму в гістидині

В середньому добова нормаспоживання гістидину для дорослої людини становить 1,5-2 грами. Гранично допустиме дозування L-гістидину – 5-6 р. на добу. Але не варто забувати, що для кожної людини точна доза підбирається індивідуально фахівцем і це залежатиме від багатьох факторів, наприклад від загального стануздоров'я, ваги, вік людини. Потрібно знати про те, що розумний прийом амінокислот, у тому числі L-гістидину, допоможе уникнути наслідків його нестачі або надлишку в організмі.

Наслідки нестачі гістидину

Недолік гістидину в організмі людини може призводити до зниження статевого потягу, затримки фізичного та розумового розвитку, підвищеного тромбоутворення, м'язової слабкості, погіршення слуху, фіброміалгії Нестача цієї амінокислоти знижує утворення гемоглобіну в кістковому мозку.

Наслідки надлишку гістидину

Надлишок гістидину призводить до дефіциту міді в організмі людини, стресів, різним видампсихозів. Тому потрібно стежити за своїм здоров'ям і отримувати тільки користь від L-гістидину без будь-яких наслідків, що впливають не найкращим чином на наш організм.

Корисні властивості гістидину

Гістидин важливий для кожної людини і просто незамінний у період зростання організму, він входить до складу багатьох ферментів. Гістидин входить до складу гемоглобіну та бере участь у його синтезі. Крім того, з гістидину в організмі відбувається синтез гістаміну, а також він важливий для синтезу білих і червоних. кров'яних тілецьі найпотужнішого антиоксидантукарнозин. Гістидин є регулятором згортання крові та складовою мієлінових оболонок, які оберігають нервові волокна. Ця амінокислота зміцнює імунітет, захищає наш організм від всіляких інфекцій, радіації, поглинає ультрафіолетові промені та виводить важкі метали. Гістидин сприяє зростанню та відновленню тканин, дарує здоров'я суглобам, збільшує витривалість м'язів, дозволяючи тренуватися спортсменам довше та з більшою інтенсивністю. Підтримує функцію слухового нервазнижує гостроту алергічних реакцій Амінокислота L-гістидин відіграє важливу роль у метаболізмі білків, підвищує лібідо, бореться зі стресами, покращує та нормалізує роботу ШКТ, сприяє оздоровленню нервової системи, що благотворно позначається на роботі всіх органів та систем організму.

У медицині L-гістидин успішно застосовують у комплексної терапіїдля лікування стресів, артриту, атеросклерозу, алергії, виразки, гастритів, анемії, гепатитів, синдрому набутого імунного дефіциту. А також цю амінокислоту використовують у відновлювальний періодпісля перенесених захворюваньта травм.

На жаль, така корисна амінокислота має протипоказання та шкоду, що в основному стосується біологічно активних добавокта лікарських препаратів.

Протипоказання та шкода гістидину

Протипоказанням до прийому L-гістидину є органічні захворювання центральної нервової системи, індивідуальна непереносимість, бронхіальна астма, артеріальна гіпотензія. Також людям із надмірною вагою краще уникати препаратів на основі L-гістидину.

Найчастіше шкідливі властивостівиникають за умови вживання L-гістидину велику кількість. При передозуванні може виникнути набряк Квінке, колапс, анафілактичний шок, наростання стресових ситуацій, аж до психічних розладів. Крім цього можливі прояви алергічних реакцій, запаморочення, біль голови, порушення свідомості, диспепсія. А також зниження артеріального тиску, тремор, жар, гіперемія шкіри, парестезія, загусання крові, нудота, блювання та спазм бронхів.

Але, незважаючи на протипоказання та шкоду, кожній людині потрібно знати в яких продуктах харчування міститься ця життєво важлива амінокислота, і в міру можливості вживати їх якнайчастіше.

Продукти харчування багаті на гістидин

Основними джерелами гістидину є такі продукти харчування: куряче філе, яловичина, яйця, кальмари, риба. А також у великій кількості гістидин міститься в сухому молоці, сирі, твердому та плавленому сирі, пшениці, сої, рисі, гороху, волоських горіхахта арахісі.

Якщо Вам сподобалась інформація, будь ласка, натисніть кнопку

Вступ

Таблиця 1.Загальна інформаціяпро гістидин
Тривіальна назва Гістидин / Histidine
Трилітерний код His
Однолітерний код H
Назва IUPAC L-α-аміно-β-імідазолілпропіонова кислота
Структурна формула
Брутто-формула C₆H₉N₃O₂
Молярна маса 155,16 г/моль
Хімічні характеристики гідрофільний, протонований, ароматичний
PubChem CID 6274
Замінність Незамінна
Кодується CAU та CAC

Гістидин є альфа-амінокислотою з імідазольною функціональною групою. Гістидін був відкритий німецьким лікарем Косселем Альбрехтом у 1896 році. Спочатку думалося, що ця амінокислота незамінна тільки для немовлят, проте в ході довгострокових досліджень було встановлено, що вона також важлива і для дорослих людей. Для людини добова потреба у гістидині 12 мг на кг ваги.
Разом з лізином та аргініном утворює групу основних амінокислот. Входить до складу багатьох ферментів, є попередником у біосинтезі гістаміну. У великій кількості міститься у гемоглобіні.
Кільце імідазолу у гістидину ароматичне при всіх значеннях рН. Воно містить шість пі-електронів: чотири з двох подвійних зв'язків і два з пари азоту. Воно може формувати пі-зв'язки, проте це ускладнюється його позитивним зарядом. При 280 нм воно не здатне поглинати, однак у нижній частині УФ-діапазону воно поглинає навіть більше, ніж деякі амінокислоти.
Гістидин багаті такі продукти як тунець, лосось, свиняча вирізка, яловиче філе, курячі грудки, соєві боби, арахіс, сочевиця, сир, рис, пшениця.
Було показано, що добавки гістидину викликають швидке виділення цинку у щурів зі збільшенням швидкості екскреції від 3 до 6 разів.

Біохімія

Малюнок 1.

Попередником гістидину, як і триптофану, є фосфорибозилпірофосфат. Шлях синтезу гістидину перетинається із синтезом пуринів.
Імідазольний бічний ланцюг гістидину є загальним координуючим лігандом у металопротеїнах та частиною каталітичних центрів у певних ферментів. У каталітичних тріадах основний азот гістидину використовується для отримання протону із серину, треоніну або цистеїну, та активації його як нуклеофіл. Гістидин використовується для швидкого трансферу протонів, абстрагуючи протон з його основним азотом, і створюючи позитивно заряджені проміжні речовини, а потім використовуючи іншу молекулу буфер, щоб витягти протон з азотної кислоти. У карбоангідразі гістидинний протонний трансфер використовується для швидкого транспортування протонів із цинк-пов'язаної молекули води, щоб швидко регенерувати активні форми ферменту. Гістидин також присутній у гемоглобінових спіралях Е та F. Гістидин допомагає стабілізувати оксигемоглобін та дестабілізувати CO-пов'язаний гемоглобін. В результаті, в гемоглобіні зв'язування окису вуглецю сильніше лише в 200 разів, порівняно з 20 000 разів у вільній гемі.
Деякі амінокислоти можуть бути перетворені на проміжні сполуки в циклі Кребса. Вуглеці з чотирьох груп амінокислот утворюють проміжні речовини циклу – альфа-кетоглютарат (альфа-КТ), сукциніл-КоА, фумарат та оксалоацетат. Амінокислоти, що утворюють альфа-КГ – глутамат, глутамін, пролін, аргінін та гістидин. Гістидин перетворюється на формиміноглютамат (FIGLU).
Амінокислота є попередником гістаміну та біосинтезу карнозину.

Малюнок 2.

Гістидин входить до складу активних центрів безлічі ферментів, що є попередником у біосинтезі гістаміну (див. рис.2). Фермент гістидин аміакліази перетворює гістидин на аміак і уроканінову кислоту. Недолік цього ферменту спостерігається при рідкісному метаболічному розладі гістидинемії. В антинобактерії та нитчастих грибах, таких як Neurospora сrаssа, гістидин може бути перетворений на антиоксидант ерготіонеїн.

Основні функції:
синтез білків;
поглинання ультрафіолетових променівта радіації;
виробництво червоних та білих кров'яних тілець;
вироблення гістаміну;
виділення епінефрину;
секреція шлункового соку;
антиатеросклеротичний,
гіполіпідемічну дію;
виведення солей важких металів;
здоров'я суглобів.

Системи та органи:
- органи ШКТ;
- печінка;
- надниркові залози;
- кістково-м'язова система;
- нервова система(Мієлінові оболонки нервових клітин).

Наслідки дефіциту:
- ослаблення слуху;
- затримка розумового та фізичного розвитку;
- Фіброміалгія.

Хвороби:
- Гістидінемія.

Наслідки надлишку: Надлишок гістидину може сприяти виникненню дефіциту міді в організмі

Фізико-хімічні властивості


Малюнок 3.

Імідазольний бічний ланцюг гістидину має рК близько 6,0. Це означає, що при фізіологічно відповідних значеннях рН відносно невеликі зміни в рН можуть змінювати середній заряд ланцюга. При рН нижче 6 імідазольне кільце є переважно протонованим, як у рівнянні Хендерсона-Хассельблаха. При протонуванні кільце імідазолу має дві NH зв'язки та позитивний заряд. Позитивний заряд рівномірно розподіляється між двома атомами азоту. На рис.3 представлено криву титрування гістидину (файл Excel з обчисленнями). З кривої титрування випливає, що кістякова карбоксильна група має рК a1 = 1,82, протонована аміногрупа амідазолу - рК a2 = 6,00, а кістякова протонована аміногрупа - рК a3 = 9,17. При рН = 7,58 гістидин існує у вигляді біполярного іона (цвіттер-іона), коли сумарний електричний зарядмолекули дорівнює 0. У цьому значенні рН молекула гістидину електронейтральна. Таке значення рН називають ізоелектричною точкою та позначають рI. Ізоелектрична точка розраховується як середнє арифметичне двох сусідніх значень рК a.
Для гістидину: рI = ½ * c (рК a2 + рК a3) = ½ * (6,00 + 9,17) = 7,58 .

Малюнок 4.

На рис.4 показано різні формиіснування молекули гістидину. Це варто розуміти так: за певного рК a з'являється відповідна форма, а потім відсоток її змісту поступово збільшується.

Білок-білкові контакти

Ви побачите (по порядку):
1) шаро-стрижнева модель гістидину (до натискання будь-яких кнопок)
2) загальний виглядпептидного зв'язку на прикладі гістидину та гліцину (PDB ID:1W4S, 198 та 199)(після натискання "Запустити")
3) загальний вигляд кістякового водневого зв'язку на прикладі гістидину і валіну (PDB ID:1W4S, 974:A та 964:A) (після натискання "Продовжити")
4) водневий зв'язок за участю бокового ланцюга (PDB ID:5EC4, 119 і 100) (тут і далі після наступних натискань "Продовжити")
5) водневий зв'язок за участю бокового ланцюга (PDB ID:5EC4, 93 та 72)
6) водневий зв'язок за участю бічного ланцюга (PDB ID:5HBS, 48 та 63)
7) водневий зв'язок за участю бокового ланцюга (PDB ID:5HBS, 137 та 135)
8) водневий зв'язок за участю бічного ланцюга (PDB ID:5E9N, 219 та 284)
9) водневий зв'язок за участю бічного ланцюга (PDB ID:3X2M, 112 та 14)
10) сольовий місток (PDB ID:1us0, 240 та 284)
11) сольовий місток (PDB ID:1US0, 187 та 185)
12) можливе стекінг-взаємодія (PDB ID:5E9N, 137 та 7)
13) можливе стекінг-взаємодія (PDB ID:5E9N, 10 та 50)

Гістидин здатний утворювати не тільки водневі зв'язки за участю кістяка, але і за участю бічного ланцюга. Крім того, через полярність молекули можливе утворення сольових містків із негативно зарядженими амінокислотами (схематично показані жовтим). Також ароматичний гістидин може вступати до стекінг-взаємодії з іншими ароматичними амінокислотами. У гідрофобні взаємодії гістидин не вступає через свою гідрофільність.
Білок-білкові взаємодії лежать в основі багатьох фізіологічних процесів, пов'язаних із ферментативною активністю та її регуляцією, електронним транспортом та ін. Процес утворення комплексу двох білкових молекул у розчині можна умовно розділити на кілька стадій:
1) вільна дифузія молекул у розчині на великій відстані від інших макромолекул,
2) зближення макромолекул та їх взаємна орієнтація за рахунок дальнодіючих електростатичних взаємодій з утворенням попереднього (дифузійно-зіткнутого) комплексу,
3) трансформація попереднього комплексу на фінальний, т. е. у таку конфігурацію, у якій здійснюється біологічна функція.
Альтернативно дифузійно-зіткнений комплекс може розпастись без утворення фінального комплексу. При трансформації попереднього комплексу у фінальний відбувається витіснення молекул розчинника з білок-білкового інтерфейсу та конформаційні зміни самих макромолекул. Важливу рольу цьому процесі грають гідрофобні взаємодії та утворення водневих зв'язків та сольових містків.

Чинники, що регулюють білок-білкові взаємодії:

ДНК-білкові контакти

Малюнок 5.Взаємодія гістидину та ДНК (PDB ID: 5B24, 31:G.NE2 та 112:I.OP2)

Стійкість нуклеопротеїдних комплексів забезпечується нековалентною взаємодією. У різних нуклеопротеїдів у забезпечення стабільності комплексу роблять внесок різні типивзаємодій.
На рис. 5 показано взаємодію гістидину і фосфатної групи кістяка ДНК. Ця взаємодія зумовлена ​​позитивним зарядом гістидину. Було знайдено безліч подібних взаємодій (усі утворені за єдиним принципом, тому сенсу наводити їх немає).

Примітки та джерела:

Робота виконувалася разом із Тепловою Анастасією //
Гістидин // LifeBio.wiki.
Комп'ютерні дослідження та моделювання, 2013, Т. 5 No 1 С. 47-64 // С.С.Хрущова, А.М.Абатурова та інші // Моделювання білок-білкових взаємодій із застосуванням програмного комплексу багаточасткової броунівської динаміки ProKSim.
Білок-білкові взаємодії// Wikipedia.
Нуклеопротеїди //