Warum werden Ernährungsempfehlungen für den Verzehr von Methionin mit Cystein kombiniert?
Stan Shunpike
Ich möchte verstehen, welche Aminosäuren in bestimmten Gemüsesorten fehlen. Ich habe die US-Empfehlungen für Aminosäuren nachgeschlagen (Quelle: Wikipedia ).
Ich verstehe nicht, warum sie paaren
- Methionin + Cystein: 25 mg/g Protein
- Phenylalanin + Tyrosin: 47 mg/g Protein
Ich habe nach einer Begründung gesucht, kann aber keine finden. Obwohl ich die chemischen und strukturellen Ähnlichkeiten zwischen ihnen anerkenne, handelt es sich um separate Aminosäuren. Wenn diese Paare einfach ineinander umgewandelt werden könnten, warum sollte man sich dann die Mühe machen, Methionin und Phenylalanin als essentiell zu betrachten? Wenn Sie Cystein leicht in Methionin umwandeln könnten, dann könnte Methionin vom Körper hergestellt werden. In ähnlicher Weise könnte dies auch Phenylalanin sein. Aber es wird allgemein angenommen, dass dies nicht der Fall ist. Daher muss eine Antwort, die auf der Idee basiert, dass sie "leicht ineinander umgewandelt werden können", diese Probleme ansprechen, wenn dies zutrifft.
Hier sind Referenzen für Methionin:
Die enge Beziehung zwischen Aminosäuren und Protein- und Stickstoffbedarf ist allgemein anerkannt. Die Ernährungsforschung hat sich auf die Fähigkeit von Lebensmitteln konzentriert, den Bedarf an Stickstoff und unverzichtbaren Aminosäuren (IAA) zu decken, und zu dem Schluss geführt, dass die Qualität und nicht nur die Quantität von Protein entscheidend ist. Dies ist besonders relevant im Hinblick auf die schwefelhaltigen Aminosäuren (SAA) Methionin und Cystein aufgrund des zunehmenden Verständnisses ihrer Beziehung zu chronischen Krankheiten (z. B. Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Demenz, Zirrhose), Immunmodulation, DNA-Transkription und RNA-Translation. Es wurden erhebliche Anstrengungen unternommen, um festzustellen, ob und inwieweit Cystein den Bedarf an IAA-Methionin ersparen kann. In-vivo-Studien am Menschen stimmen im Allgemeinen darin überein, dass der Nahrungsbedarf der SAA zwischen 13 und 16 mg/kg/d liegt,
Unter Verwendung des Ansatzes der Indikatoraminosäureoxidation (IAAO), um dieses Problem weiter zu untersuchen, haben Di Buono et al. (9–11) bestätigten den mittleren Methioninbedarf von 12,6 mg/kg/Tag in Abwesenheit von exogenem Cystein, stellten jedoch fest, dass eine sichere Aufnahmemenge von Gesamt-SAA für die Bevölkerung mit 21 mg/kg/Tag wesentlich höher sei.
...und Phenylalanin:
Schlussfolgerung: Auf der Grundlage der 24-h-IAAO- und 24-h-IAAB-Methoden wird ein mittlerer Phenylalaninbedarf von 38 mg/kg/d für gesunde, gut ernährte indische Erwachsene ohne Tyrosinaufnahme vorgeschlagen. Dieser Befund ist ähnlich wie bei westlichen Erwachsenen.
Fragen:
- Warum werden die Aminosäureanforderungen zusammengefasst?
- Wenn Methionin als essentielle Aminosäure angesehen wird, würde die Gruppierung mit Cystein einem Lebensmittel mit hohem Cysteingehalt nicht den Anschein erwecken, als würde es Ihren Methioninbedarf decken?
- Angenommen, ich konsumiere 12,6 mg/kg/Tag Methionin, würde dies meine Fähigkeit beeinträchtigen, Cystein zu konsumieren?
- Wenn der empfohlene Gehalt an Methionin und Cystein 19 mg/kg/Tag beträgt und dieser Artikel 12,6 mg/kg/Tag vorschlägt, ist es dann logisch, etwa 6,4 mg/kg/Tag Cystein zu sich zu nehmen?
- Wenn dies zutrifft, würde die gleiche Logik für Phenylalanin und Tyrosin gelten?
Antworten (2)
Kanadier
Beim Menschen kann Cystein aus Methionin und Tyrosin aus Phenylalanin synthetisiert werden (beachten Sie, dass die umgekehrten Wege nicht auftreten). Da für ihre Synthese essentielle Aminosäuren benötigt werden und die Biosynthesekapazität des Organismus ihren Bedarf nicht immer deckt, wurden sie als bedingt essentiell bezeichnet . Unter normalen Umständen kann ein erwachsener Mensch ohne diätetische Cysteinquelle leben, solange diätetisches Methionin ausreichend zugeführt wird, da der diätetische Mangel durch Biosynthese kompensiert werden kann. Aus diesem Grund wird jedoch weniger diätetisches Methionin benötigt, wenn die Nahrung auch mit Cystein ergänzt wirdda weniger Methionin benötigt wird, um Cystein zu synthetisieren. Dieser Effekt ist als Cystein-Sparing bekannt und ein ähnlicher Effekt wird bei Tyrosin/Phenylalanin beobachtet.
Die von Ihnen zitierten Daten sind die Referenzwerte für PDCAAS , ein indikatives Instrument zur Bewertung der essentiellen Aminosäurezusammensetzung von Proteinquellen. Dieses System wurde 1991 von der WHO eingeführt , und in diesem Bericht geben sie die folgende Begründung für ihre kombinierte Bewertung von Methionin und Cystein als schwefelhaltige Aminosäuren an:
Die Summe von Methionin und Cystin [wird] für Bewertungszwecke verwendet ... Cystin ist keine essentielle Aminosäure, kann aber aus Methionin synthetisiert werden. Cystin in einer Diät kann somit Methionin "ersparen", und die Summe der beiden hat sich für Bewertungszwecke als zufriedenstellender erwiesen als Methionin allein.
Sie erkennen auch die Schwäche dieser Methodik, die Ihre Frage inspiriert hat, und gehen sie etwas an:
Während bekannt ist, dass Cystin einen Teil des Bedarfs an Methionin einsparen kann, gibt FAO/WHO/UNU 1985 keinen Hinweis auf den Anteil an schwefelhaltigen Aminosäuren insgesamt, der durch Cystin gedeckt werden kann. Bei Ratte, Küken und Schwein beträgt der Anteil etwa 50 %. Die meisten tierischen Proteine enthalten wenig Cystin; im Gegensatz dazu enthalten viele pflanzliche Proteine, insbesondere die Hülsenfrüchte, wesentlich mehr Cystin als Methionin. Daher ist es unwahrscheinlich, dass Cystin mehr als 50 % der gesamten schwefelhaltigen Aminosäuren bei tierischen Proteindiäten oder gemischten Diäten mit tierischem Protein ausmacht, und die unter Verwendung von Cystin plus Methionin berechneten Werte sind angemessen. In bestimmten Kombinationen aus allen Gemüsen, z. B. Weizen und Hülsenfrüchten, kann jedoch ein Teil des Cystinwerts nicht verwirklicht werden. Aufgrund unzureichender Datenlage zu den menschlichen Bedürfnissen
...
Eine weitere Komplikation ergibt sich aus unserem Mangel an Wissen über den Anteil des gesamten Bedarfs an schwefelhaltigen Aminosäuren, der durch Cystin gedeckt werden kann. Ohne dieses Wissen hat die Angabe von Proteinwerten in Bezug auf die Gesamtsumme von Methionin und Cystin sowohl theoretische als auch praktische Beschränkungen.
Rotarismus
Das liegt an ihrer strukturellen Ähnlichkeit. Hier sind einige schnelle Bilder der Moleküle:
Phenylalanin:
Vergleichen Sie mit Tyrosin :
Sie können sehen, dass der einzige Unterschied die Methylgruppe in para-Position an der Benzylgruppe im Tyrosin ist.
Schauen Sie sich in ähnlicher Weise Cystein und Methionin an:
Cystein:
Vergleich mit Methionin :
Diese beiden sehen etwas weniger ähnlich aus; Sie haben eine zusätzliche Methylgruppe am Methionin, eine Butylkette anstelle einer Propylkette, und das Alpha-Kohlenstoff, das die Aminogruppe trägt, befindet sich in R-Position anstelle von S. Trotzdem sind sie die einzigen Aminosäuren, die Schwefel tragen Zurück zum Originalpapier, sagen sie,
Während RDAs für jede Altersgruppe für die neun unverzichtbaren Aminosäuren Histidin, Isoleucin, Leucin, Lysin, schwefelhaltige Aminosäuren (Methionin + Cystein), aromatische Aminosäuren (Phenylalanin + Tyrosin), Threonin, Tryptophan und Valin bereitgestellt werden, werden die Anforderungen erfüllt für diese Aminosäuren werden verwendet, um das FNB/IOM-Proteinbewertungsmuster zu entwickeln.
Aufgrund ihrer Ähnlichkeiten können einige von ihnen im Körper ziemlich leicht von einem zum anderen umgewandelt werden. Cystein kann beispielsweise aus L-Methionin hergestellt werden. Dies führt dazu, dass sie leichter zusammenzuordnen sind, da sie, wenn sie voneinander hergestellt werden können, praktisch nicht mehr zwischen Aufnahme- und Verwendungsweg zu unterscheiden sind.
Quellen:
Trumbo, Paula, Sandra Schlicker, Allison A. Yates und Mary Poos. "Ernährungsreferenzzufuhr für Energie, Kohlenhydrate, Ballaststoffe, Fett, Fettsäuren, Cholesterin, Protein und Aminosäuren. (Kommentar)." Zeitschrift der American Dietetic Association 102, No. 11 (2002): 1621+.
Institut für Medizin der National Academies. 2003. Dietary Reference Intakes. P. 138.
US-amerikanische Nationalbibliothek für Medizin. Toxikologisches Datennetz: HSDB: (L)-Tryptophan.
Bin P, Huang R, Zhou X. 2017. Oxidationsbeständigkeit der schwefelhaltigen Aminosäuren: Methionin und Cystein. BioMed Research International 2017: 9584932-6.
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Klassifizierung von Polypeptiden (und/oder Proteinen)
David
Arsak
Stan Shunpike
Rotarismus
Standardised methods for amino acid analysis of foodbei Otter DE im Journal of Nutrition. Das Gefühl, das ich aus meiner Forschung bekam, war das Verständnis, dass es nicht extrem kritisch ist, sie zu unterscheiden, da Cystein aus Methionin synthetisiert werden kann (siehe von Bronson JT & EB)The Sulfur-Containing Amino Acids: An Overviewund ähnlich für die aromatischen Aminosäuren (sieheThe conversion of phenylalanine to tyrosine in man[gekürzter Titel] von Clark JTR & Bier DM.)