Valine: Delovanje in bolezni

Valin predstavlja esencialno aminokislino z razvejeno verigo. Poleg sestave telesa se uporablja tudi za proizvodnjo energije v posebnih zahtevah glede zmogljivosti. Potreba po valinu je še posebej velika pri tekmovalnih športnikih.

Kaj je valin?

Valin je razvejana aminokislina, ki je za telo bistvenega pomena. Zaradi razvejane ogljikovodikove verige ga človeški organizem ne more sintetizirati. Skupaj z razvejano verigo aminokisline levcin in izolevcin, ki sta prav tako bistvena, spada med BCAA (razvejane verige Aminokisline), katerih potreba se močno poveča v stresnih situacijah in na najvišjih ravneh športne uspešnosti. Spodbujajo rast mišic, zavirajo razgradnjo mišic in po potrebi služijo tudi za proizvodnjo energije. Valin je vedno v prehrana Skupaj z levcin in izolevcin. V normalnem prehrana brez dodatne vadbe pa bi morale njihove potrebe pokrivati ​​prehrana. Valine je sestavljen iz dveh optičnih enantiomeri, L-valin in D-valin. V telesu samo L-valin kdaj sodeluje pri gradnji beljakovin. V nadaljnji omembi bomo zato vedno govorili preprosto o valinu, ko bomo govorili o L-valinu. Izraz valin izhaja iz latinskega validus in pomeni močan in zdrav. Razvejena ogljikovodikova veriga valina vsebuje štiri ogljika atomi. Ko se aminokislina razgradi, nastane propionil-CoA, v katerega se lahko pretvori glukoze preko sukcinil-CoA.

Funkcija, delovanje in vloge

Glavna funkcija valina mora biti na voljo kot gradnik za sintezo beljakovin. Zlasti mišična vlakna vsebujejo veliko valina. Vendar pa je znotraj mišičnih celic veliko prostega valina skupaj s prostim izolevcinom in levcin. Ti BCAA so na voljo kot rezerva za izgradnjo mišic in oskrbo z energijo. Tako te aminokisline se uporabljajo za proizvodnjo energije med povečanimi atletskimi zmogljivostmi. Če je BCAA koncentracija v aminokislinskem bazenu prenizka, povečana atletska uspešnost bo vodi do razgradnje mišic namesto k izgradnji mišic, ker ustrezna amino kisline mora biti hitro na voljo za proizvodnjo energije. Zdravilo Valine ne absorbira jetra kot drugi amino kisline, vendar takoj vstopi v mišične celice. Za proizvodnjo energije je treba valin najprej pretvoriti v glukoze. Ta pretvorba poteka kot del citronska kislina cikel prek propionil-CoA in sukcinil-CoA. Sukcinil-CoA nato služi kot vmesni produkt v različnih presnovnih procesih in se lahko tudi pretvori v glukoze. Presežek glukoze se shrani kot glukogen v mišičnih celicah in se lahko uporablja kot rezerva za proizvodnjo energije. Zaradi svoje hidrofobne narave valin sodeluje tudi pri gradnji sekundarne zgradbe beljakovin. Valin služi tudi kot izhodna snov za sintezo pantotensko kislino. Ta se iz valina sintetizira v črevesju bakterije in se lahko v telesu reabsorbira v črevesju. S pomočjo pantotensko kislino, valin ima tudi velik vpliv na živčne funkcije. Valin služi tudi kot izhodna spojina za proizvodnjo nevrotransmiter glutamat. Poleg tega valin spodbuja tudi sproščanje insulina in tako zagotavlja ureditev kri sladkorja ravni in beljakovin. Vendar se ta učinek razvije le skupaj z vnosom drugega amino kisline. Izolirana nadomestitev valina celo moti gradnjo mišic. Zaradi tega gradbenega učinka valin skupaj z levcinom in izolevcinom podpira tudi celjenje poškodb in rane.

Nastanek, pojav, lastnosti in optimalne vrednosti

Valin najdemo v vseh živilih, ki vsebujejo beljakovine. Te aminokisline je še posebej veliko v živalskih proizvodih, kot so govedina, piščančje prsi, losos, piščanec jajca ali kravje mleko. Orehi, neoluščen riž, suh grah ali polnozrnata moka pšenice in koruza vsebujejo tudi veliko valina. Dnevna potreba po valinu za zdrave odrasle je med 10 in 29 miligrami na kilogram telesne teže. Povprečna dnevna potreba je torej približno 1.6 grama. Športniki imajo povečano dnevno potrebo in jo lahko dodatno preživijo beljakovinski prah. Preventivni vnos ni potreben.

Bolezni in motnje

Čeprav je valin eden izmed esencialne aminokisline, pomanjkanje valina se pojavi zelo redko. Večina živil vsebuje zadostne količine valina, vendar je lahko relativno pomanjkanje valina posledica povečane potrebe, neuravnoteženega prehrana in bolezni, ki porabljajo energijo. V tem primeru se ta pomanjkljivost kaže v motnjah rasti, motoričnih motnjah, razgradnji mišic, preobčutljivosti na dotik oz krči. V tem primeru prehrana, bogata z beljakovinami, zagotavlja zadostno oskrbo z valinom. Vedno je treba paziti, da se valin in druga dva BCAA, levcin in izolevcin, jemljeta skupaj z drugimi aminokislinami. Izolirana uporaba BCAA lahko celo vodi do razgradnje mišic. Veliko slabše zdravje težave pa so lahko posledica razgradnje valina. V tako imenovanih javorjev sirup bolezni, je motena razgradnja aminokislin z razvejano verigo valin, izolevcin in levcin. Vzrok je avtosomno recesivna mutacija, ki vodi do okvare v encimskem kompleksu 2-keto kisline dehidrogenaze. Ta encimski kompleks katalizira razgradnjo BCAA. Vse tri aminokisline se izločijo z urinom in povzročajo začinjen vonj, ki spominja nanj javorjev sirup. Novorojenčki hitro trpijo zaradi šibkosti pri pitju, bruhanje, koma, mišičast hipertenzija in epileptični napadi poleg tega značilnega vonja po urinu. Brez zdravljenja smrt zaradi ketoacidoze hitro pride. Zdravljenje je sestavljeno iz vseživljenjske diete z nizko vsebnostjo beljakovin. Še en dedni stanje povzroči sekundarno pomanjkanje več aminokislin, vključno z valinom. To je Hartnupova bolezen, za katero je značilna motnja prenosa aminokislin skozi celična membrana. Pelagra podobni simptomi se razvijejo, ker je proizvodnja niacina motena. Zdravljenje vključuje nadomestitev manjkajočih snovi.