Биологическое значение аминокислот. Медико - биологическое значение аминокислот. Список аминокислот с краткой характеристикой

11.03.2019Рубрика: Стоматология

Какова биологическая роль аминокислот? Попробуем вместе найти ответ на этот вопрос. Выявим особенности строения данного класса органических веществ, их химические свойства, основные области применения.

Исторические сведения

Первой открытой аминокислотой был глицин. Его синтезировали в 1820 году путем кислотного гидролиза желатина. Расшифровать аминокислотный состав белковых молекул удалось только к середине прошлого века, именно тогда была выявлена аминокислота - треонин.

Основные функции

На данный момент имеется информация о 300 аминокислотах, выполняющих в организме различные функции.

Какова основная биологическая роль из них считают стандартными (протеиногенными), поскольку именно они входят в состав основных белковых молекул.

Эти соединения входят в состав определенных белков. Оксиприлин является основой коллагена, эластин образуется десмозином.

Они могут быть промежуточными веществами в обменных процессах. Такую функцию выполняет цитруллин, орнитин.

Биологическая также состоит в синтезе нуклеотидов, полиамидов. Углеродная цепочка этих соединений используется для образования иных органических веществ:

глюкоза синтезируется из глюкогенных аминокислот;
липиды образуются кетогенными соединениями.

Биологическая роль аминокислот заключается в возможности их использования для определения функциональных групп. Цистеин применяют при выявлении сульфатной группы. Аспарат используется при выявлении аминогруппы.

Особенности номенклатуры

Как правильно назвать классификация, биологическая роль этих соединений рассматриваются даже в курсе школьной программы.

Аминокислоты являются производными карбоновых кислот, в составе которых один атом водорода замещается аминогруппой.

В зависимости от расположения этой функциональной группы, у одного соединения может существовать несколько изомеров. Химики используют сразу три разных тривиальную, систематическую.

Тривиальные названия данных соединений связаны с тем источником, из которого они были выделены. Серин включен в состав фиброина шелка, глутамин обнаружен в клейковине злаковых растений. Цистин присутствует в камнях мочевого пузыря.

Рациональное название связано с производной карбоновой кислоты, а сокращенное обозначение применяют при указании последовательности расположения аминокислот в белковой молекуле. В биохимии пользуются сокращенными и тривиальными названиями этих соединений.

Классификация аминокислот

Для того чтобы понять, какова биологическая роль аминокислот и их применение, остановимся подробнее на видах классификации этих органических соединений.

В настоящее время используется несколько видов классификации:

по радикалу;
по степени его полярности;
по варианту синтеза в организме.

По строению радикала в органической химии выделяют разные виды аминокислот.

Алифатические соединения могут содержать по одной карбоксильной и аминогруппе, в таком случае они являются моноаминокарбоновыми соединениями.

При наличии двух СООН и одной аминогруппы вещества называют моноаминодикарбоновыми веществами.

Также выделяют диаминомонокарбоновые и диаминодикарбоновые формы аминокислот.

Циклические виды отличаются не только количеством циклов, но и их качественным составом.

По Ленинджеру, аминокислоты подразделяют на четыре группы по особенностям взаимодействия углеводородного радикала с водой:

гидрофобные;
гидрофильные;
отрицательно - заряженные;
положительно-заряженные.

В зависимости от способности аминокислот синтезироваться в человеческом организме выделяют незаменимые (поступают с пищей), а также заменимые виды.

Многочисленными научными экспериментами была доказана биологическая роль альфа-аминокислот.

Физические свойства

Чем характеризуются аминокислоты? Номенклатура, свойства, биологическая роль этих соединений предлагается выпускникам школ на едином государственном экзамене по химии. Эти органические кислоты хорошо растворяются в воде, обладают высокой точкой плавления.

Их оптическая активность объясняется присутствием в молекулах асимметричного углеродного атома (исключением является только глицин). Именно поэтому были обнаружены L- и D-стереоизомеры аминокислот.

Изомеры L-ряда обнаружены в составе белков животных. Величина водородного показателя для этих соединений находится в диапазоне 5,5-7.

Химические свойства

Рассмотрим подробнее аминокислоты. Строение, химические свойства, биологическая роль этих органических веществ необходимо знать.

Специфика химических свойств аминокислот заключается в их двойственности. Причиной амфотерности является наличие двух функциональных групп в составе этих органических кислот.

Присутствие карбоксильной группы СООН придает этим соединениям кислотный характер. Они легко вступают во взаимодействие с активными металлами, основными оксидами, щелочами. Также кислотность свойств этих органических соединений проявляется в реакции этерификации (со спиртами образуют эфиры).

Аминокислоты могут также вступать в химическое взаимодействие с солями, образованными слабыми минеральными кислотами. В качестве примера такой реакции можно рассматривать взаимодействие аминокислот с гидрокарбонатами и карбонатами.

Основные свойства данного класса заключаются в способности аминокислот реагировать с другими кислотами по аминогруппе. При этом образуются соли.

Биологическая роль декарбоксилирования аминокислот в том, что образуется нейтральная среда, которая абсолютно безопасна для живого организма.

Позволяет выявлять в растворе аминокислот. Суть реакции заключается в том, что бесцветный раствор нингидрина при взаимодействии с аминокислотой, будет конденсироваться в форме димера через атом азота, который отщепляется от аминогруппы соответствующей кислоты.

Получаемый пигмент имеет красно-филолетовый оттенок, кроме того, происходит декарбоксилирование аминокислоты, в результате которого образуется определенный альдегид и оксид углерода (4).

Именно нингидриновая реакция используется биологами при анализе первичной структуры белковых молекул. По интенсивности окраски можно выявить количественное содержание аминокислот в исходном растворе, поэтому подобный анализ уместен при выявлении концентрации аминокислот.

Специфические реакции

В аминокислотах, кроме карбоксильной и аминогруппы, могут содержаться дополнительные функциональные группы. Для их определения в научно-исследовательских лабораториях проводят качественные реакции.

Аргинин можно выявить в смеси путем осуществления качественной реакции Сакагучи (на гуанидиновую группу). Цистеин можно определить методом Фоля, специфичным для SH-группы.

Реакция нитрования (ксантопротеиновая реакция) дает возможность подтверждать присутствие в смеси ароматической аминокислоты. Реакция Миллона предназначена для выявления гидроксильной группы в ароматическом кольце тирозина.

Особенности пептидной связи

Чем характеризуются Их биологическая роль связана с образованием молекул пептидов. При взаимодействии между собой нескольких молекул аминокислот, происходит отщепление молекул воды, а остатки аминокислот с помощью пептидной (амидной) связи образуют пептиды.

Число аминокислотных остатков, образующих полипептид, существенно варьируется. Те пептиды, которые содержат не более десяти аминокислотных остатков, именуют олигопептидами. В названии образующегося соединения часто указывают количество аминокислотных остатков.

Если в составе вещества содержится больше десяти аминокислотных остатков, соединения называют полипептидами. Для тех соединений, в составе которых больше пятидесяти остатков аминокислот, продукт их синтеза называют белком.

Так, гормон глюкаген, в составе которого есть 29 аминокислот, биологи называют гормоном. Аминокислотными остатками считают мономеры исходных органических кислот, из которых образуются белковые соединения.

Тот остаток аминокислоты, который записывается слева, имеет аминогруппу, называют N-концевым, фрагмент, обладающий карбоксильной группой, считают С-концевым, его принято записывать справа.

При наименовании полученного полипептида используют сокращенные названия аминокислот, из которых он образуется. Например, если во взаимодействии принимали участие глицин, серин, аланин, получаемый трипептид будет читаться как глицилсерилаланин.

Значимость некоторых аминокислот

Глицин (аминоуксусная кислота) является донором углеродных фрагментов, которые нужны для образования гемоглобина, пиррола, холина, нуклеотидов, а также для синтеза креатина.

Серин присутствует в составе активных центров ферментов. Эта аминокислота нужна для процесса синтеза фосфопротеина (казеина натурального молока).

Глюкогенная кислота нужна для формирования вторичной, третичной структуры белковой молекулы. В этом соединении есть самая реакционно-активная функциональная группа, поэтому вещество легко вступает в окислительно-восстановительные процессы, связывает тяжелые металлы в виде нерастворимых соединений. Именно она выполняет функцию донора сульфатной группы, востребованной для синтеза серосодержащих веществ.

Заключение

Аминокислоты являются амфотерными органическими соединениями, имеющими важное биологическое значение. Именно аминокислотные остатки в процессе синтеза образуют последовательность, которая является первичной структурой белковой молекул. В зависимости от того, как именно выстроятся аминокислотные фрагменты, синтезируется белок, специфичный для каждого живого организма.

Человеческое тело состоит из клеток, которые в свою очередь состоят из белка и протеина, именно поэтому человек так нуждается в питании, содержащем белки, чтобы восстанавливать потраченные запасы. Но белок бывает разный, есть такие белки, которые не несут ценности для организма, а ценность белка определяется только количеством важных аминокислот. Аминокислоты получаются из пищевого белка, только он способен синтезироваться в организме человека.

Аминокислоты представляют собой структурные химические единицы, образующиеся из белков. В природе известно 150 видов аминокислот, но человеку нужно всего 20 из них, в свою очередь наш организм научился самостоятельно вырабатывать 12 аминокислот при условии, что в организме хватает необходимых веществ. Но оставшиеся 8 аминокислот воспроизвести невозможно, они могут лишь поступать в организм извне, такие кислоты называются незаменимыми и поступают вместе с пищей.

Для чего нужны аминокислоты

Аминокислоты нужны для синтеза белка, из них строится белок для всего организма, из полученного белка строится вся наша плоть, сюда входят связки, железы, сухожилия и мышцы, волосы и ногти, каждый орган организма. Важно понимать, что получаемые белки не все однообразны, а каждый сформированный уже имеет свое назначение для определенной цели.

Еще одна важная функция аминокислот - незаменимость их в работе головного мозга, по сути аминокислоты выполняют роль нейромедиаторов, как бы пропуская нервные импульсы через себя от клетки к клетке. Также стоит знать, что витамины и полезные вещества могут нормально функционировать только тогда, когда в организме достаточно аминокислот всех видов. Из общего числа аминокислот есть те, которые отвечают за мышцы, строя их и снабжая необходимой энергией. Из всех 20 аминокислот стоит выделить особенно важные: метионин, триптофан и лизин, чтобы они правильно функционировали в организме, нужно чтобы они сочетались в следующей пропорции: 5:5, 1:3, 5.

Роль аминокислот в организме

Аланин — эта аминокислота является энергетическим источником для нервной системы и головного мозга. Также она отвечает за укрепление иммунной системы, т.к. способна вырабатывать антитела. Аланин задействован в метаболизме органических кислот и сахаров.
Аргинин — аминокислота, отвечающая за обмен веществ в мышцах, незаменима для восстановления хрящевой ткани, восстанавливает и поддерживает кожу, укрепляет сердечную мышцу и связки, играет важную роль в иммунной системе, приостанавливает развитие опухоли.
Аспарагин — полностью отвечает за работу и регулировку процессов в ЦНС.
Валин — аминокислота, отвечающая за поддержание обмена азота в организме.
Гамма-аминомасляная кислота — незаменима в случаях заболевания артериальной гипертензией и эпилепсией.
Гистидин — это вещество ставит защиту от радиации, является строителем белых и красных кровяных телец, играет важную роль в иммунитете. Кстати, гистамин получается из гистидина.
Глутамин — аминокислота, важная для правильного кислотно-щелочного баланса, кроме этого она очень эффективно помогает понизить тягу к курению и алкоголю.
Глутаминовая кислота — необходима в случае язв или дистрофии мышц.
Глицин — отвечает за скорейшее восстановление поврежденных тканей.
Изолейцин — необходим для правильной регулировки уровня сахара в крови.
Лейцин — ускоряет восстановлению или лечению мышечной ткани, костей и кожи.
Лизин — необходим для правильного усвоения кальция, правильно распределяет его для роста и питания костей. Также он необходим для укрепления сердечного тонуса, усиливает резистентность организма, понижает уровень вредного холестерина в крови.
Метионин — нужен для лечения аллергии химического происхождения, а также при остеопорозе.
Пролин — отвечает за укрепление сердечной мышцы.
Серин — балансирует обмен жирных кислот и жиров в организме.
Таурин — просто необходим при гипогликемии, при заболевании атеросклерозом, отвечает за метаболизм желчной кислоты.
Треонин — необходим для поддержания иммунитета, регулирует обмен белков и жиров, предотвращает отложение в печени жиров.
Тирозин — очень полезен, если у человека хроническая усталость, данная аминокислота стоит перед гормонами щитовидки, также она отвечает за образование адреналина и норадреналина.
Триптофан — полезен сердечникам, а также при хронической бессоннице. Вообще триптофан синтезирует в организме огромное количество витамина РР, стоит непосредственно перед нейромедиатором серотонином. Именно серотонин отвечает за эмоциональное состояние человека, при недостатке человек впадает в депрессию.
Цистеин — необходим для лечения ревматоидного артрита, используется при лечении рака и болезнях артерий.
Фенилаланин — эта аминокислота способствует циркуляции крови, используется при лечении мигрени, улучшает внимание и память, участвует в образовании инсулина, с ее помощью лечат депрессии.

Продукты содержащие аминокислоты

Из 20 аминокислот, 8 необходимо доставлять в организм с пищей: изолейцин, треонин, валин, фенилаланин, лизин, триптофан, лейцин, метионин — это незаменимые кислоты. Есть продукты, в которых содержатся три основных аминокислоты, метионина, триптофана и лизина, причем они практически в идеальной пропорции.

Вот список этих продуктов:

мясо 1:2,5:8,5;
яйцо куриное 1,6:3,3:6,9;
зерно пшеницы 1,2:1,2:2,5;
соя 1,0:1,6:6,3;
рыба 0,9:2,8:10,1;
молоко 1,5:2,1:7,4.

А вообще незаменимые кислоты содержатся во многих продуктах:

валин в грибах, молоке, зерновых, арахисе и сое;
изолейцин, в достатке в курице, орехах миндаля и кешью, печенке, чечевице, ржи, мясе и во многих семенах;
лейцин содержится в буром рисе, рыбе и мясе, чечевице и орехах;
лизин в мясе, молоке, пшенице, рыбе и орехах;
метионин содержится в мясе, молоке, бобовых, яйцах;
треонин в молоке и яйцах;
триптофан в бананах, финиках, арахисе, мясе и овсе;
фенилаланин есть в сое, курице, молоке, говядине и твороге.

Фенилаланин входит в состав аспартама, это сахарозаменитель, но очень непонятного качества.
Аминокислоты можно получить из БАДов, особенно это рекомендуется тем, кто на диете или же вегетарианцам.

Если вы по какой-то причине не употребляете животный белок, то:

для пополнения организма принимайте БАД, где есть аминокислоты;
кушайте орехи, семечки, бобовые;
обязательно совмещайте продукты с белком, к примеру, соевое мясо, фасоль, рис, нут и т.д., таким образом сочетая их между собой вы получите все необходимые аминокислоты из ряда незаменимых.

Стоит провести уточнение, что пищевые белки бывают ненативные и нативные.

Ненативные белки считаются неполноценными, в них мало незаменимых аминокислот, однако они очень полезные и богаты веществами и витаминами. Содержатся они в крупе, орехах, бобовых и овощах.
Нативные белки — это полноценные белки, в которых очень много аминокислот незаменимого ряда. Их модно найти в морепродуктах, мясе, птице, яйцах, в общем, во всем, что содержит животный белок.

Печень производит такие аминокислоты: гамма-аминомасляная кислота, аланин, пролин, аргинин, таурин, аспарагиновая кислота, цитруллин, орнитин, глютамовая кислота, аспарагин, тирозин, цистеин и прочие.

Если в организме нехватает аминокислот

Известно, что 12 аминокислот вырабатывает организм в печени, однако их недостаточно для полноценной жизни организма, их необходимо поставлять в организм обязательно.

Причинами нехватки важных аминокислот приводят:

частые инфекционные заболевания;
стрессы;
старение;
употребление некоторых медпрепаратов;
нарушения в ЖКТ;
травмы;
проблемы с балансом питательных веществ;
злоупотребление фаст-фуда.

Из-за нехватки одной кислоты не вырабатывается нужный белок, поэтому отбираются аминокислоты из других белков и нарушают функциональность других органов, мышц, сердца или мозга и это перетекает в заболевание, а также вносит дисбаланс. Белковый недостаток в детстве приводит к физическим и умственным недостаткам.

При нехватке аминокислот появляется анемия, снижается аминокислота, появляются кожные заболевания. При острой нехватке организм черпает свои резервы, в итоге наступает истощение, слабость мышечная и т.д. Вследствие этого тормозится развитие и строительство мышц, пищеварения, наступают депрессии и прочее.

Основными составными частями и структурными элементами белковой молекулы являются аминокислоты. Поступив с пищей, белки расщепляются до аминокислот, которые с кровью попадают в клетки и используются для синтеза белков, специфических для организма человека. В процессе синтеза специфических белков имеет значение не только количество поступивших с пищей белков, но и соотношение в них аминокислот. Вследствие того, что белков, совпадающих по аминокислотному составу с белками тканей человека в естественных пищевых продуктах нет, то для синтеза белков организма следует использовать разнообразные пищевые белки.

В пищевых продуктах для человека имеют значение 20 аминокислот в L-формах.

В организме человека наблюдается превращение одних аминокислот в другие, которое частично происходит в печени. Однако имеется ряд аминокислот, не образующихся в организме и поступающих только с пищей. Эти аминокислоты называются незаменимыми (эссенциальными) и считаются жизненно необходимыми. К незаменимым аминокислотам относятся триптофан, лизин, метионин, фенилаланин, лейцин, изолейцин, валин, треонин . У детей незаменимой аминокислотой является гистидин , так как он у них не синтезируется до трех лет в необходимом количестве. При отдельных заболеваниях организм человека не способен синтезировать некоторые другие аминокислоты. Так, при фенилкетонурии не синтезируется тирозин из фенилаланина .

Каждая аминокислота в организме имеет свое значение.

Триптофан необходим для роста организма, поддержания азотистого равновесия, образования белков сыворотки крови, гемоглобина и ниацина (витамина РР).

Лизин участвует в процессах роста, образования скелета, усвоения кальция и т.д.

Метионин участвует в превращении жиров, в синтезе холина, адреналина, активизирует действие некоторых гормонов, витаминов, ферментов и является липотропным веществом, препятствующим жировому перерождению печени

Фенилаланин – участвует в процессе передачи нервных импульсов в составе медиаторов (допамин, норэпифрин).

Лейцин – нормализует сахар крови, стимулирует гормон роста, участвует в процессах восстановления поврежденных тканей костей, кожи, мышц.

Изолейцин – поддерживает азотистый баланс, его отсутствие приводит к отрицательному азотистому балансу.

Валин – участвует в азотистом обмене, координации движений и др.

Треонин – участвует в процессах роста, формирования тканей и др.

Биологическая ценность белков пищи

Биологическая ценность - характеризуется содержанием незаменимых аминокислот в пищевых белках, их сбалансированностью и степенью усвоения организмом.

Для полного усвоения белка пищи содержание в нем аминокислот должно быть в определенном соотношении, т.е. быть сбалансированным. Для взрослого человека может быть принята следующая формула сбалансированность незаменимых аминокислот (г/сут): триптофана 1, лейцина 4-6, изолейцина 3-4, валина 3-4, треонина 2-3, лизина 3-5, метионина 2-4, фенилаланина 2-4. Для ориентировочной оценки сбалансированности незаменимых кислот принята упрощенная формула, согласно которой соотношения триптофан: лизин: метионин (вместе с цистином) равно 1:3:3 (г/сут).

В зависимости от биологической ценности различают три группы пищевых белков.

Белки высокой биологической ценности - это белки, содержащие все незаменимые аминокислоты в достаточном количестве, в оптимальной сбалансированности и обладающие легкой перевариваемостью и высокой усвояемостью (более 95%). К ним относятся белки яиц, молочных продуктов, мяса и рыбы.

Белки средней биологической ценности - содержат все незаменимые аминокислоты, но они недостаточно сбалансированы и усваиваются на 70-80%. Так, недостаток лизина - основная причина пониженной ценности белков хлеба. Кукуруза дефицитна по лизину и триптофану, рис - по лизину и треонину. Более полноценен белок картофеля, но количество его в этом продукте невелико - около 2%. Кроме того белки почти всех растительных продуктов трудно перевариваемы, так как они заключены в оболочки из клетчатки, что препятствует действию пищеварительных ферментов, особенно в бобовых, грибах, крупах из цельных зерен.

Неполноценные белки – в них отсутствует одна или несколько незаменимых аминокислот, что приводит к неполному усвоению других аминокислот и всего белка. К ним относят коллаген, эластин (содержатся в соединительной, хрящевой ткани), кератин (волосы, ногти, шерсть) и др. Так, в эластине и коллагене отсутствует триптофан и снижено количество незаменимых аминокислот.

Наиболее быстро перевариваются в желудочно-кишечном тракте белки молочных продуктов, яиц и рыбы, затем мяса (говядины быстрее, чем свинины и баранины), хлеба и круп (быстрее белки пшеничного хлеба из муки высших сортов и манной крупы). Белки рыбы перевариваются быстрее, чем мяса, так как в рыбе меньше соединительной ткани. Из коллагена получают желатин, который, несмотря на неполноценность, легко усваивается без напряжения секреции пищеварительных желез.

На усвояемость белков влияет технологическая обработка. Так, денатурация белковых молекул, образующаяся при тепловой обработке, взбивании, мариновании улучшает доступ пищеварительных ферментов и улучшает усвоение белков. Чрезмерная тепловая обработка (например, жарка) ухудшает усвояемость белков в результате избыточной денатурации, которая затрудняет ферментативную обработку. Избыточное нагревание отрицательно влияет на аминокислоты. Так, биологическая ценность молочного белка казеина падает на 50% при нагреве до 200 о С, При сильном и длительном нагреве продуктов, богатых углеводами, в них уменьшается количество доступного для усвоения лизина. Поэтому рационально предварительное замачивание круп в целях сокращения времени варки. Лучше усваиваются вареное мясо и рыба потому что содержащаяся в них соединительная ткань при варке приобретает желеобразное состояние, белки при этом частично растворяются в воде и легче расщепляются. Измельчение пищевых продуктов облегчает процесс переваривания белков.

Аминокислоты являются строительными единицы белков. Именно из аминокислот формируются все белковые элементы живого организма. Из аминокислот получаются все органы тела человека и животных, все мышцы и связки, все жидкости, гормоны и ферменты. Даже для формирования костей, ногтей и волос необходимы аминокислоты. Получается, что без них живого организма просто не было бы! Развивающемуся организму аминокислоты нужны для полноценного роста и развития, а взрослому – для поддержания жизнедеятельности уже сформировавшихся органов, их обновления, регенерации, для производства крови, лимфы, гормонов и ферментов. К тому же, аминокислоты формируют вещества, отвечающие за иннервацию, то есть за передачу нервных импульсов от головного мозга к органам и тканям, и обратно. Без аминокислот микро- и макроэлементы и витамины не усваиваются должным образом. Без аминокислот жизнь организма была бы немыслима. Каким же образом организм получает аминокислоты? В процессе обмена веществ многие аминокислоты синтезируются в организме из других аминокислот или соединений и поэтому их называют заменимыми. Аминокислоты, которые не синтезируются в организме или образуются в недостаточном количестве, называют незаменимыми. По содержанию и соотношению незаменимых аминокислот протеины кормов классифицируют на полноценные и неполноценные. В белках животного происхождения незаменимых аминокислот больше, чем в растительных. К незаменимым относят следующие аминокислоты; аргинин, калин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин. Среди незаменимых аминокислот выделяют особо важные, которые называют критическими. Это лизин, метионин+цистин, треонин, триптофан. Недостаток, отсутствие или дисбаланс незаменимых аминокислот в рационах животных сопровождается ухудшением использования протеина, нарушением обмена веществ, снижением продуктивности.
Аргинин содержит 32 % азота и связан с обменом нуклеиновых кислот и углеводов; катализирует синтез мочевины и влияет на воспроизводительную функцию животных, так как участвует в образовании спермы. Дефицит аргинина в рационе сопровождается нарушением белкового и углеводного обменов, а также сперматогенеза.
Много аргинина в жмыхах и шротах, зерновых бобовых, кормах животного происхождения.
Лизин содержит 19 % азота. Он необходим для регуляции азотного, кальциевого и углеводного обменов, синтеза важнейших белков - нуклеотидов, хромопротеидов. Лизин влияет на формирование эритроцитов, способствует всасыванию кальция, ускоряет рост и развитие молодняка, поддерживает на высоком уровне молочную продуктивность у самок и яйценоскость у птицы.
При дефиците лизина ухудшается аппетит, что приводит к потере массы тела и продуктивности животных; нарушается кальцификация костной ткани; развивается анемия; наблюдается обесцвечивание (альбинизм) шерстного, волосяного и перьевого покровов.
Лизин встречается во всех белках, особенно много его в провитаминах. В кормах растительного происхождения лизина меньше, чем в кормах животного происхождения. Злаковые более дефицитны по лизину по сравнению с бобовыми. Много лизина в жмыхах и шротах. Особенно богаты лизином корма животного происхождения. Передозировка лизина ведет к нежелательным последствиям из-за дисбаланса аминокислот. Высокие дозы кристаллического лизина замедляют рост, нарушают обмен аргинина и других веществ, ухудшают состояние здоровья животных.
Метионин -серосодержащая аминокислота. Метионин принимает активное участие в белковом, углеводном и жировом обменах, окислительно-восстановительных процессах организма, необходим для синтеза гемоглобина. Обмен метионина тесно связан с холином и цистином. В рационе животных метионин может быть на 50 % заменен цистином. В нормах потребность определяют обычно суммарно - метионин+цистин.
Дефицит метионина в рационах животных сопровождается потерей аппетита, атрофией мышц, ожирением печени и нарушением функции почек, а его избыток приводит к снижению использования азота организмом, увеличивает потребность в аргинине и глицине. Кроме того, наблюдаются дегенеративные изменения в печени, почках, поджелудочной железе. Высокие дозы метионина приводят к гибели животных и птицы.
Треонин содержит 12 % азота, входит в состав многих белков корма, участвует в обмене лейцина и углеводно-жировом обмене, активизирует усвоение других аминокислот рациона. Дефицит треонина в рационах наблюдается редко, поскольку кукуруза, ячмень, шроты, мясокостная или рыбная мука обеспечивают свиней и птицу достаточным количеством треонина. Однако в рационах с преобладанием пшеницы, бобов, пшеничных или овсяных отрубей, сухого свекловичного жома, обезжиренного-молока и других кормов может наблюдаться недостаток треонина. При этом у животных отмечают снижение потребления корма и упитанности, истощение, плохое развитие мышечной ткани, ожирение печени.
Триптофан содержит 14 % азота и является предшественником никотиновой кислоты. Триптофан очень важен для организма, так как в процессе его превращения синтезируются такие важные соединения, как серотонин, обладающий мощным сосудосуживающим действием, никотиновая кислота и др. Триптофан и его производные принимают участие в регуляции эндокринного статуса, воспроизводительной функции, молокообразования. Он необходим для синтеза гемоглобина и глазного пигмента. Триптофан тесно связан с обменом никотиновой кислоты, способствует снижению потребления корма.
Источники триптофана - кровяная и рыбная мука, жмыхи и шроты.
Цистин продукт окисления цистеина, содержит 12 % азота и относится к серосодержащим аминокислотам. Дистеин и цистин легко превращаются друг в друга, а сам переход представляет собой окислительновосстановительную реакцию, имеющую большое значение в обмене веществ. Цистин участвует в белковом и углеводном обменах, в окислительно-восстановительных процессах организма, активирует инсулин. Вместе с триптофаном участвует в синтезе желчных кислот, необходимых для всасывания ряда продуктов из кишечника.
При недостатке в рационе метионина и цистина у животных наблюдается выпадение волос или пера, цирроз печени и предрасположенность к инфекционным заболеваниям.
При составлении рационов учитывают потребность в цистине, который в организме животного может быть синтезирован из метионина. Поэтому при составлении рационов метионин учитывается часто вместе с цистином. Недостаток цистина в рационах свиней и птицы может быть восполнен кормовым метионином.
Источники цистина - кровяная мука, рыбная мука, перьевая мука, жмыхи и шроты, зерно бобовых.
Для обеспечения и регулирования аминокислоты необходимо знать потребность животных в аминокислотах и содержание аминокислоты в кормах. Содержание в рационе аминокислот особенно незаменимых, должно удовлетворять минимальные потребности животных. По сравнению с взрослыми животными молодняк испытывает более высокую потребность в незаменимых аминокислотах. Потребность животных в незаменимых аминокислотах зависит от содержания в рационе заменимых аминокислот, так как при достаточном их количестве потребность в незаменимых аминокислотах уменьшается. Питательные свойства аминокислот проявляется полно только при оптимальном обеспечении животных углеводами, протеином, жирами, минеральными веществами и витаминами.
В ФГБУ «Центральная научно-производственная ветеринарная радиологическая лаборатория» проводятся необходимые исследования кормов, комбикормов, комбикормового сырья, премиксов, продуктов питания по определению аминокислот. Исследования проводятся на Жидкостном хроматографе Prominence-i, LC-2030C 3D Фирма "SHIMADZU CORPORATION", Япония.