alaniini on välttämätön proteinogeeninen aminohappo, joka toimii rakennusosana proteiinien synteesille. Se on kiraalinen yhdiste ja vain L-muoto voidaan sisällyttää proteiineihin. Alaniini toimii linkkinä aminohappojen ja hiilihydraattien metabolian välillä.
Mikä on alaniini?
Alaniini on proteinogeeninen aminohappo, jonka ihmisen organismi voi syntetisoida, joten se ei ole välttämätöntä. Alaniiniksi kutsuttua aminohappoa kutsutaan itse asiassa alfa-L-alaniiniksi. Tässä nimessä aminoryhmän sijainti suhteessa karboksyyliryhmään tulee selväksi.
Lisäksi proteiinisynteesiin käytetään vain alaniinin L-muotoa. B-bakteerit käyttävät D-muotoa mureiinin synteesiin, joka muodostaa bakteerisolumembraanin. Toinen aminohappo tässä yhteydessä on beeta-alaniini. Tässä aminoryhmä on beetahiiliatomissa. Beeta-alaniini ei ole proteinogeeninen aminohappo. Mutta sillä on myös merkittävä rooli biologisissa prosesseissa. Kuitenkin kun alaniini mainitaan täällä, se on kuitenkin aina alfa-L-alaniini.
Alaniinilla on positiivinen keskipiste typpiatomissa ja negatiivinen keskusta karboksyyliryhmän happiatomissa. Alaniini edustaa siten kahtaisionia.Alaniinin isoelektrisessä pisteessä, jonka pH-arvo on 6,1, melkein kaikki molekyylit ovat läsnä kahtaisionina. Siksi sen vesiliukoisuus on alhaisin näissä olosuhteissa. Kuitenkin alaniini on hydrofiilinen aminohappo ja tämän ominaisuuden kautta määritetään myös proteiinien sekundaarinen ja tertiäärinen rakenne.
Toiminto, vaikutukset ja tehtävät
Tärkein alaniinin tehtävä on olla mukana perusaineena proteiinien rakentamisessa. Alaniinin rakenne tekee siitä esiintyvän ensisijaisesti proteiinin alfa-kierroksessa. Yhdessä aminohappojen glutamiinihapon tai leusiinin kanssa alaniini määrittää helixin muodostumisen ja siten proteiinin sekundaarisen rakenteen.
Metaboliassa alaniini syntetisoidaan pyruvaatista transaminaation kautta. Pyruvaatti on aineenvaihdunnan välituote. Se syntyy, kun sokeri, rasvahapot tai aminohapot hajoavat. Joko se hajotetaan edelleen tai sitä käytetään uudelleen lähtöaineena lisäsynteeseille. Alaniinin hajoaminen toimii käänteisenä reaktiona pyruvaatin transaminointiin. Alaniinidehydrogenaasi-entsyymin avulla alaniini deaminoidaan uudelleen pyruvaatiksi. Koska pyruvaatti voidaan myös nopeasti muuttaa takaisin glukoosiksi, läheinen yhteys aminohappojen metabolian ja hiilihydraattien metabolian välillä käy selväksi. Äkillinen energian tarve voi hetkellisesti johtaa hypoglykemiaan. Tämä vapauttaa stressihormoneja, jotka stimuloivat alaniinin deaminointia ja pyruvaatin muuttumista maksan glukoosiksi.
Tämä prosessi pitää verensokeritason vakiona. Tästä syystä alaniini-lisäravinteita annetaan usein hypoglykemian sattuessa sokerishokin välttämiseksi. Alaniinilla on myös vahvistava vaikutus immuunijärjestelmään. Se myös estää munuaiskivien muodostumista. Alaniini on välttämätön osa lihasproteiineja. Lihaskuidut sisältävät jopa 6 prosenttia alaniinia. Se vapautuu jälleen hajottamalla lihakset.
30 prosenttia veren alaniinista tulee lihaksista. Tärkein aineenvaihduntaelin on maksa. Suurin osa alaniinin konversioreaktioista tapahtuu sitten maksassa. Aminohapolla on säätelevä vaikutus insuliinin tuotantoon maksan metabolian kautta. Havaittavia vaikutuksia eturauhasessa havaittiin myös.
Koulutus, esiintyminen, ominaisuudet ja optimaaliset arvot
Liha- ja kalatuotteet sisältävät erityisen suuria pitoisuuksia alaniinia. Sienissä, auringonkukansiemenissä, soijajauhoissa, vehnänalkioissa tai jopa persiljassa on myös korkea alaniinipitoisuus. Normaalisti kehossa tuotetun alaniinin määrä ja ruuan kanssa nautittu määrä ovat täysin riittävät. Vesiliukoisuutensa vuoksi alaniini pestään pois ruoasta pitkäaikaisen kosketuksen kanssa veteen.
Tästä syystä alaniinirikkaita tuotteita ei tule koskaan liottaa tai keittää kauan. Puutteet ovat harvinaisia. Kilpailuurheilussa on kuitenkin lisääntynyt alaniinin tarve, niin että lisäannos proteiinirikkaan ruoan tai proteiinijauheen kautta voi olla hyödyllinen. Joka tapauksessa alaniini vaikuttaa myönteisesti harjoittelun menestykseen. Sitä löytyy korkeina pitoisuuksina sekä lihaskuiduissa että sidekudoksessa.
Sairaudet ja häiriöt
Alaniinivajeen terveysvaikutuksia kehossa on tuskin tutkittu. Tällainen puute voi yleensä syntyä vain äärimmäisen aliravitsemuksen tapauksessa. Tässä tapauksessa ei kuitenkaan enää ole yksittäistä alaniinipuutosta.
Alaniini on yleensä riittävästi käytettävissä keholle sekä ruoan kautta että kehon oman biosynteesin kautta. Alaniinisynteesi tapahtuu maksassa. Sama pätee alaniinin hajoamiseen. Tätä varten on saatavana alaniini-aminotransferaasi-entsyymi. Alaniini-aminotransferaasi on transaminaasi, ja se tunnetaan lyhenteellä GPT. GPT katalysoi L-alaniinin muutosta alfa-ketoglutaraatiksi. Aminoryhmä siirretään alfa-ketoglutaraattiin muodostaen L-glutamaattia. Pyruvaatti muodostuu alaniinista. Nämä reaktiot tapahtuvat maksasoluissa. Transaminaasia esiintyy siksi veressä vain pieninä pitoisuuksina.
Entsyymipitoisuuden nousu veressä osoittaa maksasolujen tuhoutumisen. GPT: n (alaniini-aminotransferaasi tai uusi glutamaattipyruvaattitransaminaasi) lisäksi myös muut entsyymiarvot nousevat. Tätä kutsutaan maksa-arvojen nousuksi. Maksan arvojen avulla on mahdollista diagnosoida maksasairauksia. Ensimmäinen merkki maksasairaudesta voi olla lisääntynyt maksan toimintakoe. Tämä koskee kaikkia hepatiitin muotoja, maksakirroosia tai jopa maksasyöpää. Jos maksasairaus etenee edelleen, elin ei voi enää suorittaa erilaisia aineenvaihduntaa ja vieroitusta koskevia tehtäviä.