Metionine -kenmerken, functies, voedsel, voordelen

De Metionine (MET, M) is een aminozuur geclassificeerd in de groep hydrofobe of apolaire aminozuren. Dit aminozuur bevat zwavel (en) in de zijketen die kan reageren met metaalatomen of elektrofiele groepen.

Metionine werd ontdekt door John Howard Mueller in het tweede decennium van de twintigste eeuw. Mueller isoleerde het methodine van caseïne, een eiwit dat hij gebruikte voor de groei van hemolytische streptokokkengewassen.

Chemische structuur van aminozuurmetionine (Bron: HBF878 [CC0] via Wikimedia Commons)

De naam van "metionine" is een afkorting van de chemische naam van dit aminozuur: het y-methyl-a-aminobutirinezuur en werd geïntroduceerd door s. Odake in 1925.

Het is een essentieel aminozuur voor zoogdieren en kan de route van cysteïnesynthese, niet -essentieel aminozuur, binnenkomen, terwijl het lichaam methionine uit het dieet verkrijgt. Planten en bacteriën synthetiseren van homocysteïne, een derivaat van cysteïne en homoserine.

Het katabolisme impliceert enerzijds de eliminatie van stikstof uit zijn structuur en uitscheiding als ureum en anderzijds de transformatie van zijn koolzuurhoudende keten in succinyl COA.

Samen met de valine en de boomonine wordt metionine beschouwd als een glycogeen aminozuur, omdat deze aminozuren succes kunnen worden en de Krebs -cyclus kunnen betreden. Glycogene aminozuren kunnen koolhydraten veroorzaken en daarom glucose.

Er zijn veel voedselrijk voedsel zoals tonijn, vlees, eiwit, kazen en noten.

Metionine is essentieel voor de synthese van veel eiwitten, het vervult belangrijke functies in het vetmetabolisme, voornamelijk voor skeletspier, en neemt ook deel als een antioxidant.

Er zijn tal van aandoeningen gerelateerd aan het metabolisme van methodine en zwavel die worden geassocieerd met pathologieën met verschillende mate van gezondheidsimplicaties. Sommigen veroorzaken de accumulatie van homocysteïne, die gepaard gaat met trombose, veranderingen van het centrale zenuwstelsel (CNS), ernstige mentale retardatie en skeletsysteem.

Anderen, zoals het ontbreken van adenosyltransferase, het eerste enzym dat werkt in de afbraak van de methodine, resulteren in de accumulatie van methodine, een relatief goedaardige pathologie die wordt bestuurd door het beperken van voedingsmiddelen die rijk zijn aan voedingsmetionine.

[TOC]

Kenmerken

Metionine is een essentieel aminozuur dat niet wordt geproduceerd door het menselijk lichaam of velen. Dit is een uitstekende antioxidant en een bron van zwavel voor ons lichaam.

De dagelijkse metioninevereisten voor zuigelingen zijn 45 mg/dag, bij kinderen is het 800 mg/dag en bij volwassenen is het tussen 350 en 1.100 mg/dag.

Metionine is een van de belangrijkste bronnen van zwavel van het organisme; Zwavel is een fundamentele component van sommige vitamines zoals thiamine of vitamine B1, van sommige hormonen zoals glucagon, insuline en sommige hypofysehormonen.

Het is in keratine, een huideiwit, nagels en haar, en het is ook belangrijk voor collageen en creatinesynthese. Daarom is methodine als de zwavelbron gerelateerd aan alle functies van zwavel- of organische stoffen die deze bevatten.

Structuur

De chemische formule van metionine is H2CCH (NH2) CH2CH2SCH3 en de moleculaire formule is C5H11NO2S. Het is een essentieel hydrofoob aminozuur, geclassificeerd in apolaire aminozuren.

Het heeft een α-koolstof bevestigd aan een aminogroep (-NH2), een carboxylgroep (-coh), aan een waterstofatoom en een zijketen (-r) die zwavel bevat en die als volgt is gevormd: -CH2 -Ch2- S-CH3.

Kan u van dienst zijn: de 12 fasen van de menselijke ontwikkeling en de kenmerken ervan

Alle aminozuren, met uitzondering van glycine, kunnen bestaan ​​als enantiomeren in l o d, dus er kunnen l-methionine en d-methionine bestaan. Alleen L-methionine wordt echter gevonden in de structuur van cel-eiwitten.

Dit aminozuur heeft enkele dissociatieconstanten pk 1 van 2.28 en PK2 van 9.21, en een iso -elektrisch punt van 5.8.

Functie

Metionine is een essentieel aminozuur voor de synthese van veel eiwitten, waaronder enkele hormonen, de eiwitten vormen huid, haar en nagels, enz.

Het wordt gebruikt als een natuurlijk relaxant om te slapen en is erg belangrijk voor de goede staat van de nagels, de huid en het haar. Voorkomt sommige lever- en hartziekten; Vermijd de accumulatie van vetten in de slagaders en is onmisbaar voor de synthese van cysteïne en stierenvechten.

Het bevordert het gebruik van vetten als energie en grijpt in het transport en het gebruik ervan in, vooral in skeletspier, dus het is erg belangrijk voor spieroefening.

Verlaag histamine -niveaus. Het is een natuurlijke antioxidant, omdat het helpt om vrije radicalen te verminderen. Het heeft ook antidepressiva en anxiolytische eigenschappen.

Nog een recent gebruik van metionine als een "radio" voor de beeldologische studie bij positronsemissietomografieën (PET) op het gebied van neuro-arncologie.

Het heeft ook een uitgebreid gebruik als radio-contest voor gliomen, zowel in het proces van het plannen van chirurgische extracties, als voor het monitoren van de respons op de behandeling en evaluatie van recidieven.

Onlangs is het gebruik van Methodin efficiënt getest om de groei van sojaplanten te verbeteren.

Biosynthese

Metionine -biosynthese werd beschreven en gepubliceerd in 1931 door de Britse George Barger en zijn assistent Frederick Philip Coine.

Bacteriën en planten kunnen metionine en cysteïne synthetiseren, maar de meeste dieren verkrijgen het dieet en cysteïne -methodine van een biosynthetische route die begint met metionine als een initiële substraat (ze verwerven ook cysteïne met het voedsel dat in het dieet wordt geconsumeerd)).

Biosinthetische route

Planten en bacteriën gebruiken cysteïne als een bron van zwavel en homoserine als een bron van koolzuurhoudende skelet voor methodinesynthese. Homoserina synthetiseert van aspartaat door middel van drie enzymatische reacties:

(1) Het aspartaat wordt β-houdfaatfosfaat door een enzym aspartaatkinase, dan (2) wordt β-semi-assertisch aspartisch, dat (3) dankzij de werking van homoserine dehydrogenase genereert homoserine.

De eerste stap van de synthese van metionine is de reactie van homoserine met succinyl-CoA om O-Succinil homoserina te vormen. In deze reactie is succinyl-CoA gesplitst, die het COA-gedeelte bevrijdt en succinaat bindt aan homoserine.

Op de biosynthetische route passeren de gereguleerde of controle.

De tweede stap van de synthese is de reactie van de homoserine O-Succinil met de cysteïne, die wordt gekatalyseerd door het γ-sintetase cystationine-enzym, met het genereren van cystationine.

De derde reactie van deze route wordt gekatalyseerd door β-cystationine, die het cystatiotine breekt zodat zwavel is gekoppeld aan een zijketen van vier koolstofatomen die afkomstig zijn van homoserine. Het resultaat van deze reactie is de vorming van homocysteïne en de afgifte van 1 pyruvaat en 1 ion NH4+.

Het kan u van dienst zijn: Colombia's Flora and Fauna: Representative Soorten (foto's)

De laatste reactie wordt gekatalyseerd door de methyltransferase-homocysteïne, die het substraat heeft tot homocysteïne en naast het methylcobalamine co-enzyme (afgeleid van vitamine B12 (cyanocobalamine)) overdrachten een methylgroep van 5-methyltetrahydrofolaat tot de sulfhydrile-groep van homocystee-homocystine-groep van homokyste.

In deze reactie is een tetrahydrofolaat gratis.

Degradatie

Metionine, isoleucine en valine worden gekataboliseerd tot succinil-coa. De drie vijfde van de koolstofatomen van de metionine vormen succinyl-Coa, de carboxilli-koolstofatomen vormen CO2 en de methode van de methodine wordt als zodanig geëlimineerd.

De eerste stap in de afbraak van de metionine impliceert de condensatie van de L-methionine met ATP door de adenosyltransferase L-methionine die aanleiding geeft tot de S-aadenosyl-l-methionine, ook wel "actieve methodine" genoemd, ook wel wel "actieve methodine" genoemd.

De S-methylgroep wordt overgebracht naar verschillende acceptoren en dus wordt de S-adenosyl-L-Homocysteïne gevormd die verliest door hydrolyse een adenosine en wordt L-Homocysteïne. Dan sluit homocysteïne zich aan bij de serine om cystationine te vormen. Deze reactie wordt gekatalyseerd door β-sintetase cystationine.

Cystationine is gehydrolyseerd en geeft aanleiding tot L-Homoserina en cysteïne. Dit is hoe homocysteïne homoserine veroorzaakt en serine cysteïne genereert, dus deze reactie is gebruikelijk voor cysteïne -biosynthese van serine.

Vervolgens zet homoserineatominase homoserine om in α-cethobutiraat en brengt een NH4 uit. Het a-ecthobutiraat, in aanwezigheid van CoA-SH en NAD+, propionyl-CoA-vorm, die vervolgens methylmalonil-coa wordt en dit wordt succinil-coa.

Op deze manier vormt een deel van de koolzuurhoudende keten van metionine een gluconeogeen substraat, succinyl-CoA, dat vervolgens kan worden geïntegreerd in glucosesynthese; Het is om deze reden dat methionine wordt beschouwd als een glucogeen aminozuur.

Een alternatieve route voor afbraak van methodine is het gebruik ervan als een energiesubstraat.

Metionine-stikstof, zoals alle aminozuren, wordt verwijderd uit a-transaminatie-koolstof, en deze α-amino-groep wordt uiteindelijk overgebracht naar L-glutamaat. Vanwege oxidatief hartzeer, komt die stikstof in de ureumcyclus en wordt ze geëlimineerd door urine.

Metionine Foods

Onder de voedingsmiddelen die rijk zijn aan metionine zijn:

- Het ei wit.

- Zuivelderivaten zoals gerijpte kaas, roomkaas en yoghurt.

- Vissen, vooral de zo -gezamenlijke blauwe vissen zoals tonijn of zwaardvis.

- De krab, kreeft en garnalen zijn belangrijke bronnen van metionine.

- Varkensvlees-, koe- en kippenvlees.

- Noten en andere noten zijn rijk aan metionine en vertegenwoordigen eiwitvervangers voor vegetariërs en veganistisch.

- De sesamzaadjes, pompoen en de pistache.

Het wordt ook gevonden in witte en zwarte bonen, in sojabonen, in maïs en in groene bladgroenten zoals raapbladeren, spinazie en snijbiet. De broccoli, courgette en pompoen zijn rijk aan methionine.

Voordelen van uw inname

Als een essentieel aminozuur is de inname onmisbaar om alle functies te vervullen waaraan het deelneemt. Door het bevorderen van het transport van vetten voor zijn energiebrandstof, beschermt metionine de lever en slagaders tegen de accumulatie van vetten.

De inname ervan is gunstig voor de bescherming van het organisme tegen aandoeningen zoals leverlever en atherosclerose.

Metionine is efficiënt gebleken voor de behandeling van enkele ernstige gevallen van myeloneuropathieën geïnduceerd door stikstofoxide en macrocytische anemieën die niet reageren op de behandeling met vitamine B12.

Kan u van dienst zijn: Flora en Fauna de Morelos

Het gebruik van S-adenosyl-L-methionine (SAM) is effectief als een natuurlijke en alternatieve behandeling voor depressie. Dit komt omdat SAM een donor is van methylgroepen die betrokken is bij de synthese van verschillende neurotransmitters met antidepressiva in de hersenen.

Oxidatieve stress is, althans gedeeltelijk, betrokken bij de schade van verschillende organen, waaronder de lever, nieren en hersenen. Het gebruik van antioxidanten zoals metionine is gepostuleerd om schade te voorkomen en te corrigeren veroorzaakt door oxidatieve stress.

Deficiëntiestoornissen

Er zijn enkele pathologieën gerelateerd aan het metabolisme van metionine, die te maken hebben met hun darmabsorptie, wat resulteert in de accumulatie van bepaalde metabolieten of het openhartige tekort van het aminozuur.

In het geval van metabole metioninestoornissen zijn de meest voorkomende de zo -gezamenlijke homocistinurieën die van type I, II, III en IV zijn:

Homocystinurieën van Type I zijn te wijten aan het β-sintetase-cystationine-tekort en gaan gepaard met klinische symptomen vergelijkbaar met trombose, osteoporose, luxatie van de lens en, vaak, mentale vertraging.

Homocystinurie van Type II worden geproduceerd door het tekort van N5N10-methylenteetrahydropholaat. Homocystinurieën van type III zijn te wijten aan de afname van N5-methyltetrahydropholaat-homocysteïne-transmethylase, door methylcobalamine-synthese-tekort.

En ten slotte zijn type IV homocystinurieën gerelateerd aan een vermindering van N5-methyltetrahydropholaat-homocysteïne-transmethylase als gevolg van defecte cobalamine-absorptie.

Homocystinurias zijn erfelijke defecten van het metabolisme van Methodin en worden gepresenteerd met een frequentie in 1 op 160.000 pasgeborenen. In deze pathologie wordt ongeveer 300 mg homocistine dagelijks uitgescheiden samen met S-adenosylmetionine, die gepaard gaat met een toename van plasmasmethionine.

De vermindering van de inname van methodine en de toename van cysteïne in het dieet in vroege levensfasen vermijdt de pathologische veranderingen die door deze ziekten worden veroorzaakt en maakt een normale ontwikkeling mogelijk.

In het geval van het tekort aan metionine malabsorptie zijn de belangrijkste effecten gerelateerd aan storingen bij de myelinisatie van zenuwvezels van het centrale zenuwstelsel (CNS) die kunnen worden geassocieerd met een zekere mate van mentale vertraging.

Referenties

1. Bakhoum, g. S., Badr, E. NAAR. Hen., Sadak, m. S., Kabesh, m. OF., & Amin, g. NAAR. (2018). Verbetering van de groei, som biochemische aspecten en opbrengst van drie cultivars van sojabonenplanten door methioninebehandeling onder zandige bodemconditie. International Journal of Environmental Research, 13, 1-9.
2. Mathews, c., Van Holde, K., & Ahern, k. (2000). Biochemie (3e ed.)). San Francisco, Californië: Pearson.
3. Onheilig, d., & Fava, m. (2002). Rol van S-adenosyl-L-methionine bij de behandeling van depressie: een overzicht van het bewijsmateriaal. American Journal of Clinical Nutrition, 76(5), 1158S-1161s.
4. Murray, r., Bender, D., Botham, k., Kennelly, p., Rodwell, V., & Weil, p. (2009). Harper's geïllustreerde biochemie (28e ed.)). McGraw-Hill Medical.
5. Patra, r. C., Swarup, D., & Dwivedi, s. K. (2001). Antioxiderende effecten van a tocoferol, ascorbinezuur en L-methionine op lood veroorzaakte oxidieve stress voor de lever, nier en hersenen bij ratten. Toxicologie, 162(2), 81-88.
6. Rawn, J. D. (1998). Biochemie. Burlington, Massachusetts: Neil Patterson Publishers.
7. Stacy, c. B., Di rocco, tot., & Gould, r. J. (1992). Methionine bij de behandeling van door nitrou-oxide geïnduceerde neuropathie en myeloneuropathie. Journal of Neurology, 239(7), 401-403.