Hur leucin Synthesized

Leucin är en av de tre grenkedjiga aminosyror, med valin och isoleucin är den andra två. För att upprätthålla en positiv kvävebalans hos vuxna är viktigt. Emellertid kan leucin syntetiseras från ketosyror en-ketoisovalera till, en-isopropylmalate, ß - isopropylmala till, eller en-ketoisokaproat (KIC). Katabolismen av aminosyraresulterar i produktion av koldioxid längs följande väg: a-ketoisokaproat - > isovaleryl-CoA, - > ß -methylcrotonyl-CoA, - > ß -methylglutoconyl-CoA, - > ß -hydroxi- ß -methylglutaryl-CoA, - > acetoacetat eller acetyl-CoA. Katabolismen av leucin kan äga rum i lever, njure, muskel, hjärta, och fettvävnad. På grund av den ökade leucin katabolism som förekommer i skelettmuskulaturen under träning, har studier kopplat effekterna av leucin tillskott på prestanda. Detta kommer att se över effekterna av leucin tillskott på proteinsyntes och proteinnedbrytning.

Djurstudier

Leucin har visats påverka aminosyra och proteinmetabolism. Med in vitro-studier tyder på en potential för leucin att stimulera proteinsyntesen via olika mekanismer, har forskare undersökt effekterna av olika utfodringsstrategier på leucin metabolism, och effekterna av leucin matning på proteinsyntesen och kvävebalans. Efter en 3-dagars fasta hos får, leucin arteriella ökade koncentrationen, leucin omsättningen i muskeln minskade lever användning var oförändrat, leucin oxidation ökat, och proteinsyntes minskat. Fasta främjas skelett muskelkatabolism att ge prekursorer för leverproteinsyntes.

Som leucin i kosten ökas successivt, stannar andelen leucin oxidation låg tills koncentration leucin blodet överstiger det belopp som behövs för den maximala hastigheten för viktökning. Plasmakoncentrationer av leucin hos råttor var låg när dietary nivåer av leucin var låga och ökade med ökande kost leucin innehåll. När leucin administreras till råttor enteralt, första-pass effekter utvinna 27% 0,103 Endast 3% av detta belopp användes av levern att syntetisera nytt protein, medan resten trodde att representera första passage användning av leucin i intestinal proteinsyntes och andra metabola vägar i splanchnicus sängen. Med leucin enteralt administreras till hundar, var 31,4% användes för proteinsyntes, 27,9% var deamineras, 6,0% oxiderades den splanchnicus regionen och 4,8% oxiderades i levern. leucin administreras via infusion till lamm höjda plasma leucin nivåer upp till 15 gånger högre än baslinjen. Plasmaaminosyrakoncentrationer sänktes, men proteinsynteshastigheten i skelettmuskler och hela kroppen förändrades inte.

Tillsatsen av glukos eller sackaros kan ändra kinetiken av leucin metabolism. Grisar matas glukos hade en bakbens upptag av leucin som var tre gånger större än grisar utfodras sackaros. Preprandial proteinsyntes var högre i sackaros gruppen medan postprandial proteinsyntes var högre i glucosetreated grupp.

Dessa observationer indikerar att den dietary kolhydratkälla kan påverka både pre- och postprandiala aspekter av leucin metabolism. Ytterligare arbete på detta område undersökte effekterna av leucin på insulin, med användning av de ö-celler från råttor med kronisk njursvikt. I detta tillstånd finns det nedsatt insulinutsöndring. Insulinutsöndring som svar på leucin signifikant minskat i isolerade öceller. Insulinfrisättningen förbättras när råttorna gick paratyreoidektomi eller behandling med verapamil. Verapamil blockerar effekten av parathormon (PTH) på öarna. De höga nivåerna av PTH inducerade en sekundär tillstånd av försämrad leucin-inducerad insulinutsöndring Den defekta vägen involverar abnorm leucin aktivering av glutamat-dehydrogenas, försämrad användning av en-ketoglutarat, och en minskning av den maximala reaktionshastigheten av glutaminas. Sambanden mellan leucin, insulin och PTH kräver ytterligare studie för att bestämma om proteinsyntes och insulinproduktionen påverkas.

Humanstudier

Effekterna av leucin under fastebetingelser har också studerats hos människa. Varje ämne genomgick tre separata 14-dagars fastan, 34 mm /dag av leucin infunderas på dagarna 1-7 och en tredje styr snabbt där inga infusioner gavs. Den dagliga urinureakväve (UUN) utsöndring var likartad för kontroll- och leucin behandlingar, medan KIC infusion minskade signifikant daglig urin urea (UUN) utsöndring. I denna studie, KIC infusioner minskade kväve slösa under svält, medan leucin, studerades under identiska förhållanden, inte gjorde det. I studien på bukkirurgi patienter var KIC och leucin infunderades med 70 mmol /dag. KIC befanns minska kväve slöseri, medan på samma villkor leucin inte.

Mendall et al., administrerade patienter med Duchennes muskeldystrofi (DMD) antingen placebo eller muntlig leucin vid en dos av 0,2 g /kg /dag i en randomiserad, dubbelblind och blyg, blind, kontrollerad studie. Även om det fanns några övergående förbättringar jämfört med en månad, efter ett år, misslyckades leucin att ge en terapeutisk respons. Forskning om effekterna av leucin hos patienter med levercirros tyder på att det kan öka oxidation utan att påverka proteinsyntesen in vivo. Omdömen

I motsats till ovanstående studier, infusioner av antingen leucin eller leucin plus glukos befanns minska muskel proteolys Båda leucin och glukos infusioner minskade de aromatiska aminosyrorna och de basiska aminosyrorna i muskeln. Glukos stimulerade insulin, vilket minskade plasma väsentlig aminosyrakoncentrationer. Denna effekt förstärks av leucin. lägre aminosyranivåer även i spår idrottare administrerade 50 mg /kg /dag av leucin under 10 veckor i en randomiserad, dubbelblind, placebokontrollerad, crossover studie. leucin koncentrationer hade minskat avsevärt i placebogruppen under de första 5- veckorna, men inte under den andra 5 veckor. Leucin koncentrationer förändrades inte i behandlingsgruppen. Den totala serum aminosyra pool minskade betydligt på alla de ämnen under 10 veckor praktikperiod. Av alla aminosyror, minskade glutamin mest. Nettoproteinsyntes mättes inte; Därför, är det svårt att tolka resultaten. Det faktum att leucin och andra aminosyror var lägre under behandlingsbetingelse kan vara ett tecken på ökad proteinsyntes eller oxidation. Observera att dessa försökspersoner inges 1,26 g /kg /dag av protein. Effekterna av leucin inträffade under ett metaboliskt tillstånd där proteinintag var större än RDA.

säkerhet och toxicitet

Infusioner av stora mängder av leucin i råttor inte orsakar en obalans i plasma aminosyror, även under svåra kataboliska förhållanden. Dessutom, oral lastning av en 15-månader gammal flicka med propionsyra acidemi gav ingen ketoacidos. Infusioner och oral lastning av leucin verkar vara väl tolererad. Giftiga fall av leucin är sällsynta i litteraturen och överbelastning av leucin i unga råttor gav inga signifikanta förändringar i tillväxt, livsmedelskonsumtionen och hematologiska och immunsvars när grund dieten var balanserad. Av större intresse är brist på leucin, vilket kan minska kvävebalans och minska antitumöraktivitet Omdömen  ..