Valine

Valine je esenciální aminokyselina s rozvětveným řetězcem. Kromě budování těla se také používá k výrobě energie v situacích s konkrétními požadavky na výkon. Potřeba valinu je obzvláště vysoká u konkurenčních sportovců.

Co je valine?

Valin je aminokyselina s rozvětveným řetězcem, která je pro tělo nezbytná. Vzhledem k rozvětvenému uhlovodíkovému řetězci nemůže být syntetizován lidským organismem.

Kromě stejně důležitých aminokyselin s rozvětveným řetězcem leucin a isoleucin patří k BCAA (aminokyseliny s rozvětveným řetězcem), jejichž potřeba se výrazně zvyšuje ve stresových situacích a při vysokém sportovním výkonu. Podporují budování svalů, inhibují zhroucení svalů a v případě potřeby také slouží k vytváření energie. Valin se vždy vyskytuje v potravinách společně s leucinem a isoleucinem. Při normální stravě bez dalšího cvičení by však vaše potřeby měly být pokryty jídlem. Valin se skládá ze dvou optických enantiomerů, L-valinu a D-valinu.

V těle je do syntézy proteinů zapojen pouze L-valin. V následujícím textu se tedy termín valin označuje vždy jednoduše, když se jedná o L-valin. Název valine je odvozen z latiny validus a znamená něco jako silné a zdravé. Rozvětvený uhlovodíkový řetězec valinu obsahuje čtyři atomy uhlíku. Když je aminokyselina odbourána, vytvoří se propionyl-CoA, který může být převeden na glukózu pomocí sukcinyl-CoA.

Funkce, efekt a úkoly

Hlavní funkce valinu má být k dispozici jako stavební blok pro syntézu proteinů. Zejména svalová vlákna obsahují hodně valinu. Ve svalových buňkách je však spousta volného valinu spolu s volným izoleucinem a leucinem.

Tyto BCAA jsou k dispozici jako rezerva pro budování svalů a zásobování energií. Tyto aminokyseliny se používají ke generování energie při zvýšeném sportovním výkonu. Pokud je koncentrace BCAA v zásobě aminokyselin příliš nízká, vede zvýšená sportovní výkonnost namísto budování svalů k rozpadu svalů, protože odpovídající aminokyseliny musí být rychle dostupné pro výrobu energie. Na rozdíl od jiných aminokyselin valin neabsorbuje játra, ale okamžitě dosáhne svalových buněk. Pro výrobu energie musí být valin nejprve převeden na glukózu. Tato konverze probíhá v cyklu kyseliny citronové prostřednictvím propionyl-CoA a sukcinyl-CoA. Succinyl-CoA zase slouží jako meziprodukt při různých metabolických procesech a může být také přeměněn na glukózu.

Přebytečná glukóza je uložena jako glukogen ve svalových buňkách a může být použita jako rezerva pro výrobu energie. Vzhledem k jeho hydrofobní povaze se valin také podílí na budování sekundární struktury proteinů. Valin také slouží jako surovina pro syntézu kyseliny pantothenové. Toto je syntetizováno z valinu střevními bakteriemi a může být absorbováno ve střevě pro tělo. S pomocí kyseliny pantothenové má valin také velký vliv na nervové funkce. Valin také slouží jako výchozí sloučenina pro výrobu glutamátu neurotransmiteru.

Dále valin také stimuluje uvolňování inzulínu, a tím zajišťuje jak regulaci hladiny cukru v krvi, tak i tvorbu bílkovin. Tento účinek se však vyvíjí pouze společně s absorpcí dalších aminokyselin. Izolovaná substituce valinu dokonce narušuje budování svalů. Díky tomuto regeneračnímu účinku podporuje valin společně s leucinem a isoleucinem také hojení zranění a ran.

Vzdělávání, výskyt, vlastnosti a optimální hodnoty

Valin se nachází ve všech bílkovinných potravinách. Tato aminokyselina je obzvláště hojná v živočišných produktech, jako je hovězí maso, kuřecí prsa, losos, slepičí vejce nebo kravské mléko.

Vlašské ořechy, neloupaná rýže, sušený hrášek nebo celozrnná mouka pšenice a kukuřice také obsahují hodně valinu. Denní potřeba valinu u zdravých dospělých je mezi 10 a 29 miligramy na kilogram tělesné hmotnosti. Průměrný denní požadavek je tedy kolem 1,6 gramu. Sportovci mají zvýšenou denní potřebu a mohou ji také vzít s proteinovým práškem. Preventivní příjem není nutný.

Nemoci a poruchy

Přestože je valin jednou z esenciálních aminokyselin, nedostatek valinu je velmi vzácný. Většina potravin obsahuje dostatek valinu. Relativní deficit valinu však může být důsledkem zvýšené potřeby, nevyvážené stravy a nemocí spotřebovávajících energii.

Tento nedostatek se projevuje poruchami růstu, motorickými poruchami, poruchami svalů, přecitlivělostí na dotek nebo křečemi. V tomto případě dieta bohatá na bílkoviny zaručuje dostatečný přísun valinu. Vždy je důležité zajistit, aby valin a další dva BCAA leucin a isoleucin byly brány společně s dalšími aminokyselinami. Izolovaná aplikace BCAA může dokonce vést k rozpadu svalů. Závažné zhoršení zdravotních problémů však může nastat v důsledku zhoršení rozpadu valinu. Při takzvané chorobě javorového sirupu je narušeno rozvětvení aminokyselin s rozvětveným řetězcem valin, isoleucin a leucin. Příčinou je autozomálně recesivní dědičná mutace, která vede k poškození komplexu enzymu 2-ketokyseliny dehydrogenázy.

Tento enzymový komplex katalyzuje rozklad BCAA. Všechny tři aminokyseliny se vylučují močí a způsobují štiplavý zápach připomínající javorový sirup. Kromě tohoto charakteristického zápachu moči novorozenci rychle trpí špatným pitím, zvracením, kómou, svalovou hypertenzí a záchvaty. Bez léčby vás může ketoacidóza rychle zabít.

Léčba spočívá v celoživotní dietě s nízkým obsahem bílkovin. Další dědičné onemocnění vede k sekundárnímu nedostatku několika aminokyselin, včetně valinu. Je to Hartnupova nemoc, která se vyznačuje přerušením transportu aminokyselin přes buněčnou membránu. Pellagra-like symptomy se vyvíjejí, protože produkce niacinu je omezena. Během léčby se chybějící látky nahrazují.