Почему метионин первый в белковом синтезе. Продукты богатые метионином сокращают продолжительность жизни
; незаменимые аминокислоты
Фармакологическое действие: Восполняющее дефицит аминокислот, метаболическое, гепатопротекторное. Регулирует азотистый баланс. Содержит подвижную метильную группу и участвует в процессах метилирования, обеспечивающих синтез холина, адреналина, креатина и др. биологически важных соединений, обезвреживание токсических продуктов, образование фосфолипидов. Тормозит отложение в печени нейтрального жира, оказывает липотропный эффект (удаление из печени избытка жира). Модулирует эффект гормонов и витаминов (В12, аскорбиновой и фолиевой кислот).
Метионин (сокращенно Met или M) – альфа-аминокислота с химической формулой HO2CCH (NH2) CH2CH2SCH3. Эта незаменимая аминокислота классифицируется как неполярная. Она кодируется кодоном инициации AUG, который указывает на кодирующую область мРНК, где начинается трансляция в белок.
Функция
Регенерация метионина
Метионин может быть регенерирован из гомоцистеина с помощью (4) метионин синтазы в реакции, для осуществления которой необходим витамин В12 в качестве кофактора. Гомоцистеин может быть также реметилизирован с использованием глицинбетаина (NNN-триметилглицина, ТМГ) в метионин через фермент бетаин-гомоцистеин-метилтрансферазы (EC2.1.1.5, BHMT). BHMT составляет до 1,5% от общего растворимого белка печени, и недавние данные свидетельствуют о том, что она может иметь большее влияние на гомеостаз метионина и гомоцистеина, чем метионин синтаза.
Преобразование в цистеин
Гомоцистеин может быть преобразован в цистеин.
(5) цистатионин-бета-синтаза (PLP-зависимый фермент) объединяет гомоцистеин и серин, производя цистатионин. Вместо того, чтобы разрушать цистатионин через цистатионин-бета-лиазу, как на пути биосинтеза, цистатионин разбивается на цистеин и альфа-кетобутират через (6) цистатионин-гамма-лиазу. (7) фермент дегидрогеназы альфа-кетокислоты преобразует альфа-кетобутират в пропионил-КоА, который метаболизируется в сукцинил-КоА.
Синтез метионина
Рацемический метионин может быть синтезирован из диэтилового фталимидомалоната натрия при помощи алкилирования с хлорэтилметилсульфидом (ClCH2CH2SCH3) и дальнейшего гидролиза и декарбоксилирования.
Метионин в продуктах питания
Большое количество метионина можно найти в яйцах, семенах кунжута, бразильских орехах, рыбе, мясе и некоторых других семенах растений; а также в зернах. Большинство фруктов и овощей содержат очень небольшие количества метионина, как и большинство бобовых. Рацемический метионин иногда добавляют в качестве ингредиента для кормов.
Ограничения потребления метионина
Существуют научные доказательства того, что ограничение потребления метионина может увеличить продолжительность жизни некоторых животных. Исследование 2005 года показало, что ограничение в потреблении метионина без ограничения калорий вызывало увеличение продолжительности жизни мышей. Исследование, опубликованное Nature показало, что добавление в рацион дрозофил больших количеств незаменимой аминокислоты метионина при диетических ограничениях прочих незаменимых аминокислот (EAAs) восстанавливало плодовитость без снижения продолжительности жизни, характерной для диетических ограничений. Однако в сочетании с одним или несколькими другими EAAs метионин действует, сокращая продолжительность жизни. Другие исследования показали, что ограничения метионина также препятствуют процессам развития болезней, связанным со старением, у мышей и ингибируют канцерогенез толстой кишки у крыс. Исследование 2009 года на крысах показало, что «добавление метионина в рацион увеличивает производство митохондриального АФК и митохондриальных окислительных повреждений ДНК в митохондриях печени крыс, что говорит о возможной гепатотоксичности вещества». Однако метионин является незаменимой аминокислотой, и ее нельзя полностью удалять из рациона животных, не находящихся в зоне риска заболевания или смерти. Например, у крыс, в диете которых отсутствует метионин, часто наблюдается развитие стеатогепатита (жировой дистрофии печени), анемии и потери двух третей массы тела в течение 5 недель. Применение метионина уменьшает патологические последствия такой диеты.
Кормовой метионин
DL-метионин иногда дается в качестве добавки для питания собак, за счет снижения рН мочи вещество помогает снизить вред, наносимый мочой собак газонам и цветам. Допускается добавление метионина в органические корма для птиц в США.
Метионин является незаменимой аминокислотой, которая отвечает за переработку и сжигание жиров в организме. Она содержит серу - вещество, необходимое организму для производства наиболее распространенного антиоксиданта под названием глутатион. Кроме того, организм нуждается в большом количестве метионина и для выработки двух дополнительных аминокислот с содержанием серы, а именно цистеина и таурина. Они способствуют выведению токсинов, образованию крепких и здоровых тканей, а также оздоровлению сердечно-сосудистой системы.
Данная аминокислота обладает липотропными свойствами и помогает печени перерабатывать жиры (липиды ). Помимо метионина аналогичным образом работает холин, инозитол и бетаин (триметилглицин ), благодаря чему они способны предотвращать накопление жировых клеток в печени и обеспечивают ее нормальное функционирование, что напрямую связано с выведением токсинов из организма.
Метионин способен регулировать запасы глутатиона, который необходим для нейтрализации токсинов в этом органе.
Без метионина не может образовываться креатин , это вещество содержится в своем естественном виде в клетках мышечной ткани и снабжает наши мышцы энергией, необходимой для движения. Также было доказано, что он может повышать выносливость в процессе коротких и интенсивных тренировок. Креатин поддерживает все мышечные функции, способствуя нормализации работы сердца и системы кровообращения.
Метионин необходим для образования коллагена , используемого для восстановления кожи, ногтей и соединительной ткани, и способствует понижению образования гистамина во время воспалительных процессов в организме. Людям, в организме которых наблюдается избыточная выработка гистамина, проявляющаяся в форме артритов и хронических аллергических реакций, полезно принимать добавки с содержанием метионина.
Низкий уровень метионина бывает и у больных СПИДом. Хотя по этому вопросу не проводилось точных исследований, некоторые ученые предполагают, что дефицит этого вещества может быть связан с некоторыми аспектами течения заболевания, например, химической реакцией в организме, способной привести к деменции. Одно из тестирований сообщает, что всего 6 грамм метионина, принимаемых ежедневно, могут улучшить память у людей с таким заболеванием.
Кроме того, согласно предварительным исследованиям, метионин может помочь при лечении симптомов панкреатита и болезни Паркинсона. Эта аминокислота полезна при инфекциях мочевыводящих путей, как и клюква, метионин предотвращает оседание и проникновение бактерий в стенки органов мочевого тракта.
Недавно стала доступна новая форма добавки с метионином под названием SAM-е (S-Аденозил метионин ). По данным исследований она эффективна при лечении артрита и некоторых форм депрессивных расстройств. Средняя доза приема равна 400 мг , принимать препарат необходимо 3 раза в день, лучше всего с витаминным В-комплексом. SAM-е можно приобрести в любой аптеке или магазине здорового питания.
Метионин относится к незаменимым аминокислотам, это означает, что данное вещество должно поступать в организм вместе с пищей. Его можно найти в различных продуктах, таких как бобовые, яйца, рыба, чеснок, чечевица, мясо, лук, соевые бобы, семена и йогурт. Кроме того, метионин доступен в капсулах и в форме порошка у онлайн-дистрибьюторов и в магазинах здорового питания.
Средняя дозировка для взрослых равна 800-1000 мг метионина в сутки. Необходимо отметить, что чрезмерное потребление метионина вместе с недостатком фолиевой кислоты, витаминов В6 и В12 может способствовать преобразованию аминокислоты в гомоцистеин – вещество, избыток которого связан с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Однако, при ежедневном приеме до 2 г метионина в течение длительного периода времени не было зафиксировано никаких побочных эффектов.
В последние годы фармацевтические компании предлагают употреблять дополнительные доноры метильных групп (бетаин, холин, метионин и др.) с целью задержать старение человека . Имеет ли это смысл?
Доноры метильных групп и старение человека
Один из читателей блога Алексей, задался вопросом о целесообразности употребления дополнительных источников доноров метильных групп для продления жизни и торможения процессов старения. Эта статья написана для того, чтобы пролить свет на этот вопрос. Для тех, кому лень читать статью скажу сразу — употреблять дополнительные источники доноры метильных групп не стоит. Для более пытливых расскажу почему, выложу научные доводы и ссылки на исследования. Итак, читаем дальше.
Что такое метилирование?
Для начала давайте разберёмся в двух словах, что же такое метилирование, не особо углубляясь в науку. Метилирование – это химический процесс присоединения к ДНК метильной группы (см. рисунок выше). В ДНК человека есть регионы, которые гипер метилированы, а есть наоборот. Эти регионы как кнопочки. Если их гипо метилировать, то они включаются, если гипер метилировать, то они выключаются.
Гиперметилирование или гипометилирование, как бы, выключают и включают активность определённых генов. Активность гена каспазы 3 CASP3 вызывает смертельную болезнь Альцгеймера, в то время как активность другого гена рецептора интерлейкина IL1R2 наоборот защищает от болезней сердца.
Метилирование — это очень сложный процесс. Очень важен баланс. Если не глушить транспозоны — они вызовут мутацию и рак. С другой стороны, гиперметилирование может отключить «стражи» генома и тоже вызвать рак. Также метилирование выключает теломеразу, которая отвечает за длину теломеров. Так что подход предлагающий грубо увеличить в питании доноры метильных групп — это путь в одну сторону — выключаем активность всех генов подряд, не разбираясь полезно ли это или нет. Проблема не в донорах метильных групп, а в регуляции ферментов метилаз.
- http://en.wikipedia.org/wiki/Methylation#Cancer
Конечно, можно и управлять активностью таких генов извне, но для этого нужно тщательно проанализировать геном конкретного человека, а не слепо употреблять дополнительные доноры метильных групп , что может наоборот запускать опасное заболевание!!!
Как показывают научные исследования — метилирование ДНК играет важную роль в поддержании длины теломеров, а длина теломеров влияет на продолжительность жизни.
- http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16565708
Так, например, длина теломеров лейкоцитов человека связана с уровнем метилирования ДНК, а длина теломеров лейкоцитов человека положительно коррелирует с продолжительностью жизни.
- http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24828261
Метилирование определяет возникновение или исчезновение многих раковых опухолей, а также используется для лечения рака.
- http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11932355
- http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19375218
- http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25682873
С возрастом процессы метилирования становятся нестабильными. И те гены, которые были заблокированы в молодости, могут активизироваться в старости и наоборот. Пока мы молоды, в нашем организме работают белки защитники, которые не дают опухолям развиваться. По мере старения гены, кодирующие такие белки, «выключаются», а организм остается незащищённым и не может противостоять раку.
Нужны ли доноры метильных групп в таблетках?
Доноры метильных групп и старение человека
Для того чтобы метилирование было возможно необходимы доноры метильных групп . Многие фармацевтические компании спекулирует на этом, продавая биологически активные добавки. Но давайте разберёмся, что же такое доноры метильных групп .
Основным таким донором в наших клетках выступает кофермент S-аденозилметионин. Для его синтеза наш организм использует метилсульфонилметан, бетаин, метионин и холин.
Для процесса синтеза этого кофермента важно присутствие витаминов В12 и В6, а также фолиевой кислоты.
Как показывают исследования, основные источники доноров метильных групп мы получаем из пищи. Это метионин и холин . При их дефиците наступает преждевременное старение и рак:
- www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7879734
А дефицит холина, кстати, повышает уровень гомоцистеина. Повышенный уровень гомоцистеина — это одна из причин заболеваний сердца и сосудов, а также старения человека .
- www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19155587
Может показаться, что давайте просто загрузим в свой организм доноры метильных групп про запас. Мало ли чего. И исследования показывают, что употребление добавок доноров метильных групп у мышей имеет позитивные последствия.
- http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4099513/
- http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25704122
Но последние данные свидетельствуют о том, что высокий уровень потребления доноров метильных групп также может иметь пагубное воздействие и даже увеличивать уровень смертности :
- http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25841986
- http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25121505
Метионина и холина достаточно много в нашем рационе питания. Более того. И метионин, и фолиевая кислота, и холин могут взаимозаменять друг друга как доноры метильных групп . Поэтому получить полный их совместный дефицит не так просто
- http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12163687
И ещё факт — фолиевая кислота повышает уровень бетаина. А сегодня модно специально употреблять бетаин в таблетках. А фолиевая кислота есть в нашем рационе питания
- www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15941890
Роль витаминов В12 и В6 в метилировании
Метионин отдаёт метильную группу и превращается в гомоцистеин. Витамин В 12 участвует в обратном синтезе гомоцистеина в метионин. А витамин В6 участвует в превращении гомоцистеина в цистеин. В противном случае (при дефиците этих витаминов в организме) гомоцистеин выбрасывается в кровь, вызывая заболевания сердечно-сосудистой системы, а также нарушаются процессы метилирования.
Существуют доказательства чёткой связи между витаминами В12, В6 и метилированием ДНК. Наш организм сам решает, что нужно метилировать, а что нужно недометилировать. Поэтому лучшее, что мы можем сделать в домашних условиях без анализа своего генома — это обеспечить наш организм достаточным количеством витаминов В12 и В6.
- www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12964806
Выводы:
- Употребление дополнительных источников доноров метильных групп может спровоцировать опасные заболевания и повысить уровень смертности. Нет никаких доказательств о положительном влиянии дополнительного употребления этих веществ.
- Лучшее, что мы можем сделать для оптимизации процессов метилирования в домашних условиях без анализа своего генома — это обеспечить наш организм достаточным количеством витаминов В12 и В6
Еженедельно в мире появляются значимые открытия в вопросах старения и продления жизни. Чтобы ничего не пропустить и всегда быть в курсе самых эффективных способов сохранить здоровье и продлить жизнь, предлагаем Вам подписаться на рассылку новых статей блога.
Свойства и синтез
Метионин по своим свойствам является типичной алифатической аминокислотой, метилсульфидный фрагмент при восстановлении красным фосфором в йодистоводородной кислоте деметилируется с образованием гомоцистеина ; в мягких условиях окисляется до метионинсульфоксида, под действием перекиси водорода, хлорной кислоты и других сильных окислителей - до соответствующего сульфона .
Первоначально в промышленности метионин выделяли из гидролизатов казеина, однако в настоящее время метионин получают синтетически. Промышленный синтез DL-метионина осуществляют исходя из акролеина. На первой стадии присоединением метилмеркаптана к акролеину синтезируют 3-метилтиопропионовый альдегид:
Роль в питании
Метил-метионин-сульфоний (в фармакологии известен как «метиосульфония хлорид »), иногда условно называемый «витамином U» (от лат. ulcus - язва) , обладает выраженным цитопротективным действием на слизистую желудка и двенадцатиперстной кишки , способствует заживлению язвенных и эрозивных поражений слизистой желудка и двенадцатиперстной кишки.
Метионин в радиологии
Метионин, меченый углеродом 11, обладает свойством избирательно накапливаться в опухолевой ткани. Это позволяет использовать его в качестве радиофармпрепарата при онкологических исследованиях головного мозга.
Напишите отзыв о статье "Метионин"
Примечания
|
||||||||||||||
|
||||||||||||||||||
Отрывок, характеризующий Метионин
Всех братьев, которых он знал, он подразделял на четыре разряда. К первому разряду он причислял братьев, не принимающих деятельного участия ни в делах лож, ни в делах человеческих, но занятых исключительно таинствами науки ордена, занятых вопросами о тройственном наименовании Бога, или о трех началах вещей, сере, меркурии и соли, или о значении квадрата и всех фигур храма Соломонова. Пьер уважал этот разряд братьев масонов, к которому принадлежали преимущественно старые братья, и сам Иосиф Алексеевич, по мнению Пьера, но не разделял их интересов. Сердце его не лежало к мистической стороне масонства.Ко второму разряду Пьер причислял себя и себе подобных братьев, ищущих, колеблющихся, не нашедших еще в масонстве прямого и понятного пути, но надеющихся найти его.
К третьему разряду он причислял братьев (их было самое большое число), не видящих в масонстве ничего, кроме внешней формы и обрядности и дорожащих строгим исполнением этой внешней формы, не заботясь о ее содержании и значении. Таковы были Виларский и даже великий мастер главной ложи.
К четвертому разряду, наконец, причислялось тоже большое количество братьев, в особенности в последнее время вступивших в братство. Это были люди, по наблюдениям Пьера, ни во что не верующие, ничего не желающие, и поступавшие в масонство только для сближения с молодыми богатыми и сильными по связям и знатности братьями, которых весьма много было в ложе.
Пьер начинал чувствовать себя неудовлетворенным своей деятельностью. Масонство, по крайней мере то масонство, которое он знал здесь, казалось ему иногда, основано было на одной внешности. Он и не думал сомневаться в самом масонстве, но подозревал, что русское масонство пошло по ложному пути и отклонилось от своего источника. И потому в конце года Пьер поехал за границу для посвящения себя в высшие тайны ордена.
Летом еще в 1809 году, Пьер вернулся в Петербург. По переписке наших масонов с заграничными было известно, что Безухий успел за границей получить доверие многих высокопоставленных лиц, проник многие тайны, был возведен в высшую степень и везет с собою многое для общего блага каменьщического дела в России. Петербургские масоны все приехали к нему, заискивая в нем, и всем показалось, что он что то скрывает и готовит.
Назначено было торжественное заседание ложи 2 го градуса, в которой Пьер обещал сообщить то, что он имеет передать петербургским братьям от высших руководителей ордена. Заседание было полно. После обыкновенных обрядов Пьер встал и начал свою речь.
– Любезные братья, – начал он, краснея и запинаясь и держа в руке написанную речь. – Недостаточно блюсти в тиши ложи наши таинства – нужно действовать… действовать. Мы находимся в усыплении, а нам нужно действовать. – Пьер взял свою тетрадь и начал читать.
«Для распространения чистой истины и доставления торжества добродетели, читал он, должны мы очистить людей от предрассудков, распространить правила, сообразные с духом времени, принять на себя воспитание юношества, соединиться неразрывными узами с умнейшими людьми, смело и вместе благоразумно преодолевать суеверие, неверие и глупость, образовать из преданных нам людей, связанных между собою единством цели и имеющих власть и силу.
«Для достижения сей цели должно доставить добродетели перевес над пороком, должно стараться, чтобы честный человек обретал еще в сем мире вечную награду за свои добродетели. Но в сих великих намерениях препятствуют нам весьма много – нынешние политические учреждения. Что же делать при таковом положении вещей? Благоприятствовать ли революциям, всё ниспровергнуть, изгнать силу силой?… Нет, мы весьма далеки от того. Всякая насильственная реформа достойна порицания, потому что ни мало не исправит зла, пока люди остаются таковы, каковы они есть, и потому что мудрость не имеет нужды в насилии.
«Весь план ордена должен быть основан на том, чтоб образовать людей твердых, добродетельных и связанных единством убеждения, убеждения, состоящего в том, чтобы везде и всеми силами преследовать порок и глупость и покровительствовать таланты и добродетель: извлекать из праха людей достойных, присоединяя их к нашему братству. Тогда только орден наш будет иметь власть – нечувствительно вязать руки покровителям беспорядка и управлять ими так, чтоб они того не примечали. Одним словом, надобно учредить всеобщий владычествующий образ правления, который распространялся бы над целым светом, не разрушая гражданских уз, и при коем все прочие правления могли бы продолжаться обыкновенным своим порядком и делать всё, кроме того только, что препятствует великой цели нашего ордена, то есть доставлению добродетели торжества над пороком. Сию цель предполагало само христианство. Оно учило людей быть мудрыми и добрыми, и для собственной своей выгоды следовать примеру и наставлениям лучших и мудрейших человеков.
«Тогда, когда всё погружено было во мраке, достаточно было, конечно, одного проповедания: новость истины придавала ей особенную силу, но ныне потребны для нас гораздо сильнейшие средства. Теперь нужно, чтобы человек, управляемый своими чувствами, находил в добродетели чувственные прелести. Нельзя искоренить страстей; должно только стараться направить их к благородной цели, и потому надобно, чтобы каждый мог удовлетворять своим страстям в пределах добродетели, и чтобы наш орден доставлял к тому средства.
«Как скоро будет у нас некоторое число достойных людей в каждом государстве, каждый из них образует опять двух других, и все они тесно между собой соединятся – тогда всё будет возможно для ордена, который втайне успел уже сделать многое ко благу человечества».
Речь эта произвела не только сильное впечатление, но и волнение в ложе. Большинство же братьев, видевшее в этой речи опасные замыслы иллюминатства, с удивившею Пьера холодностью приняло его речь. Великий мастер стал возражать Пьеру. Пьер с большим и большим жаром стал развивать свои мысли. Давно не было столь бурного заседания. Составились партии: одни обвиняли Пьера, осуждая его в иллюминатстве; другие поддерживали его. Пьера в первый раз поразило на этом собрании то бесконечное разнообразие умов человеческих, которое делает то, что никакая истина одинаково не представляется двум людям. Даже те из членов, которые казалось были на его стороне, понимали его по своему, с ограничениями, изменениями, на которые он не мог согласиться, так как главная потребность Пьера состояла именно в том, чтобы передать свою мысль другому точно так, как он сам понимал ее.
По окончании заседания великий мастер с недоброжелательством и иронией сделал Безухому замечание о его горячности и о том, что не одна любовь к добродетели, но и увлечение борьбы руководило им в споре. Пьер не отвечал ему и коротко спросил, будет ли принято его предложение. Ему сказали, что нет, и Пьер, не дожидаясь обычных формальностей, вышел из ложи и уехал домой.
На Пьера опять нашла та тоска, которой он так боялся. Он три дня после произнесения своей речи в ложе лежал дома на диване, никого не принимая и никуда не выезжая.
В это время он получил письмо от жены, которая умоляла его о свидании, писала о своей грусти по нем и о желании посвятить ему всю свою жизнь.
В конце письма она извещала его, что на днях приедет в Петербург из за границы.
Вслед за письмом в уединение Пьера ворвался один из менее других уважаемых им братьев масонов и, наведя разговор на супружеские отношения Пьера, в виде братского совета, высказал ему мысль о том, что строгость его к жене несправедлива, и что Пьер отступает от первых правил масона, не прощая кающуюся.
В это же самое время теща его, жена князя Василья, присылала за ним, умоляя его хоть на несколько минут посетить ее для переговоров о весьма важном деле. Пьер видел, что был заговор против него, что его хотели соединить с женою, и это было даже не неприятно ему в том состоянии, в котором он находился. Ему было всё равно: Пьер ничто в жизни не считал делом большой важности, и под влиянием тоски, которая теперь овладела им, он не дорожил ни своею свободою, ни своим упорством в наказании жены.
Экология потребления.Обсуждение любых вопросов здоровья должно быть с осознанием нелинейности биологических процессов, с пониманием того, что один и тот же принцип или вещество может вести себя по разному в зависимости от режима использования
Обсуждение любых вопросов здоровья должно быть с осознанием нелинейности биологических процессов, с пониманием того, что один и тот же принцип или вещество может вести себя по разному в зависимости от режима использования, индивидуальных особенностей и множества других аспектов. Поэтому часто обсуждение “пользы” самой по себе вовсе лишено смысла. В этой заметке я расскажу про метиониновый парадокс.
Почему парадокс?
Традиционно метионин относят к антиоксидантам и факторам, предотвращающим старение. Но в то же время ограничение его содержания в пище приводит к увеличению продолжительности жизни. Как это происходит? Давайте разберемся. Единого мнения по этому вопросу пока нет, но необходимо учитывать, что, во-первых, антиоксиданты в избытке являются прооксидантами, во-вторых, метионин - затравочная аминокислота в биосинтезе любого белка, а снижение валового синтеза белка экономит энергию на процессы репарации и стрессоустойчивости.
С одной стороны, метионин это - незаменимая алифатическая серосодержащая аминокислота, которая жизненно необходима для здоровья человека. Метионин не синтезируется в организме человека и поэтому единственный естественный путь пополнения запасов этой аминокислоты является диета, содержащая продукты питания богатые метионином . Также метионин является источником серы при биосинтезе цистеина. Метионин также служит в организме донором метильных групп (в составе S-аденозил-метионина) при биосинтезе холина, адреналина. Достаточное количество метионина является одним из важнейших факторов для начала синтеза новых белков в организме. Если метионина недостаточно, то скорость синтеза белков падает.
С другой стороны, оказалось, что аминокислота метионин, а также аминокислоты БЦАА (лейцин, изолейцин и валин) стимулируют активность сигнального белка - киназы TOR. Активность белка киназы TOR сокращает продолжительность жизни из-за того, что этот белок активизирует процессы синтеза новых белков в оргазме в ущерб «утилизации» старых, которые просто засоряют клетку. Повышенное содержание старых повреждённых белков приводит к ускоренному старению клеток организма. Получается, что снижение в рационе питания метионина существенно продлевают жизнь человека. Как оказалось высокий уровень метионина в питании сокращает продолжительность жизни, провоцирует ожирение (прямой фактор инсульта и инфаркта), повышает чувствительность рецепторов клеток организма к инсулину (провоцирует сахарный диабет и атеросклероз), повышаю уровень сахара в крови. Диеты с низким содержанием метионина показывают удивительные результаты. Они уменьшают риск развития ряда заболеваний и удлиняют продолжительность жизни. Давайте разберемся с этим парадоксом!
Продление жизни и низкометиониновая диета.
Ученые из мексиканского онкологического центра Oasis of Hope Hospital недавно опубликовали обзор, в котором предлагают использовать ограничение потребления метионина (ОПМ) в качестве стратегии для продления жизни.
Недавние исследования показали, что ограничение потребления метионина с пищей увеличивало среднюю и максимальную продолжительность жизни у крыс и мышей. При этом эффекты анти-старения были схожи с таковыми при ограничении калорийности питания, включая подавление продукции активных форм кислорода (АФК) в митохондриях.
Обнаружено, что ограничение потребления метионина приводит к снижению в плазме крови уровней инсулина, ИФР1, глюкозы и тиреоидных гормонов. Кроме того, у мышей, получавших ограниченный рацион, снижались возрастные изменения, такие как помутнение хрусталика, изменения субпопуляций Т-лимфоцитов и оксидативный стресс в печени. И эффекты ограничения потребления метионина не связаны с ограничением потребления калорий. Часть эффектов ОПМ связана со снижением синтеза ИФР1 в печени. Но у грызунов снижение потребления любой незаменимой аминокислоты вызывает подобный эффект.
Метионин, как мы уже говорили, является донором метильных групп, а также является предшественником таурина, полиаминов, глутатиона и сульфатов. Часть этих функций может восполнить цистеин, поэтому диеты с ОПМ не содержат цистеин и большинство других заменимых аминокислот. Механизм увеличения продолжительности жизни при ограничении потребления других аминокислот пока не ясен. Другим эффектом ОПМ является снижение синтеза АФК в дыхательной цепи митохондрий, что приводит к снижению оксидативного повреждения митохондриальной ДНК и белков.
Переизбыток метионина в организме.
Чем еще опасен переизбыток метионина в организме? Как мы уже говорили, метионин является донором метильных групп в организме, эта функция осуществляется им в форме S-аденозил-метионина (SAM, гептрал). Избыточное метилирование может быть фактором, приводящим к развитию болезни Паркинсона (БП)- тяжелого возраст-ассоциированного заболевания. Инъекции SAM в мозг крысы приводили к изменениям, схожими с БП. Гидролиз сложноэфирной связи между метильной группой и метилированным белком приводит к образованию метанола. Метанол окисляется до формальдегида, который в свою очередь окисляется до муравьиной кислоты.
В Департаменте Неврологии Meharry Medical College ученые занимаются исследованием роли SAM в продукции этих токсичных веществ в мозге крыс и их токсичность для клеточной линии PC12, которая используется как модель дифференцировки нервной ткани. Они определили, что SAM усиливает образование метанола, формальдегида и муравьиной кислоты в зависимости от концентрации и времени действия. Кроме того, формальдегид наиболее токсичен для клеток PC12 в исследованиях на культуре клеток, из этого можно сделать вывод, что формальдегид, который образуется в организме, может приводить к повреждению нейронов в условиях избыточного метилирования.
Субтоксические концентрации формальдегида снижают экспрессию тирозингидроксилазы, лимитирующего фактора синтеза допамина. Формальдегид более токсичен для катехоламинергических клеток PC12, чем для клеток глиомы C6, что свидетельствует о том, что нейроны более чувствительны к воздействию формальдегида, чем глия. На основании полученных результатов был сделан вывод: избыточное метилирование белков вовлечено в возникновение SAM-индуцированных БП-подобных изменений и процесс старения, этот процесс связан с токсическим действием формальдегида.
Метионин и опухолевые заболевания.
Как известно, в раковых клетках идет интенсивный синтез белка. Поэтому низкометиониновая диета обладает способностью замедлять рост опухолей и делать их более чувствительными к терапии. Безметиониновая диета улучшала ответ тройного негативного рака молочной железы в эксперименте на мышах. Сотрудники Университета Висконсина (University of Wisconsin) опубликовали в журнале Clinical Cancer Research результаты своей работы, в которой доказано, что лишение опухолевых клеток некоторых питательных веществ, возможное при помощи диеты, повышает чувствительность новообразования к таргетным препаратам.
Существуют клинические данные о том, что диета с низким содержанием метионина улучшает течение некоторых онкологических заболеваний. Механизмы этого явления неизвестны. Было показано, что недостаток метионина повышает активность сигналов, связанных с рецептором TRAIL-R2. Авторы данной работы проверили, будет ли метиониновый стресс увеличивать чувствительность клеток рака молочной железы к проапоптотическим агонистам TRAIL-R2.
В культуре клеток тройного негативного рака молочной железы, обедненной метионином, было обнаружено повышение экспрессии гена рецептора TRAIL-R2. Это означало повышение чувствительности клеток к агонисту рецептора, который при активации вызывал апоптоз. Было подтверждено, что у здоровых клеток такой эффект дефицита метионина не проявляется. Таким образом, можно избирательно повысить чувствительность опухолевых клеток к агонисту TRAIL-R2.
«Результаты показали, что нехватка метионина оказывает специфический эффект на молекулярные пути, отвечающие за гибель клеток. Уязвимость раковых клеток к лечению, воздействующему на эти пути, таким образом, повышается» , – объясняет д-р Крайнз. «Эта находка действительно впечатляет, т.к. она означает, что соблюдение специальной диеты может повысить эффективность таргетной терапии». И человек, и грызуны способны переносить отсутствие метионина в течение некоторого времени. В эксперименте мышам на обедненной метионином диете с пересаженными опухолями тройного негативного рака молочной железы вводили антитело, связывающееся с рецептором TRAIL-R2. Сочетание изменений питания и препарата было значительно эффективней только лекарственной терапии.
Кстати, наверняка вы знаете, что некоторые животные могут выявить рак обнюхиванием. Дело в том, что раковые клетки, потребляя большие количества метионина, выделяют серные газы, которые и улавливают своим обонянием собаки, натренированные на "запах рака". Собаки определяют рак легких, нюхая дыхание, рак кожи - нюхая кожу, рак толстой кишки, рак мочевых путей, нюхая выделения тех органов.
Высокий уровень гомоцистеина.
Низкометиониновая диета также рекомендуется людям с высоким уровнем гомоцистеина, чаще всего это бывает при мутациях некоторых генов. Метионин не образуется в организме человека, а поступает только с пищей. Тем, у кого есть мутации в генах фолатного цикла (MTHFR, MTR, MTRR), и у кого повышен уровень гомоцистеина, следует избегать продуктов с высоким содержанием метионина, т.к. он повышает гомоцистеин. Но про гомоцистеин будет отдельный разговор.
Ключ к пониманию действия метионина.
Таким образом, влияние метионина на продолжительность жизни зависит от активности особого сигнального белка – киназы TOR, которая в ответ на поступление в клетку аминокислот и ростовых сигналов активирует процессы биосинтеза собственных белков организма и подавляет их утилизацию (аутофагию).
Метионин – аминокислота, с которой начинается биосинтез каждого белка, и ее недостаток неизбежно замедляет белковый обмен и стимулирует аутофагию. Организм интенсивнее освобождается от белков с повреждениями и прочего мусора. С другой стороны, чем меньше образуется в клетке белков, тем лучше вспомогательные системы клетки справляются с укладкой пространственной структуры уже имеющихся белков. А вот при высоком уровне биосинтеза белка возникающий «хаос» может повредить или даже убить клетку, ускоряя старение организма.
Еще несколько аминокислот – лейцин, изолейцин и валин – также стимулируют функцию киназы TOR. Аминокислоты валина больше всего в белке говядины, курицы, горохе, яйце; изолейцином богаты молоко, мясо и яйца; лейцином – молоко, овес, кукуруза.
Помимо увеличения максимальной продолжительности жизни, низкометиониновая диета у млекопитающих снижает риск ожирения, повышает устойчивость к болезням печени, снижает уровни инсулина и инсулиноподобного фактора роста и гормонов щитовидной железы.
Решение парадокса.
Поэтому решение парадокса в следующем: чем старше человек, тем больше он должен быть вегетерианцем. Полное ограничение метионина крайне нежелательно, ведь это незаменимая аминокислота, жизненно важная для работы многих систем организма!
Но этот процесс тоже должен быть разумным, чему мы должны поучится у наших предков: если в среднем сложить все посты, то приблизительно половину всего времени наши предки были вегетерианцами, а половину - мясоедами. Разумный подход. Полное веганство не является здоровым питанием, а при низкой диетическоей осведомленности оно способно причинить серьезный вред. Избыток красного мяса, овощей и поничиков - все плохо.
Соблюдайте умеренность - это лучшая стратегия, которая берет начало еще со времен охотников-собирателей. Растительная пища, которую собирали преимущественно женщины, была каждый день. А вот мясо, которое добывали преимущественно мужчины на охоте, было далеко не каждый день. Поэтому мясная пища была у наших предков редкой, но обильной.
Также, когда речь идет о метионине, очень важен контекст питания. Очень часто дело не просто в количестве метионина (см. рисунок внизу), а в том, как он метаболизируется в организме. Поэтому у человека, потребляющего мясо с достаточным количеством овощей, метионин будет метаболизироваться лучше, чем у строгого вегана с дефицитом витамина В 12. Негативные свойства метионина проявляются сильнее всего при дефиците ряда витаминов, особенно фолиевой кислоты и витаминов В6 и особенно В12, а также холина и глицина. Эти соединения находятся в достаточном количестве и в животных продуктах питания. Поэтому фокусируйтесь на разнообразии питания, чтобы обеспечить себе сбалансированный рацион.
Практика низкометиониновой диеты.
Несмотря на научное название, низкометиониновая диета известна всем с давних пор. Наименьшее количество метионина содержат растительные белки, а наибольшее – животные.
Поэтому чем медленнее растет человек, тем меньше ему в рационе нужно метионина. Поэтому с 30 лет следует ограничивать мясные и молочные продукты, с 50 еще сильнее ограничить их поступление. Это ограничение не обязательно должно быть постоянным, так же эффективно временное ограничение (пост). Животные белки (мясо, птицу, рыбу) стоит ограничить, частично (но не полностью!) заменив их растительными.
Кстати, такое соотношение белков уже показало себя на практике: знаменитое долгожительство населения острова Окинава связывают с характерной для этого острова одноименной диетой, которая является и низкокалорийной, и содержит малое количество животного белка. Овощи и фрукты имеют минимальное содержание метионина (до 10 мг)
| Низкометиониновая диета |
По ряду причин добровольное ограничение питания никогда не будет пользоваться широкой популярностью у людей, но его может заменить ограничение потребления метионина, что может быть достигнуто использованием преимущественно (но не полностью!) вегетарианской диеты с низким содержанием аминокислоты. Напомню, что для терапевтического эффекта можно делать пост или вегетерианские 2-3 дня в неделю. Растительные белки, особенно из бобовых и орехов, содержат меньше метионина, чем животные белки. Кроме того, общее содержание белка в растительных продуктах ниже, чем в продуктах животного происхождения. о публиковано
