نیازها و ضروری بودن اسیدهای آمینه

اسیدهای آمینه واحدهای سازنده پروتئین هستند و تنها برخی از آنها توسط بدن انسان قابل سنتز می‌باشند. آنهایی که قابل سنتز نیستند، یعنی اسیدهای آمینه ضروری یا غیرقابل جایگزین، باید از طریق رژیم غذایی تأمین شوند. به همین دلیل، نیازهای اسید آمینه، و نه صرفاً پروتئین، در نهایت کفایت تغذیه‌ای یک رژیم غذایی را تعیین می‌کنند.

Definition

اسید آمینه ضروری (غیرقابل جایگزین) اسید آمینه‌ای است که اسکلت کربنی آن توسط بدن انسان قابل سنتز نیست و بنابراین باید از طریق رژیم غذایی تأمین شود؛ نیازهای اسید آمینه، مقادیر مصرفی این اسیدهای آمینه غیرقابل جایگزین هستند که برای حمایت از سنتز پروتئین و عملکرد متابولیک در یک فرد سالم لازم است.

Scope

این موضوع شامل طبقه‌بندی اسیدهای آمینه به عنوان غیرقابل جایگزین (ضروری)، قابل جایگزین (غیرضروری) و مشروطاً غیرقابل جایگزین، مبنا و بیان نیازهای فردی اسید آمینه، و چگونگی تأثیر الگوهای اسید آمینه بر ارزیابی کیفیت پروتئین است. این مطلب جنبه آموزشی-مرجع دارد و توصیه‌های فردی در مورد مصرف یا مکمل‌ها را ارائه نمی‌دهد.

Core questions

• کدام اسیدهای آمینه ضروری هستند و چرا بدن نمی‌تواند آنها را بسازد؟
• چه چیزی اسیدهای آمینه ضروری، غیرضروری و مشروطاً ضروری را از یکدیگر متمایز می‌کند؟
• نیازهای فردی اسید آمینه چگونه تعیین و بیان می‌شوند؟
• الگوهای نیاز اسید آمینه چگونه زیربنای امتیازدهی کیفیت پروتئین هستند؟
• چه زمانی یک اسید آمینه که معمولاً غیرضروری است، می‌تواند مشروطاً ضروری شود؟

Key concepts

• اسیدهای آمینه غیرقابل جایگزین (ضروری)
• اسیدهای آمینه قابل جایگزین (غیرضروری)
• اسیدهای آمینه مشروطاً غیرقابل جایگزین
• الگوی نیاز اسید آمینه (الگوی امتیازدهی)
• اسید آمینه محدودکننده
• روش اکسیداسیون اسید آمینه شاخص

Mechanisms

بدن انسان می‌تواند برخی اسیدهای آمینه را از سایر سوبستراها سنتز کند، اما فاقد مسیرهای لازم برای ساخت اسکلت‌های کربنی اسیدهای آمینه غیرقابل جایگزین (مانند لیزین، متیونین، ترئونین، تریپتوفان و اسیدهای آمینه شاخه‌دار) است که باید از پروتئین غذایی تأمین شوند. اسیدهای آمینه قابل جایگزین می‌توانند به صورت درون‌زا تولید شوند، در حالی که اسیدهای آمینه مشروطاً غیرقابل جایگزین زمانی به نیازهای غذایی تبدیل می‌شوند که سنتز آنها توسط وضعیت فیزیولوژیکی یا عرضه پیش‌ساز محدود شود (wu-2009). نیازها برای اسیدهای آمینه غیرقابل جایگزین فردی با روش‌هایی از جمله تعادل نیتروژن و مطالعات اکسیداسیون اسید آمینه تخمین زده می‌شوند، سپس به عنوان یک الگوی نیاز بیان می‌شوند که به عنوان مرجعی برای امتیازات کیفیت پروتئین نیز عمل می‌کند (faowhounu-2007, iom-2005). اسید آمینه‌ای که نسبت به این الگو در کمترین میزان عرضه قرار دارد، اسید آمینه محدودکننده برای یک پروتئین معین است.

Clinical relevance

الگوهای نیاز اسید آمینه مرجعی هستند که کیفیت پروتئین رژیم غذایی بر اساس آن قضاوت می‌شود و در ارزیابی رژیم‌های غذایی ترکیبی و گیاهی و در آموزش تغذیه در مورد پروتئین‌های مکمل استفاده می‌شوند (young-pellett-1994, faowhounu-2007). این مدخل جنبه آموزشی-مرجع دارد و نحوه تعریف و اندازه‌گیری ضروری بودن و نیازها را توضیح می‌دهد؛ توصیه‌های خاصی در مورد مصرف اسید آمینه یا مکمل‌ها برای افراد ارائه نمی‌دهد.

History

طبقه‌بندی اسیدهای آمینه به عنوان ضروری یا غیرضروری از طریق مطالعات تغذیه انسانی و حیوانی در اواسط قرن بیستم، به ویژه کار ویلیام کامینگ رز در تعریف اسیدهای آمینه غیرقابل جایگزین و نیازهای آنها، ایجاد شد. تخمین‌های نیاز بعداً با روش‌های ایزوتوپ پایدار و اکسیداسیون اسید آمینه اصلاح شدند و توسط مشاوره‌های تخصصی که الگوهای مرجع مورد استفاده در ارزیابی کیفیت پروتئین را تعیین کردند، تثبیت شدند (faowhounu-2007, iom-2005, wu-2009).

Debates

نیازهای فردی اسید آمینه تا چه حد دقیق شناخته شده‌اند؟

تخمین‌های به دست آمده از تعادل نیتروژن و از روش‌های اکسیداسیون اسید آمینه گاهی اوقات متفاوت بوده‌اند، و الگوهای مرجع با اصلاح مقادیر نیاز توسط روش‌های ردیاب جدیدتر بازنگری شده‌اند، بنابراین ارقام دقیق برای برخی اسیدهای آمینه غیرقابل جایگزین همچنان در دست ارزیابی مداوم هستند.

Key figures

• William Cumming Rose
• Vernon Young
• Guoyao Wu
• Peter Pellett

Seminal works

• faowhounu-2007
• wu-2009
• young-pellett-1994

Frequently asked questions

چه چیزی یک اسید آمینه را ضروری می‌کند؟

یک اسید آمینه زمانی ضروری یا غیرقابل جایگزین است که بدن انسان نتواند اسکلت کربنی آن را با سرعتی کافی برای رفع نیازها سنتز کند، بنابراین باید از طریق پروتئین غذایی تأمین شود؛ اسیدهای آمینه باقی‌مانده غیرضروری هستند زیرا بدن می‌تواند آنها را بسازد.

اسید آمینه مشروطاً ضروری چیست؟

اسید آمینه مشروطاً ضروری اسید آمینه‌ای است که معمولاً غیرضروری است اما در شرایط خاصی مانند عدم بلوغ، بیماری یا محدودیت دسترسی به پیش‌ساز، زمانی که سنتز خود بدن نمی‌تواند با تقاضا همگام شود، به یک نیاز غذایی تبدیل می‌شود.