Podstawy ograniczania aminokwasów

W białku spożywczym aminokwasy , które są stosunkowo niewystarczające w stosunku do potrzeb organizmu człowieka i ich proporcjonalny stosunek, nazywane są aminokwasami ograniczającymi. Aminokwas ograniczający odnosi się do aminokwasu, którego stosunek ilości niezbędnych aminokwasów zawartych w określonej paszy lub racji pokarmowej do ilości niezbędnych aminokwasów białkowych wymaganych przez zwierzęta jest niski. Niedobór tych aminokwasów ogranicza dostępność innych niezbędnych i nieistotnych aminokwasów.

W procesie wchłaniania, trawienia i wykorzystania aminokwasy potrzebują określonego stosunku, aby zostały w pełni wchłonięte i wykorzystane. Kiedy określony aminokwas w danym produkcie spożywczym jest daleki od osiągnięcia tego stosunku, niezależnie od tego, jak wysoka jest zawartość białka, nie będzie on w stanie wykorzystać swoich zalet. Aminokwas ten jest aminokwasem ograniczającym. Na przykład metionina w fasoli i lizyna w zbożach są ich odpowiednimi aminokwasami ograniczającymi.

Najniższy aminokwas jest również znany jako pierwszy aminokwas ograniczający. Zgodnie z analogią niskiego stopnia istnieje drugi aminokwas restrykcyjny, trzeci aminokwas restrykcyjny i tak dalej. Niektórych aminokwasów na ogół brakuje w paszy i nie mogą one zostać przekształcone ani zsyntetyzowane przez żaden aminokwas, co ogranicza odżywienie białka. W przypadku kaczek niosek pierwszym aminokwasem ograniczającym jest metionina, drugim aminokwasem ograniczającym jest lizyna, a trzecim aminokwasem ograniczającym jest tryptofan. Na przykład w określonej diecie inne aminokwasy są obfite, ale metionina może zaspokoić tylko 60% zapotrzebowania, a wszystkie aminokwasy mogą wykorzystać tylko 60%. Pozostałe 40% ulega deaminacji w wątrobie i syntezie w mocznik, który jest wydalany z moczem, co powoduje marnowanie białka.

Lizyna, metionina lub tryptofan są często określane jako pierwszy, drugi i trzeci aminokwas ograniczający w białku paszowym. Wykorzystanie innych aminokwasów i wartość biologiczna białek są ograniczone. Przy formułowaniu diety w pierwszej kolejności uwzględniane jest zapotrzebowanie na pierwszy, drugi i trzeci aminokwas ograniczający. Poniżej znajduje się krótkie wprowadzenie do metabolizmu trzech aminokwasów ograniczających:

Lizyna

Lizyna jest metabolizowana w organizmie do produkcji glutarylo-CoA (acetoacetylo-CoA). Dalszy metabolizm acetoacetylo-CoA może mieć dwa wyjścia, jednym jest wytwarzanie acetylo-CoA, a drugim jest wytwarzanie niewielkiej ilości Q-ketoglutaranu, który bierze udział w metabolizmie.

Metionina (aminokwas zawierający siarkę)

U zwierząt gospodarskich i drobiu występują trzy aminokwasy zawierające siarkę, a mianowicie cysteina, cystyna i metionina (metionina), które są ostatecznie metabolizowane do tauryny. Aminokwasy zawierające siarkę mogą podczas katabolizmu wytwarzać pirogronian, są więc aminokwasami wytwarzającymi cukier, a zawarta w nich siarka jest utleniana do kwasu siarkowego, dlatego podczas rozkładu białka powstaje kwas siarkowy.

Tryptofan

Po utlenieniu i dekarboksylacji tryptofan przekształca się w 5-hydroksytryptaminę, która występuje w tkance mózgowej, a także w niewielkiej ilości w przewodzie pokarmowym i krwi. Jego fizjologiczną funkcją jest zwężanie mikronaczyń i zwiększanie ciśnienia krwi, jest także neuroprzekaźnikiem. Rozregulowanie metabolizmu tryptofanu może powodować dysfunkcję układu nerwowego. Po utlenieniu tryptofanu można go również przekształcić w kwas nikotynowy. Niacyna jest prekursorem syntezy dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego (NAD) i fosforanu dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego (NADP). NAD i NADP to koenzym dehydrogenazy beztlenowej, który bierze udział w różnych reakcjach redoks w organizmie.

Aminokwasami ograniczającymi szeroko stosowanymi w przemyśle paszowym są głównie metionina i lizyna. Ponadto tryptofan, treonina , walina itp. są również wykorzystywane do produkcji mieszanek paszowych.