D-аспарагиновая кислота

Панангин

В кардиологии успешно используется панангин — препарат, содержащий калия аспарагинат и магния аспарагинат. Панангин показан при коронарной и сердечной недостаточности, явлениях переутомления, дефиците калия и магния в организме во время операций на сердце. Производится панангин фармацевтической промышленностью Венгрии. В настоящее время разработан аналогичный отечественный препарат аспаркам, содержащий, как и драже панангина, по 0,175 г магния аспарагината и калия аспарагината.

В лаборатории экспериментальной фармакологии Института геронтологии АМН в опытах на мышах доказано, что введение магния аспарагината в комплекс с органическими солями железа, меди, кобальта, марганца и цинка уменьшает токсичность этих микроэлементов. При воспроизведении у белых крыс постгеморрагической анемии (кровопотеря во всех случаях составляла 20% общего количества крови животного) отмечен одинаковый стимулирующий эффект различных сочетаний органических солей указанных металлов, используемых в биотических дозах. Под влиянием сочетания казеинатов меди, кобальта, марганца и лактата железа в постгеморрагическом периоде содержание гемоглобина и число эритроцитов нормализовались на 7-е сутки после острой кровопотери, а при добавлении к указанному комплексу магния аспарагината — на 4-е сутки.

Возникли вопросы или что-то непонятно? Спросите у редактора статьи — .

Полученные данные свидетельствуют, что магниевая соль аспарагиновой кислоты потенцирует способность незаменимых микроэлементов (железа, меди, кобальта, марганца и цинка) активизировать регенерацию гемопоэза. Результаты исследований позволили обосновать целесообразность сочетаний магния аспарагината с микродозами органических солей указанных металлов и создать полимикроэлементный препарат оркомин (комплекс органических соединений микроэлементов), который нормализует измененные при старении обменные процессы, активирует функцию печени и является эффективным антианемическим средством. Оркомин рекомендован к широкому медицинскому применению. Налаживается его промышленный выпуск.

Действие аспарагиновой кислоты

Как донатор азота в реакциях переаминирования аспарагиновая кислота важна в белковом обмене, участвует в одном из этапов синтеза мочевины, является предшественником биосинтеза в организме ряда аминокислот, пиримидиновых оснований, биологически активных соединений. Специфическое свойство аспарагиновой кислоты — ев способность переносить ионы К+ и Mg2+ внутрь клетки. По данным экспериментальных исследований, аспарагиновая кислота оказывает выраженное антигипоксическое действие. Так, у кроликов введение аминокислоты при кровопотере, осложненной гипотензией, способствовало активации окислительных процессов и снижению уровня аммиака в крови.

Аспарагиновая кислота повышает потребление кислорода пораженным миокардом, улучшает коллатеральное кровообращение сердца. У кроликов с экспериментальным инфарктом миокарда введение этой аминокислоты способствовало нормализации спектра и активности изоферментов переаминирования, увеличивало соотношение содержания ионов К+ и Na+ в сердечной мышце.

Аспарагиновая кислота оказывает выраженное детоксицирующее действие при отравлении животных эндотоксинами сальмонелл и кишечных палочек. Введение ее в течение 3 дней до отравления снижало гибель мышей в 3 раза, а однократное инъецирование через 30 мин после эндотоксина способствовало увеличению LD50 брюшнотифозного токсина (0,045 мг — в контроле, 0,215 мг — у опытных животных).

Аспарагиновая кислота обладает антиатгератогенным свойством. Она повышает устойчивость центральной нервной системы и выносливость организма мышей и собак в условиях эфирного и гексеналового наркоза отметили, что эта аминокислота предупреждает развитие абстиненции у крыс, которым вводят морфин.

При каких болезнях используют аспарагиновую кислоту?

При поражениях печени различной этиологии синтез белка в гепатоцитах нарушается

Поэтому проблема изыскания препаратов, стимулирующих синтез белка, является важной и актуальной. Этим свойством обладают глутаминовая и аспарагиновая кислоты

Сочетанное введение этих аминокислот активирует синтез белка, нуклеиновых кислот в печени интактных животных и пораженных четыреххлористым углеродом.

Внутрипортальное введение смеси аспарагиновой и глутаминовой кислот животным с экспериментальным каловым перитонитом также вызывает резкое увеличение синтеза белка, нуклеиновых кислот. Многократное введение этих аминокислот при каловом перитоните улучшает ферментативную деятельность печени, нормализует поглотительно-экскреторную ее функцию. Механизм гепатопротективного действия аспарагиновой кислоты заключается в усилении образования мочевины и стимуляции цикла Кребса, который является основным источником энергии для гепатоцитов. На основании проведенных опытов считают целесообразным рекомендовать комбинированное введение аспарагиновой, глутаминовой кислот больным с гепатоцеллюлярными повреждениями и печеночной недостаточностью.

Аспарагиновая кислота и ее производные снижают уровень аммиака в крови при заболеваниях печени, способствуя улучшению функционального состояния органа.

Являясь метаболитом, транспорт которого осуществляется в организме путем активного переноса, аспарагиновая кислота выполняет роль переносчика ионов К+, Na+, Mg2+ и др. Благодаря этим свойствам аспарагиновая кислота может служить основой для синтеза лекарств, применяемых в случаях необходимости ввода данных ионов внутрь клетки.

Неврология

Действие нейротрансмиттера

После деполяризации нейрона, D-аспартат высвобождается в синапс в Ca2 + зависимой манере, где он стимулирует постсинаптическую передачу нейронов; это подтверждает, что D-аспартат сам по себе является эндогенным нейромедиатором. Подобное выделение D-аспартата было отмечено в астроцитах и мозге крыс, особенно в гиппокампе, в ответ на стимуляцию K+.
D-аспартат также может быть субстратом для получения более известного нейротрансмиттера NMDA (N-метил-D-аспартата) через получение метильной группы от донора; как и NMDA, D-аспартат сам по себе может воздействовать на NMDA рецепторы с такой же эффективностью.
D-аспартат является одновременно формой запасания для возбуждающего нейротрансмиттера, и самим нейротрансмиттером.

Память

Прием 40 ммоль натрий-D-аспартата ежедневно в течение 12-16 дней повышает функцию нейронов и улучшает память у крыс, увеличивая их способность находить скрытую платформу в лабиринте Морриса (необходимое для этого время уменьшается с 20-30 с до 5 +/-2 с).
В этом исследовании пероральная доза равнялась 60 мг ежедневно на одну крысу и 0,19 мг/г в день. Никаких заметных побочных эффектов по истечении одного месяца не наблюдалось. Данная доза также вызывает увеличение общей концентрации D-аспартата в мозге с 30,6 +/- 5.4 наномоль/г до 82,5 +/- 10 наномоль/г после 18 дней; также в среднем в 2,7 раз увеличивается уровень D-аспартата в гиппокампе, а концентрация D-аспартата в гиппокампе коррелирует с улучшенными показателями в тесте.
Предварительные исследования показывают, что D-аспарагиновая кислота при пероральном приеме действует в качестве ноотропного средства.

Нейрогенез

Фермент, преобразующий L-аспартат в D-аспартат, аспартат рацемаза, участвует в регуляции нейрогенеза у взрослых вторично по отношению к производству D-аспартата. Данное исследование, в котором исключается фермент, создающий D-аспарагиновую кислоту в естественных условиях, показывает, что у новорожденных нейроны имеют значительно меньшую дендритную длину и разветвление, в то время как нейроны, неспособные образовывать D-аспарагиновую кислоту, имеют на 40% меньшую длину и на 50% больше подвержены гибели клеток.

Ожирение

Прием D-аспарагиновой кислоты в течение 28 дней в дозе 3 г у здоровых тренированных мужчин (наряду с силовыми тренировками) не дал результатов по существенному снижению жировой массы, по сравнению с группой плацебо.

Биологическое значение

L-аспартат является неосновной аминокислотой, и может быть включен в белковую структуру; D-аспартат при этом обычно не связывается с белковыми структурами. Было установлено, что D-аспартат является составной частью человеческого хряща и эмали, и может накапливаться в головном мозге, а также является составной частью мембран эритроцитов.
Аспартат не является незаменимой аминокислотой, и D-изомер обычно не используется для создания структурных белков. Он служит в качестве сигнальной молекулы.
Распределение D-аспартата в мозге млекопитающих и человека составляет около 20-40 наномоль/г влажной ткани, с более высоким содержанием около 320-380 наномоль/г в мозге эмбриона. Исследование по сравнению здорового мозга и мозга пациента с болезнью Альцгеймера не показало различий в количестве D-аспартата в сером веществе, но засвидетельствовало двукратное увеличенное D-аспартата в белом веществе у больных с синдромом Альцгеймера. Что интересно, концентрация D-аспартата в гиппокампе (зубчатая извилина и CA1) ниже у пожилых людей, нежели у молодых, т.е., возможно, вещество может оказывать влияние на формировании памяти.
У крыс общие концентрации этой аминокислоты довольно похожи (15-30 наномоль/г влажной ткани); более высокие концентрации содержатся в гипофизе (120-140 наномоль/г) в питуиците (клетке нейрогипофиза), в шишковидной железе (650-3000наномоль/г) в пинеалоцитах задней доли гипофиза, и, в меньшей степени, сетчатке (30-60наномоль/г) и в супраоптических и паравентрикулярных ядрах гипоталамуса. Вне мозга, D-аспарагиновая кислота накапливается в удлиненных сперматидах яичек, где концентрация D-аспартата может составлять до 60% от всего аспартата. В яичках содержится наибольшее количество D-аспартата, после шишковидной железы.
D-аспарагиновая кислота может производиться эндогенно из L-аспарагиновой аминокислоты с помощью фермента аспартат рацемазы.
У бактерий D-аспарагиновая кислота метилироваться с помощью фермента метилтрансферазы D-аспарагиновой кислоты, превращаясь в результате в эксайтотоксичный NMDA (N-метил-D-аспартат), используя аденозил метионин (SAM) в качестве основного источника метильной группы. Поскольку NMDA является первым селективным агонистом для рецептора NMDA (что видно из названия), NMDA в то же время не является превалирующим трансмиттером, эндогенно образующимся в организме человека. NMDA и D-аспартат метаболизируются ферментом оксидазы D- аминокислот.
D-аспартат является возбуждающим нейромедиатором. Похоже, что он присутствует во всех частях мозга, но в большей степени – в гипофизе и шишковидной железе.

Аспарагиновая кислота

Аспарагиновая кислота при биосинтезе лизина образуется у глутаматсинте-зирующих бактерий за счет реакции переаминирования, которая осуществляется между щавелевоуксусной и глутаминовой кислотами.
 

Аспарагиновая кислота при метилировании отщепляет триметиламин, образуя фумаровую кислоту. Другие аминокислоты в большинстве случаев образуют четвертичные соединения типа бетаинов или солей эфиров бетаинов. Алкилирование диэтилсульфатом проходит значительно менее полно, чем диме-гилсульфатом. Реакции осуществляются в растворе едкого кали.
 

Аспарагиновая кислота метилируется ди-метилсульфатом в нестойкий бетаин, который в щелочной среде распадается с образованием фумаровой кислоты. Последняя восстанавливается цинком и кислотой в янтарную кислоту. Янтарную кислоту извлекают эфиром и определяют манометрически путем энзиматического окисления сукцинокси-дазой.
 

Аспарагиновая кислота декарбоксилируется экстрактами из плодов тыквы.
 

Аспарагиновая кислота может образоваться также при прямом присоединении аммиака к фумаровой кислоте.
 

Аспарагиновая кислота была сначала описана как продукт гидролиза аспарагина. Позднее Ритгаузен выделил аспара-гиновую кислоту из белкового гидролизата.
 

Аспарагиновая кислота является предшественником оротовой кислоты, а последняя — предшественником пиримидинов. При исследовании питания микроорганизмов установлена взаимосвязь между процессами обмена аспарагиновои кислоты и пиримидинов.
 

Аспарагиновая кислота имеет две кислотные и одну основную группы, аргинин — одну кислотную и две основные.
 

Аспарагиновая кислота, имеющая более низкую изо-электрическую точку, чем глутаминовая, движется с большей скоростью.
 

Аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, цистин.
 

Аспарагиновая кислота образуется путем переаминирования щавелевоуксусной кислоты.
 

Аспарагиновая кислота при метилировании отщепляет триметиламин, образуя фумаровую кислоту. Другие аминокислоты в большинстве случаев образуют четвертичные соединения типа бетаинов или солей эфиров бетаинов. Алкилирование — диэтилсульфатом проходит значительно менее полно, чем диме-гилсульфатом. Реакции осуществляются в растворе едкого кали.
 

Аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, оксипролин.
 

Аспарагиновая кислота принимает непосредственное участие в орни-тиновом цикле мочевинообразования, в реакциях трансаминирования и биосинтезе углеводов ( гликогенная аминокислота), карнозина и ансерина, пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов ( см. главу 14), а также в синтезе N-ацетиласпарагиновой кислоты в ткани мозга. Роль последней, содержащейся в довольно высоких концентрациях в ткани мозга млекопитающих, пока не выяснена.
 

Аспарагиновая кислота способствует повышению потребления кислорода сердечной мышцей, обладает антитератогенным действием. В кардиологии применяют панангин — препарат, содержащий аспартат калия и аспартат магния. Панангин применяют для лечения различного рода аритмий, а также ишемической болезни сердца.
 

Биологически активные добавки

Рацион питания спортсменов не всегда восполняет потребность в аспартате. Поэтому многие производители предлагают биологически активные добавки, в состав которых входит данный компонент, например:

1. DAA Ultra от Trec Nutrition.
2. D-Aspartic Acid от AI Sports Nutrition.
3. D-Aspartic Acid от Be First.

Благодаря увеличению скорости выработки гормонов появляется возможность усиливать нагрузку, а также ускоряется процесс восстановления организма.

Дозировка

Рекомендуемая норма потребления добавки составляет 3 грамма в сутки. Их необходимо разделить на три приема и употреблять в течение трех недель. После этого нужно сделать перерыв в 1-2 недели и повторить курс заново. При этом необходимо сохранять режим тренировок, постепенно увеличивая нагрузки.

Противопоказания

Ввиду того, что в молодом здоровом организме аминокислота вырабатывается в достаточном количестве, употреблять ее дополнительно не нужно. Особенно противопоказано ее применение у кормящих и беременных женщин, а также детей младше 18 лет.

Сочетаемость с другими компонентами спортивного питания

Для спортсменов важным фактором применения добавок является их сочетание с другими составляющимии рациона. Аспарагиновая кислота не подавляет действие активных компонентов спортивного питания и хорошо сочетается с различными протеинами, гейнерами. Главное условие – сделать 20-минутный перерыв между приемами.

Побочные действия и передозировка

1. Аминокислота может вызвать избыточную выработку тестостерона, что приведет к появлению акне, выпадению волос.
2. Повышение количества эстрогенов в крови может вызвать обратное действие и понизить либидо, а также стать причиной воспаления простаты.
3. При избытке аспарагиновой кислоты может возникнуть излишняя возбудимость нервной системы и агрессия.
4. Не рекомендуется принимать добавку позже 18:00, так как она подавляет выработку мелатонина.
5. Передозировка аминокислоты приводит к нарушениям в работе нервной системы, метеоризму, расстройствам желудка, сгущению крови, сильным головным болям.

Автор

Научный консультант проекта.
Физиолог (биологический факультет СПБГУ, бакалавриат).
Биохимик (биологический факультет СПБГУ, магистратура).
Инструктор по хатха-йоге (Институт управления развитием человеческих ресурсов, проект GENERATION YOGA). Научный сотрудник (2013-2015 НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Отта, работа с маркерами женского бесплодия, анализ биологических образцов; 2015-2017 НИИ особо чистых биопрепаратов, разработка лекарственных средств) Автор и научный консультант сайтов по тематике ЗОЖ и науке (в области продления жизни) C 2019 года научный консультант проекта Cross.Expert.

Формы аспарагиновой кислоты

Аминокислота имеет две основные формы – L и D. Они являются зеркальным отображением друг друга по молекулярному составу. Зачастую производители на упаковках с добавками объединяют их под одним названием – аспарагиновая кислота. Но у каждой формы свой функционал.

L-форма аминокислоты содержится в организме гораздо в большем количестве, чем D. Она активно участвует в синтезе белка, а также играет ведущую роль в выведении токсинов, особенно, аммиака. D-форма аспартата регулирует выработку гормонов, улучшает работу мозга. Преимущественно встречается лишь в организме взрослого человека.

Значение L-формы

Широко используется для производства протеинов. Ускоряет процесс образования мочи, что способствует скорейшему выведению токсинов из организма. L-форма аспарагиновой кислоты активно участвует в синтезе глюкозы, благодаря чему в организме образуется больше энергии. Это свойство широко применяется среди спортсменов, которым из-за интенсивных нагрузок требуется колоссальный запас энергии в клетках.

Значение D-формы

Данный изомер способствует нормальному функционированию нервной системы, а также играет важную роль в репродуктивной функции женщин. Максимальной концентрации достигает в мозге и органах половой системы. Оптимизирует выработку гормона роста, а также ускоряет синтез тестостерона, что повышает выносливость организма. Благодаря данному эффекту аспарагиновая кислота получила популярность среди тех, кто регулярно занимается спортом. Она не влияет на скорость роста мышц, но позволяет увеличивать степень нагрузок.

Характеристика

Химическая формула аспарагиновой кислоты представляет собой прозрачные кристаллы. Вещество имеет и другие названия – аминоянтарная кислота, аспартат, аминобутандиовая кислота.

Максимальной концентрации аспарагиновая кислота достигает в клетках головного мозга. Благодаря возбуждающему воздействию на клетки ЦНС улучшает способность усвоения информации.

Взаимодействуя с фенилаланином, аспартат образует новое соединение, используемое как пищевой подсластитель – аспартам. Он является раздражителем нервной системы, поэтому добавки с его содержанием не рекомендуются к применению у детей, чья нервная система не окончательно сформирована.

Взаимодействия с гормонами

Гормоны гипофиза

Накопление D-аспарагиновой кислоты в аденогипофизе (передней доле гипофиза) вызывает увеличение темпов секреции гонадотропин-рилизинг гормона, гормона роста и высвобождающих факторов пролактина, которые вызывают производство лютеинизирующего гормона, фолликулостимулирующего гормона, гормона роста и пролактина, соответственно.

Гормоны эпифиза

В шишковидной железе, где D-аспартат достигает самых высоких концентраций, он действует в качестве регулирующего фактора секреции мелатонина. В исследовании первоначально инкубировался норадреналин в дозе 10 мкм с пинеалоцитами, что подтвердило, что мелатонин синтезируется в ответ на норадреналин, и что этот синтез уменьшается при инкубации D-аспартата (понижение до 20% от контрольных значений при 0,2 мМ). L-аспартат также имеет способность подавлять синтез мелатонина, но при одинаковых концентрациях он немного слабее.
D-аспартат может синтезироваться в шишковидной железе (которая экспрессирует аспартат рацемазу, но, что более вероятно, выступает в качестве секвестра D-аспартата вне клетки), а затем секретироваться из клетки через натрий-зависимый транспортер глутамата /аспартата, присутствующий на пинеалоцитах, которые реагируют на D-аспартат; затем он действует на рецепторы, соединенные с ингибирующими рецепторами Gi и ингибирует синтез мелатонина. D-аспартат затем может проходить через GLT-1 обратно в пинелоциты, предотвращая чрезмерную сигнализацию – таким образом, он выступает регулирующим фактором синтеза мелатонина.
В настоящее время неизвестно, влияют ли добавки D-аспарагиновой кислоты на эти процессы.
D-аспарагиновая кислота участвует в циркадном ритме мелатонина, хранится в шишковидной железе и выделяется при необходимости подавления синтеза мелатонина. В настоящее время практическая значимость D-AA неизвестна.

Тестостерон

D-аспарагиновая кислота вызывает увеличение синтеза тестостерона через усиление активности мРНК, которая производит соединение, называемое StAR (стероидогенный острый регуляторный белок (англ. Steroidogenic acute regulatory protein)). StAR регулирует синтез андрогенов в клетках Лейдига. Секреция гипоталамического ЛГ (от избытка активных нейронов N-метил-D-аспартата) также индуцирует синтез тестостерона в клетках Лейдига, и может быть механизмом, посредством которого D-аспарагиновая кислота влияет на синтез тестостерона.
D-аспарагиновая кислота может непосредственно увеличивать синтез тестостерона благодаря увеличению активности фермента StAR, и косвенно – через стимуляцию высвобождения лютеинизирующего гормона в гипоталамусе.
Исследование, проводившееся в течение 12 дней, показало, что добавка D-аспарагиновой кислоты (бренд DADAVIT) повысила уровень тестостерона на 15% после шести дней и на 42% после двенадцати дней относительно первоначального уровня (первоначальный уровень снизился до 22% через три дня после прекращения приема). Это исследование было воспроизведено еще раз – доза в 2,66 г D-аспарагиновой кислоты (DADAVIT) смогла увеличить уровень тестостерона у бесплодных мужчин на 30-60% после 90 дней.
Еще одно исследование среди спортсменов, принимающих добавки D-аспарагиновой кислоты в дозе 3 г в день в течение 28 дней, не показало повышения уровня тестостерона при измерении на 28 день. Это исследование отметило статистически значимую индукцию сывороточной D-аспартат-оксидазы, которая отвечает за распад D-аспартата; это говорит о том, что возможна форма отрицательной обратной связи, а ароматазы (которые также могут быть вызваны D-аспарагиновой кислотой) не вносят существенных изменений, поскольку эстрогены остаются неизменными.
Краткосрочное использование D-аспарагиновой кислоты повышает уровень тестостерона, но длительное использование связано как с увеличением, так и с сохранением прежнего значения. Индукция (увеличение) фермента, который расщепляет D-аспарагиновую кислоту, свидетельствует об отрицательном результате воздействия; вполне вероятно, что эта негативная регуляция происходит у спортсменов (с показателями тестостерона от нормальных до высоких) и не наблюдается у бесплодных мужчин (с низким уровнем тестостерона), поскольку вторая группа показывает длительное повышение уровня тестостерона.

Эстроген

Прием 3г добавки D-аспарагиновой кислоты у тренированных спортсменов, наряду с силовыми тренировками, в течение 28 дней, существенно не изменяет уровень циркулирующих эстрогенов.
Никаких существенных изменений в циркулирующих уровнях эстрогена у здоровых в остальном мужчин обнаружено не было.