Author: Гараева С.Н. Редкозубова Г.В. Постолати Г.В.
Tags: биология физиология
ISBN: 978-9975-62-269-1
Year: 2009
Text
АКАДЕМИЯ НАУК МОЛДОВЫ
Институт физиологии
и санокреатологии
Гараева С.Н.
Реднозубова Г.В.
Постолати Г. В.
н
Кишинев * 2009
АКАДЕМИЯ НАУК МОЛДОВЫ
ИНСТИТУТ ФИЗИОЛОГИИ И САНОКРЕАТОЛОГИИ
Гараева С.Н., Редкозубова Г.В., Постолати Г.В.
АМИНОКИСЛОТЫ
В ЖИВОМ ОРГАНИЗМЕ
Кишинев 2009 г.
CZU 577.1
Г20
Работа посвящена строению, значению и функциям аминокислот и их произ-
водных в живых организмах. Приводятся различные классификации аминокислот.
Раскрывается физиологическая роль аминокислот в различных классах живых ор-
ганизмов.
Описаны биохимические характеристики, физиологическое значение и содер-
жание отдельных аминокислот и их производных в биологических жидкостях и
тканях у животных и человека, а также их пути элиминации и транспорт.
Раскрывается клиническое значение определения аминокислот в физиологи-
ческих субстратах. Описываются врожденные нарушения азотистого обмена, а
также нарушения обмена аминокислот, сопровождающие экстремальные состоя-
ния организма и на i слогии различных органов и систем. Отмечается роль опреде-
ления отдельных аминокислот для диагностических целей.
Описывается производство аминокислот, применение их в фармакологии и в
контроле продуктов питания. Приводится история метода ионообменном хромато-
графии, принципы аминокислотного анализа и его приборное оснащение.
Монография содержит большое количество фактического материала и может
служить справочным пособием для широкого круга специалистов - физиологов,
практикующих врачей, фармацевтов, работников сельскохозяйственной и пище-
вой промышленности.
This work is dedicated to structure, value and functions of amino acids and their
derivatives in the living organisms. Different classifications of amino acids arc given. The
physiological role of amino acids in different classes of living organisms is revealed.
There are described biochemical characteristics, physiological value and content
of separate amino acids and their derivatives in the biological fluids and the tissues in
animals and man, and also their way of elimination and transport.
Ihe clinical value of the determination of amino acids in the physiological substrata
is revealed. There are described the innate disturbances of nitrogen metabolism, and
also the disturbances of amino acids' exchange, which accompany the extreme states of
organism, and also the pathologies of different organs and systems. It is revealed the role
of the determination of separate amino acids for the diagnostic purposes.
The production of amino acids, their application in pharmacology and in the control
of food products is described. The history' of the method often exchange chromatography,
the principles of amino-acid analysis and its instrument equipment is given.
Monograph contains a large quantity of factual material and can serve as reference
book for the wide circle of specialists - physiologists, doctors, pharmacists, the workers
of the agricultural and food industry.
ISBN 978-9975-62-269-1
Авторы глубоко благодарны и выражают искреннюю
пр изнательность первому вице-президенту
АН Молдовы академику Ф.И.Фурдую и директору
Института физиологии и санокреапюлогии АН М
доктору биологии В. К. Чокинэ
за доброжелательность, внимание и
предоставленную возможность опубликования этой
книги.
ВВЕДЕНИЕ
Условия существования человечества в современном мире
обуславливаю!' его зависимость от технологического прогресса и вес
более возрастающего влияния экстремальных факторов окружающей
среды. Единственным путем решения проблемы здоровья является
разработка теории и методов целенаправленного формирования и
поддержания структурно-функционального и психического статуса
человека на всем протяжении его развития и жизнедеятельности
(Ф.И.Фурдуй,1990), что может быть достигнуто только с позиций
учения о санокреатологии. Оценка допозологических состояний
по степени напряжения защитно-приспособительных механизмов,
к которым относятся и показатели азотистого обмена, расширяет
возможности дифференциальной диагностики функциональных
состояний на грани нормы и патологии, формирует новые подходы
к прогнозированию изменений метаболического статуса, позволяет
использовать количественные критерии резне гснтносг и в интегральной
оценке здоровья человека.
Аминокислоты являю! ся одними из наиболее естественных
универсальных регуляторов обмена веществ и жизнедеятельности
организма человека. Соединения этого класса служат важнейшими
элементами нормального питания человека и животных. Наконец,
аминокислоты относятся к соединениям, на основе которых могут
быть разработаны эффективные кровезаменители и лекарственные
препарат ы целенаправленного действия для лечения широко! о спектра
заболеваний. Поэтому именно исследованию азотистого обмена в
организме, в частности, аминокислотному обмену, - и посвящена
данная монография. Внедрение в практику методов метаболической
диагностики является основой сохранения здоровья человека и
снижения заболеваемости на популяционном уровне.
Необходимо подчеркнуть, что только путем сопоставления
различных биологических систем можно получить представление о
полной картине общих закономерностей метаболических процессов
в природе, расширяющие понятия нормы и патологии. Уникальность
и единообразие биохимии живого мира позволяет найти механизмы,
которые активно используются в физиологической адаптации
различными биологическими объектами. а у человека реализуются в
большинстве случаев при патологии. Именно это обусловило логику
представления материала в этой книге, что отражало бы общие черты
и особенности метаболических процессов в живой природе.
В настоящей книге представлены современные литературные
сведения, а также результаты собственных 20-лет них эксперименталь-
ных и клинических исследований по биохимии, фармакологии и
медицинскому применению аминокислот.
Поэтому изложенный материал представляет интерес нс только
для научных работников, но и практических врачей, специалистов в
области технологии и производства лекарственных препаратов, а также
студентов и аспирантов медико-биологического профиля.
1. ХИМИЧЕСКОЕ CTPOI НИЕ
И КЛАССИФИКАЦИЯ АМИНОКИСЛОТ
В основу изложения материала 1-6 глав этой монографии лег-
ли фундаментальные труды Ф.Б.Штрауба (1965), А.Уайта (1981),
А.Ленинджерл (1985), А.А.Кричевской с соавт. (1983), М.Бредбери
(1983), Ю А Овчинникова (1987), У.Мак-Мюррея (1980), Т.Т.Березова,
Б.Ф.Коровкина (1998), а также большой объем периодической литера-
туры.
1.1. Химическое строение аминокислот
С химической точки зрения аминокислоты являются органически-
ми кислотоми, содержащими одну или несколько аминогрупп, с биоло-
гической - важнейшими азотсодержащими вещест вами в живой клет-
ке.
Аминокислоты представляют собой небольшие амфотерные соеди-
нения с молекулярной массой от 75 до 250. В природе они присутству-
ют во множестве биологически важных соединений в виде свободных
аминокислот, конъюгатов с другими соединениями и в виде конструк-
ционных блоков, из которых состоят пептиды и белки.
В биосинтезе природных пептидов и белков, коды которых опреде-
ляются последовательностью нуклеотидов в i ена к, участвуют 20 ами-
нокислот, являющихся их структурными элемент ами. Однако, известно
большое число (более 300) других аминокислот, не входящих в состав
пептидов и белков, которые находятся в биологических жидкостях и
тканях живых организмов в свободном виде и выполняют самостоя-
тельные физиологические функции.
Общепринято, что в состав белков входит 20 аминокислот. Однако,
в последнее время обнаружен ряд других аминокислот, раннее не вхо-
дивших в группу протеиногенных. Например, селеноцистеин, назван-
ный ХХ1-Й природной аминокислотой, которая образуется из серина и
включается в состав пептидов (Stadtman Th., 1996). В 2006 году обна-
ружена ранее неизвестная XXII аминокислота, об открытии которой
сообщили две группы исследователей из Университета штата Огайо
(Ohio State University). Открытие произошло в ходе исследования
микробов мутаногенов. Генетики пытались изучить, как эти организ-
мы превращают метил-содержащие вещества в метан. Рабочая груп-
па, возглавляемая профессором микробиологии Джозефом Кржипки
(Jozeph A.Krzycki), в течение нескольких лез изучала штамм бактерии
Methcmosarcina harkeri. Этот микроорганизм способен превращать
монометиламин, диметиламин и тримет иламин в метан. В 1995 году
5
генетики выделили белок, ответственный за эту функцию микроба и
расшифровали ген, кодирующий его. В 1998 году в опубликованной
статье они сообщили, что в структуре гена обнаружен кодон, который
странно функционирует: в норме он должен был останавливать синтез
белка, но этого не происходило. Изменение работы кодона дало осно-
вание предположить существование новой аминокислоты. Кржицки с
сотрудниками расшифровали последовательность белка и выделили
неизвестную аминокислоту, структуру которой позже раскрыла группа
биохимиков, возглавляемая профессором Майклом Чен (данные CNN,
2006, Интернет). В сфере биологии это событие эквивалент но откры-
тию нового химического элемента в химии. Обнаружение ХХП амино-
кислоты позволяет предположить, что при использовании технологии
расшифровки генома могут быть обнаружены и другие неизвестные
аминокислоты.
По внешнему виду аминокислоты - белые кристаллические по-
рошки, большинство из которых хорошо растворимы в воде при обыч-
ной температуре. Они обладают высокими температурами плавления
(около 300°С), нс летучи и плохо растворимы или не растворимы в ор-
ганических растворителях.
Согласно правилам химической номенклатуры названия амино-
кислот производят от соответствующей кислоты, обозначая располо-
жение функциональных групп в углеводной пели цифрами. Однако на
практике чаще используют исторически сложившиеся, тривиальные
названия аминокислот и обозначают атомы углерода в цепи буквами
греческого алфавита.
Например, диаминомонокарбоновая кислота лизин
е 5 у р а
СП ,-CHrCH2- CH.-CH-COOI 1
NH, NH2
может быть названа: 2,6- диаминокапроновая кислота или ос,£-
диаминокапроновая кислота.
Традиционные названия аминокислот обычно производились от
греческих слов, обозначающих либо источник выделения: аспарагино-
вая кислота впервые была выделена из спаржи (asparagosY серин - из
шелка (serikosY тирозин - из сыра (tyros); либо свойства соединения:
глицин - сладкий (glvkvsY лейцин - белый (leukos).
С химической точки зрения аминокислоты — карбоновые органи-
ческие соединения, формула которых включает функционально ак-
тивные карбоновую и аминную группы. Все входящие в состав бел-
6
ков аминокислоты отвечают общей формуле: R-CH(NH,)COO11. Их
водные растворы имеют нейтральную, слабокислую или щелочную
реакцию.
В природе аминокислоты существуют в двух зеркальных изомер-
ных формах - D- и L-, называемых энантиомерами (от греческого
enanlios - находящийся напротив, противоположный), а также различа-
ются по положению амино! руппы (а-, р-, у- и т.д.) в углеродной цепи
по отношению к карбоксильной группе. Все а-аминокислоты (кроме
глицина) имеют асимметрический а-углеродный атом.
Нары энантиомеров обладают противоположной оптической ак-
тивностью, то есть, способны вращать плоскость поляризации прохо-
дящего света либо вправо, по часовой стрелке, либо влево, против ча-
совой стрелки. Направление оптическою вращения (+ или —) для изо-
меров одного ряда может быть различным, но эквимолярные (равной
концентрации) смеси энантиомеров не обладают оптической активно-
ст ью. Такие смеси называют рацемическими или рацематами (от лат.
racemus - виноград), так как впервые это явление наблюдал Л.Пастер
в 1948 г. при изучении кристаллического осадка винной кислоты, на-
капливающегося в бочках при производстве виноградного вина.
Энантиомеры обладают одинаковыми химическими свойствами Их
химический син гез завершается обычно получением D, L-рацематов,
которые достаточно сложно разделить на индивидуальные изомеры
химическим путем. В то же время энантиоселективныс (стереоспе-
цифические) ферменты в силу геометрических особенностей своего
активного центра делают это очень легко и "не видят’1 противопо-
ложный изомер. Поэтому, можно предположить, что представители
каждого класса биомолекул, которые взаимодействуют с ферментами,
должны иметь одинаковую пространственную ориентацию. Именно по
этой причине более редкие природные D-изомеры аминокислот входят
обычно в состав пептидов бактериальной стенки микроорганизмов и в
состав некоторых пептидных антибиотиков, за счет чего повышается
устойчивость таких пептидов к ферментативному расщеплению. А это
уже способ биологической зашиты на молекулярном уровне. Так. на-
пример, D-аланин и D-глутаминовая кислота входят в состав мукопеп-
тидов, образующих клеточные стенки ряда бактерий; валин, фенилала-
нин. орнитин и лейцин D-ряда содержатся в составе грамицидинов и
многих других пептидов. D-аминокислоты встречаются в составе ряда
пептидных антибиотиков, в бактериальных мембранах, что защищает
эти структуры от атаки протеолитических ферментов.
Все природные аминокислоты, получаемые из белков, по конфигу-
7
рации а-углеродного атома соответствуют L-ряду. Природные L-формы
— горькие или безвкусные. Вероятно, важная роль в выборе именно
этой формы аминокислот вызвана необходимостью стерического вза-
имного узнавания молекул при образовании сложных надмолекуляр-
ных структур и осуществлении биологического катализа. Большинство
аминокислот D-ряда имеют сладкий вкус.
Стереоспсцифичны также вкусовые рецепторы человека. Так,
L-изомеры аспарагина, валина, гистидина, лейцина, тирозина и фе-
нилаланина воспринимаются как горьковатые на вкус, тогда как их
D-изомсры (как и большинства аминокислот) - сладкие. Подобное на-
блюдение было сделано еще Л.Пастером, но точного объяснения моле-
кулярного механизма причин этого явления нет до настоящего време-
ни.
В последние десятилетия обнаружены отступления ог декларивав-
шейся ранее и общепринятой ныне «хиральной чистоты» биосистем.
В своем обстоятельном обзоре Твердислов В.А. с соавт (2007) указы-
вают, что помимо использования D-аминокислот в клеточных стенках
прокариот, свободные D-аминокислоты участвуют в нормальном мета-
болизме и процессах регуляции жизнедеятельности эукариот. Значи-
тельные количества D-аланина обнаружены в тканях ракообразных и
двухстворчатых моллюсков; в условиях солевого стресса эта амино-
кислота накапливается во всех тканях.
Доказательством того, что и у высших животных природа не от-
вергла совсем D-аминокислоты, служит существование в тканях че-
ловека и животных фермента оксидазы D-аминокислот, окисляющего
их до соответствующих кетокислот, из которых могут образоваться
затем L-аминокислоты в результате реакции переаминирования (Хо-
роненкова С.В., Тишков В.И., 2008). Кроме того, на ранних стадиях
эмбриогенеза, при развитии ряда болезней и возрастных изменений
отмечены значительные изменения баланса L- и D-аминокислот. Так,
дерморфин - биологически активный нейропептид, обнаруженный у
некоторых позвоночных, содержит D-аланин, который обеспечивает
его устойчивость к протеолитической деградации в организме (Ду-
бовик Б.В. и др., 2001). Снижение концентрации D-серина является
одной из причин развития шизофрении (Хороненкова С.В ., Л ишков
В.И., 2008). Одним из важнейших регуляторов гормональной секреции
считают D-аспарагиновую кислоту7. Она в значительных количествах
присутствует в тканях головного мозга, причем с возрастом концентра-
ция D-аспартата растет со скоростью до 0,14% в год. Наиболее высо-
кая концентрация этой аминокислоты наблюдается в железах внугрен-
8
ней секреции. Ее физиологическая функция заключается в регуляции
секреции мелатонина, пролактина, тестостерона, лютеинизирующего
гормона и гормона роста. Содержание D-аспаратата увеличивается с
возрастом также в хрусталике, дентине, коленном хряще и белом веще-
стве головного мозга (Хороненковэ С.В., Тишков В.И.. 2008)
При щелочном гидролизе возможна рацемизация аминокислот, т.е.
часть L-аминокислот превращается в D-формы. Синтетические амино-
кислоты обычно представляют собой рацематы — смесь обеих форм (D,
L-аминокислоты). Для разделения аминокислот на оптические анти-
поды пользуются химическими, микробиологическими и фермента-
тивными методами.
Характерные свойства аминокислоты определяются строением ее
боковой цепи R. стоящей у а-углеродного атома
1. Классификацией, наиболее точно характеризующей различие
аминокислот, рекомендуют (Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., 1998) считать
разделение аминокислот на группы в соответствии с гидрофобностью
- гидрофильностью их боковых радикалов R, поскольку именно эти
свойства аминокислот решающим образом влияют на свойства белка.
Замена только одного аминокислот кого остатка в полипепгидной цепи
на аминокислотный остаток другой группы полярности сказывается на
функциональности белка.
Это делает предпочтительной классификацию аминокислот в соот-
ветствии с полярностью и заряженностью их боковых радикалов (при
нейтральных, физиологических значениях pH среды):
- Аминокислоты с гидрофобными незаряженными боковыми ра-
дикалами.
- Аминокислоты с гидрофильными незаряженными радикалами.
Участки белка, содержащие такие аминокислотные ост атки, способны
гидратироваться и взаимодействовать водородными связями с другими
аналогичными остатками.
- Аминокислоты с боковыми радикалами, заряженными положитель-
но (при нахождении в водных растворах с нейтральными или близкими к
нейтральным значениям pH) Изоэлектрическая точка этих аминокислот
значительно больше 7,0. Они имеют избыточный положительный заряд
при нейтральных pH. Белки, содержащие превалирующие количества
аминокислотных ост атков этой группы называют щелочными, поскольку
их изоэлектрическая точка также больше 7,0.
- Аминокислоты с отрицательным зарядом в боковой цепи ради-
кала. Изоэлект рическая точка этих аминокислот меньше 7,0.
Следует иметь в виду; что такое разделение аминокислот в большой
9
мере условно, поскольку такие аминокислоты, как глицин, практически
не имеют бокового радикала, а тирозин, например, может проявлять как
гидрофильные, так и гидрофобные свойства. Тем не менее, подобного
рода классификация в наибольшей степени отражает функциональные
различия аминокислот (Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., 1998).
II. В зависимости от строения боковой цепи аминокислоты обра-
зуют следующие группы:
- алифатические - большинство аминокислот;
- ароматические: тирозин, фенилаланин, триптофан;
- циклические: тирозин, фенилаланин, триптофан, пролин, окси-
пролин, гистидин;
- гетероциклические: пролин, гистидин, триптофан;
- с разветвленной цепью: валин, лейцин, изолейцин;
- иминокислоты: пролин, оксипролин.
III. По числу карбоксильных и аминных групп аминокислоты раз-
деляются следующим образом:
- моноаминомонокарбоновые: глицин, аланин, серин, цистин, тре-
онин, метионин, валин, лейцин, изолейцин, обладающие нейтральны-
ми свойствами, pH 5,97 - 6,02;
- моноаминодикарбоновые: аспарагиновая и глутаминовая амино-
кислоты, обладающие слабокислыми свойствами, pH 3,0 - 5,7;
- диаминомонокарбоновые: аргинин, лизин, гистидин и орнитин,
обладающие основными свойствами, pH 9,7 - 10,7.
В щелочных условиях отрицательно заряженными могул бы гь бо-
ковые группы циклических аминокислот тирозина и цистеина.
а-Аминокислоты в водных растворах при нейтральных pH суще-
ствуют преимущественно в виде диполярных ионов (цвиттер-ионов), у
которых аминогруппы протонированы, а карбоксильные группы диссо-
циированы. Ионизация молекул аминокислот зависит от pH раствора.
IV По химическому составу замещающих групп аминокислоты де-
лятся на следующие группы:
- гидроксиаминокислоты, содержащие спиртовую группу: серин,
треонин;
- серосодержащие аминокислоты: цистеиновая кислота, таурин,
цистин, цистатионин, метионин;
- амиды дикарбоновых кислот: аспарагин, глутамин.
V . Все аминокислоты делятся на две большие группы:
1) циклические,
2) ациклические, которые также делятся на:
- моноаминомонокарбоновые, у которых 1 аминогруппа соответ-
ствует 1 карбоновой группе, они нейтральны;
10
- моноаминодикарбоновые, содержащие 1 аминную и 2 карбок-
сильные группы, вследствие чего они проявляют кислые свойства;
- диаминомонокарбоновые, содержащие 2 аминные и 1 карбок-
сильную группы и проявляют кислые свойства.
Благодаря взаимному влиянию карбоксильная группа и аминогруп-
па в молекулах аминокислот ионизированы, вследствие чего послед-
ние как в твердом состоянии, так и в растворах (в достаточно большом
диапазоне pH) находятся в виде цвиттер-ионов (биполярных ионов).
Кислотность карбоксильной группы наиболее сильно повышается,
когда аминогруппа находится в непосредственной близости от нее, то
есть в a-положении. Наиболее сильными кислотными свойсз вами об-
ладают а-аминопроизводные карбоновых кислот: глицин и а-аланин.
Кислотно-щелочные свойства аминокислот имеют большое знамен де
при выполнении их функций в живых opi анизмах.
Существует также классификация аминокислот в соответствии с
их полярностью и расположением в молекулах глобулярных белков:
1. Высокогидрофильные аминокислоты, почти всегда расположен-
ные на внешней поверхности молекул глобулярных белков:
- аспарагиновая кислота;
- аспарагин;
- глутаминовая кислота;
- глутамин;
- лизин;
- гисз ид ин;
- аргинин.
2. Высокогидрофобные аминокислоты, расположенные в основном
внутри молекул глобулярных белков:
- фенилаланин;
- триптофан;
- лейпин:
- изолейцин;
- валин;
- метионин.
3. Аминокислоты, занимающие по степени полярности промежу-
точное положение могут находиться как внутри, так и на поверхности
глобулярных белков:
- пролин;
- глицин:
- аланин;
- треонин;
11
- серин;
- цистеин;
- тирозин.
Согласно Международной номенклалуре приняты следующие обо-
значения наиболее распространенных аминокислот (табл.1).
Таблица № 1
Международное обозначение аминокислот
и их молекулярная масса
Наименование ами- нокислоты Обозначение амино- кислоты Молекул яр- ная масса Молекуляр- ная масса без НО
трехбукв, код однобукв, код
Аспарагиновая кислота Asp D 133 115
Глутаминовая кислота Glu E 147 129
Аланин Ala A 89 71
Цистеин Cys c 121 103
Глицин Gly G 75 57
Изолейцин He 1 131 113
Лейцин Leu L 131 113
Метионин Met M 149 131
Фенилаланин Phe F 165 147
Серин Ser S 105 87
Треонин Thr T 119 101
Тирозин Tyr у 181 163
Валин Vai V 117 99
Аргинин Arg R 174 156
Гистидин His H 154 136
Лизин Lys К 146 128
11 ролин Pro p 115 97
Аспарагин Asn N 132 114
Глутамин Gin Q 146 128
Триптофан lip w 201 186
Представляют интерес различные гипотезы о происхождении ами-
нокислот на Земле. Общеизвестны теория Опарина, теория Берга.
Не так давно в космическом пространстве были обнаружены ами-
нокислоты Эта находка подтверждает теорию о том. что основные
органические вещества, необходимые для зарождения живых организ-
12
мов. могут быть занесены из далекого космоса, а сами химические про-
цессы, ведущие к возникновению жизни, - происходи! ь даже в косми-
ческом пространстве, вне планет Предполагается, что «метеоритные»
аминокислоты образовались вскоре после возникновения Солнечной
системы, под действием водных растворов, на кометах и астероидах, из
которых в ходе их фрагментации и образовались метеориты.
Однако последние данные, полученные независимо двумя груп-
пами ученых и опубликованные недавно в журнале Nature, свиде-
тельствуют, что синтез аминокислот возможен и непосредственно в
космическом пространстве. Две исследовательские группы - евро-
пейская и американская - воспроизвели физические процессы, при-
водящие к возникновению пылинок в межзвездных газово-пылевых
облаках. При этом обнаружилось, чго на созданных в лабораторных
условиях искусственных пылинках присутствуют образовавшиеся
там спонтанно аминокислоты. Процесс моделирования в обоих экс-
периментах заключался в создании среды, в которой имеются вода
и другие простые молекулы, уже обнаруженные в космическом про-
странстве - окись и двуокись углерода, аммиак, а также синильная
кислота в условиях, существующих в межзвездны к газово-пылевых
облаках - практически нулевое давление, температура 260°С ниже
нуля и т.д. Образовывались пылинки, похожие на те, что существуют
в межзвездных облаках. Эти пылинки подвергались воздействию уль-
трафиолетового излучения, способствующего протеканию химиче-
ских реакций и содержащегося в реальных газово-пылевых облаках.
После анализа химического состава пылинок в них были обнаруже-
ны аминокислоты. Американская группа обнаружила наличие глици-
на, аланина и серина, европейская - целого списка из 16 различных
видов аминокислот В результате было показано, что аминокислоты
действительно могут формироваться в открытом космосе в качестве
побочного продукта химических процессов, протекающих в газово-
пылевых облаках.
7.2. Функциональные группы аминокислот
В настоящее время установлены основные пути метаболизма ами-
нокислот. выяснены особенности их синтеза и деградации, взаимосвязь
их обмена с метаболизмом других биологически важных соединений,
механизм включения аминокислот в структуру белков при биосин-
тезе.
Основная часть аминокислот связывается в клетках с транспорт-
ными РНК и поступает в рибосомы, где аминокислоты соединяются
В
между собой амидной (пептидной) связью, образуя полипептидные
цени белков.
Углеродные атомы всех входящих в состав белков аминокислот мо-
гу т “сгорать" в митохондриях в цикле трикарбоновых кислот Кребса,
обеспечивая энергию, необходимую для синтеза аденозин трифосфата
(А ГФ). Эти же атомы углерода могут использовагься для синтеза других
жизненно важных соединений. Таким образом, аминокислоты белков
(а белки составляют 50% сухой массы живых организмов) способны
обеспечить практически все энергетические и биосинтетические по-
требности живых существ. При полном голодании организма его нор-
мальное функционирование в течение довольно длительного времени
обеспечивается за счет собственных белков печени и мышц.
Другим аспектом функций аминокислот, их производных и про-
дуктов метаболизма является рефляция разных сторон обмена ве-
ществ. Эту7 функцию в живом организме выполняют аминокислоты,
не связанные в белках и свободно циркулирующие в живом организ-
ме. Большая часть свободных аминокислот является производными и
промежуточными формами аминокислот, входящих в состав белков:
у-аминомасляная кислота, цитруллин, орнитин, оксипролин и другие.
Производные метилированных аминокислот - метилглутаминовая кис-
лота, метилглутамин, метилгистидин, метилорнитин и другие.
Существует точка зрения, что регуляторная роль низкомолекуляр-
ных азотсодержащих соединений - более позднее достижение био-
химической эволюции по сравнению с другими их метаболическими
функциями. Появившиеся в самом начале возникновения жизни ами-
нокислоты в процессе длительной эволюции использовались для по-
лучения сигнальных и регуляторных молекул, которые действуют в
очень низких концентрациях и в течение короткого времени. (Пидевич
И.П., 1989). Из тирозина, например, синтезируются такие гормоны,
как адреналин, норадреналин и тироксин. 11ри а-декарбоксилировании
глутаминовой кислоты образуется у-аминомасляная кислота (у-АМК)
- медиатор центральной нервной системы. Декарбоксилирование ги-
стидина приводит к образованию в организме биологически активного
гистамина, мощного сосудорасширяющего агента, обладающего ме-
диаторными свойствами в развитии воспалительных и аллергических
реакций. Из циклической аминокислоты триптофана в организме чело-
века синтезируется важное гормоноподобное вещество, медиатор цен-
тральной и периферической нервной системы - серотонин. В эпифизе
мозга из триптофана синтезируется мелатонин (Комаров ФИ. и др.,
1999). Он обладает нейрогормональной активностью, влияет на рспро-
14
дуктивную функцию млекопитающих. Недавно было показано, что в
присутствии мелатонина скорость окисления ДНК снижается на два
порядка. Ведутся поиски клеточных рецепторов мелатонина и выясня-
ются механизмы его действия. Из триптофана же в организме человека
синтезируется кофермент никотинамидадениндинуклсотид (НАД ), за
счет чего уменьшается потребность организма в витамине РР (никоти-
новая кислота). При врожденном нарушении всасывания триптофана
в кишечнике и реабсорбции его почками (болезнь Хартнупа) наблюда-
ются клинические признаки авитаминоза РР. Мощными регуляторами
являются также многие пептиды, построенные из остатков аминокис-
лот.
Поддержание азотистого баланса - одно из основополагающих
свойств живых организмов как термодинамических систем устойчи-
вого неравновесия. Отсюда вытекает многостороннее участие азотсо-
держащих соединений в формировании адаптивных изменений мета-
болизма при взаимодействии организма с изменяющимися условиями
внешней среды вследствие полифункционалыюсти аминокислот.
Фонд свободных аминокислот в клетках всех организмов слагается
из полного набора 20 аминокислот, из которых синтезируются белки, а
также аминокислот, выполняющих специальные функции. Набор ами-
нокислот и их производных имеет эволюционную, органную и ткане-
вую специфичность.
1.2.1. Протеииогенные аминокислоты
В настоящее время принято 20 аминокислот, образующих структу-
ру белков, называть протеи ноге иными. К протсиногснным аминокис-
лотам относятся аминокислоты, принимающие непосредственное уча-
стие в биосинтезе белков, а именно: аспарагиновая кислота (аспартат)
и аспарагин, глутаминовая кислота (глутамат) и глутамин, треонин, се-
рин, пролин, глицин, аланин, изолейцин и лейцин, валин, цистин, ме-
тионин тирозин, фенилаланин, лизин, гистидин, аргинин, триптофан.
Все они были обнаружены уже к 1935 году.
Помимо основных 20-ти аминокислот белки содержат и их про-
изводные, образующиеся в процессе постгрансляционной модифика-
ции. Гак. в коллагене и некоторых растительных белках встречаются
4-гидроксинролин и 5-гидроксилизин. В мышечном белке миозине
присутствует N-метиллизин. В протромбине, а также некоторых дру-
гих белках, связывающих при выполнении своей биологической функ-
ции ионы кальция, обнаружена у-карбоксиглутаминовая кислота. В
фибриллярном белке эластине присутствует аминокислота десмозин.
производная лизина. Существует несколько редких аминокислот, най-
15
денных только в определенных белках. Оксилизин и оксипролин обна-
ружены только в коллагене. 0-Аланин входит в состав кофермента А,
пеницилламин - в состав пенициллина. История открытия некоторых
аминокислот представлена в таблице № 2.
Таблица № 2
Открытие аминокислот в составе белков
(Овчинников Ю.А., 1987)
Аминокислота Год Источник Кто впервые выделил
Глицин (гликокол) 1820 желатин А Браконно
Лейцин 1820 мышечные волокна А Браконно
1839 фибрин шерсти 1 .Мульдер
Тирозин 1848 казеин Ф.Бопп
Серин 1865 шелк Э.Крамер
Глутамат 1866 растительные белки ГРиттхаузен
Аспартат 1868 конглутин, легумин I Риттхаузен
(ростки спаржи)
Фенилаланин 1881 ростки люпина Э.Шульце, Й.Барбьери
Аланин 1888 фиброин шелка ТВейль
Лизин 1889 казеин Э Дре кс ель
Аргинин 1895 вещество рога С.Гедин
Гистидин 1895 серин, гистоны А .Кессель, С.Гедин
Цистин 1899 вещество рога К.Мернер
Валин 1901 казеин Э.Фишер
Пролин 1901 казеин Э.Фишер
Гидроксипролин 1902 желатина Э.Фишер
Триптофан 1902 казеин Ф.Гопкинс, Д.Кол
Изолейнин 1904 фибрин ФЭрлих
Метионин 1922 казеин ДМеллер
Треонин 1925 белки овса С.Шрайвер и др.
Гидроксилизин 1925 белки рыб С.Шрайвер и др.
Основными характеристиками пищевого или кормового белка
принято считать его перевариваемость по аминокислотному составу;
что устанавливается путем сравнения данного белка со стандартным
препаратом, например, казеином или лактальбумином, в наилучшей
степени отвечающим физиологическим потребностям человека или
животных. В то же время известно, что многие белки содержат недо-
статочное количество некоторых незаменимых аминокислот — лизина,
триптофана, метионина, вследствие чего их питательная ценность сни-
жается; примером тому может служить белок кукурузы, имеющий де-
фицит по лизину.
16
Таблица № 3
Аминокислотный состав некоторых простых белков, %,
(Савронь Е.С., 1966)
Аминокис- лота Сывороточ- ный альбу- мин Сывороточ- ный глобу- лин Яич- ный альбу- * мин Казе- ин Ги- стон тиму- са Инсу- лин
Аргинин 6,0 4,8 5,9 4,3 12,9 2,3
Гистидин 3,5 2,5 1,7 2,1 3,0 5,3
Лизин 10,4 6,7 ' 5,0 7,6 11,7 2,3
Тирозин 5,3 6,8 4,3 6,7 4.4 12,7
Триптофан 0,3 2,9 1,5 1,2 0,04 0,0
Фенилаланин 7,9 4,6 5,4 5,0 — 8,2
Цистин 6,5 3,1 1,9 0,35 0,5 12,7
Метионин 1,3 1,1 5,1 0,4 1,3 0,0
Треонин 5,1 8,4 4,0 3,8 5,7 2,7
Серин 3,7 11,4 7,4 7,7 3,8 3,5
Лейцин 11,9 7,9 10,0 9,7 7,4 14,0
Изолейцин 2,0 3.1 7,1 6,3 6,о 2,9
Валин 7,0 9.8 6,8 6,5 4,4 8,8
Глутамат 17,1 11,8 17,5 23,3 — 2,1
Аспартат 9.9 8,8 8,1 6,1 — 6.8
Глицин 2,0 4,2 3,2 0.5 4,6
Аланин — 7.2 5,5 —
Пролин 7,8 8,1 4,5 7,9 2,9
Карбоксильная группа и аминогруппы образуют пептидные связи,
соединяющие аминокислоты. Глутаминовая и аспарагиновая кислоты
относят к кислым аминокислотам, так как они имеют по две карбок-
сильные группы и придают белку, в составе которого находятся, кис-
лые свойства. 9 из 20 протеиногенных аминокислот гидрофильные
(аспартат, аспарагин, глутамат, глутамин, лизин, аргинин, гистидин,
серин, треонин), они способствуют большей растворимости белка в
воде, остальные 11 - гидрофобные.
Интересно, что замены аминокислот, обнаруженные в аномальных
гемоглобинах, почти во всех случаях затрагивают гидрофильные ами-
нокислоты. Гемоглобины с заменой гидрофобных аминокислот еди-
ничны, их функция оказывается столь сильно нарушенной, что они
нс могут участвовать в транспорте кислорода. К настоящему времени
установлена трехмерная сгрукгура гемоглобина. Петли его сложнои-
зогнутых полипептидных цепей фиксируются в нужном положении
главным образом благодаря взаимодействию между гидрофобными
17
аминокислотами, поэтому их замена ведет к катастрофическим для
молекулы последствиям.
Представляет интерес вопрос, почему живые организмы отобрали в
качестве строительных блоков белков именно эти 20 аминокислот, и по-
чему все они представляют собой а-аминокислоты. Имеющиеся данные
свидетельствуют о том, что современные биомолекулы были отобраны
из значительного числа соединений в силу их особых свойств, благода-
ря которым клетки, обладающие ими, обеспечивались самой высокой
степенью выживания. В экспериментах Миллера 1953 года по абио-
генному синтезу моделировались возможности синтеза в первичной
атмосфере органических веществ (Ленинджер А., 1985). Среди соеди-
нений, идентифицированных Миллером, оказались а-аминокислоты, в
том числе некоторые аминокислоты, входящие в состав белков, напри-
мер, глицин, аланин, аспартат и глутамат. Кроме того, были обнаруже-
ны некоторые органические кислоты, которые также присутствуют в
живых организмах. Ниже приводится список соединений, полученных
ими при действии искрового разряда в условиях, имитирующих при-
митивную атмосферу:
глицин
аланин
0-аланин
а-аминомасляная кислота
мстилаланин
аспартат
глутамат
иминодиуксусная кислота
иминоацетопропионовая кислота
муравьиная кислота
уксусная кислота
гликолевая кислота
молочная кислота
а-оксимаслянная кислота
мочевина
метилмочевина.
Образованию органических соединений в использованных в экс-
перименте газовых смесях способствовали самые разные формы из-
лучения, в том числе видимый свет. УФ-излучение, рентгеновские
лучи, искровые и тихие электрические разряды, ультразвук, а также
а- и 0-частицы высокой энергии. На этой стадии экспериментаторы
получили несколько сот органических веществ - представителей всех
важнейших органических типов соединений, имеющихся в живых ор-
ганизмах, а также веществ, которые в биологических системах не со-
держатся. В их числе обнаружены все аминокислоты, входящие в со-
став белков, азотистые основания (аденин, гуанин, цитозин, урацил и
тимин), входящие в состав мононуклеотидов, а также многочисленные
органические кислоты и сахара, встречающиеся в биологических си-
стемах.
18
Струкгура протенногенных амипокисло!
СООН
I
HjN—С—Н
Аланин CHS
СООН
I
HjN—С—Н
н.с—сн
Jh
Вал*
СООН
I
H,N—С—Н
СН
Лейцин
А
сн» сна
СООН
СООН
I
HtN—С—H
Писгеин
СООН
H2N—С—Н
Иэолейцин | *
СН.
о
СООН
(jOOH
H2N—С—И
снаон
СООН
I
H.N -С—Н
н—с—он
Треонин
сн3
уэон СООН 1 -с—н
HjN—С—Н HtN-
Аспарагиновая СН. кислота | 1 Аргинин <?н2
СООН снг
СООН
1 NH
H.N—С— Н
1 CeNH
г, СН2 1
Г лутаминовая | кислота СНг NHX
iooH СООН 1
HtN- -с—н
СООН 1 Ан 1 -Мд
HaN—С—Н 1
1
т сн2
С—NH Лизин I
Гистидин g сн, 1
НС—if NH2
СООН СООН 1
1 H®N—С—Н Аспарагин CHt О—С— NHZ С—Н 1
Метионин сн2 сн2 S
сн.
СООН
Пролин
<уоон
H2N—С—Н
I
Гдииич
Триптофан
Сна
с^сн
NH
I I
СНг Н2М—с— н
ds CHt
fl I
У Глутамин снг
Фенилаланин rs—A &и
Учитывая, что в эз их экспериментах было выделено несколько сот
органических соединений, а для построения первых клеток исполь-
зовалось около 30 органических соединений, признается вероятным
наличие отбора. Действительно, в биологических объектах иденти-
фицировано около 200 различных аминокислот, однако, белки всех
живых организмов построены из одних и тех же 20 наименований.
А.Ленинджер утверждает, что, если бы какая-то аминокислота помимо
этих главных 20 оказалась более функциональной в качестве строи-
тельного блока белка, то за время эволюции организмов она уже могла
бы войти в белковый набор. В особенности это относится к бактериям,
которые благодаря короткому времени генерации могли производить
отбор наиболее подходящих для белковой структуры аминокислот с
гораздо большей скоростью, чем другие организмы. Однако, белки со-
19
временных бактерий построены из тех же 20 аминокислот, что и белки
всех других организмов. Кроме того, необходимо учитывать, что био-
молекулы, в частности протеиногенные аминокислоты, как правило,
обладают не одной, а несколькими биологически важными функциями,
и об их биологической пригодности можно судить, только учитывая
всю совокупность этих функций. Таким образом, правомочен вывод,
что протеиногенные аминокислоты, оптимальны для выполнения всей
совокупности ее функций (Ленинджср А., 1985).
1.2.2. Заменимые и незаменимые аминокислоты
По способности синтезирования человеческим организмом проте-
иногенные аминокислоты были разделены на две группы: заменимые
и незаменимые.
Растения и многие бактерии (аутотрофные организмы) могут син-
тезировать все необходимые им аминокислоты из простых органиче-
ских соединений. Животные и человек используют в обмене веществ
азот, поступающий с пищей в виде аминокислот, главным образом в
составе белков, из других органических соединений азот а, а также
аммонийных солей. Из этого азота путем процессов трансаминиро-
вания и аминирования образуется весь спектр аминокислот. Однако,
8 аминокислот {незаменимые или эссенциальные) не могут синтези-
роваться в человеческом организме и для поддержания жизнедеятель-
ности обязательно должны поступать извне. Суточная потребность
человека составляет в среднем около 1 грамма каждой незаменимой
кислоты.
При недостатке этих аминокислот или в случае отсутствия в пище
хотя бы одной из них невозможен синтез белка и других биологически
важных веществ. Так, нехватка в продуктах питания триптофана вы-
зывают пеллагру, помутнение роговицы, катаракту, анемию, выпаде-
ние волос. Недостаток метионина влечет за собой поражение печени
и почек, а при недостатке валина могут проявляться неврологические
симптомы.
Потребность в незаменимых аминокислотах возрастает в периоды
интенсивного роста организма, при повышенном распаде белков.
Кроме того, ряд аминокислот называют условно заменимыми. Ги-
стидин и аргинин синтезируются в животном организме, но лишь в
ограниченном, иногда недостаточном количестве. Цистеин и тирозин
образуются только из своих предшественников (соответственно мети-
онина и фенилаланина) и могут стать незаменимыми при недостатке
этих аминокислот.
20
. Таблица 4
Рекомендуемое и безусловно достаточное количество
незаменимых аминокислот, г/сутки
(Штрауб Ф.Б., 1963, Ленннджор А., 1985)
Аминокислота Рекомендуемое количество Безусловное количество
валин 0,80 1,60
изолейцин 0,70 1,40
лейцин 1,10 2,20
лизин 0,80 1,60.
метионин 1,10 2,20
треонин 0,50 1,00
триптофан 0,25 0,50
фенилаланин 1,10 ' 2,20
Принадлежность аминокислот к заменимым или незаменимым не
для всех животных одинакова. 1 ак, аргинин и гистидин незаменимы
для кур, а гистидин также для крыс и мышей. У жвачных животных
микрофлора преджелудков способна синтезировать все необходимые
организму аминокислоты из аммиака, выделяющегося при распаде
белка или азотистых небелковых соединений, например, мочевины.
Поэтому им необходимо добавлять мочевину в корма. А вот молодняк
жвачных, у которого еще недостаточно развиты преджелудки, испы-
тывает потребность в незаменимых аминокислотах. Рационы свиней
и птицы обязательно должны быть сбалансированы по содержанию
аминокислот.
Зная содержание аминокислот, в частност и незаменимых, в овощах
и фруктах, их рекомендуется включать в рацион человека и животны к
для профилактики заболеваний, связанных с недостатком незамени-
мых аминокислот. Известно, что капуста цветная, салат, баклажаны,
виноград Шасла, крыжовник, смородина, вишня, яблоки Ранет и Си-
миренко, груши содержат много метионина. Огурцы, капуста цветная,
лук-порей, салат, петрушка, фасоль, виноград Лидия, слива, смородина,
вишня богаты треонином. Капуста белокочанная, перец, фасоль, мали-
на, вишня, яблоки Антоновка содержат много аргинина, а лук Батун,
шпинат, кабачки, смородина и яблоки Джонатан - гистидина.
Остальные протеиногенные аминокислоты, которые организм мо-
жет синтезировать в процессе своей жизнедеятельности, называют за-
менимыми. К ним относятся: аспарагиновая и глутаминовая кислоты
и их амиды (аспарагин и глутамин), серин, пролин, глицин, аланин, а
21
для человека еще цистин и тирозин. Эти аминокислоты синтезируются
относительно простыми путями, их непосредственные предшествен-
ники всегда доступны для метаболических процессов в организме всех
видов животных. Заменимые аминокислоты синтезируются в организ-
ме из других аминокислот или соответствующих а-кстокислот. а также
поступают извне. Очевидно также, что эта группа аминокислот ши-
роко представлена в белках, и они не могут' отсутствовать в пище при
потреблении обычных продуктов. Если их специально исключить из
экспериментальной диеты, то суммарная потребность в незаменимых
аминокислотах увеличится в связи с необходимостью обеспечить ор-
ганизм соответствующим количеством азота для синтеза заменимых
аминокислот.
Однако, по мнению ряда исследователей (Нефедов Л.И., 1992) раз-
деление аминокислот на эти группы носит достаточно условный ха-
рактер. При определенных условиях, когда в организме угнетается
синтез заменимых аминокислот или скорость их синтеза становится
недостаточной, появляется повышенная потребность в них, в силу чего
некоторые заменимые аминокислоты становятся функционально неза-
менимыми.
Заменимые аминокислоты существенно влияют на потребность
в незаменимых аминокислотах. Например, потребность в метионине
определяется содержанием цистина в диете. Чем больше в пище ци-
стина. тем меньше расходуется метионина для биологического синтеза
цистина.
11екоторые заменимые аминокислоты становятся незаменимыми,
если не поступают с пищей, так как организм не справляется с их син-
тезом. Так. недостаток цистина ведет к торможению роста клеток даже
при наличии всех остальных аминокислот в среде (Адо А.Д., Ишимова
Л.М.. 1980).
12 3. Нлкмуноактивиые аминокислоты
В последние годы исследователями была выделена функциональ-
ная группа иммуноактивных аминокислот (ИААК), куда входят трео-
нин. валин, триптофан, аспарагиновая и глутаминовая кислоты, серин,
аланин, цистин, у-аминомасляная кислота (уАМК). Помимо того, что
они формируют иммуноактивные белки организма, иммуноактив-
ныс аминокислоты обладают способностью ускорять производство
Т-лимфоцитов. усиливают выработку специфических антител (Бело-
крылов Г. А. и др., 1986-1988). Эти аминокислоты обладают иммуно-
логической активностью в широком диапазоне доз, и поэтому наравне
с пептидами перспективны в качестве иммуномодуляторов. Особенно
22
характерна в этом плане аспарагиновая кислота, отличающаяся наибо-
лее выраженной активностью. Проявления иммунологической актив-
ности у этих аминокислот, входящих и не входящих (уАМК) в сосл ав
белка, свидетельствует о наличии на Т-лимфоцитах рецепторов для
этих соединений.
Высокая иммунологическая активность отдельных аминокислот
позволяет предположить, что аминокислоты как филогенетически бо-
лее древние структуры выполняют в организме самостоятельную им-
мунорегуляторную функцию, т.е. наравне с пептидами являются само-
стоятельным звеном системы гомеостаза.
Об участии отельных аминокислот в формировании иммунного
статуса организма более подробно изложено в соответствующем па-
раграфе.
1.2.4. Гликогенные и кепюгенные аминокислоты
Большую часть мез аболической энергии, вырабатываемой в тканях
организма, поставляют процессы окисления углеводов и триоцилгли-
церолов. У взрослого человека до 90% всей потребности в энергии по-
крывается из этих двух источников. Остальную энергию (в зависимо-
сти от рациона от 10 до 15%) дает окисление аминокислот.
Хотя роль аминокислот в организме определяется в значительной
степени участием в синтезе белков, они могут претерпевать и окис-
лительное расщепление. Эта реакция возможна в трех случа ях. Во-
первых, если аминокислоты, высвобождающиеся при обычном дина-
мическом обновлении белков, не используются для синтеза новых бел-
ков, то они подвергаются окислительному расщеплению. Во-вторых,
если организм получает с пищей больше аминокислот, чем ему не-
обходимо для белкового синтеза, то их избыточное количество также
расщепляется, так как аминокислоты не откладываются в организме
в запас. В-третьих, во время голодания и при сахарном диабете, то
есть, когда углеводов нет или когда их утилизация нарушена, в каче-
стве источника энергии используются белки. Во всех этих ситуациях
аминокислоты теряют свои аминогруппы и превращаются в соответ-
ствующие а-кетокислоты, которые затем окисляются до СОЭ и Н О с
высвобождением энергии. Частично это окисление идет через цикл
лимонной кислоты.
В животном организме углеродные скелеты ряда аминокислот, вы-
свобождающихся при распаде белков, превращаются полностью или
частично в пируваты и промежуточные продукты лимонной кислоты.
Конечными продуктами этих реакций являются глюкоза и гликоген
Особенно большое значение имеет биосинтез гликогена, протекающий
23
в печени и мышцах. I ликоген печени служит источником глюкозы, ко-
торая поступает в кровь. Мышечный гликоген, распадаясь в процессе
гликолиза, служит источником энергии для мышечных сокращений.
Ряд аминокислот, называемых гликогенными, служит важным пред-
шественником D-глюкозы, помимо лактата, пирувата, глицерола. Глю-
конеогенез протекает главным образом в печени и значительно менее
интенсивно в корковом веществе почек. Превращения гликогенных
аминокислот приводят к образованию пировиноградной, щавелевоук-
сусной или а-кетоглутаровой кислот, обеспечивая возможность обра-
зования гликогена.
В зависимости от места их вхождения в цикл лимонной кислоты
А Ленинджер (1985) распределил гликогенные аминокислоты следую-
щим образом:
- аланин, серин, цистеин, глицин - превращаются в пируват;
- аспарагин и аспартат - превращаются в оксалоацетат;
- валин, треонин и метионин - превращаются в сукцинил-КоА;
- глутамат, глутамин, пролин, аргинин и гистидин — превращаются
в а-кетоглутарат;
- фенилаланин, тирозин, изолейцин, триптофан и лизин — участву-
ют в синтезе, как глюкозы, так и кетоновых тел.
Л.И Нефедов с сотрудниками (1990), исследуя закономерности
формирования фонда свободных аминокислот печени в динамике го-
лодания, показали в этих условиях активацию глюконеогенеза со сни-
жением содержания отдельных аминокислот (аланин, глицин, аспара-
гиновая кислота, серин, глутаминовая кислота, цистин, цистеиновая
кислота и метионин), отнесенных авторами к гликогенным, с парал-
лельным увеличением содержания абсолютно кетогенных лейцина и
лизина.
Аминокислоты, которые, распадаясь, превращаются, в конце кон-
цов. в ацетоанетил-Ко А или ацетоацетат, называют кепюгенными. В
печени из таких аминокислот могут образовываться кетоновые тела.
Их конечными продуктами являются кетоацетат и ацетон, причем аце-
тон образуется при декарбоксилировании ацетоацетат а. Способность
кетогенных аминокислот образовывать кетоновые тела проявляется
особенно от четливо в случае нелеченного сахарного диабета, посколь-
ку в печени больных вырабатывается большое количество кетоновых
тел, источником которых помимо жирных кислот являются и кетоген-
ные аминокислоты.
Однако распределение аминокислот по группам «гликогенные» и
«кстогенные» не четко, и в доступной литературе разные авторы вклю-
чают в эти группы различные аминокислоты.
24
Таблица № 5
Состав кетогенных и гликогенных функциональных групп
аминокислот, приведенный различными авторами
Г ру п и ы аминокислот Список отдельных аминокислот в каждой группе
ФБ.Штрауб, 1965 г. Э.Ньюсхолм, К.Старт, 1977 г. Х.Я кубке, Х.Ешкат. 1985 г. А .Ленин- джер. 1985 г. Уайт А. и Др., 1981
гликоген нм с глицин аланин серин треонин валин аспартат глутамат аргинин цистеин пролин изолейцин фенилаланин тирозин глицин серин треонин валин аргинин цистеин пролин изолейцин фенилаланин тирозин гистидин лизин оксипролин глицин аланин серин треонин валин аспартат глутамат аргинин пролин изолейцин фенилаланин тирозин гистидин метионин глицин аланин серин треонин валин аспартат глутамат аргинин цистеин пролин гистидин метионин аспарагин глутамин глицин аланин серин треонин валин аспартат глутамат аргинин цистеин пролин изолейцин фенилазанин тирозин лизин триптофан метионин аспарагин глутамин
кетогенные изолейцин фенилаланин тирозин лсйнин изолейцин фенилаланин тирозин лейцин изолейцин фенилаланин тирозин изолейцин фенилаланин тирозин лейцин лизин триптофан изолейцин фенилаланин тирозин лейцин лизин
Ряд аминокислот, как видно из таблицы № 5, по мнению указанных
авторов, относятся одновременно и к той, и к другой группе, поскольку
отдельные аминокислоты поставляют углерод для синтеза и глюкозы,
и кетоновых тел. Поэтому между гликогенными и кетогенными амино-
кислотами нет четкой границы, в частности, изолейцин, фенилаланин,
тирозин, а, по классификации А.Ленинджера. также триптофан и ли-
зин. относятся к обеим группам.
У растений и многих микроорганизмов нет различия между iлико-
генными и кетогенными аминокислотами, поскольку, в конечном счете.
25
все аминокислоты могут вносить вклад в образование глюкозы посред-
ством реакций цикла трикарбоновых кислот и глиоксилатного цикла.
1.2.5. Медиаторные аминокислоты
Согласно современным представлениям, в основе сложной функ-
циональной организации центральной нервной системы лежит тонкое
взаимодействие между двумя основными процессами нервной дея-
тельности — торможением и возбуждением, которые обеспечиваются
химическими медиаторами. Среди них наряду с ацетилхолином, ней-
ропептидами, моноаминами, важное место занимает несколько амино-
кислот. Их называют медиаторными аминокислотами - тормозными и
возбуждающими (Канунников Н.П. 1997; Хазипов З.Н. и др., 1998; Ге-
оргиянц В.А. и др., 1995; Battaglioli G., Martin D.,1996; Раевский К.С.,
1986-1997).
К тормозным аминокислотам относят у-аминомасляную кисло-
ту (уАМК), глицин, таурин. Именно уАМК является метаболическим
предшественником ряда продуктов, которые обладают как возбуждаю-
щим (глутамат, 2,4-диаминомасляная кислота), так и тормозным (го-
мокарнозин, у-амино-Р-оксимасляная кислота, гомопантотеновая кис-
лота) действием. С медиаторной функцией уАМК связано ее участие в
регуляции моторной деятельности, поддержание судорожного порога,
формирование эмоционального поведения, регуляция высвобождения
нейропередатчиков как в ЦНС. так и на периферии (Мишунина Т.М.,
2003). уАМК-ергические вещества проявляют антигипоксическое, со-
судорасширяющее, седативное, миорелаксантное, транквилизирую-
щее. ноотропное, противосудорожное, анальгетическое и некоторые
другие виды действия. Таурин, введенный по методу ионофореза. по-
добно уАМК, оказывает мощный тормозной эффект в различных от-
делах ЦНС. В частности, таурин, подобно уАМК, глицину и Р-аланину,
тормозит актитвность нейронов продолговатого мозга (Раевский
К.С.,1989).
В группу возбуждающих аминокислот относят глутамат, аспартат.
Структурная и метаболическая близость этих аминокислот проявля-
ется в большинстве случаев идентичностью их физиологических эф-
фектов на нейрональном уровне. Глутамат и аспартат действуют как
возбуждающие нейромедиаторы во многих структурах мозга, так как
они участвуют в проведении сенсорного афферентного потока. Раз-
витие судорожного пароксизма связывают именно с гиперфункцией и
патологической концентрацией в мозге возбуждающих аминокислот.
Появляются все новые свидетельства вовлечения систем возбуждаю-
щих аминокислот в происхождение судорожных состояний, включая
эпилепсию (Smith C.a.oth., 1984, Meldrum D.S., 1987), психотических
26
и депрессивных состояний (Kim J.a.oth., 1980-1982), нейродегенера-
тивных расстройств - хорея Геттингтона, болезнь Альцгеймера и др.
(Раевский К.С., 1989). Была предложена глутаматная гипотеза шизоф-
рении (Kim J.a.oth., 1980), указывающая на гипофункцию глутаматср-
гической передачи при этой патологии. Высказывается предположе-
ние, что к возбуждающим аминокислотам на основании сходства их
химического строения и способности вызывать судорожные припадки
можно причислить триптофан и его метаболиты (Лапин И.П., Рыжов
ИВ., 1989).
В последние годы появилось представление, согласно которому ги-
перфункция медиаторной системы возбуждающих аминокислот может
проявиться как эксцитотический процесс (Раевский К.С., 1989), вле-
кущий за собой необратимую дегенерацию нейронов мозга. Выявлена
тесная связь между возбуждающей и токсической активностью глута-
мата и аспартата (Умрюхин П.Е., 2006) вследствие стойкого увеличе-
ния ими мембранной проводимости с последующим истощением нерв-
ных процессов (Foster A., Fagg G., 1984). Именно поэтому вещества
с психотомиметическими свойствами угнетают передачу возбуждаю-
щих аминокислот, то есть вызывают гипофункцию этой медиаторной
системы.
Существующие нейрохимические подходы к выявлению функцио-
нальной роли сложных межмедиаторных воздействий в интегративной
деятельности мозга позволяют говорить о существовании как тормоз-
ного (уАМК и ее агонисты), так и активизирующего (глутамат) воздей-
ствия на процесс пресинаптического высвобождения дофамина (Кова-
лев Г.И., 1987).
С выяснением медиаторной функции тормозных и возбуждающих
аминокислот накоплены убедительные доказательства их участия в цен-
тральной регуляции таких функций, как терморегуляция, рефлекторная
деятельность, поведенческие реакции, гипоталамо-гипофизарные вза-
имоотношения, деятельность сердечно-сосудистой системы, дыхание,
высвобождение медиаторов в мозге, регуляция сна и бодрствования,
высшие интегративные функции мозга, включая поведение, условные
рефлексы, эмоции, память.
Нарушения в содержании аминокислот и их производных в орга-
низме являются одной из причин возникновения различных патологи-
ческих процессов, проявляющихся в дисфункциях нервной системы
и способствующих развитию ряда нервных и психических заболева-
ний и синдромов, особенно в детском возрасте (Раевский К.С., 1^88;
Л С.Колесниченко и др . 1999).
Более подробно обмен медиаторных аминокислот в головном мозге
будет освещен в главе, посвященной путям элиминации аминокислот.
2. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ АМИНОКИСЛОТ
В ЖИВЫХ ОРГАНИЗМАХ
У животных, растений и микроорганизмов главным предназначе-
нием аминокислот считается участие в синтезе белков. Кроме того,
различные аминокислоты являются исходным материалом, поставляю-
щим атом азота и фрагменты углеродной цепи для образования боль-
шого числа азотсодержащих соединений.
Способность клеток осуществлять процессы синтеза зависит от
наличия пула аминокислот, сбалансированного по каждой из 20 ами-
нокислот исходя из потребностей клетки. Клетки не имеют запасных
форм аминокислот, таких как гликоген для сахаров или триглицериды
для жирных кислот, и поэтому они не могут осуществлять синтез при
отсутствии или недостатке хотя бы одной из входящих в ее состав ами-
нокислот.
У растений и микроорганизмов необходимая сбалансированная
смесь аминокислот обеспечивается собственными системами синте-
за, регулирующимися по механизмам обратной связи. При этом обра-
зование каждой из 20 аминокислот отвечает текущим потребностям.
Животные же, не обладая возможностями фотосинтеза, должны обе-
спечивать свои потребности за счет растений, микроорганизмов или
других животных. Они не способны синтезировал ь половину из проте-
иногенных аминокислот, а именно углеродные скелеты незаменимых
аминокислот. Однако, в условиях, когда организм получает избыточ-
ное количество заменимых аминокислот, он может вместо незамени-
мых аминокислот использовать соответствующие кетокислоты.
2./. Микробиологические объекты
Лишь некоторые микроорганизмы и сине-зеленые водоросли спо-
собны усваивать находящийся в атмосфере молекулярный азот.
Многие растения и микроорганизмы могут синтезировать все не-
обходимые им аминокислоты из простых неорганических соединений.
Ассортимент органических соединений, используемых каждым видом
гетеротрофных микроорганизмов, специфичен. Самым доступным ис-
точником азота для многих микроорганизмов являются ионы аммония
и аммиак. Они достаточно быстро проникают в клетку микроорганиз-
ма. где трансформируются в имино- и аминогруппы. Аммиак, незави-
симо от пути его образования, включается в состав органических сое-
динений в результате 3 главных реакций, характерных для всех живых
организмов. Эти реакции с помощью глутамат дегидрогеназы (1 пут ь),
глутамате и нтетазы (2 путь), глутаматсинтазы (3 путь) приводят к обра-
28
зованию глутаминовой кислоты, глутамина и карбамоилфосфата. При
этом источником практически всех атомов азота, входящих в состав
аминокислот или других органических соединений, прямо или косвен-
но являются глутамат или амидная группа глутамина.
Большинство сапрофитных микробов ассимилируют минеральные
формы азота. Па минимальной ростовой среде, содержащей углерод,
водород, азот, кислород и серу, бактерии, например, E.colli, синтезиру-
ют все 20 аминокислот, необходимых для образования белков, а также
большое число различных метаболитов. Полагают, что необычайная
разветвленность метаболических путей у бактерий обусловлена необ-
ходимостью использования больших количеств углерода, азота и энер-
гии для синтеза не только всех аминокислот и нуклеотидов, но также
и ферментов, катализирующих их образование (только в биосинтезе
аминокислот их число превышает 100). Работы Ф Коэна (1986) показа-
ли, что хотя стадии метаболических путей у разных организмов неиз-
менны, регуляция этих путей может значительно варьировать, а также,
что различные регуляторные механизмы, возникли намного позже, чем
сами метаболические пути.
Существуют микроорганизмы, способные усваивать молекуляр-
ный азот воздуха и строить из него необходимые компоненты клетки.
Процесс связывания молекулярного азота атмосферы и перевода его
в азотистые соединения называется азотфиксацией, осуществляется
клубеньковыми бактериями, актиномицетами, некоторыми дрожжами,
грибами и сине-зелеными водорослями, обитающими в почвах, пре-
сных водоемах, морях и океанах. В результате азотфиксации образу-
ется аммиак при участии ферментной системы, содержащей железо,
молибден, магний, и функционирующей как переносчик электронов.
Азотфиксирующие ферментные системы катализируют восстановле-
ние молекулы азота в присутствии А ГФ и восстановителя (молекуляр-
ный водород или гидросульфит), не нуждаясь, таким образом, в кисло-
роде.
Так, род микроорганизмов Azotobacter обладает способностью
фиксировать атмосферный азот. Этот род включает три вида бактерий,
которые играют важнейшую роль в круговороте азота r природе. Азот,
фиксированный этими Azotobacter, превращается в аммиак, нитриты
и нитраты, включается в белки После гибели бактерий их белковые
компоненты попадают в почву, подвергаются там ферментативным
превращениям, а затем усваиваются высшими растениями Подобные
микроорганизмы имеют большое значение в обогащении пахотного
слоя связанными соединениями азота.
29
Подсчитано, что из всего количества фиксируемого азота 10-15%
приходится на долю сине-зеленых водорослей, осуществляющих вос-
становление N£ в NIL с помощью нитрогеназной системы такого же
типа, как и у большинства клубеньковых бактерий. Происходящее в
океанах восстановление N3 осуществляется именно сине-зелеными во-
дорослями, причем восстановление происходит только в относительно
поверхностных прибрежных водах, где для водорослей оказываются
доступными различные питательные вещества.
В чистой дождевой воде содержатся нитраты, образующиеся в ат-
мосфере в результате электрических разрядов. Различные микроорга-
низмы и большинство высших растений могут использовать в качестве
источника азота эти нитраты, восстанавливая их до NH . Наряду с ми-
неральными источниками азота, большинство микроорганизмов могут
потреблять азот органических соединений. Потребление органических
источников азота обычно связывается с отщеплением от них аммиака с
последующим поглощением его микробной клеткой.
Некоторые микроорганизмы могут ассимилировать и аминокислоты.
I ЬД.Иерусалимский назвал микроорганизмы, строящие аминокислоты и
белки из аммиака и органических соединений аминоавтотрофными. При
аминогетеротрофном способе питания микроорганизмы строят белки
клетки из готовых аминокислот, не разлагая их до аммиака.
Многие бактерии, относятся к аутотрофным организмам и способ-
ны синтезировать все необходимые аминокислоты. Однако, известны
виды или штаммы бактерий, избирательно нуждающиеся в наличии
в среде определенных аминокислот - ауксотрофные микроорганизмы.
Ауксотрофные штаммы растут на полноценной среде со скоростью,
пропорциональной количеству добавленной незаменимой аминокис-
лоты.
Наконец, в противоположность многим микроорганизмам, синте-
зирующим все необходимые аминокислоты, Lactobacilli практически
не способны их синтезировать, вследст вие чего полностью зависят от
окружающей среды.
Усваиваемость органических источников азота различна. Белки
как высокомолекулярные соединения не проникают в клетки микро-
бов. Поэтому их могут усваивать только микроорганизмы, выделяю-
щие в среду пептид-гидролазы, расщепляющие белки до пептидов и
аминокислот. Этими свойствами обладают многие сапрофитные и па-
тогенные микроорганизмы. Обычно этим микроорганизмам требуется
определенный набор этих вешеств. Высокая чувствительность подоб-
ных организмов к наличию в среде некоторых аминокислот позволила
30
разработать микробиологический метод их качественного и количе-
ственного определения.
Аминокислоты могут ассимилироваться микроорганизмами или
могут подвергаться превращениям дальше. Образующиеся из белков
аминокислоты минерализуются с различной скоростью, некоторые
аминокислоты более устойчивы, а дру1 ие, наоборот, весьма легко раз-
лагаются. Например, из аргинина и триптофана аммиак образуется
быстро, в отличие от треонина и метионина. После дезаминирования
углеродный остаток подвергается воздействию микробов в аэробных
или анаэробных условиях с образованием углекислого газа и различ-
ных органических соединений. Если в среде имеются амиды, то они
разлагаются первоначально до аминокислот, которые могут быть
трансформированы в другие аминокислоты, Так, аспарагин под воз-
действием аспарагиназы в почве в присутствии воды превращается в
аспарагиновую кислоту. При анаэробном разрушении белков могут
образовываться токсические соединения - биогенные амины. К ним
относятся, в частности, диамины или птомаины, к числу которых при-
надлежит кадаверин, который получается из лизина.
Многие грибы, актиномицеты и почвенные бактерии содержат уре-
азу, расщепляющую мочевину, попадающую в почву из мочи человека,
животных. Физиологический смысл распада мочевины, по-видимому,
сводится к переводу аминной формы азота в более легко усваиваемую
аммиачную. Бактерии, разлагающе мочевину, называются уробактери-
ями. Из специфических уробактерий могут быть названы Micrococcus
urea, Sarcina urea, Bac.pasteurii, Bac.freidenreichii
Нитратный азот почвы образуется в результате жизнедеятельно-
сти нитрифицирующих бактерий, окисляющих аммиак и аммонийные
соли до нитратов. Растения и микроорганизмы хорошо усваивают как
аммонийный, так и нитратный азот, который восстанавливают до ам-
миака и аммонийных солей.
2.2. Растения
Растения усваивают азот из почвы в составе неорганических соеди-
нений. В природных условиях для питания растений большое значение
имеют почвенные микроорганизмы - аммонификаторы, которые мине-
рализуют органический азот почвы до аммонийных солей. Растения
активно превращают неорганический аммонийный азот в органиче-
ские соединения азота - амиды и аминокислоты. Азот в растениях за-
пасается и транспортируется в виде аспарагина и глутамина. При их
образовании обезвреживается аммиак, высокие концентрации которо-
го токсичны и для растений и для животных»
31
Растительные организмы способны синтезировать все необходи-
мые им азотистые соединения из аммиака, который поступает из почвы
или образуется в результате восстановления нитратов, распада белков
или других реакций. Основной путь превращения аммиачного азота в
органические соединения — это синтез аминокислот.
Используя в качестве субстратов промежуточные продукты угле-
водного обмена, глутамин, гпутамат и карбамоилфосфат, в составе
которых фиксируется аммиак, клетки растений могут синтезировать
остальные 18 аминокислот. Постоянное образование всех аминокис-
лот обеспечивается благодаря тому, что большинство путей их синте-
за практически необратимы, так как сопровождаются значительным
освобождением свободной энергии.
Полагают (Уайт А., 1981), что все растительные клетки способны
синтезировать полный набор аминокислот. Новообразование амино-
кислот может происходить не только в надземных, но и в подземных
органах растений: корнях, клубнях, корнеплодах. Например, уже через
1 час после подкормки кукурузы аммиачным азотом в корнях синтези-
ровались аланин и уАМК, через 4 часа - глутамин и глицин, а через 9
24 часа после внесения азота в корнях накапливались все аминокис-
лоты, характерные для кукурузы. В листьях растений биосинтез ами-
нокислот идет с еще более высокой скоростью.
При нормальных условиях развития растения главным путем пре-
вращения аммиака в органические соединения азота является образо-
вание аминокислот. Реакция прямого аминирования кетокислот ам-
миаком - основной путь синтеза аминокислот в растениях. На первой
стадии кетокислота, присоединяя аммиак, образует иминокислоту, ко-
торая на второй стадии восстанавливается и дает аминокислоту.
Аминокислоты, образовавшиеся в растениях при восстановитель-
ном аминировании, переаминировании или другими путями, подверга-
ются непрерывному обмену. В основном они используются для синте-
за белков, но могут претерпевать и другие превращения - декарбокси-
лироваться, использоваться для синтеза азотистых оснований и других
соединений, отщеплять аминогруппу, полностью окисляться и служить
источником энергии для клетки. Необходимо подчеркнуть, что у расте-
ний обмен азота замкнут: поступивший в растения азот возвращается в
почву лишь вместе с самим растением (А.Уайт и др., 1981).
Глицин служит в растениях исходным продуктом синтеза ряда ве-
ществ: пуриновых оснований, углеводов, глутатиона и других амино-
кислот.
32
Аланин в растениях может синтезироваться многими путями, но
основная реакция, приводящая к его синтезу - аминирование пирови-
ноградной кислоты. Из аланина в свою очередь могут синтезироваться
углеводы; наряду с дикарбоновыми аминокислотами он является свя-
зующим звеном между процессами углеводного и азотного обмена.
P-Аланин содержится в растениях в свободном состоянии, образуется
в результате декарбоксилировании аспарагиновой кислоты и входит в
состав кофермента А и пантотеновой кислоты.
Серин тесно связан с обменом пировиноградной кислоты и из него
также синтезируются углеводы. Эта аминокислота является исходным
соединением для биосинтеза фосфатидов, а при его декарбоксилирова-
нии образуется этаноламин, входящий в состав кефалинов.
Треонин - незаменимая аминокислота, образующаяся только в рас-
тениях и некоторых микроорганизмах. Он синтезируется из аспараги-
новой кислоты и в процессе распада расщепляется на уксусный альде-
гид и глицин.
Цистин и цистеин тесно связаны между собой в обменных про-
цессах растений. При их окислении образуется цистеиновая кислота, а
при метилировании - метилцистеин. Эти аминокислоты могут образо-
вываться из углеводов и в свою очередь давать углеводы.
Метионин - незаменимая серосодержащая аминокислота, которая
играет важную роль, как донатор метильных групп. При отщеплении
метильной группы от метионина образуется гомоцистеин, играющий
важную роль в обменных процессах животных организмов.
Валин, лейцин и изолейцин, незаменимые для животных, в расте-
ниях синтезируются из соответствующих кетокислот в результате ре-
акций переаминирования чаще всего с глутаминовой кислотой.
Аспарагиновая кислота и аспарагин активно участвуют во mhoi их
процессах обмена веществ у растений. Вместе с глутаминовой кис-
лотой и аланином они являются связующим звеном между обменом
белков и углеводов. Аспарагиновая кислота принимает участие в био-
синтезе пуриновых и пиримидиновых оснований нуклеиновых кислот,
осуществляя, таким образом, связь между обменом углеводов и нукле-
иновых кислот. Кроме того, она является донатором аминных групп в
реакциях переаминирования, служит исходным соединением для по-
строения молекул р-аланина. гомосерина и других аминокислот, из ко-
торых в свою очередь образуются новые аминокислоты и соединения
других классов. Аспарагиновая кислот а участвует в биосинтезе моче-
вины через орнитиновый цикл: соединяясь с цитруллином, она образу-
ет промежуточный продукт этого цикла аргининянтарную кислоту.
33
Еще большее значение в обмене веществ растений принадлежит
глутаминовой кислоте и глутамину. Глутаминовая кислота играет важ-
ную роль в реакциях переаминирования, ее аминогруппа может быть
перенесена не только на кетокислоты, но и на другие соединения. Глу-
таминовая кислота тесно связана с обменом углеводов, так как соот-
ветствующая ей а-кетоглутаровая кислота является промежуточным
продуктом цикла ди- и трикарбоновых кислот. Азот глутамина ис-
пользуется для биосинтеза пуриновых оснований и глюкозамина. Об-
разование многих аминокислот (пролина, орнитина, аминомасляных
кислот, глицина), витаминов группы В, фолиевой кислоты также непо-
средственно связано с глутаминовой кислотой, которая быстро и легко
образуется во всех органах растений.
Исключительно важная роль амидов установлена благодаря клас-
сическим исследованиям Д.1 ГПрянишникова, который показал что
амиды - это форма обезвреживания избытка аммиака. В то же время
они являются резервом дикарбоновых кислот.
Большинство аминокислот проходит в реакциях обмена растений
через стадии превращений в глутаминовую, аспарагиновую кислоты
или аланин. Содержание амидов и этих трех аминокислот в белках рас-
тений обычно не менее 30%, а в глиадине пшеницы превышает 50% от
общего количества аминокислот.
Лизин - незаменимая аминокислота, его обмен в растениях вы-
яснен недостаточно. Предшественником лизина является, вероят-
но, а-кстоадипиновая кислота, которая, аминируясь, превращается в
а-аминоадиииновую кислоту. Эти данные были получены в опытах с
грибами, дрожжами и бактериями. Лизин служит исходным соедине-
нием для образования пипеколиновой кислоты.
Орнитин и цитруллин обнаруживаются в растениях в незначитель-
ных количествах. Следует отметить, что орнитин может образовывать-
ся нс только в результате расщепления аргинина, также присутствую-
щего в клетках рас гений, но и из глутаминовой кислоты.
Содержание аминокислот в растениях меняется в зависимости от
возраста растений, от ряда внешних условий (температура, длина дня,
влажность), а также от питания. При этом изменяется не только ко-
личественный, но и качественный состав аминокислот. 11ри обычных
условиях выращивания количество свободных аминокислот с возрас-
том растений понижается. В вегетативных органах растений содержа-
ние свободных аминокислот обычно больше, чем в репродуктивных.
При различных условиях минерального питания содержание от-
дельных аминокислот и соотношения между ними могут отличаться.
34
Так, увеличение общего количества свободных аминокислот в рас-
тениях и усиленное накопление отдельных аминокислот наблюдаег-
ся при пониженном содержании в субстрате К, F, S, Са, Mg. а также
при недостатке ряда микроэлементов Zn, Си, Мп, Fe. При недостатке
молибдена количество свободных аминокислот и амидов в растениях
уменьшается вследствие ослабления восстановления нитратов.Увели-
ченное содержание аминокислот наблюдается также при лучших усло-
виях азотного питания.
Растения по-разному относятся к D- и L-формам аминокислот, и
если L-формы хорошо усваиваются растениями и легко включаются в
различные процессы обмена веществ, то D-формы растениями не ас-
симилируются, а иногда даже ингибируют процессы обмена, так как
ферментативные системы растений специфически приспособлены к
L-ам и нокисл ота м.
В клетках тканей растений пул свободных аминокислот невелик,
поскольку здесь аминокислоты редко подвергаются деградации. Они
синтезируются и используются для синтеза белков и других азотсодер-
жащих веществ. Ни одна аминокислота не образуется в избыточном
количестве - в процессе эволюции сформировался совершенный ме-
ханизм, поставляющий в распоряжение клетки, когда она обеспече-
на энергией и исходными веществами, сбалансированное количество
аминокислот. Именно концентрация каждой аминокислоты определяет
скорость ее синтеза, она же регулирует скорость потребления данной
аминокислоты из аминокислотного пула для обеспечения соответству-
ющих процессов синтеза.
2.3. Животные
Не обладая фотосинтетическими возможностями, животные обе-
спечивают свои потребности за счет растений, микроорганизмов или
других животных. Поэтому окисление и другие метаболические пре-
вращения потребляемых белков, углеводов и липидов являются для
животных источником как необходимой энергии, так и исходных ве-
ществ для синтеза различных соединений, выполняющих метаболи-
ческие и структурные функции. Животные клетки не способны син-
тезировать половину из 20 аминокислот. В условиях, когда органи <м
получает избыточное количество заменимых аминокислот, он может
вместо незаменимых аминокислот использовать соответствующие ке-
токислоты. Животные не способны синтезировать именно углеродные
скелеты незаменимых аминокислот (А.Уайт и др., 1981).
Удовлетворение своих потребностей в калориях за счет углеводов
35
и жиров других живых организмов способствовало утрате животными
способности синтезировать различные аминокислоты, сохранив вы-
сокую жизнестойкость. Метаболизма аминокислот напрямую связан с
характером источников питания (А.Уайт и др., 1981).
Обстоятельный сравнительный анализ особенностей азотистого
обмена в эволюционном ряду животного мира сделан в монографии
А.А.Кричевской и др. (1987).
Беспозвоночные животные представляют собой чрезвычайно раз-
нообразную по уровню развития и экологии группу. Фонд свободных
аминокислот, который слагается из полного набора аминокислот, уча-
ствующих в синтезе белка и аминокислот, выполняющих некоторые
специфические функции, у беспозвоночных изучен еще недостаточно.
Однако, имеющиеся материалы позволяют заключить, что принципи-
ально он не отличается от такового у позвоночных животных. Основные
пути метаболизма аминокислот и их взаимопревращения - также общие
с позвоночными. Однако, содержание аминокислот в тканях насекомых
значительно выше, чем в тканях позвоночных. Особенностью аминокис-
лотного фонда беспозвоночных является присутствие и уровень спец-
ифических аминокислот и их производных. Это наблюдается главным
образом у водных организмов и служит целям осморегуляции. 1 ак, у
моллюсков найдено высокое содержание глицина. У некоторых морских
беспозвоночных треть небелкового азота составляет таурин, а у ракоо-
бразных глицин. У насекомых глицин, пролин и глутаминовая кислота
составляют половину фонда свободных аминокислот. Функциональная
роль аминокислоту насекомых пока не изучена в полной мере.
Характерной чертой аминокислотного пула клеток тканей насеко-
мых является наличие значительного количества основных аминокис-
лот — аргинина и лизина. У них часто встречаются комплексы неко-
торых аминокислот (аспарагиновая, глутаминовая кислоты, цистеин,
серин) с другими органическими соединениями. Характерно также
присутствие в достаточно высоком количестве Р-аланина, таурина, ор-
нитина, а- и Р-аминомасляных кислот, которые не входят в состав бел-
ков. Насекомые отличаются также и высокой концентрацией в тканях
амидов (аспарагина и глуп амина).
В настоящее время выявлены изменения состава аминокислоту на-
секомых во время морфогенетического развития. Известно, что ами-
нокислоты участвуют во многих метаболических превращениях, неко-
торые из них играют специфическую роль в процессах размножения и
развития. Наиболее выраженное влияние на регуляцию аминокислот-
ного фонда насекомых оказывает пит ание. Во время голодания личи-
36
нок дрозофилы незаменимые аминокислоты у них практически отсут-
ствуют. У насекомых, обладающих полным превращением, у личинки
наблюдается более высокое содержание аминокислот, чем у куколки
или взрослого насекомого. Для окукливания личинок дрозофилы не-
обходимо присутствие аргинина. Цистеин и глицин необходимы для
нормального окукливания других насекомых. Пролин обычно ускоряет
процесс дифференцировки тканей, в присутствии триптофана замед-
ляются процессы гистолиза в тканях куколки. Присз'тствие тирозина,
фенилаланина или метионина ускоряет наступление линьки. Для сти-
муляции кладки яиц в пище комаров должны присутствовать все неза-
менимые аминокислоты.
Таким образом, фонд аминокислот у беспозвоночных складывает-
ся и регулируется потребностями биосинтеза специфических белков и
производных, выполняющих структурные и регуляторные функции. У
некоторых групп, особенно обитающих в водоемах с изменяющейся
соленостью, поддерживается высокое содержание ряда аминокислот,
выполняющих осморегуляторные функции.
У высших животных содержание аминокислот имеет тканевую и
органную специфику, кровь является тем связующим звеном, которое
обеспечивает снабжение органов и тканей аминокислотами. Фонд сво-
бодных аминокислот в плазме крови поддерживается в результате двух
противоположных по направленности процессов - выделение амино-
кислот из тканей и их поглощение тканями. Так, для скелетных мышц,
селезенки показано выделение в плазму значительных количеств глу-
тамина, аланина, глицина, а также пролина и лизина, и, с другой сто-
роны, утилизация из плазмы в первую очередь серина и глуп амата. Для
почек наиболее характерным является поглощение глутамина и вы-
деление серина. Печень, наоборот, лишь высвобождает глутамин и fie
может его утилизировать.
Необходимо отметить, что межорганные превращения аминокис-
лот в значительной степени зависят от функционального состояния
животных. Так, у крыс, которые голодали 24 часа, общая направлен-
ность обмена аминокислот носит катаболический характер. 1 Наоборот,
в быстро растущем органе, например, в эмбриональной печеночной
ткани или при злокачественном росте, этот процесс носит анаболиче-
ский характер.
Общее содержание аминокислот в плазме крови разных видов жи-
вотных в среднем составляет 10-25 мг%: у лошади 25-29 мг%, коровы
10-17 мг%. собаки 28-33 мг%, свиньи 23-46 мг%. В плазме крови кур
содержание аминокислот составляет 16-20 мг%. индеек 18-26 мг%.
В тканях содержание аминокислот выше, чем в плазме крови. Так, в
37
мышцах разных животных содержится от 60 до 90 мг% аминокислот.
В мозге высших животных свободные аминокислоты представ-
лены в большем количестве, чем в плазме и других периферических
тканях. Содержание аминного азота в мозге почти в 6 раз выше, чем в
плазме. Фонд свободных аминокислот в мозге определяется скоростью
их транспорта через гематоэнцефалический барьер, метаболическими
превращениями, включением их в белки и высвобождением из них,
а также другими процессами. Характерной особенностью пула ами-
нокислот мозга является его относительное постоянство. Кроме того,
аминокислотный состав тканей мозга не имеет выраженной видовой
специфичности, нс коррелирует с содержанием аминокислот в крови
и спинномозговой жидкости. Автономность аминокислотного фон-
да мозга возможна только при наличии активного транспорта амино-
кислот из плазмы против градиента концентрации. Интересно, что в
мозге позвоночных присутствуют свободные аминокислоты, которые
не отмечены в других органах: ацетиласпарагиновая кислота, циста-
тионин, а у холоднокровных — ацетил гистидин. В мозге имеет место и
специфичность распределения фонда аминокислот по типам клеток: в
нейрональной ткани сумма содержания аминокислот составляет 4%, а
в глиальной ткани - 20% содержания в целом мозге. Высоким содержа-
нием аминокислот характеризуются синаптосомы.
Таким образом, аминокислотный фонду животных отличается тка-
невой и органной спецификой, а также активными метаболическими
превращениями его составляющих (Кричевская А.Л. и др., 1983).
Дикарбоновые аминокислоты - глутаминовая и аспарагиновая -
играют важнейшую роль r определении структуры белковых молекул,
регуляции их свойств и продолжительности жизни. В последние годы
развивается представление о том, что степень и характер амидирован-
ности белка определяют продолжительность его существования, по-
скольку скорость посттрансляционного дезамидирования белков за-
висит главным образом от соотношения в их молекулах аспарагина и
глутамина. Они занимают центральное место как источники углерода
и азота в биосинтезе аминокислот, пуриновых и пиримидиновых ну-
клеотидов и других азотсодержащих соединений- Эти аминокислоты
сопрягают анаэробный и аэробный энергетический метаболизм, пере-
нося в челночных механизмах атомы водорода из цитоплазмы в мито-
хондрии. Наконец, глутаминовая и аспарагиновая кислоты занимают
центральное место в процессах связывания, транспорта и выведения
из организма животных биологически активных форм азота Факти-
чески через эти две аминокислоты проходит весь азот, вовлекаемый в
38
метаболизм клеток. Своим участием в метаболизме они способствуют
поддержанию азотистого баланса живых организмов. В процессе эво-
люции их ре!уляторные функции усложнялись. Так, в нервной ткани
они приобрели функции нейромедиаторов. С их участием образуется
ряд специфических для мозга пептидов.
Многообразие функций этих дикарбоновых аминокислот опреде-
лило их высокую концентрацию в тканях: в сумме с амидами они со-
ставляют около половины всего аминного азота тканей, а в нервных
тканях они составляют до 70% общего фонда аминокислот. В мозге
животных существует специфический шунтовый механизм вовлечения
глутаминовой кислоты в энергетику ткани: это ее декарбоксилирова-
ние с образованием уАМК. Главная функция уАМК в нервной ткани -
медиаторная: она является главным тормозным медиатором в структу-
рах мозга и неравномерно распределена в них. Фермент превращения
этой аминокислоты - специфическая трансаминаза уАМК, наибольшая
активность трансаминазы установлена в митохондриях мозга (в 6 раз
выше, чем в микросомальной фракции).
Для регуляции метаболизма большое значение имеет 1 руппа i идро-
фобных аминокислот. К ним относятся 5 аминокислот с алифатически-
ми углеводородными радикалами (аланин, лейцин, изолейцин, валин и
пролин), из ароматических аминокислот - фенилаланин и триптофан,
а также метионин. Хотя содержание аминокислот этой большой груп-
пы в тканях весьма невелико, они оказывают значительное влияние на
метаболизм.
Аминокислоты с разветвленной боковой цепью (валин, лейцин,
изолейцин) составляют у позвоночных около 45% от общего содержа-
ния незаменимых аминокислот в тканях. Установлено их определенное
влияние на динамическое состояние белков в организме. Так, у крыс с
нарушенным азотистым балансом после введения этих аминокислот
обнаружено снижение потери веса. Введение раствора разветвленных
аминокислот предупреждает катаболизм мышечных белков так же, как
введение полного набора аминокислот. Показано, чго в гомогенатах
головного мозга крыс разветвленные аминокислот ы подавляют вклю-
чение в белки фенилаланина, но не влияют на включение триптофа-
на. Каждая из этих аминокислот подавляет включение в белки двух
остальных аминокислот. С другой стороны, триптофан, серотонин и
другие медиаторы стимулируют включение лейцина в белки мозга.
Отбор в процессе биохимической эволюции ароматических амино-
кислот (фенилаланин, тирозин, триптофан) определился особенностя-
ми их физико-химических свойств, главным и 1 которых является систе-
39
ма сопряженных связей и делокализованных электронов, что придает
им дополнительную стабильность и высокую химическую активность.
Ароматические аминокислоты являются предшественниками большо-
го числа биологически активных производных — гормонов, медиато-
ров, коферментов.
Благодаря исследованиям лаборатории В.К.Рудзит (1981) выявлен
гипогликемический эффект триптофана. Триптофан является предше-
ственником серотонина. Серотонин, медиагор, образующийся в ней-
ронах гипоталамуса и ствола мозга, регулирует процессы сна и бодр-
ствования, обладает мощным сосудосуживающим эффектом. Кроме
того, триптофан является предшественником мелатонина, который
синтезируется в эпифизе; его биологическое действие заключается в
торможении функций развития половых желез у молодых животных; у
взрослых животных он тормозит действие гонадотропинов, регулируя
таким образом циркадные ритмы. Недостаточность триптофана даже
на непродолжительное время приводит к снижению содержания белков
в плазме и тканях. С другой стороны, избыток триптофана и фенила-
ланина ингибируют включение в белки аминокислот с разветвленной
цепью - лейцина и изолейцина.
Фенилаланин является незаменимой аминокислотой, чей метабо-
лический путь связан с превращением в тирозин, обе аминокислоты
входят в состав всех белков. Основные пути превращения тирози-
на связаны с образованием ряда гормонов, в частности, тироксина и
трийодтиронина, Синтез этих гормонов идет в щитовидной железе в
присутствии кислорода под действием протеиназ. Действие гормонов
щитовидной железы связано с регуляцией биоэнергетического метабо-
лизма; в последнее время предполагают прямое действие ее гормонов
на транскрипцию генов. Другой путь превращения тирозина ведет к
образованию адреналина и норадреналина. Реакция, катализируемая
тирозингидроксилазой, лимитирует скорость превращения тирозина
на пути синтеза катехоламинов. Этот фермент активен в мозговом слое
надпочечников, мозге и в симпатической нервной системе.
Гетероциклическая аминокислота гистидин в свободном состоянии
в тканях содержится в низких концентрациях. Гистидин называют су-
перкатализатором по его значению в кислотно-основном ферментатив-
ном катализе, поскольку он входит в активные центры большого числа
ферментов. Продукт декарбоксилирования гистидина - гистамин яв-
ляется регулятором кровоснабжения тканей и. как медиатор, вызывает
парасимпатические эффекты.
Дтя организмов высших животных и человека аргинин является
40
полунезаменимой аминокислотой. В тканяк фонд аргинина постоян-
но пополняется за счет его синтеза или освобождения из белков, од-
нако, этого количества не достаточно для обеспечения потребностей
животных. Поэтому аргинин должен поступать с пищей, так как его
дефицит ведет к резкому снижению интенсивности роста животных
и усилению мутационных процессов. Высокая реакционная способ-
ность аргинина определила его важную роль в активности ферментов.
Он входи г в активный центр гликогенфосфорилазы, малатдегидрогена-
зы, сунероксиддисмутазы, орнитинтранскарбамоилазы, трансаминазы
уАМК. Особенно богаты аргинином протамины, комплексированные
с ДНК в головках сперматозоидов млекопитающих. Процессинг, те.
образование активных белков из неактивных, происходит путем ги-
дролиза пептидных связей, образованных именно остатком аргинина.
Введение аргинина вызывает гиперсекрецию глюкагона и инсулина, в
крови повышается содержание соматотропного гормона. Кроме того,
его введение способствует удержанию азота в организме и повышению
содержания глюкозы в крови. Он влияет на состояние ионного баланса,
оказывая гипофосфатемический и гиперкалиемический эффект, акти-
вирует А1Ф-азы в печени, глутаматдекарбоксилазы и глутаминазы в
мозге.
Наиболее известен синтез аргинина с участием карбамоилфосфа-
та, орнитина и цитруллина. Систему этих реакций относят к катего-
рии первичных биосинтетических процессов: орнитиновый цикл ши-
роко распространен у бактерий, растений и животных, однако почт и
нс выражен у птиц, некоторых рептилий и насекомых, которые, по-
видимому, имеют другие пути биосинтеза аргинина. Аргинин может
быть предшественником для синтеза орнитина, пролина, глутамино-
вой кислоты.
И при действии холода, и при действии гипероксии введение ар-
гинина оказывает антистрессовый эффект. После введения аргинина в
клетках мозга и других тканях увеличивается концентрация мочевины
и ряда полиаминов, для которых показана высокая антистрессорная
эффективность. В тканях аргинин оказывает регуляторное влияние на
активность глутаматде карбоксилазы и глутаминазы, влияя на ключе-
вые реакции метаболизма (Кричевская А.А. и др., 1983).
Ниже будет дана характеристика всех аминокислот, определяю-
щихся методом жидкостной ионообменной хроматографии в биологи-
ческих жидкостях и тканях, показана их роль в патологиях метаболиз-
ма и диагностическая значимость.
41
3. АЗОТИСТЫЙ ОБМЕН
Для нормального течения процессов жизнедеятельности организм
должен быть обеспечен необходимым количеством усвояемого азота.
Азотистый обмен - совокупность химических превращений азотсодер-
жащих веществ в организме. Азотистый обмен включает обмен про-
стых и сложных белков, нуклеиновых кислот, продуктов их распада
(пептидов, аминокислот, нуклеотидов), содержащих азот липидов,
аминосахаров, гормонов, витаминов.
Метаболизм аминокислот у бактерий заключается в том, что, на-
ходясь в логарифмической фазе роста на богатой питательной среде,
они потребляют из среды в необходимом количестве аминокислоты,
необходимые для максимального синтеза белка. Здесь имеет место
лишь незначительная деградация белка, и потребление аминокислот
из среды соответствует сумме аминокислот, включенных в белок и ис-
пользованных для синтеза в них различных азотистых соединений. В
окружающую среду возвращается либо немного азота, либо он вообще
не возвращается.
В организме животных и человека на всех стадиях существования
осуществляется постоянный приток и выведение азотистых соедине-
ний. Аминокислоты и другие азотистые соединения поступают в орга-
низм и подвергаются превращениям азотистого обмена. Продукты их
метаболизма экскретируются. Главнейшей составной частью и основ-
ным источником азота пищи животных и человека являются белковые
вещества. Для высокоорганизованных позвоночных началом процес-
са азотистого обмена следует считать переваривание в желудочно-
кишечном тракте простых и сложных белков и других сложных азо-
тистых соединений с последующим всасыванием продуктов их рас-
щепления. Аминокислоты, поступающие с пищей или из эндогенных
источников, используются далее по одному или нескольким путям:
- включение в белки;
- включение в состав небольших пептидов;
- обеспечение азотом синтеза заменимых аминокислот;
использование для синтеза азотистых соединений, не являю-
щихся аминокислотами;
- удаление аминогруппы с последующим образованием мочеви-
ны и окисление образующейся а-кетокислоты.
Необходимо отметить (Уайт А. и др., 19Я1), что даже у очень мо-
лодых растущих животных источники пищи обычно обеспечивают
поставку большего количества аминокислот (в расчете на порцию
продуктов с калорийностью 1000 ккал), чем это требуется для обе-
42
спечения синтетических процессов. Так, например, взрослый чело-
век может долго сохранять постоянный вес, получая ежедневно пищу
калорийностью 2000 ккал, при этом содержание аминокислот в ней
может изменяться от 20 до 150г. Сохранение метаболического балан-
са при столь различном количестве потребляемых аминокислот ока-
зывается возможным благодаря наличию механизма, который наряду
с усвоением части аминокислот обеспечивает де! радацию остальных
аминокислот.
3. L Участие аминокислот в процессах биосинтеза и катализа
Синтез специфических для данного организма белков находится
под контролем молекул ДНК и осуществляется матричными и транс-
портными РНК. К расположенным на рибосомах матричным РНК
подходят транспортные РНК. несущие на себе предварительно акти-
вированные аминокислоты, которые затем фиксируются на матричных
РНК, чем обеспечивается специфическая первичная структура белков
со строгим порядком аминокислот.
В сложном процессе биосинтеза ферментов выпадение или наруше-
ние одного звена, осуществляющего определенную реакцию в обмене
веществ, может привести к тяжелым патологическим нарушениям. На-
пример, замена лишь одной из 287 аминокислот в первичной структуре
а- или P-цепей гемоглобина ведет к образованию патологических форм
гемоглобина с нарушением функции присоединения и отдачи кислоро-
да.
Помимо формирования пуриновых и пиримидиновых оснований,
аминокислоты участвуют в образовании многих других физиологиче-
ски важных соединений.
Из триптофана в результате ряда последовательных ферментатив-
ных превращений образуется никотиновая кислота, выполняющая
функцию антипеллагрического витамина и участвующая в виде нико-
тинамида в биосинтезе коферментов НАД и 11АДФ.
Глицин, помимо участия в образовании пуринов, обеспечивает ато-
мами азота и углерода процесс биосинтеза порфиринов (структурной
основы желчных пигментов) и хромопротеидов.
Глицин вместе с аргинином являются предшественниками креати-
на- важной составной части скелет ной мускулатуры, сердца и мозга, а
в виде фосфокреатина обеспечивает резерв высокоэнсргет ичны х фос-
форных соединений.
Серин участвует в образовании сложного аминоспирта сфингози-
на, входящего в состав сфингомиелина-липида, которым богаты мозг
43
и нервная ткань. Он также участвует в синтезе кофермента ацетилиро-
вания (КоА).
Аминокислоты являются предшественниками целого ряда биоло-
гически активных веществ таблица № 6. Так, из аргинина образуются
спермин, спермидин и путресцин; из гистидина — гистамин, карнозин,
ансерин и эрготионин. Лизин является предшественником кадаверина,
анабазина, карнитина и кониина. Тирозин дает начало ряду гормонов:
адреналина и норадреналина - гормонов мозгового слоя надпочечни-
ков; тироксина - гормона щитовидной железы, а также мескалина и ме-
ланина. Из триптофана образуются медиатор серотонин, индол, скатол.
Серин является предшественником ацетилхолина.
Карбоксильные и аминогруппы аминокислот широко вовлекаются
в различные реакции обмена веществ, в первую очередь это относится
к реакции переаминирования^ представляющей важнейший путь пре-
вращения аминокислот. Этот тип ферментативных реакций обратимо-
го переноса аминогруппы от одной L-аминокислоты на кетокислоту с
образованием другой L-аминокислоты и новой кетокислоты (переами-
нирование) был открыт в 1937 г. А.Е.Браунштейном и М.Г.Крицманом.
Реакции переаминирования широко распространены в живой природе
и играют важную роль в перераспределении азота между различными
органическими соединениями. Центральную роль в таком перераспре-
делении азота у животных и человека играют глутаминовая кислота
и ее амид - глутамин (в плазме крови на их долю приходится 1/3 всех
свободных аминокислот).
Обязательным участником обратимой реакции ферментативного
переаминирования, выполняющим коферментную функцию, является
пиридоксальфосфат, превращающийся в пиридоксаминфосфат, оба -
производные витамина В,. Наиболее активные участники процесса пе-
реаминирования — глутаминовая и аспарагиновая аминокислоты. Под
влиянием глутаматдегидрогеназы глутаминовая кислота образуется из
аммиака и кетоглутаровой кислоты. Аминогруппа глутаминовой кис-
лоты при участии аминофераз широко транспортируется на различные
а кетокислоты и альдегиды, образуя новые аминокислоты и амины.
Этим косвенным путем азот аммиака вовлекается в состав многочис-
ленных азотистых органических веществ. При помощи процесса пе-
реаминирования некоторые аминокислоты могут син тезироваться из
безазотистых предшественников.
Таблица № 6
Продукты промежуточного обмена аминокислот,
(Штрауб фвБ., 1965)
Аминокислоты и образующиеся из них продукты Необходимые реакци- онные партнеры Примечания
Глицин (гликока’1): 1) серин 2) 6-аминолевулиновая кислота—♦порфирин 3) гликоциамин—♦креатин 4) глнцинамидриботид—* пуриновые основания 5) глутатин 6) ninnyровая кислота 7) гликохопсвая кислота 8) глиоксиловая кислота Мстилсн-ТГПГ Сукцинил-СоА Аргинин, метионин 5-фосфорибиози л-11 - амин у-глу там ил цистеи н Бензоил-СоА Производные желчной кислоты-СоА
Аланин: пировино! радная кислота (из нес - жир- ная кислота или глюкоза) Трансам ини- рование
Валин: а-кстоизо валорна! ювая кислота—>изобутирил- СоА—♦мстилмалонил-СоА—♦сукцинат (из него глюкоза) • Трансамини- рование
Лейцин: А-кстоизокапроновая к-та—*изовалерил- СоА—♦р-метил-р-гидрооксиглутарил-СоА (из него холестерин или ацетоуксусная кислота и ацстил-СоА, а из последнего жирная кислота) Трансамини- рование
Изолейцин: а-ксто-р-метил валериановая кислота—♦а-метилбутирил-СоА—*а- метилацетоацстил-СоА (из него ацстил- СоА и пропионил-СоА) Трансамини- рование
Серин: 1) глицин и метилеп-ТП II —♦(активный Сдчя синтеза пуринов и других процес- сов) 2) ссрннфосфатнд 3) цистатионин (из него цистеин) 4) этапе ламин (холамин)—♦холин—♦фосфатиды 5) эта но । а м и н—♦гл икала л ьдсгид—*i л иокс иловая кислота—♦глицин 6) сфингозин (его аминогруппа и первич- ная спиртовая гру ппа) 7) фосфосерин- -*фосфоглицериновая кислота тгпг Гомоцистеин Активный С. А ГФ Трансамини- рование
45
Треонин: 1) глицин и ацетальдегид 2) а-кетомасляная кислота (из них гли- коген) В организме млекопитаю- щих обе реакции необ- ратимы
Цистеин: 1) цистин 2) у-глутам илцистсин—»глутатион 3) паитотенилцнстеин—*коэнзим А 4) цистеинсульфсновая кислота-* 11 и стен i цул ьфи 11 овая кислота—*гипотаурин—»таурин (таурохо- лсвая кислота) 5) цистеинсульфсновая кислота—ншстеинсульфиновая кислота—* цистеиновая кислота —►суль- фо пировиноградная кислота—^сульфат и пируват 6) 0-меркаптопировиноградная кислота—♦тиоцианат (роданат)—игиосульфаг и пируват 7) H2S. аммиак и пируват глутаминовая кислота, глицин пантотеновая кислота. АТФ холевая кислота-СоА Цианид Сульфат Анаэробное расщепление в ТОЛСТОЙ КИП!КС
Метионин: 1) S-адснозилмстионин (и через него метилирование и образова- ние холина, адреналина, ансерина и N-метил н и котикам ида); 2) гомоцистеин—♦цистатионин—♦цистеин АТФ Серин
Хспэрягинпвяя кислота: 1) аспарагин 2) N-ацетиласпарагиновая кислота 3) океалоацетат (цитратный цикл) 4) фумарат (цитратный цикл) 5) аргининосукпинат (в синтезе карба- мида) 6) аденилсукцинат (в синтезе пурина) 7) карпами (аспартат (в синтезе пирими- дина) Цитруллин Инозиновая кислота Карбамилфосфа! Трансамини- рование пол действием аспартазы
46
Глутаминовая кислота: 1) глутамин (участие его амидного N в синтезе пурина, гистидина, глюкозам и на) 2) у-глутамилцистеин—>глутатион 3) у-аминомасляная кисло1 а—►ссмиальдегид су кии। <ата—►сукцинат 4) ссмиальдегид глутамата—►иролин 5) ссмиальдегид глутамата—►орнитин—►аргинин 6) а-кстоглутаровая кислота—«сукцинил- СоА (из него 5-аминолсвулиновая кислота—►порфирин) АТФ. NH3 Цистеин и глицин Глицин Трансамини- рование Медленный процесс
Аргинин: 1) орнитин—►карбамид 2) гликоциамин—► креатин Глицин(метионин)
Лизин: Аминоадипиновая кислота —►глутаро- вая кислота —►Р-кетоглутаровая кислота —*ацстил-СоА+малон ил-СоА
Фенилаланин: 1) тирозин 2) фенилпировиноградная кислота —*фс- нилмолочная кислота или фенилуксусная кислота НАДФ-11 Процесс необ- ратим
Тирозин: 1) дийодтирозин—*йодтиронины 2) тирании 3) 3.4-дигилроксифенилаланин (ДОФА)—►3.4-дигидроксифснилтгиламин —►норадреналин—►адреналин 4) 3.4-дигидроксифснилаланин—►гомоге нтнзиновая кислота—»фумарилацетоацет ат—►фумаровая и ацетоуксусная кислоты (из них глюкоза и жирная кислота) 5) 3.4-дигидроксифенилаланин—►мела- нин Метионин
47
Триптофан: 1) триптамин~*индолуксусная кислота 2) серотонин (5-гилрокситриптамин) 3) меланин 4) формил кину ренин—♦кинуренин (и один активный С(; конечные продукты расщепления кинуренина: никотиновая, ксантуреновая и 3-гидроксиантраниловая кислоты) 5) индол, скатол ТГПГ* Под влиянием кишечных бак- терий
Гистидин: 1) гистамин 2) карнозин—►ансерин 3) уроканиновая к-та—►имидазолпропионовая кис- лота —►формиминоглутаминовая кислота—►глутаминовая кислота (и один активный CJ Р-аланин (метионин) ТГПГ*
Пролин: 1) ссмиальдегид глутамата—►глутаминовая кислота 2) семиальдегид глутаминовой кислоты —♦орнитин—♦аргинин 3) гидроксипролин В белке колла- гена
* 1ГПГ тетрагидроил глутаминовая кислота
Значительную роль в биосинтезе биологически активных соедине-
ний играет процесс метилирования. Перенос метильной группы, как
правило, осуществляется метионином в виде аденозилметионина, пре-
вращающегося после отдачи метильной группы в адснозилгомоцисте-
ин. Акцепторами метильной группы являются липиды, транспортные
нуклеиновые кислоты, холин, бетаины и др.
Аминокислоты активно участвуют и в процессах катаболизма.
Важным путем деградации аминокислот является их ферментаз ивное
декарбоксилирование, приводящее к освобождению углекислого газа и
образованию биогенных аминов, обладающих высокой биологической
активностью: гистамина из гистидина; серотонина из окситриптофана;
тирамина из тирозина. Декарбоксилирование аминокислот катализи-
руется декарбоксилазами, коферментом которых является пиридок-
сальфосфат. Образовавшиеся при декарбоксилировании аминокислот
амины служат субстратами окисления для ферментов моноамин- и
диаминооксидаз.
Другим механизмом деградации аминокислот является их окис-
лительное дезаминирование, идущее с образованием аммиака и кето-
4R
кислот. Избыток аминокислот подвергается распаду до конечных про-
дуктов обмена (у млекопитающих - до мочевины, двуокиси углерода
и воды), при котором выделяется энергия, необходимая организму для
осуществления процессов жизнедеятельности. Промежуточным эта-
пом такого распада является обычное дезаминирование. Эта реакция
протекает в организме человека и высших животных очень медлен-
но (в противоположность окислительному образованию аммиака из
D-аминокислот), однако, может осуществляться быстрее косвенным
путем. Сначала при переаминировании образуется а-глутаминовая
кислота, которая затем при дезаминировании становится источником
кетоглутаровой кислоты и аммиака. Дезаминирование а-аминокислот
с образованием аммиака может протекать и через образование аспа-
рагиновой кислоты путем переаминирования, передачи аминогруппы
на дезаминоникотинамидадениндинуклеотид (ДеНАД), образования
НАД и отщепления от НАД аммиака. ДеНАД приписывают высокую
биологическую активность в качестве фактора, легко проникающего
как в окисленной, так и в восстановленной форме через мембраны
митохондрий и значительно повышающего энергетическую эффектив-
ность окислительного фосфорилирования.
3.2. Остаточный азот
Остаточный азот - это общее количество азота, приходящееся на
долю азотистых небелковых веществ, остающихся после осаждения
белков тканей и физиологических жидкостей. В норме содержание
остаточного азота составляет 20-40 мг%, большая часть которого при-
ходится на азот мочевины (10-15 мг%). Другие азотсодержащие компо-
ненты плазмы крови распределяются так: азот свободных аминокислот
составляет 5-8 мг%, мочевой кислоты 0,5-1,6 мг%, креатина и креати-
нина 1,4-2,6 мг%. Содержание остаточного азота в тканях значительно
выше, чем в крови.
Следствием нарушения дезаминирования являются гипераминоа-
цидемия - увеличение доли азота свободных аминокислот в соста-
ве остаточного азота и даже общая гиперазотемия и аминоацидурия.
Наиболее отчетливо эти сдвиги наблюдаются при поражениях клеток
печени, когда нарушается не только процесс дезаминирования, но и
процесс мочевинообразования. При этом в составе остаточного азота,
содержание которого может значительно возраста! ь, увеличивается
концен грация азота аминокислот, а относительное или даже абсолют-
ное количество азота мочевины уменьшается (продукционная гипера-
зотемия). Увеличение содержания остаточного азота происходит и при
49
нарушении выделительной функции почек. Однако в данном случае
гиперазотемия происходит главным образом за счет увеличения в кро-
ви концентрации мочевины (ретенционная гиперазотемия).
Последствия снижения количества остаточного азота или его повы-
шения, а также диагностическое значение этого показателя будут рас-
смотрены в главе, посвященной патологиям азотистого обмена.
3.3. Конечные продукты азотистого обмена
Основной путь нейтрализации и связывания аммиака у уреотели-
ческих животных (потомки кистеперых двоякодышащих рыб и предки
современных земноводных) назван орнитиновым циклом и заключает-
ся в синтезе мочевины, протекающем в печени и состоящем из серии
последовательных ферментативных реакций. Отдельные его реакции
представлены и в других тканях (сердца, мозга). Таким образом, азот,
выводимый из организма в виде мочевины, наполовину берется из ам-
миака и наполовину из аспарагиновой кислоты. Кроме того, нейтра-
лизация аммиака происходит и путем синтеза амидов — аспарагина и
глутамина. Амидная группа глутамина включается в синтез пуринов,
нуклеиновых кислот и др.
У урикотелических животных (рептилии, акулы, птицы, высшие
животные) нейтрализация аммиака связана с образованием мочевой
кислоты. Эти животные экскретируют мочевую кислоту и аммиак. Бсз-
азотистая часть аминокислот, как правило, через многочисленные про-
межуточные этапы включается в окислительные превращения в цикле
трикарбоновых кислот. У человека конечным продуктом обмена пури-
нов является мочевая кислота, пиримидинов - углекислый газ и аммиак,
которые могут быть источниками образования мочевины. В результате
превращении азотистых соединений, главным образом аминокислот,
свободных пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов и некоторых дру-
гих соединений, в клетках постоянно образуется аммиак (NII
Основным источником NH, является окисление глутамата глута-
матдегидрогеназой, находящейся как в митохондриях, так и в цитозоле
печени, и в других тканях. В свою очередь, глутамат - это главный про-
дукт переаминирования - основного механизма удаления аминогрупп
аминокислот. Окислительное дезаминирование аминокислот также
обеспечивает дополнительный путь освобождения МНз из печени. Ок-
сидазы L-аминокислот катализируют окисление всех аминокислот за
исключением серина, треонина и дикарбоновых аминокислот.
Группа пиридоксальфосфатзависимых дегидратаз катализирует
удаление аминогрупп серина, цистеина, гомосерина. треонина и гомо-
50
цистеина с помощью нсокислительного дезаминирования аминокис-
лот. Во всех случаях образуется NH и соответствующая кетокислота.
Образовавшийся аммиак может далее участвовать в 3 основных ре-
акциях:
1. Основным путем фиксации NH является синтез глутамина.
Эта реакция катализируется в печени и мозге глутаминсинтез азой с
участием ионов Mg2+ или Мп2+. Глутамин непрерывно поступает из пе-
чени во все остальные органы, включая мозг. Гидролиз его осущест-
вляется глутаминазой с выделением глутамата и NH . Роль глутамина,
помимо его участия в синтезе белка, состоит в том, что он является и
эквивалентом непротонированного NH, при осуществлении различных
синтезов, а также является источником нетоксичной формы NH . Это
позволяет рассматривать глутамин как временное хранилище NHr
2. В цитозоле печени за счет NH возможно образование глутами-
новой кислоты с участием глутаматдегидрогеназы.
3. Третьим путем метаболизма NH является синтез карбамоил-
фосфата, важного соединения для синтеза аргинина, а, следовательно,
и мочевины, и пиримидинов, с участием ионов Mg2*.
Поддержание определенного содержания аммиака в тканях и
жидкостях организма связано с токсическим действием его высоких
концентраций на метаболизм и функции организма. Аммиак являет-
ся весьма токсичным для организма соединением. Биохимическая ак-
тивность аммиака определяется свойствами его молекулы. В водных
растворах он легко протонирует с образованием иона аммония. При
физиологических значениях pH 7,0-7,4 около 99% аммиака находит-
ся в протонированной форме. Ион аммония оказывает существенное
влияние на проницаемость биологических мембран, активность ряда
ферментов, возбудимость тканей. Одной из важнейших причин токси-
ческого действия избыточных концентраций аммония является сдвиг
реакции, катализируемой глутаматдегидрогеназой, в сторону синтеза
глутамата. Особенно чувствительны к действию аммиака клетки цен-
тральной нервной системы, где ионы аммония оказывают влияние на
нейрональную активность. Кроме того, установлено прямое в зависи •
мости от концентрации аммония высвобождение глутаминовой кисло-
ты, уАМК, ацетилхолина (Кричевская А.А. и др., 1983). Показано, что
эффект повышенных концентраций аммиака при заболеваниях нервной
системы является результатом его влияния на содержание нейтраль-
ных аминокислот в нервных тканях (Howard J. a.oth., 1979) Также об-
наружено прямое взаимодействие аммония с рецепторами (Кричевская
А.А. и др., 1983).
51
Однако в организме имеется ряд механизмов нейтрализации амми-
ака. Прежде всего, он обезвреживается в печени, являясь субстратом в
синтезе мочевины. Кроме того, значительная часть аммиака связывает-
ся в тканях глутаминовой и аспарагиновой кислотами с образованием
их амидов. Наконец, часть аммиака выводится из организма с мочой
в виде аммонийных солей. Образование аммонийных солей в почках
(аммониогенез) является одним из механизмов поддержания бикарбо-
натов в крови на постоянном уровне.
Таким образом, ключевые позиции в процессах освобождения и
связывания аммиака занимают дикарбоновые кислоты и их амиды, а
также важную роль играет орнитиновый цикл синтеза мочевины и син-
тез мочевой кислоты (Tsucada V., 1971).
Содержание аммиака в моче является важным показателем состоя-
ния кислотно-щелочного равновесия, поскольку его экскреция являет-
ся функцией кислотно-щелочного равновесия. У млекопитающих глу-
тамин служит основным источником аммиака мочи: глутамин поступа-
ет из крови в почки и в клетках почечных канальцев расщепляется под
действием глутаминазы с выделением аммиака, который удаляется в
просвет канальцев. Этот процесс и служит для поддержания кислотно-
щелочного равновесия и сбережения ионов натрия, которые в просвете
канальцев обмениваются на ионы водорода. Так образование аммиака
в почках и его экскреция обеспечивают удаление избыточных прото-
нов, которые реагируют с аммиаком, образуя ионы аммония. Это пре-
пятствует развитию ацидоза и сохранению щелочного резерва (Кемп-
белл Дж. У., 1977).
Регуляторное действие ионов аммония через изменение про-
ницаемости биологических мембран проявляется во многих про-
цессах, что также достаточно полно освещено в монографии
А.А.Кричевской с соавторами (1983). Аммоний оказывает стимули-
рующий эффект на интенсивность энергетического обмена, стиму-
лирует глюконеогенез, ингибирует индуцированное глюкозой осво-
бождение инсулина.
В целом можно заключить, что аммиак оказывает многоканальное
влияние на организм как один из древнейших регуляторов метаболиз-
ма и функций живых систем (Кричевская А.А. и др., 1983).
Основным конечным продуктом азотистого обмена является моче-
вила. Эго нейтральное нетоксичное соединение, которое переносится
через кровь в почки и экскретируется с мочой как главный конечный
продукт азотистого метаболизма у млекопитающих. От общего азота
мочи на долю мочевины приходится до 90%, а на долю аммиака (солей
аммония) - нс более 6?/о.
52
В ходе эволюции живые системы использовали разные свойства мо-
лекулы мочевины (Гершенович З.С., 1970). На добиологических этапах
имели значение химическая активность мочевины, а также ее солюби-
лизирующие, дезинтегрирующие и денатурирующие свойст ва. С воз-
никновением систем ее биосинтеза, связанного с деструкцией белков и
метаболизмом аминокислот, все большее значение могла приобретать
се способность комплексироваться с белками. Усложнение систем азо-
тистого метаболизма и необходимость их надежной регуляции привели
к возникновению ферментов, изменяющих активность под действием
физиологических концентраций мочевины. У аэробных организмов
мочевина включена в комплекс антирадикальных защитных механиз-
мов, обеспечивающих выживание в химически агрессивной среде, со-
держащей кислород. Для них функция мочевины как универсального
ингибитора железосодержащих прооксидантов является важнейшей
(Кричевская А А. и др., 1983).
Источниками биосинтеза мочевины являются аммиак, а также ар-
гинин. Образование мочевины происходит почти исключительно в
печени, единственном органе, который содержит аргиназу. Реакция
циклична и происходит поэтапно. Первый этап - образование карба-
моилфосфата. Данная реакция катализируется карбамоилфосфатсин-
тетазой. Орнитинтранскарбамилаза катализирует конденсацию карба-
моилфосфата и орнитина с образованием цитруллина. Превращение
цитруллина в аргинин осуществляется через АТф-зависимое образо-
вание аргининянтарной кислоты. Конечная стадия синтеза мочевины
- это гидролиз аргинина, катализируемый аргиназой и приводящий к
отщеплению мочевины и к регенерации орнитина, способного в даль-
нейшем конденсироваться с новыми молекулами карбамоилфосфата.
Процесс образования мочевины схематично выглядит следующим об-
разом:
NH ^карба\1О1шфосфат^11итруллин^ар?1Ш1ш^мочевина
Реакцию контролирует аргиназа, фермент из 4 субъединиц, с каж-
дой из которых связан атом Мп\ Орнитин может функционировать в
циклическом режиме: взаимодействуя с карбамоил фосфатом, он об-
разует цитруллин. Половина вовлекаемого в синтез мочевины азота
включается в ее состав в результате процессов переаминирования ами-
нокислот в форме аспарагиновой кислоты.
При положительном азотистом балансе экскреция мочевины умень-
шается. Если имеет место увеличение экскреции азота вследствие по-
вышения распада белков организма, повышение азота мочи происхо-
дит в первую очередь за счет мочевины. Таким образом, образование
53
и экскреция мочевины являются тем регулирующим механизмом, с по-
мощью которого поддерживается азотистое равновесие.
Защита мочевиной С-концов белков и пептидов, стабилизация мем-
бран, разнообразные регуляторные эффекты позволяют отнеся и моче-
вину и систему, ее продуцирующую, к категории эндогенных метабо-
лических протекторов, необходимых для адаптации живых организмов
к изменяющимся условиям внешней среды, переносимости экстре-
мальных воздействий и патогенетических факторов (Кричевская А.А.
и др., 1983).
Участие системы аргинин-аргиназа-мочевина в формирова-
нии адаптационно-приспособительных реакций (Кричевская АА. и
др., 1983) связано с тем положением, которое она занимает в общих
путях метаболизма белков и аминокислот. Вся эта система в опреде-
ленной степени является связующим звеном процессов анаболизма и
катаболизма белков (Шугалей В С., 1979).
3.4. Роль микроэлементов в регуляции процессов
аэотиспюго обмена
Азотистый обмен, как и все виды обмена веществ, регулируется
нервной системой как непосредственно, так и через воздействие желез
внутренней секреции. Основное значение нервной регуляции заклю-
чается в приспособлении азотистого обмена к изменяющимся усло-
виям внешней и внутренней среды. Благодаря этому, обеспечивается
относительное постоянство состава азотистых компонентов органов,
тканей и физиологических жидкостей организма. Избыток вводимых с
пищей азотистых соединений выводится с мочой и калом, недостаток
пополняется из состава тканей тела.
Насколько состав крови и тканей обладает относительным динами-
ческим постоянством, настолько изменчив состав мочи, отражающий
динамику обмена веществ в значительно большей степени, чем состав
плазмы или цельной крови. Определение особенностей состава крови
может дать представление о качественном своеобразии азотистого об-
мена, но не позволяет дат ь заключение о его состоянии в целом. Для
выводов об особенностях азотистого обмена необходима информация
о качественном и количественном составе пищи, а также необходимо
исследовать состав азотистых соединений, выделяемых с мочой и со-
поставить полученные данные. Так, увеличение содержания белков в
пищевом рационе приводит к незначительному повышению остаточ-
ного азота крови, но выведение азотистых соединений и в первую оче-
редь мочевины с мочой значительно повышается.
Однако, несмотря на всю сложность и разнообразие реакций, про-
54
текающих в организме, качественные характеристики выделяемых
конечных продуктов обмена веществ остаются для данного вида при
данном режиме питания относительно постоянными. Они претерпева-
ют значительные отклонения от нормы при различных патологических
состояниях организма.
Еще с 1970-х годов, внимание ученых было направлено на выявле-
ние роли микроэлементов как факторов, оказывающих непосредствен-
ное влияние на ход и направленность обменных процессов. В настоя-
щее время установлено, что микроэлементы, вступая в соединение с
химическими регуляторами обмена веществ, участвуют в различных
биохимических процессах, стимулируют и нормализуют обмен ве-
ществ. Находясь в незначительных концентрациях в структуре ряда
важнейших ферментов, гормонов, витаминов, микроэлементы способ-
ны ст имулировать или угнетать многие ферментные процессы в ор-
ганизме, влияющие, в конечном счете, на обмен аминокислот (Авцын
А.П. и др., 1991).
Таблица № 7
Локализация некоторых ферментов, содержащих металлы, в
организме млекопитающих, (Ноздрюхина Л.Р., 1977)
М и кроэл емент Фермент Ткань
I (инк карбангидраза карбоксипептидаза глутаматдегидрогеназа лактатдегидрогеназа щелочная фосфатаза эритроциты поджелудочная железа печень печень мышцы почки лейкоциты
Медь цитохромоксидаза уриназа допам ин гидроксиами- нооксидаза диаминоксидраза тирозиназа сердце печень почки надпочечники плазма почки печень
Марганец пируваткарбоксилаза аргиназа печень печень
Кобальт гомоцистеинтрансфераза рибонуклеотидтранс фераза печень печень
55
В настоящее время более чем для 200 ферментов, т.е. примерно
для одной четверти известных ферментов, предполагается их активи-
рование металлами. Типичным примерами ферментопатий, связанных
с изменением молекулярной структуры этих физиологически важных
соединений, являются авитаминозы, дефицит аминокислот и жирных
кислот. Показано, что недостаточность аминокислот и жирных кислот,
а также микроэлементов приводит к патологическим синдромам вслед-
ствие нарушения синтеза ряда ферментов, в состав которых они входят
(Поздрюхина Л.Р., 1977).
Так, у крыс, получающих диету, бедную хромом и белками, пони-
жена способность некоторых аминокислот встраиваться в белки кле-
ток миокарда. Хром оказывает влияние на а-аминоизомасляную кисло-
ту, глицин, серин, метионин. Характерно, что на другие аминокислоты
воздействие хрома не выявлено.
Помимо того, что цинк содержится в ряде ферментов (в щелочной
фосфатазе, глутамин дегидрогеназе, триптофандесмолазе), он исполня-
ет роль кофактора в различных ферментных системах, включая арги-
назу, ряд пептидаз. Находящийся в органах и тканях цинк легко сое-
диняется с аминокислотами, нуклеиновыми кислотами, пуриновыми
основаниями и белками. Кроме того, цинк необходим для включения
глицина в глутатион, метионина - в тканевые белки и для метаболизма
цистеина. Клинические проявления при изменениях обмена этих ами-
нокислот исчезают при введении дополнительного количества цинка.
Аминоксидазы, катализирующие превращения гистамина, серото-
нина и других высокоактивных аминов, имеют в своем составе медь.
Около 40% меди связывается с аминокислотами. Методом тонкос-
лойной хроматографии показано, что среди комплексов меди с ами-
нокислотами в плазме крови преобладает смешанный комплекс меди
с гистидином и треонином. В значительно меньшем количестве при-
сутствуют комплексы меди с гистидином, треонином и глутаминовой
кислотой. Исследования последних лет показали, что недостаточность
меди сопровождается нарушением синтеза эластина и коллагена, при-
водящим к разрыву аорты и сердечных сосудов. Регулятором баланса
меди служит белок церулоплазмин. В последние годы получены новые
данные о значении церулоплазмина в развитии оксидативного стресса
и его роли в поддержании оксидативного равновесия (Шевченко O.I I. и
др . 2005). Многие тиоловые соединения, в частности серосодержащие
аминокислоты, подвергаются аутоокислеиию в присутствии ионов ме-
талла (в данном случае меди, как катализатора) и молекулярного кис-
лорода. Этот процесс приводит к формированию активных форм кис-
56
лорода - перекиси водорода и супероксидных ионов (Шевченко О.П..
Орлова О.В., 2006). Более того, ионы меди и церулоплазмин играют
большую роль в аутоокислении цистеина и цистеининглицина, поэто-
му цистеин и его производные, как теперь полагают (Шевченко О.П.,
Орлова О.В., 2006), образуются в основном за счет оксидативной ката-
литической активности церулоплазмина. Церулоплазмин катализирует
аутоокислсние цистеина в цистин и гомоцистеина в гомоцистин с об-
разованием перекиси водорода.
Свинец, попадая в организм, адсорбируется с эриз роцитами, кост-
ной и нервной тканью, почками. Хроническое отравление сеинцом
ведет к развитию нефрита. Биохимический эффект свинца включает
подавление аминолевулинатдегидразы эритроцитов, повышенное вы-
деление аминолевулиновой кислоты с мочой. Диагностика интокси-
кации свинцом основана на выделении аминолевулиновой кислоты в
а/
моче, которое в настоящее время является точным диагностическим
показателем функциональных нарушений, связанны < со значительным
повышением содержания свинца в организме.
3.5. Азотистый баланс
Азотистое равновесие-состояние, при котором количества вводимо-
го и выводимого азота одинаковы. Существует равновесие между коли-
чеством поп ребляемого и выводимого из организма азоз а. После приема
белковой пищи основной обмен повышается больше, чем это обуслов-
лено калорийной ценностью белка. Механизм этого явления не вполне
ясен. Вероятно, некоторые аминокислоты — продукты расщепления бел-
ка - участвуют в реакциях, связанных с гидролизом А1Ф и образованием
АДФ. обуславливая повышенное потребление кислорода.
При недостаточном азотистом питании количество выводимого с мо-
чой и калом азота превышает количество вводимого с пищей - это со-
стояние отрицательного азотистого баланса. Такое состояние может
наблюдаться в старости, в период голодания или во время некоторых
истощающих заболеваний. Недостаточное количество бел ка в рационе
является важным этиологическим фактором заболевания детей, полу-
чившего в I Центральной Африке название квашиоркор. Это заболевание
характеризуется задержкой роста, анемией, гипопротеинемией часто с
отеком, жировой инфильтрацией печени; часто наблюдается атрофия
ацинарных клеток поджелудочной железы, сопровождающаяся диареей
и стеатореей. Вследствие этого не усваиваются даже те небольшие ко-
личества белка, которые имеются в рационе, развивается поражение по-
чек, что приводит к резкому увеличению экскреции с мочой свободных
57
аминокислот. Симптомы заболевания исчезают при лечении рационом,
богатым белком. Содержание крыс на малобелковой диете приводит так-
же к подавлению секреции аденогипофиза, что проявляется в снижении
основного обмена, остановке роста, понижении активности коры надпо-
чечников, наступлении анэструса и снижении лактации.
Если одна из незаменимых аминокислот в экспериментальных
условиях исключается из диеты, она, однако, сохраняется в фонде сво-
бодных аминокислот, поскольку определенное количество белка (сы-
вороточный альбумин, пищеварительные ферменты, гормоны) посто-
янно подвергается гидролизу. Высвобождающиеся аминокислоты ис-
пользуются соответствующими ферментами для синтеза необходимых
метаболитов; характер превращения остальных аминокислот при этом
не изменяется. Поэтому отрицательный азотистый баланс, обуслов-
ленный отсутствием в диете даже одной из незаменимых аминокислот,
будет характеризоваться примерно такими же параметрами, как и при
отсутствии всех незаменимых аминокислот (Уайт А. и др., 1981). На
крысах показано (Уайт А. и др., 1981), что недостаток одной из амино-
кислот вызывает задержку роста, потерю аппетита и развиваются на-
рушения, отмеченные на таблице № 8.
Таблица №8
Физиологические проявление недостаточности
отдельных аминокислот у крыс, (Уайт А. и др., 1981).
Амннокнс- лоты Симптомы
молодые крысы взрослые крысы
Аргинин гипоспермия
Цистин острый некроз печени -
Гистидин катаракта —
Изолейцин анемия, гипопротеинемия -
Лейцин гипопротеинемия —
Лизин анемия, внезапная гибель анемия, анэструс
Метионин анемия, гипопротеинемия, облысение геморрагии в почках, ожирение печени, цирроз анемия, гипопротеинемия, ожирение печени, цирроз
Треонин отек -
Триптофан катаракта, замедление роста зубов, облысение, гиперплазия слизистой желудка васкуляризация роговицы, облысение, атрофия семенников, рас- сасывание плода
Валин двигательная дисфункция —
58
Все изменения исчезают, если вскоре после появления симпто-
мов недостаточности в рацион вводится лимитирующая аминокис-
лота.
Максимально отрицательный азотистый баланс наблюдается при
голодании, что обусловлено главным образом не необходимостью
синтеза азотистых соединений, а тем, что аминокислоты, при окисле-
нии углеродных цепей которых может происходить образование АТР
(аминокислоты цикла лимонной кислоты), используются для обеспе-
чения энергетических потребностей организма. Избыток образующе-
гося азота удаляется путем синтеза мочевины, количество экскрети-
руемого азота при этом может составлять до 20 г в сутки.
В том случае, когда количест во вводимо1 о азота превышает коли-
чество выводимого, имеет место состояние положительного азоти-
стого баланса, что характерно для растущего организма, при процес-
сах регенерации и пр.
Однако даже в период младенчества или старости ежедневное
отклонение от азотистого равновесия обычно невелико; количество
задерживаемого или избыточно выводимого азота составляет лишь
небольшую долю всего метаболизируемого азота. Поэтому при со-
ставлении или оценке рациона питания необходимо учитывать пол-
ноценность белков. Этот показатель характеризуется содержанием
в белке незаменимых аминокислот. Недостаток в питании одной из
незаменимых аминокислот неизбежно влечет дисбаланс синтеза за-
менимых, а. следовательно, дисбаланс всего азотистого обмена в
целом.
Теория сбалансированного питания базируется на балансных под -
ходах к оценке и режиму питания. Под сбалансированным питанием
подразумевается оптимальное потребление пищевых нутриентов в
соот ветствии с потребностями организма (Струтинский Ф.А., 2006).
В таблице № 9 представлена общепринятая среднесуточная потреб-
ность взрослого человека в протеиногенных аминокислотах.
59
Таблица 9
Средине потребности взрослого человека в белках и
аминокислотах, г, (Покровский А.А., Самсонов М.А., 1981)
А м И НОКИСЛ ОТЫ Суточная потребность, г
Белки, 80- 100
в том числе животные 50
Незаменимые аминокислоты:
триптофан, 1
лейцин, 4-6
изолейцин, 3-4
валин, 3-4
треонин, 2-3
лизин. 3-5
метионин, 2-4
фенилаланин 2-4
Заменимые аминокислоты:
гистидин, 1,5 - 2,0
аргинин, 5-6
цистеин, 2-3
тирозин, 3-4
аланин, 3
серин, 3
глутаминовая кислота, 16
пролин, 5
глицин 3
Введено понятие лимитирующих аминокислот (I радусов Ю Н.,
1978, Коварский В.А., 2007). Предложен способ выявления недостат-
ка лимитирующих аминокислот в рационах растущих теплокровных
животных. Для этого измеряют скорость роста и концентрацию сво-
бодных аминокислот в плазме крови растущих животных, получавших
эталонный рацион. Затем определяют те же параметры в крови жи-
вотных, получавших опытный рацион. Производят расчет и выявляют
лимитирующие незаменимые аминокислоты по результату разницы
(Градусов ЮН, 1978).
В институте физиологии и санокреатологии АН Молдовы выявле-
ны новые пути повышения аминокислотной питательности рационов,
учитывающие физиологическое состояние животного. Предложено
(Коварский В.А., 2007; Коварский В.А., Шапиро ФИ., 1985) делать
прогноз скорости роста животных, используя данные по активно-
му транспорту свободных аминокислот плазмы крови в эритроциты.
60
Сформулирован принцип негэнтропийной (информационной) цен-
ности аминокислот: в условиях, когда накопление массы в организме
биологически целесообразно (рост, восстановление тканей после ис-
тощения), лимитирующими аминокислотами рационов являются те
аминокислоты, для которых приращение негэнтропийной ценности
активного переноса свободных аминокислот наибольшее (Коварский
ВЛ., 2007). Устранение недостатка лимитирующих аминокислот не
только повышает скорость роста животных, но и снижает вредные по-
следствия стресса, вызванного экстремальными воздействиями среды.
Азотистое равновесие саморегулируется. При богатой белками
диете активность большинства аминотрансфераз в печени увеличи-
вается. Накопление аминокислот способствует их переаминированию
с а-кето1лутаровой кислотой. Образующаяся глутаминовая кислота
окисляется с освобождением аммиака, который участвует в образо-
вании карбамоилфосфата и аспарагиновой кислоты, и таким образом
стимулирует образование аргинина — предшественника мочевины.
При малобелковой диете количество амино! рансфераз уменьшается.
В условиях, когда экспериментальная диета бедна всеми аминокисло-
тами за исключением аргинина, наблюдается увеличение количества
только двух ферментов цикла синтеза мочевины - аргининсукциназы
и аргиназы.
Ряд биологически активных веществ также может регулировать
азотистый баланс организма. Анаболическое действие гормонов за-
ключается в усилении процессов синтеза белка по сравнению с его рас-
падом. Половые гормоны усиливают процессы синтеза белка. Инсулин
облегчает переход свободных аминокислот через клеточные мембраны
внутрь клеток и тем самым способствует синтезу белка и ослабляет
глюконеогенез. Недостаток инсулина ведет к снижению синтеза бел-
ка и к увеличению глюконеогенеза. Основное влияние гормона роста
на баланс азотистого равновесия заключается в том, что он вызывает
ретенцию азота - уменьшение выделения азота При этом усиливается
синтез белков, и азотистый баланс становится положительным.
Катаболическое действие гормонов заключается в усилении про-
цессов распада белков. Тироксин увеличивает количество активных
SH-групп некоторых ферментов - активизируются тканевые катепси-
ны и усиливается их протеолитическое действие. Кроме того, тирок-
син повышает активность аминооксидаз, увеличивая дезаминирование
61
ряда аминокислот. Поэтому при гипертиреозе развивается отрицатель-
ный азотистый баланс и креатинурия, а при гипотиреозе развивается
положительный азотистый баланс. Глюкокортикоидные гормоны, в
частности, кортизол усиливают распад белков. Расход белков увеличи-
вается на нужды глюконеогенеза, замедляется синтез белка.
Регуляторно-гормональное действие аминокислот было проде-
монстрировано на примере желудочной секреции (Рослый И.М. и др.,
2003) в опытах на собаках. Так, глицин, пролин и изолейцин при вве-
дении в сонную артерию длительно стимулируют выделение кислоты
и желудочного сока за счет прямого воздействия на ретикулярную фор-
мацию и III желудочек мозга. С другой стороны, установлена сильная
корреляционная связь иерархии ценности незаменимых аминокислот
(в частности, метионина) крови коров с коэффициентом продукции
животного (Коварский В.А., 2007). На людях показана такая же силь-
ная корреляция пула свободных аминокислот и в частности триптофа-
на крови беременных с интенсивностью их будущей лактации (Popov
S., 2001).
Таким образом, благодаря взаимовлиянию азотистого обмена и дру-
гих факторов внутренней среды (гормоны, витамины, микроэлементы
и т.д.) поддерживается гомеостаз организма.
3.6. Динамика азотистого обмена в онтогенезе
В плаценте имеет место активный мембранный транспорт амино-
кислот — «плацентарный аминокислотный насос», обеспечивающий
движение аминокислот от матери к плоду. Этот процесс отличается
строгой стереоспецифичностью: левовращающие L-аминокислоты
проходят плацентарный барьер с более высокой скоростью, чем право-
вращающие. Моча плода содержит избытки мочевой кислоты и лишь
следы мочевины, что связывают с преобладанием у плода урикотели-
чесого пути обмена аммиака. Общая особенность азотистого обмена у
детей - положительный баланс азота, что является необходимым усло-
вием роста.
В течение первых трех дней жизни баланс азота является отри-
цательным, что объясняется недостаточным поступлением белка с
малым количеством пищи. В эти дни имеет место транзиторное по-
вышение остаточного азота в крови до 55-60 мг%. Количество выде-
ляемого почками азота нарастает первые три дня, после чего падает
62
и начинает вновь увеличиваться со второй недели жизни параллель-
но возрастающему количеству пищи. Наиболее высокая усвояемость
азота в организме наблюдается у детей в первом полугодии жизни.
Ферментные системы, обеспечивающие синтез нуклеиновых кислот,
отличаются наивысшей активностью, в то же время активность фер-
ментов, катализирующих их распад, в этот период снижена. Баланс
азота заметно снижен первые 3-6 месяцев жизни, хотя и остается по-
ложительным.
Во втором полугодии баланс азота стабилизируется. Показатели
ретенции (задержки) и баланса азота подвержены значительным инди-
видуальным колебаниям, зависят от количества белка пищи, его соот-
ношения с другими компонентами пищи. Установлены также сезонные
колебания этих показателей: они выше в весеннее и летнее время и
ниже зимой.
Потребность в незаменимых аминокислотах у детей выше, чем у
взрослых, при этом у детей гистидин относится к незаменимым ами-
нокислотам. В приведенных ниже таблицах представлены средние по-
требности детей различного возраста и молодых людей в незаменимых
аминокислотах по данным ФАО/ВОЗ 1966 г
Таблица №10
Потребности в незаменимых аминокислотах у детей,
мг/кг веса в день, (БМЭ)
Аминокислота Грудные дети Школьный возраст
Гистидин 34 —
Изолейцин 119 30
Лейцин 150 45
Лизин 103 60
Метионин 45* 27***
Фенилаланин 90** 27****
Треонин 87 5 S
Триптофан 22 7.4
Валин 105 53
* В присутствии цистина
** В присутствии тирозина
Н отсутствие цистина
**♦* В отсутствие тирозина.
63
Таблица № 11
Потребность молодых людей в незаменимых
аминокислотах, mi/кг веса в день, (Уайт А. и др., 1981)
Аминокислота Количество
Аргинин 0
Гистидин 0
Триптофан 7
Фенилаланин 31
Лизин 23
Треонин 14
Валин 23
Метионин 31
Лейцин 31
Изолейцин 20
На величины потребностей в определенных аминокислотах силь-
но влияет состав общей смеси аминокислот, получаемой организмом
в качестве пищи. Так, потребность в фенилаланине и метионине зна-
чительно уменьшается при достаточном обеспечении соответственно
тирозином и цистином. Если в эксперименте молодые крысы получают
лишь минимальные количества незаменимых аминокислот, то стиму-
лом для роста оказывается введение в рацион некоторых заменимых
аминокислот - глутаминовой кислоты и аргинина. В то же время вве-
дение в рацион больших количеств глицина может привести к значи-
тельному замедлению роста Поэтому для оптимального азотистого
баланса необходима сбалансированная смесь аминокислот (Уайт А. и
др-, 1981).
Клетки растущих тканей организма новорожденных детей отлича-
ются высокой концентрацией аминокислот. У них повышена и экскре-
ция аминокислот с мочой - так называемая физиологическая гипера-
миноацидурия. На первой неделе жизни азот аминокислот составляет
3-4% (даже до 10%) от общего азота мочи, и лишь к концу первого года
жизни снижается до 1%. Экскреция аминоазота, достигающая у ново-
рожденных 10 мг/кг, на втором году жизни редко превышает 2 мг/кг.
В пожилом возрасте существенно снижается функциональная спо-
собность пищеварительного тракта вследствие снижения синтеза и
секреции соляной кислоты, замедляется всасывание свободных ами-
нокислот в кишечнике. По мере старения организма снижается его
способность ассимилировать белки, увеличиваются эндогенные по-
тери белковых компонентов пиши, что характеризуется появлением
64
отрицательного азотистого баланса. При этом неравномерно изменя-
ется биосинтез различных белков, сокращается возможный диапазон
активации ферментов белкового синтеза, снижаются потенциальные
возможности биосинтетических систем в условиях напряженной дея-
тельности. В дальнейшем наступают качественные сдвиги в синтези-
руемых белковых молекулах, в частности, изменения в аллостериче-
ском регулировании активности ферментов. Изменение содержания и
активности ферментов, состояния белков мембран клетки и субклеточ-
ных структур ведет к существенному нарушению процессов образова-
ния, накопления и использования энергии в клетке, что в свою очередь
приводит к снижению уровня биосинтетических процессов.
Более подробно особенности возрастной динамики содержания
аминокислот в крови и моче представлены в главе «Содержание ами-
нокислот в биологических жидкостях и тканях».
3.7. Патологии азотистого обмена
Патологии азотистого обмена проявляются в форме патологии син-
теза белков и нарушений обмена различны < азотсодержащих метабо-
литов (аминокислоты, мочевина, аммиак, мочевая кислота и др.), цир-
кулирующих в крови и выделяемых почками.
Основная форма патологии синтеза белков - белковая недостаточ-
ность - насту пает при нарушении соотношений между процессами
анаболизма и катаболизма. Общая белковая недостаточность форми-
руется при недоедании и дефиците энергетических компонентов пищи
- углеводов и жиров. Кроме того, патологии обмена белков может быть
результатом следующих нарушений:
1) поступления, переваривания и всасывания белков в желудочно-
кишечном трасте,
2) синтеза и распада белков в клетках и тканях организма,
3) межуточного обмена аминокислот.
4) конечных этапов белкового обмена.
В связи с возможностью приготовления искусственных рационов
(исключение из рациона человека и животных какой-либо аминокис-
лоты) можно описать синдром, характерный для недостаточности
данной аминокислоты. Так. недостаток триптофана у человека ведет
к уменьшению массы тела, а у новорожденного даже 10-дневный де-
фицит триптофана приводит к анорексии и гипопротеинемии. У крыс
отмечаются выпадение зубов, шерсти, помутнение роговины и разви-
тие катаракты, а у цыплят — увеличение потребности в витамине PR
Недостаток лизина у человека вызывает головокружение, тошноту, по-
65
вишенную чувствительность к шуму; недостаток гистидина сопрово-
ждается снижением концентрации гемоглобина. При недостаточности
аргинина у крыс наблюдается атрофия семенников, а у человека - ги-
поснермия. Исключение из пиши метионина веде! к жировому пере-
рождению печени и почек, обусловленному недостатком лабильных
метильных групп, необходимых для синтеза фосфатидилхолинов (Бе-
резов Т.Т., Коровкин Б.Ф.,1998).
Белковая недостаточность также имеет место при нарушении усво-
ения отдельных пищевых продуктов в связи с патологиями пищевари-
тельного аппарата. Гак, ускоренная эвакуация пищи из желудка огра-
ничивает гидролиз пищевых белков, что затрудняет их дальнейшее
переваривание. При нарушении усвоения пищевых белков ограниче-
ние синтеза собственных белков в организме наступает нс только из-за
количественного недостатка определенных аминокислот, но и из-за их
дисбаланса. Подобные нарушения обмена, связанные с запаздыванием
отщепления тирозина и триптофана, возникают при ахилии и субто-
талыюй резекции желудка.
I (арушение всасывания аминокислот может возникнуть и при пато-
логических изменениях стенки тонкого кишечника, например, при вос-
палении, отеке, вследствие чего нарушается всасывание, в частности,
триптофана. Эта аминокислота преобразуется дисбиотической флорой
кишечника в токсическую индолакриловую кислоту, которая в норме
нейтрализуется в печени путем присоединения к ней глицина.
Специфические проявления недостаточности аминокислот мо-
гут развиваться у человека и в условиях патологии при повышенном
использовании данной аминокислоты организмом. Так. у больных с
карциноидной опухолью более 60% триптофана окисляется по серо-
тониновому нуги (в норме 1%). Это, естественно, приводит к отно-
сительной недостаточности указанной аминокислоты. У больных со
злокачественной меланомой тирозин и, возможно, фенилаланин рас-
ходуются преимущественно на биосинтез меланина (Березов Т.Т., Ко-
ровкин Б.Ф.,1998).
Избыток отдельных аминокислот при несбалансированном пита-
нии также неблагоприятен. Избыток триптофана приводит к накопле-
нию продукта его обмена 3-оксиантраниловой кислоты, которая может
вызвать опухоли мочевого пузыря. Избыток отдельных аминокислот
также может нарушить обмен или использование организмом других
аминокислот и вызывать недостаточность последних.
Очень важным моментом патологий азотистого обмена являются
патологии обмена аминокислот, возникающие при недостаточности
66
ферментов трансаминирования, переаминирования или дезаминиро-
вания, некоторых витаминов и микроэлементов. Гак, нарушение пе-
реаминирования возникает при недостатке витамина В6, так как фос-
фопиридоксаль является активной группой трансаминаз. Ускорение
переаминирования нарушает цикл мочевинообразования. Ослабление
дезаминирования возникает при снижении активности аминооксидаз и
при нарушении окислительных процессов (гипоксия, гиповитаминозы
С, PR В,). При нарушении дезаминирования аминокислот увеличива-
ется их выделение с мочой (аминоацидурия) и снижается синтез моче-
вины.
Декарбоксилирование аминокислот сопровождается выделением
СО2 и образованием биогенных аминов (гистамин, тирамин, серотонин
и др.). 11аконлснис био1 енных аминов в больших концентрациях опас-
но для организма и возникает при усилении активности декарбоксилаз,
торможении активности оксидаз и нарушении связывания их белками.
Содержание биогенных аминов в тканях и крови увеличивается при
гипоксии и деструкции тканей.
Наконец, патология белкового обмена, кроме нарушения соответ-
ствия процессов синтеза и распада, в отношении отдельных видов бел-
ков проявляется и в форме врожденной недостаточности их биосин-
теза, вследствие чего развивается у-глобулинсмия, анальбуминемия,
а также в форме извращенного синтеза отдельных видов белков, что
проявляется в образовании аномалий их структуры (некоторые виды
гемоглобинопатий).
Таким образом, при выраженной белковой недостаточности на-
ступает состояние отрицательного азотистого баланса, при котором
количество выделяющегося из организма азота превышает количество
азота, поступающего в организм.
11оследствия и особенности этих патологий в связи с обменом ами-
нокислот будут подробно обсуждены в соответствующей главе.
4. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ПРОДУКТОВ АЗОТИСТОГО ОБМЕНА
Аминокислоты, поступающие в организм человека и животных с
пищей, занимают центральное место в азотистом обмене, обеспечивая
синтез собственных белков в организме, нуклеиновых кислот, фермен-
тов, многих коферментов, гормонов и других биологически активных
веществ.
Передача наслслствсмлон информации
ДНК. РНК
осахлрз
Мочены
тин
Бедки, структур JU4C
н рсгуляторкые
Главк не
компоненты
житии
Пуриновыеи
пиримидиновые нэклссттмды
С тн мул ацил
энергетического
обмена
Компоненты
цикла Кребса
Ацетил
КоА
АМИНОКИСЛОТЫ
Пелхам ины
<1ч>сфс.типиды
Амиды
Биологически акпикме
пептиды -рсгу кторы
поведенческих реакций
Фактор релаксации мышц
Физиологическая характеристика отдельных аминокислот и их
производных приведена как в данной главе, так и в главе «11роизво-
дныс аминокислот».
4. L Характеристика отдеяьных аминокислот
Аланин, (СН С HNH СООН) - а-аминопропионовая аминокислота,
обнаруживается как в белках, так и в свободном состоянии. Замени-
мая аминокислота. Синтезируется из разветвленных аминокислот, а
68
также может образовываться из аспарагиновой кислоты и кинуренина.
Аланин является предшесгвенником большого числа природных ами-
нокислот. у которых один водородный атом у 3-го углерода заменен на
радикал. Участвует в стабилизации 3-й и 4-й структуры белков за счёт
гидрофобных взаимодействий, участвует в формировании 0-спирали.
Через цикл Кребса аланин может превращаться в серин, валин, лейцин,
изолейцин.
Аланин является продуктом промежуточного обмена аминокис-
лот и входит в состав некоторых биологически активных соединений,
например азотистых экстрактивных веществ скелетной мускулатуры
- карнозина и ансерина, а также одного из витаминов группы В - пан-
тотеновой кислоты. Углеродный скелет аланина используется в ор-
ганизме для синтеза жиров и углеводов. Аланин может быть сырьем
для синтеза глюкозы в организме, что делает его важным источником
энергии и регулятором уровня сахара в крови. 11адение уровня саха-
ра и недостаток углеводов в пище ведет к разрушению белков мышц,
и освободившийся аланин в печени превращается в глюкозу для вы-
равнивания ее уровня в крови. При длительной, интенсивной работе
потребность в аланине возрастает, поскольку истощение запасов гли-
когена требует расхода этой аминокислоты для их пополнения. При
катаболитическом распаде белков аланин служит переносчиком азота
из мышц в печень для синтеза мочевины. Именно с этим связано анти-
кетогенное действие аланина при диабете и длительном голодании.
Недостаток аланина приводит к повышению потребности организма в
аминокислотах с разветвленной цепью. Играет большую роль в обмене
азотистых соединений.
Является исходным веществом в синтезе каучуков, каротиноидов.
Природные источники аланина: желатин, кукуруза, говядина, сви-
нина, яйца, молоко, рис, соя, овес.
Р-Аиишн, (HJ4C FLCH.COOH) - 0-аминопропиоповая амино-
кислота. в природе встречается главным образом в составе пептидов
карнозина и ансерина. пантотеновой кислоты и кофермента А, реже
в свободном виде. Образуется при карбоксилировании аскорбиновой
кислоты. При распаде превращается в уксусную кислоту.
0-Аланип высвобождается в процессе физической деятельности из
мышечной ткани и поступает в мозг, где в результате взаимодействия
со специфическим рецептором на поверхности астроцита блокирует
захват уАМК глиальными клетками и увеличивает поглощение глута-
мата. чем пополняется фонд тормозного нейромедиатора в нейроцитах
и снижается уровень глутамата. Легко проникает через ГЭБ.
69
а-Аминоадипиновая кислота, (I ЮОС(С1I,)3CI1N И,СООН) —
у-дикарбоновая кислота, промежуточный продукт обмена лизина. Яв-
ляется высшим аналогом глутаминовой кислоты.
Аминомасяяные кислоты - это промежуточные продукты обмена
некоторых аминокислот. К этой группе относят следующие аминокис-
лоты:
а-Амино.иасляная кислота, (CH3CH,CI INH,COOH) обнаружена в
крови и моче человека. Она образуется в организме путем псреами-
нирования из метионина. Повышение ее содержания отмечается при
синдроме Фанкони.
fl-Аминоизомасляная кислота, (СН3СН CHNH,COOH) образует-
ся при расщеплении тиамина ферментами печени. Обнаруживается в
моче, особенно при аминоацидурии.
у-Аминомасляная кислота, (С H?NH СН,( П,СООН), уАМК - пи-
перидиновая кислота, образуется при декарбоксилировании глутами-
новой кислоты. Эта реакция особенно интенсивно протекает в ткани
мозга, содержащей в норме около 50 мг% уАМК. Является тормозным
нейромедиатором. У детей при неполноценном искусственном вскарм-
ливании наблюдаются конвульсии, связанные с недостатком уАМК и
пиридоксина (витамина Вь), необходимых для нормального функцио-
нирования одной из форм глутаматдекарбоксилазы.
у-Окси-а~аминомасляиая кислота, (( 11,01 К Н,СНЫН,СООН)
или гомоссрин образуется в процессе расщепления метионина. В
тканях животных гомоссрин быстро расщепляется на воду, аммиак и
ц-кстомасляную кислоту; которая преобразуется в аАМК. У микроор-
ганизмов и высших растений гомосерин образуется из аспарагиновой
кислоты и является промежуточным продуктом в процессах биосинте-
за треонина и метионина.
Аргинин, (С П O,N ), -u-амино-о-гуанидинвалериановая кислота,
относится к группе диаминомонокарбоновых кислот. Условно незаме-
нимая аминокислота. Обладает ярко выраженными основными свой-
ствами. что обеспечивает основный характер белков, где содержится
в довольно больших количествах, особенно в гистонах и протаминах
клеточный ядер. Эта аминокислота способна к образованию ионных и
водородных связей, стабилизирующих вторичную и третичную струк-
туры белка.
В растениях синтезируется с участием АТФ, мочевины и аспара-
I иновой кислоты чере^ ряд промежуточных реакций и продуктов. У
животных может синтезироваться из орнитина, аммиака и уксусной
кислоты через цитруллин в качестве промежуточного продукта орни-
70
типового цикла, ио в недостаточных количествах, особенно в стадии
активного роста, что приводит к необходимости её введения извне. Ар-
гинин содержится и в составе белков, и в свободном виде. Особенно
много его в белках клеточных ядер - гистонах и протаминах.
Аргинин играет важную роль в обменных процессах печени. Эго
один из самых эффективных стимуляторов синтеза соматотропного
гормона. Является донором и естественным переносчиком азота, уча-
ствуя в орнитиновом цикле переаминирования и выведения из организ-
ма человека конечного азота. Он непосредственно связывает аммиак,
ускоряя восстанавливаемость после больших нагрузок. Препятствует
образованию кровяных сгустков и адгезии этих сгустков на внутрен-
них стенках артерий. Наконец, аргинин ускоряет метаболизм жиров и
снижает концентрацию холестерина в крови. Недостаток аргинина в
питании приводит к замедлению роста и полового созревания детей.
Очень богата аргинином семенная жидкость.
Аргинин используется в профилактике и лечении артритов, заболе-
ваний соединительных тканей, иммунодефицитных состояний, в том
числе лечении СПИДа. Большие дозы аргинина могут вызывать по-
терю воды организмом.
Природные источники аргинина: орехи, мясо, рыба, соя, пшеница,
рис, овес.
Аспарагиновая кислота. (HOOCCH3CHNH^COOH) - аспартат,
а-аминоянтарная кислота. Относится к заменимым аминокислотам.
Из всех природных аминокислот у неё наиболее выражены кислотные
свойства, является важной составной частью белков. Обеспечивает ги-
дрофильные свойства белков, Способна образовывать ионные и водо-
родные связи.
В организме аспартат находится как в составе белков, так и в сво-
бодном состоянии Играет важную роль в обмене азотсодержащих ве-
ществ. Участвует в образование мочевины, пиримидиновых основа-
ний. Вместе с глутаминовой кислотой играет важную роль в процессах
переаминирования. Является промежуточным продуктом обмена азо-
тистых веществ. Аспарагиновая кислота участвует в работе иммунной
системы, синтезе ДНК и РНК. Кроме того, она способствует превра-
щению углеводов в глюкозу и последующему запасанию гликогена. В
цикле образования мочевины, протекающем в печени, аспарагиновая
кислота служит донором аммиака, аминирует цитруллин, образуя ар-
гининянтарную кислоту, которая далее распадается на аргинин и фу-
маровую кислоту.
Аспарагин, (COINH C4_CHNH СООН) - р-моноамид аспарагино-
71
вой кислоты или а-аминоянтарная кислота, природная аминокислота,
которая обнаруживается и в составе белков, и в свободном состоянии.
Заменимая аминокислота. Синтезируется из аспарагиновой кислоты и
аммиака с использованием АТФ. Аспарагин способен к образованию
ионных и водородных связей.
Путём образования аспарагина из аспарагиновой кислоты в орга-
низме связывается токсический аммиак. Участвует в реакциях перса-
минирования. Конечные продукты его деградации - щавслевоуксусная
кислота и аммиак. Аспарагин играет важную роль в процессах связы-
вания, обезвреживания и переноса аммиака в тканях. Некоторые лим-
фоидные опухоли не способны синтезировать аспарагин и нуждаются
в его поступлении извне. В связи с этим для лечения лейкозов приме-
няется аспарагиназа, которая, расщепляя аспарагин, нарушает синтез
опухоли.
В справочной литературе, как правило, приводятся суммарные зна-
чения для обеих аминокислот.
Источниками аспарагина и аспарагиновой кислоты являются: яйца,
мясо, картофель, люцерна, арахис, кокос.
Валин, (С Н О^)-а-аминоизовалериановая кислота. Придает бел-
кам гидрофобные свойства, относится к аминокислотам с разветвлен-
ной цепью. Незаменимая аминокислота. Входит в состав практически
всех белков. Особенно много валина содержится в альбумине, казеине,
белках соединительной ткани. Вместе с лейцином и изолейцином валин
служит источником энергии в мышечных клетках, а также препятству-
ет снижению уровня серотонина. Служит одним из исходных веществ
для биосин теза пантотеновой кислоты (витамин Bt) и пенициллина.
11сдостаток валина может вызываться дефицитом витаминов группы В
иди полноценных белков. В небольшом количестве содержится во всех
растительных белках. В животных белках составляет 4-9 %.
Используется для лечения депрессий, так как действует в качестве
слобого стимулирующего соединения, а также для лечения множе-
ственного склероза.
Природные источники валина: молоко, яйца, мясо, овес, рис, лес-
ные орехи.
Гистидин, (С H„O,N,) — а-амино-5-имидазолпропионовая кисло-
та, гетероциклическая аминокислота. Организм человека способен к
ограниченному синтезу гистидина. Для многих животных является
незаменимой аминокислотой. Обладает основными свойствами. Явля-
ется исходным вещест вом для биосинтеза гистамина и биологически
активных пептидов мышц - карнозина и ансерина. В большом количе-
72
стве содержится в гемоглобине. В живых организмах входит в стуктуру
белков и в свободном виде. Входит в состав активных центров многих
ферментов, в частности рибонуклеазы, транскетолазы.
В организме животных и человека (в печени и коже) 1 исгидин рас-
падается под действием гистидазы с отщеплением аммиака, образуя
уроканиновую кислолу, которая в свою очередь распадается до глу-
таминовой и муравьиной кислот. Начальная стадия ферментативного
разрушения гистидина в организме — отщепление аммиака с образова-
нием уроканиновой кислоты, выводящейся с мочой. Реакция дезами-
нирования гистидина необратима, катализирует ее фермент гистидин-
аммиак-лиаза (гистидин-дсзаминаза), обнаруженный в печени живот-
ных и у бактерий. Недостаток гистидина приводит ко многим наруше-
ниям обмена веществ, в том числе к торможению синтеза гемоглобина.
Декарбоксилирование гистидина ведет к образованию биологически
активного амина - гистамина. Этот процесс катализирует гистидин-
декарбоксилаза - фермент относящийся к классу лиаз. Фермент дей-
ствует только на L-изометр (природную форму) гистидина. Реакция
обратимо тормозится ингиби горами дыхания - цианидом, гидроксила-
мином, семикарбазидом.
Гистидин, в противоположность прочим аминокислотам, почти на
60% всасывается через кишечник. Он играет важную роль в метабо-
лизме белков, синтезе гемоглобина, красных и белых кровяных телец,
является одним из регуляторов свертывания крови. Нарушение обмена
гистидина установлено при псориазе, экземе, нейродермите, дермато-
зе. Гистидин легче других аминокислот экскретируется с мочой, и по-
скольку он связывает цинк, поступление в организм больших количеств
гистидина может привести к дефицит} цинка. Недостаток гистидина
может вызвать ослабление слуха, сопровождается снижением концен-
трации гемоглобина. Содержание гистидина в крови и экскреция его с
мочой повышается при беременности.
Используется при лечении ревматоидных артритов, аллергий, язв и
анемии; способствует рост} и восстановлению тканей. В слизистой же-
лудка и кишечнике содержится гистидиндекарбоксилаза, которая отще-
пляет от гистидина СО„ превращая ею в гистамин, биогенный физио-
логически активный гетероциклический амин. Гистидиндекарбоксилаза
активируется при избыточном поступлении гист идина с пищей, кофер-
ментом этой реакции является пиридоксаль-5-фосфат. Этот гистамин
называется эндогенным. Около 5% гистамина поступает в организм с
пищей и называется экзогенным. В небольших количествах он содер-
жи гея в молоке, мясе, хлебе. Избыток гистамина выводился с мочой.
73
В качестве медиатора гистамин участвует в осуществлении аллер-
гических реакций. При патологических процессах его количество в
крови резко увеличивается, в частности при анафилактическом шоке.
Природные источники гистидина: бананы, рыба, говядина.
Глицин, (CH^NHnCOOH) - гликокол или аминоуксусная кислота,
относится к группе заменимых аминокислот, входит в состав белков.
Участвует в организации 3-й и 4-й белковой структуры белков, фор-
мирует изгиб P-цепи. Является постоянной составной частью тканей
животных, его особенно много в протаминах и гистонах, обеспечивая
основный характер белков. Способен к образованию ионных и водо-
родных связей. Особенно велико его содержание в фибриллярных
белках (в коллагене - до 25%, в фиброине - до 40%). В глобулярных
белках его нет или очень мало. В тканях и биологических жидкостях
содержится также и в свободном состоянии или в виде производных.
Играет важную роль в азотистом обмене. Биологическое значение гли-
цина обусловлено участием его в построении белков и биосинтезе мно-
гих физиологических активных соединений (глуп агиона, гиппуровой и
гликохолевой кислот, порфиринов). Глицин применяют для приготов-
ления буферных растворов, для синтеза гиппуровой и аминогиппуро-
вой кислот и в пептидном синтезе.
Путём образования глутамина из глутаминовой кислоты в организ-
ме растений и многих животных обезвреживается токсический амми-
ак. Участвует в биосинтезе пуриновых оснований. Глицин является ис-
ходным вешеством для синтеза других аминокислот, а также донором
аминогруппы при синтезе гемоглобина, пуринов и порфиринов, глута-
тиона, уксусной и муравьиной кислот, креатина, коламина, саркозина
и бетаина. Легко синтезируется в организме человека и большинства
животных (кроме цыплят) и при дезаминировании дает в отличие от
остальных аминокислот не кетокислоту, альдегидокислоту — глиоксио-
ловую кислоту. Глицину принадлежит важная роль в работе мозга, по-
скольку он является нейроактивной аминокислотой
В анаболической фазе потребность в глицине повышается, так как
его недостаток вызывает нарушение структуры соединительной тка-
ни. Повышенное потребление глицина снижает содержание фермен-
та катепсина D и при катаболизме препятствует распаду белков. Он
также способствует мобилизации гликогена из печени, необходим для
синтеза иммуноглобулинов и антител, стимулирует синтез гипофизом
гормона роста. Повышенное выделение глицина с мочой (до 1 г/сут.) -
глицинурия - обусловлено снижением обратного всасывания глицина
из клубочкового фильтрата в почечных канальцах. При увеличении со-
74
держания глицина в крови могут образовываться почечные оксалатные
камни. Поэтому оксалоз связывают с нарушением обмена глицина, не
зависящим от нарушения обратного всасывания в почках.
Природные источники глицина: желатин, говядина, печень, арахис,
овес
Глутаминовая кислота, (COOHCH?CH^CHNH,COOH) - глутамат,
а-аминоглу гаровая кислота. Обладает слабокислой реакцией и прида-
ет белкам гидрофильные свойства. Способна к образованию ионных и
водородных связей. Эга заменимая аминокислота присутствует в рас-
тительных и животных тканях в белках, а также в свободном состоя-
нии. Достаточно высоко ее содержание в следующих белках: глиадине
- 41%, глютелинах - 25%, миозине - 22%, актине — 15%, в инсулине
-21%.
Глутамат играет важную роль в азотистом обмене, участвуя в пере-
носе аминогрупп, связывании токсического для организма аммиака.
Глутаминовая кислота служит источником аминогруппы в метаболи-
ческих процессах и принимает непосредственное участие в реакциях
переаминирования, в образовании глутатиона, орнитина и цитруллина,
пролина и оксипролина, а также является промежуточной ступенью
при расщеплении этих аминокислот. Глутаминовая кислота участвует в
процессах образования гликогена из глюкозы, жиров, а также является
связующим звеном между обменом углеводов и нуклеиновых кислот.
Глутаминовая кислота является единственным первичным продуктом
усвоения неорганического азота в печени и почках, о чем свидетель-
ствует наличие зам ферментов ее прямого синтеза. Глутаминовая кис-
лота участвует в процессе обезвреживания экзогенного и эндогенного
аммиака, присоединяя его и превращаясь при этом в глутамин, кото-
рый затем переносит аммиак в печень с последующим образованием
мочевины.
Экзогенная глутаминовая кислота всасывается через кишечную
стенку нс изменяясь, а из крови быстро переходит в различные ткани
Однако, она с трудом проходит через ГЭБ. В мозговой ткани глутамат
выполняет функцию регулятора концентрации ионов калия.
Глутамат относится к гликогенным аминокислотам. Введение глу-
таминовой кислот ы увеличивает содержание адреналина в крови. Кро-
ме того, эта аминокислота влияет на секреторную функцию желудка,
подавляя се в результате связывания аммиака, необходимого для нор-
мального отделения желудочною сока.
Природные источники глутамина и глутаминовой кислоты: пшени-
ца, рожь, молоко, картофель, грецкий орех, свинина, говядина, соя.
75
Глутамин, (HnNCOCH,CH2CHNH,COOH) - а-аминоглутаровая
кислота, заменимая аминокислота, содержится как в белках (протами-
ны, гистоны), так и в свободном виде. Глутамин образуется из глутами-
новой кислоты присоединением аммиака. Он может синтезироваться в
организме и из некоторых других аминокислот — валина и изолейцина.
При повышенном катаболизме белков глутамин становится незамени-
мой аминокислотой, поскольку поддерживает их синтез и стабилизи-
рует уровень жидкости внутри клеток. Он принимает участие в био-
синтезе аминосахаров.
Глутамин служит не только для синтеза белка как одна из амино-
кислот, но и является важным компонентом различных метаболических
процессов. Глутамин - наиболее распространенная свободная амино-
кислота в организме человека и метаболизируется практически во всех
тканях. Во внеклеточной жидкости глутамин составляет около 25%, а
в скелетных мышцах более 60% от всего пула свободных аминокислот.
Глутамин также выполняет важную функцию транспортировки азота,
он выводит аммиак из определенных частей организма (мозга и лег-
ких) и транспортирует его в другие (почки и кишечник).
Глутамин является переносчиком энергии для работы мукозных
клеток тонкого кишечника, Т- и В-лимфоцитов, а также для синтеза
гликогена и энергообмена в клетках мышц. Поэтому при интенсивных
физических нагрузках организм теряет много глутамина. Глутамин
участвует в синтезе антиоксиданта глутатиона наряду с цистеином и
глицином. Глутамин улучшает краткосрочную и долгосрочную память,
стимулирует выделение инсулина и синтез гормона роста. Глутамин
относится к гликогенным аминокислотам. Во многих европейских кли-
никах его назначают в дополнение к курсу лечения пациентов, стра-
дающих от стресса или травмы, поскольку применение глутамина по-
могает уменьшить потери мышечной массы у человека в связи с его
сильным анти катаболическим воздействием. Глутамин выделяется с
мочой в свободном виде и в виде фенилацетилглутамина.
Природные источники глул амина и глутаминовой кислоты: пшени-
ца, рожь, молоко, картофель, грецкий орех, свинина, говядина, соя.
Гомоцистеин, (CH,SHCH.CHNH,COOH) - 4,4’-дитио-бис-(2-
аминомасляная) кислота, продукт метаболизма метионина Гомоци-
стеин быстро превращается в цистатионин и метионин при участии
фолиевой кислоты, витаминов В и В . При функциональной недоста-
точности вггутриклеточных механизмов превращения эта аминокисло-
та попадает в кровоток.
В результате окисления гомоцистеина в плазме крови образуется
76
большое количество радикалов, содержащих активный кислород. При
этом происходит повреждение клеток эндотелия и снижение эластич-
ности внутрисосудистой выстилки, а также интенсивное окисление
липопротеидов низкой плотности. Гомоцистеин также угнетает синтез
оксида азота, расширяющего кровеносные сосуды, и сульфатирован-
ных гликозаминогликанов. Наконец, гомоцистеин усиливает синтез
интерлсйкина-6, который стимулирует пролиферацию гладкомышеч-
ных клеток в сосудистой стенке. В результате формируется тромбова-
скулярная патология. Поэтому его высокий уровень считают независи-
мым фактором риска возникновения инсульта и сердечно-сосудистых
заболеваний.
11оказано, что гомоцистеин - лучший маркер социопсихологиче-
ского статуса у пожилых людей.
Изолейцин. (С Н .0,14) - а-амино-0-метил валериановая кислота,
протеиногенная незаменимая алифатическая моноаминокарбоновая
аминокислота с разветвленной цепью. Входит в состав многих белков
животных и растительных организмов, а также находится в свободном
состоянии. 11ридает белкам гидрофобные свойства. Установлено, что
N-концевой изолейцин в молекуле Р-химотрипсина участвует в катали-
тических реакциях.
Он играет важную роль в формировании мышечной ткани и, кроме
того, может служить источником энергии для ее клеток. Дефицит изо-
лейцина выражается в потере мышечной массы, поскольку он играет
значительную роль в получении энергии за счет расщепления глико-
гена мышц, недостаток изолейцина также приводит к проявлению ги-
погликемии. Низкие уровни изолейцина характерны для пациентов с
отсутствием аппетита на нервной почве (анорексией).
При брожении может быть источником сивушных масел.
Природные источники изолейцина: молоко, мясо, яйца, лесной
орех.
Лейцин (С Н TOJ4) - а-аминоизокапроновая кислота. Придает бел-
кам f идрофобные свойства. Относится к протеиногенным незамени-
мым аминокислотам. Также является разветвленной аминокислотой,
необходимой для построения и развития мышечной ткани. Лейцин, как
и изолейцин, может служить источником энергии на клеточном уров-
не. Он также тормозит синтез серотонина, предотвращая наступление
усталости Недостаток этой аминокислоты может быть обусловлен
либо неудовлетворительным питанием, либо нехваткой витамина В6.
Суточная норма потребления лейцина человеком 1,1 - 2,2 г.
У животных лейцин, как и глюкоза3 является мощным стимуля-
77
тором Р-клеток панкреатиса, синтезирующих инсулин. 11онижает со-
держание сахара в крови и способствует быстрейшему заживлению
ран и костей. В растениях лейцин и изолейцин синтезируются из
а-кетоизовалериановой и глутаминовой кислот. В результате брожения
лейцин, также как и изолейцин, может быть источником сивушных ма-
сел, например, при спиртовом брожении. Медная соль лейцина реко-
мендуется при лечении шизофрении и эпилепсии.
Природными источниками лейцина являются овес, кукуруза, про-
со, яйца, молоко, лесной орех.
Лизин, (С Н - а,8-диаминокапроновая кислота, относится к
незаменимым протеиногенным аминокислотам. Лизин способствует
накоплению кальция в организме и обеспечивает должное его усвое-
ние. Лизин является предшественником карнитина, участвует в обра-
зовании коллагена, а также выработке антител, гормонов и ферментов.
Кроме того, он усиливает терапевтическое действие аргинина.
Отсутствие лизина в пище замедляет росту детей, у взрослых - при-
водит к отри нательному балансу азота и нарушению нормальной жизне-
деятельности организма. Дефицит лизина неблагоприятно сказывается
на синтезе белков, что приводит к быстрой утомляемости, неспособно-
сти к концентрации, раздражительности, повреждению сосудов глаз, по-
тере волос, анемии и проблемам в репродуктивной сфере. Отсутствие
этой аминокислоты в пище сопровождается у людей тошнотой, голово-
кружением, головной болью и повышенной чувствительностью к шуму.
Дополнительным благоприятным эффектом при его приеме является
накопление кальция и увеличение уровня карнитина в 6 раз. Недавние
исследования показали, что лизин, улучшая общий баланс питательных
веществ, может быть полезен при борьбе с герпесом.
В растительных продуктах содержание лизина ограничено. В про-
мышленности лизин получают микробиологическим синтезом; при-
меняют для обогащения кормов животных и некоторых пищевых про-
дуктов.
Природные источники лизина: молоко, мясо, яйца, картофель, соя,
пшеница, чечевица.
Метионин. (С Н CXNS) - а-амино-у-метил-меркаптомасляная
кислота, незаменимая протеиногенная серосодержащая аминокислота,
в организме находится как в свободном, так и в связанном в белках
состоянии. Содержание его в белках, как правило, невелико. Однако
метионин занимает ключевое положение на начальных этапах биосин-
теза белка, образуя специфические комплексы с транспортной РНК и
являясь инициатором синтеза полипептилной цепи. Непосредствен-
78
ным предшественником метионина является гомоцистеин. Реакция
идет при участии витамина Вр и фолиевой кислоты.
Метионин служит в организме донором метильных групп при био-
синтезе холина, адреналина и многих других биологически важных ве-
ществ, а также является источником серы при биосинтезе цистеина и
таурина. Участие метионина в обмене веществ, прежде всего, связано
с тем, что эта аминокислота содержит подвижную метильную груп-
пу CPL, которую она легко передает на другие соединения, участвуя,
таким образом, в переметилировании при образовании креатина, хо-
лина, гормонов. Эта аминокислота обладает липотрофными свойства-
ми, способствуя предотвращению жировых отложений в печени. Она
также усиливает синтез лецитина в печени и ускоряет синтез белка.
Недостаток метионина сопровождается серьезными нарушениями об-
мена веществ, в первую очередь обмена липидов, и является причиной
тяжелых поражений печени, в частности, ее жировой инфильтрации.
Метионин служит основным поставщиком SH-групп, обеспечивая
нормальное формирование волос, кожи и ногтей.
Метионин применяется для лечения токсических поражений пече-
ни. при сахарном диабете, при белковой недостаточности, ускоряет ре-
генерат ивные процессы, участвует в выводе тяжелых металлов из ор-
ганизма. Чрезмерное потребление метионина приводит к ускоренной
потере кальция.
Природными источниками метионина являются: яйца, рыба, пе-
чень, кукуруза.
Орнитин. (С.И, ,О NJ - а,о-диаминовалериановая, диаминомоно-
карбоновая кислота, синтезируется в организме как промежуточный
продую обмена аргинина в орнитиновом цикле синтеза мочевины из
аммиака. Является предшественником биогенных аминов путресцина,
спермина, спермидина. Орнитин не входит в состав белков. Выявлено,
что орнитин способствует синтезу гормона роста, который в комбина-
ции с аргинином и карнитином стимулирует вторичное использование
в обмене излишков жира, а также способствует выработке инсулина.
Путем декарбоксилирования орнитин превращается в путресцин, ис-
пользуемый в организме для синтеза спермина и спермидина.
Оксипролин. (C.H.O/N) - у-оксипирролидин-а-карбоновая кисло-
та, иминокислота, производная пролина, характерна для белков соеди-
нительной ткани — коллагенов. Является маркером обмена веществ в
соединительной ткани. Увеличение его содержания в тканях свиде-
тельствует об интенсификации окислительных процессов и является
тестом определения пригодности к употреблению мясных продуктов.
79
Пролин, (С Н О N) - 2-пиррол иди н-а- карбоновая кислота, протеи-
ногенная заменимая иминокислота, является производным пирролиди-
на. Впервые обнаружена в казеине. Пролин влияет на характер укладки
полипептидной цепи белка при формировании его третичной струк-
туры. Является предшественником оксипролина. Биосинтез пролина в
живом организме протекает через полуальдегид глутаминовой кисло-
ты или из орнитина. Окислением с участием аскорбиновой кислоты
пролин превращается в оксипролин.
Пролин — важный компонент коллагенов, которые в высоких кон-
центрациях содержатся в костях и соединительной ткани. При дли-
тельных и интенсивных физических нагрузках пролин может исполь-
зоваться организмом как источник энергии для мышц. Дефицит про-
лина повышает утомляемость.
Применяется в клинике для лечения механических повреждений
кожи и слизистой, язвах, ожогах, болезни Педжета и цирроза печени.
Природные источники пролина: молоко, пшеница, фрукты. Сво-
бодный пролин в больших количествах содержится во фруктовых со-
ках (до 2,5 г на литр апельсинового сока)
Серин, (С Н.О N) - а-амино-Р-оксипропионовая кислота, это заме-
нимая аминокислота относится к группе протеиногенных. Группа ОН
серина способна участвовать в образовании водородных связей, стаби-
лизируя вторичную и третичную структуры белка. Кроме того, оста-
ток серина в полипептидной цепи белка способен вступать в реакции
нуклеофильного замещения, приводящие к образовании ковалентного
промежуточного соединения. Благодаря этому серин входит в состав
активного центра некоторых ферментов. Играет важную роль в прояв-
лении каталитической активности многих расщепляющих белки фер-
ментов. Входит в состав некоторых сложных липидов. Является одной
из оксиаминокислот, содержится как в растениях, так и животных в
свободном и связанном виде. В казеине молока или вителлине яичного
желтка находится в виде сложного эфира серинфосфорной кислоты,
которая играет важную роль в обмене веществ растущего животного
организма.
Серин синтезируется из треонина, образуется из глицина в почках,
а также в ходе гликолиза трифосфоглицериновой кислоты. Он является
структурным элементом фосфазидов мозга и других тканей, а также
предшественником холина и коламина При распаде серина в организме
образуется пировиноградная кислота, которая через ацетилкофермент
А включается в цикл трикарбоновых кислот. Каталитические функ-
ции ряда ферментов (химотрипсин, трипсин, бактериальные протеа-
80
зы, эстеразы, фосфорилаза, фосфоглюкомутаза, щелочная фосфатаза)
обусловливаются реакционной способностью гидроксильной i руппы
остатка серина, входящего в состав активного цент ра этих ферментов.
В сферу действия ферментов сериновой группы входят реакции гидро-
лиза пептидов, амидов, эфиров карбоновых кислот и переноса остач ка
фосфорной кислоты. Производными серина являются антибиотики ци-
клосерин, азасерин.
В клеч ках серин участвует в биосинтезе глицина, серосодержащих
аминокислот, триптофана, а также этаноламина, сфинголипидов. Слу-
жит источником одноуглеродного фра! мента, который ш рает важную
роль в биосинтезе холина, пуриновых оснований. Серин - участник
реакций взаимопревращений метионина и цистина, синтеза глицина и
триптофана. Ферменты биосинтеза серина находятся под гормональ-
ным контролем. Так, введение тестостерона значительно увеличивает
активность этих ферментов в печени, почках и предстательной желе-
зе.
Активность некоторых ферментов, участвующих в обмене серина,
является дополнительным диагностическим тестом при ряде заболева-
ний опорно-двигательного аппарата. Активный центр щелочной фос-
фатазы содержит остаток серина.
Серин играет важную роль в энергоснабжении организма. Кроме
того, он является компонентом ацетилхолина. Повышение содержания
серина в организме увеличивает уровень сахара в крови.
Патология обмена серина ведет к нарушению функции почек.
Природные источники серина: молоко, яйна, овес, кукуруза.
Таурин, (CJLO NS1 - монотиогликольаминоэтансульфокислота,
2-аминоэтансульфоновая, ссросодержашая аминокислота. Синте-
зируется в организме животных и человека. Образуется в результате
окисления цистеина и последующего декарбоксилирования цистеино-
вой кислоты. Таурин участвует в многочисленных физиологических
процессах: стабилизации фосфолипидного слоя мембран, в частно-
сти мембран эритроцитов, а также в детоксикации, антиоксидантной
защите, регуляции осмоса, установлении гомеостаза Са, стимуляции
гликолиза и гликогенеза.
Таурин играет существенную роль в процессах пищеварения и
усвоения жиров и липидов. Эта аминокислота конъюгируег с желчны -
ми кислотами, образуя таурохолиевую кислоту, которая растворяется в
воде, что делает возможным всасывание желчных кислот в кровь в две-
надцатиперстной кишке. При заболеваниях, сопровождающихся бел-
ковой недостаточностью, содержание тауриновых конъюгатов в желчи
81
снижается, что ухудшает портально-билиарную циркуляцию желчных
кислот, и. в конечном итоге, сказывается на расщеплении жиров. Па
процессы конъюгации влияют кортикостероидные гормоны и гормоны
щитовидной железы.
Содержание таурина в миокарде варьирует в зависимости от вида
животного и изменяется в условиях стресса. Оно удваивается при сер-
дечной недостаточности, но понижается после инфаркта миокарда.
Таурин противодействует влиянию как высоких, так и низких концен-
траций Са на функциональную активность сердца: он оказывает выра-
женное модуляторное действие на кинетику движения Са2\ Является
медиаторной аминокислотой. Таурин способен также предотвращать
изменения внутриклеточного объема, вызванного изменением осмо-
лярности плазмы. Это можно связать с его способностью модулиро-
вать уровень Са2’ посредством понижения выхода последнего из мито-
хондрий. Показано также, что in vitro таурин препятствует поврежде-
нию клеточных мембран различных тканей и клеток (скелетных мышц,
миокарда, эритроцитов) внешними агентами, защищает сетчатку глаза
и сперматозоиды от действия окислителей, гепатоциты — от токсиче-
ского влияния СС14. Подавляет перекисное окисление липидов, стаби-
лизирует мембранную проницаемость и транспорт ионов.
Симптомы дефицита таурина проявляются не сразу, так как орга-
низм обладает обширными его запасами, а. кроме того, он в больших
количествах поступает с пишей.
Содержание таурина снижается при раке, травмах, сепсисе, хирур-
гических операциях. В медицине препараты таурина применяются для
стабилизации углеводного обмена, снижения уровня холестерина, дис-
липидемии.
Тирозин. (С П O.N) - ц-амино-Р-пара-окси-фенилпропионовая
кислота, относится к ароматическим аминокислотам. Заменимая про-
тсиногенная аминокислота. Тирозин образуется из фенилаланина, а
также поступает в организм человека с нищей. В организме человека
и животных является исходным субстратом для синтеза гормонов щи-
товидной железы, адреналина и др. Тирозин входит в состав структур-
ных белков, ферментов, является предшественником катехоламинов,
тироксина и меланина. Участвует в образовании водородных связей. В
молекуле гемоглобина остаток тирозина в 140 и 145 положении обеспе-
чивает связывание О,. Ковалентная модификация тирозина в структуре
белков ведёт к изменению их физиологической активности.
Окисление тирозина ферментом тирозиназой — важная промежу-
точная реакция при биосинтезе меланинов, норадреналина и адрена-
82
липа у человека. Иодированные производные тирозина - тироксин и
трииодтиронин - являются гормонами щитовидной железы. Важную
роль он играет как предшественник алкалоидов: морфин, кодеин, папа-
верин. Ферментативное окисление L-тирозина используют для полу-
чения медицинского препарата L-ДОФА. При распаде тирозина в орга-
низме образуются фумаровая и ацетоуксусная кислоты, которые через
ацет ил кофермент А включаются в цикл трикарбоновых кислот.
Эта аминокислота необходима для нормальной работы надпочеч-
ников. щитовидной железы, гипофиза, а также синтеза красных и бе-
лых кровяных телец. В организме тирозин превращается в ДОФА, а
затем в дофамин, регулирующий давление крови и мочеиспускание, а
также участвует в первом этапе синтезе норэпинефрина и эпинефрина.
Тирозин препятствует превращению фенилаланина в эпинефрин. Он
также вызывает усиленное выделение гипофизом гормона роста. При
заболеваниях почек син гез тирозина в opi анизмс ослабляется.
При определении пищевой ценности белков следует учитывать
сумму содержания тирозина и фенилаланина (предшественника тиро-
зина).
Природные источники тирозина: молоко, горох, яйца, арахис, фа-
соль.
Треонин, (CHjCHOHCHNH^COOH) — а-амино-р-оксимасляная
кислота. Способен участвовать в образовании водородных связей. Ок-
сигруппа треонина служит местом присоединения сахарных колец в
гл ико! ipoj сидах.
I Незаменимая аминокислот а, потребность в которой особенно высо-
ка у растущего организма, относится протеиногенным аминокислотам.
В большинстве природных белков содержание треонина составляет
2-6%. Треонин, как и метионин, обладает липотрофными свойствами,
а также повышает реакционную способность белковых ферментов. Из
него синтезируются глицин и серин, одним из конечных продуктов его
метаболизма является аспарагиновая кислота. Продукты обмена трео-
нина - гомосерин, гомоцистеин, а-аминомасляная кислота. Он участву-
ет в синтезе иммуноглобулинов и антител. При нормальной беремен-
ности отмечается некоторое повышение выделения треонина с мочой.
Природные источники треонина: молоко, яйца, горох, пшеница, го-
вядина. рыба.
Триптофан. (С Н .O.NJ ц-амино-3-инлолпропионовая кислота.
Способствует образованию Р-спирали белка, формирует его вторич-
ную структуру'. Водородный атом у азота пиррольного кольца облада-
ет свойствами образовывать связи с плоскими молекулами, а также с
83
группами, локализованными внутри глобул белков. Относится к неза-
менимым протеиногенным аминокислотам, входит в состав молекул
белков, ферментов. Биосинтез триптофана у микроорганизмов и расте-
ний осуществляется конденсацией серина с индолом, катализируемой
триптофансинтазой. В организмах различных животных L-триптофан
подвергается сложным превращениям, образуя ряд жизненно важных
соединений: из продуктов распада L-триптофана у млекопитающих и
человека образуются никотиновая кислота и серотонин; у насекомых
- пигменты глаз (оммохромы), у растений - гетероауксин, индиго, ряд
алкалоидов и другое. При гнилостных процессах в кишечнике из трип-
тофана образуются скатол и индол. При нормальном распаде в орга-
низме 6 из 11 атомов углерода триптофана включаются в трикарбоно-
вых кислот цикл через ацетил- и ацетоацетилкофермент А; остальные
5 - превращаются в СО,. Причиной функциональных и органических
расстройств у человека и животных может быть также дефицит трип-
тофана в нище и кормах, связанный с недостаточным содержанием его
во многих природных белках. Пищевая ценность многих белков мож-
но повысить добавкой синтетического триптофана, получаемого хи-
мическим синтезом из актилонитрила, аммиака, цианистого водорода,
фснилгидразина. Разрабатываются методы ферментативного синтеза
триптофана из индола, пировиноградной кислоты и аммиака.
1риптофан является биосинтетическим предшественником алка-
лоидов, никотиновой кислоты, серотонина, а у насекомых - пигмента
глаз. В кислой среде триптофан разрушается. Он содержится в гемо-
глобине (1,9%) и миоглобине (3.6%) Это естественный релаксант, спо-
собствующий снижению спазмов кровеносных сосудов и сердечной
мышцы. При дефиците витамина В (пиридоксин) обмен триптофана
нарушается. Врожденное отсутствие у человека фермента, окисляю-
щего триптофан, — триптофанпирролазы - ведет к слабоумию. Трип-
тофан участвует в синтезе витамина PR отсутствие которого в пище
вызывает пеллагру. В результате энзиматического распада триптофана
в животных тканях образуется а-аланин. Нарушения обмена триптофа-
на у человека могут служить показателями ряда тяжелых заболеваний:
туберкулез, рак, диабет.
Являясь естественным релаксантом, он помогает бороться с бес-
сонницей. с состоянием беспокойства и депрессии; помогает при ле-
чении головных болей при мигренях; укрепляет иммунную систему:
уменьшает риск спазмов артерий и сердечной мышцы: вместе с лизи-
ном снижает уровень холестерина. Триптофан распадается до нейро-
медиатора серотонина.
84
Природные источники триптофана: мясо (особенно печень), моло-
ко, яйца.
Феникианиц, (С 11 CH ,CI I(NH.)COOH) - а-амино-Р-фенил-
пропионовая кислота, принимает участие в формировании вторичной
структуры белков. В молекуле гемоглобина фенольное кольцо фенила-
ланина обеспечивает контакты с плоской структурой гема. Фенольная
боковая цепь остатка фенилаланина в ферментах, белковых субстратах
участвует в гидрофобных взаимодействиях, обеспечивая образование
фермснт-субстратного комплекса.
Относится к незаменимым протеиногенным аминокислотам. Вхо-
дит в состав молекул всех белков и ферментов животного и раститель-
ного происхождения, а также является биосинтетическим предше-
ственником тирозина и других азотсодержащих соединений. В белках
содержится 3 - 8% этой аминокислоты. Фенилаланин участвует в фор-
мировании вторичной структуры (а-спирали) белков. В молекуле гемо-
глобина фенольное кольцо фенилаланина обеспечивает гидрофобные
контакт ы, а замена остатка фенилаланина в положении 42 в молеку-
ле гемоглобина на остаток другой аминокислоты ведет к нарушению
функции гемоглобина и к гемолитической анемии. В печени фенилала-
нин подвергается гидроксилированию, ведущему к образованию тиро-
зина, играя тем самым важную роль в синтезе тироксина, который как
гормон щитовидной железы регулирует скорость обмена веществ. Фе-
нилаланин через обмен тирозина также играет важную роль в синтезе
инсулина, меланина. Небольшая часть фенилаланина является предше-
ственником глюкозы и кетоновых тел. Конечными продуктами обмена
фенилаланина являются мочевина, углекислый газ и вода.
Природные источники фенилаланина: молоко, лесной орех, рис,
арахис, яйца.
Цистатионин, (С_Н C\N?S) - 5-(Р-амино-Р-карбоксилэтил). серо-
содержащая аминокислота, промежуточный продукт в процессе пере-
носа серы от метионина к цистеину В организме человека особенно
много цистатионина обнаруживается в ткани мозга. Он образуется в
процессе пересульфидирования между о-сукцинилгомосерином и ци-
стеином, который катализируется цистатионин р-синтазой при мета-
болизме метионина или в процессе образования цистеина в реакции
гомоцистеина с серином. Подавление цистином синтеза цистатионин-
Р-синтазы в печени замедляет превращение гомоцистеина в цистатио-
нин.
Цистеин. (HSCH,( ’HNH СООН)- Р-меркаптоаланин. нейтральная
заменимая протеиногенная серосодержащая аминокислота. Благодаря
85
наличию SI 1-группы он способен образовывать дисульфидные мости-
ки, гем самым стабилизируя вторичную и третичную структуры бел-
ков. I (истеин важен для проявления биологической активности многих
ферментов и белковых гормонов. В организме легко превращается в
цистин. Синтезируется из метионина через гомоцистеин с участием се-
рина. и этот процесс необратим. При окислении двух молекул цистеи-
на образуется цистин. Реакция обратима. Участвует в синтезе коэнзима
А. Входит в состав трипептида глутатиона, играющего важную роль
в обезвреживании и защите SH-групп, которые фиксируют простран-
ственную конфигурацию полипептидной цепи в белках.
В бобовых растениях осуществляется ферментативная реакция
P-замещения, приводящая к превращению цистеина в Р-цианаланин,
который вызывает у человека латиризм - развитие дефекта в структуре
коллагена, ведущее к патологическим изменениям соединительных тка-
ней, что может стать причиной деформации позвоночника, а в тяжелых
случаях и разрыва стенки аорты. I (истеин активно участвует в метабо-
лизме хруст алика глаза. Нарушения содержания этой аминокислоты и
его обмена в тканях глаза могут приводить к различным патологиям,
в частности, к катаракте. Выполняет защитную функцию в организ-
ме. связывая ионы токсичных металлов с образованием меркаптидов,
соединения мышьяка, цианиды с образованием меркаптуровых кислот.
I [истеин может замещать метионин в пищевых белках.
Цистин (CH ,O4N,SJ - 3,3'-дитис-бнс-(2-аминопропионовая кис-
лота), дицистсин. серосодержащая аминокислота. Молекула цистина
состоит из двух молекул цистеина, соединенных дисульфидной свя-
зью. Образуется в результате окисления цистеина и таким образом
входит в состав многих белков и полипептидов. Особенно много его в
кератинах. Порядок замыкания образующихся при этом дисульфидных
связей определяет третичную структуру белка. Эти связи стабилизи-
руют пространственную структуру молекулы, обеспечивая сохранение
се физиологической активности. В небольших количествах цистин со-
держится во всех клетках ауто- и гетеротрофных организмов. В плазме
крови человека содержится от 0.8 до 3.0 мг/100 мл этой аминокислоты.
Суточная экскреция цистина с мочой 75 — 125 мг на 1 г креатинина,
причем часть его выводится в виде таурина.
В присутствии О, и таких катионов как Ге и Си. цистин может обра-
зовываться из цистеина неферментативным путем. Восстановленный
глутатион также может неферментативно превращать цистин и цисте-
ин.
Патологии обмена цистина ведут к заболеванию, характеризую-
86
щемуся нарушением его транспорта в эпителиальных клетках почеч-
ных канальцев и кишечника (цистинурия) и образованию цистиновых
мочевых камней. Недостаток цистина в течение длительного времени
приводит к выведению из организма важных микроэлементов. Кроме
того, цистин является важным антиоксидантом. Сочетание цистина с
витамином Е приводит к усилению антиоксидантного действия обоих
веществ (эффект синергизма).
Поскольку цистин может синтезироваться организмом из метио-
нина, совместный прием обеих аминокислот усиливает липотропные
свойства последнего. Цистин в сочетании с витамином С (примерно
1:3) способствует разрушению почечных камней. Повышенное по-
требление цистина ускоряет восстановление после операций, ожогов,
укрепляет соединительные ткани, вследствие чею цистин может быть
рекомендован при артрите. Цистин очень плохо растворим в воде и по-
тому неприменим для приготовления жидких лекарственных форм.
Природные источники цистеина и цистина: яйца, овес, кукуруза.
Цистеиновая кислота, (HO^SC H(N1 IJCOOH) - а-амино-р-
сульфонилнропионовая кислота. Эта серосодержащая аминокислота
является промежуточным продуктом обмена цистеина и цистина в ор-
ганизме животных. Она принимает участие в процессах переаминиро-
вания, является одним из предшественников таурина.
Цитруллин, (С ,НрО N,) - 2-амино-5-уридовалерьяновая кисло-
та. В природе эта аминокислота встречается в виде L-, D-изомеров. В
состав белков цитруллин нс включается, но при гидролизе может об-
разовываться из аргинина. Цитруллин содержится в клеточном соке
и тканях растений, микроорганизмах, физиологических жидкостях и
тканях животных и человека. У растений цитруллин участвует в фик-
сации азота. Богаты цитруллином корневые клубеньки бобовых, ис-
пользуемых как источник для получения этой аминокислоты. При рас-
щеплении цитруллина образуются орнитин и карбамоилфосфат - до-
нор макроэрг ической фосфатной группы для фосфорилирования АДФ
с образованием АТФ. В животных организмах образуется в процессе
биосинтеза мочевины и аргинина (цикл мочевины). Из мочи здоровых
детей и взрослых выделен гомоцитруллии, экскреция которого у детей
выше, чем у взрослых.
Природные источники: бобовые, арбуз.
Этаноламин, (NH,C HLCILOH)- Р-оксиэтиламин, Р-этиламиновый
спирт, гидроксиэтиламин или холамин, является одним из полярных
компонентов липидов биологических мембран. Биосинтез этанолами-
на у животных и человека осуществляется ферментативным карбокси-
87
лированием серина. Этанолами» расщепляется с образованием глици-
на. У здоровых людей в сыворотке крови этанолами» составляет 6-7%
от общего содержания фосфолипидов. Этанолами» относят к антиок-
сидантам. Он замедляет аутоокисление жиров.
В дозе 5-10 мг/кг веса этанолами» стимулирует рост сельскохозяй-
ственных животных, а также используется для лечения ряда функцио-
нальных расстройств желудочно-кишечного тракта.
Подробный анализ метаболических превращений отдельных ами-
нокислот сделан в монографии Уайта А. с соавторами (1981).
4.2. Характеристика аммиака и мочевины
Аммиак и мочевина являются конечными продуктами азотистого
обмена в организме животных и человека. От общего азота мочи на
долю азота мочевины приходится до 90%, а на долю азота аммиака
(солей аммония) - не более 6%.
Функции этих двух соединений подробно освещены в монографии
А.А.Кричевской и соавт. (1987), на основе которой здесь излагаются.
Аммиак образуется в результате дезаминирования азотистых со-
единений, главным образом аминокислот, свободных пуриновых и
пиримидиновых нуклеотидов, а также некоторых других соединений.
Главным источником аммиака в тканях являются превращения глута-
миновой кислоты.
Содержание аммиака в тканях, крови, СМЖ составляет 0,01-0,10
мг%. Поддержание определенного содержания аммиака в тканях и
жидкостях организма связано с токсическим действием его высоких
концентраций на метаболизм и функции организма. Особенно чувстви-
тельны к действию аммиака клетки центральной нервной системы.
В водных растворах аммиака он легко протонируется с образова-
нием иона аммония. Ион аммония оказывает существенное влияние на
проницаемость биологических мембран, активность ряда ферментов,
возбудимость тканей.
Избыток аммиака нарушает как энергетический, так и азотистый
обмен в клетке. Ионы аммония в физиологических концентрациях вли-
яют на такие основные метаболические процессы в клетке, как био-
синтез и деградация белков, интенсивность энергетического обмена,
стимулируют высвобождение инсулина, а в нервной ткани - непосред-
ственно влияют на нейрональную активность. Ионы аммония стиму-
лируют метаболизм глюкозы до конечных продуктов. В то же время их
избыточная концентрация ингибирует энергетические процессы. Так,
у больных с печеночной комой при значительном увеличении концен-
88
i рации аммиака в тканях имеет место снижение поглощения О. мозгом
и другими тканями.
Интенсивное образование аммиака имеет место при сокращении
мышц, возбуждении нервной ткани. Так, доказано, что концентрация
аммиака в мозге значительно возрастает при возбуждении и снижается
при глубоком торможении. При действии экстремальных факторов и
патологиях содержание аммиака в мозге и других тканях резко рас-
тет. Аммиак влияет на высвобождение глутаминовой кислоты, -уАМК,
ацетилхолина. Ионы аммония тормозят частоту' спайков нейронов.
Предполагают, что действие повышенных концентраций аммиака при
некоторых заболеваниях нервной системы является результатом его
влияния на содержание нейтральных аминокислот, что и вызывает по-
вреждение нейромедиаторных механизмов.
Таким образом, многофакторное влияние аммония как одного из
древнейших регуляторов метаболизма живых систем и его большая хи-
мическая активность требуют быстрых и эффективных путей его вы-
свобождения и связывания.
У млекопитающих основным источником аммиака мочи служит
глутамин: он поступает из крови в почки, в клетках почечных каналь-
цев расщепляется под действием глутаминазы, и в просвет канальцев
выделяется аммиак. Этот процесс служит для поддержания кислотно-
щелочного равновесия и сбережения ионов Na+, которые в просвете
канальцев обмениваются на ионы Н+. Ионы Н реагируют с аммиаком,
образуют ионы аммония, что препятствует развитию ацидоза и сохра-
нению щелочного резерва.
Таким образом, в организме имеется ряд механизмов обезврежива-
ния аммиака. Прежде всего, он обезвреживается в печени путем син-
теза мочевины. Кроме того, значительная часть аммиака связывается
в тканях глутаминовой и аспарагиновой кислотами с образованием
их амидов. 11аконец, часть аммиака выводится из организма с мочой в
виде аммонийных солей. Образование аммонийных солей в почах яв-
ляется одним из механизмов поддержания концентрации бикарбонатов
в крови на постоянном уровне.
При ацидозах выделение аммиака с мочой резко увеличивается.
При длительном течении обменного ацидоза в канальцевом эпителии
почек усиливается процесс образования и поступления в мочу ионов
аммония. При заболеваниях печени количество аммиака в моче уве-
личивается вследствие снижения скорости процессов мочевинообра-
зования.
Мочевина или карбамид - это важнейший продукт азотистого об-
89
мена, который представляет собой водорастворимое соединение, легко
проходящее через все гистогематические барьеры. Содержание моче-
вины в крови и моче сопоставимо с уровнем содержания суммы всех
свободных аминокислот в физиологических жидкостях. Считается, что
она в 18 раз менее токсична, чем остальные азотистые вещества сыво-
ротки.
Многие физиологические и метаболические эффекты мочевины
являются следствием специфики ее взаимодействия с белками. Этот
процесс является нсферментативным, не требует энергии и специаль-
ных условий. Способ блокирования С-конца полипептидных цепей
комплексированисм с мочевиной возник еще в предбиологических си-
стемах для защиты белков (Кричевская А.А. и др., 1983). Увеличение
концентрации мочевины в тканях должно способствовать возрастанию
жизни белков и пептидов. Повышенный уровень мочевины должен
способствовать резервации аминокислот в составе пептидов, препят-
ствовать их «сгоранию» в окислительных процессах, угнетая процес-
сы протеолитической деградации белков. Таким образом, стойкое на-
рушение выведения мочевины из организма вызывает патохимичсские
нарушения метаболизма белков. Мочевина может рассматриваться как
эндогенный, высоколабильный ингибитор определенных этапов про-
теолиза.
Мочевина в физиологических концентрациях влияет на активность
ряда ферментов, выступая как один из регуляторов метаболических
процессов.
Наконец, мочевина относится к числу модификаторов скорости
свободнорадикальных процессов. Действие высоких и низких кон-
центраций мочевины на перекисное окисление липидов (ПОЛ) диаме-
трально противоположны. Мочевина в малых концентрациях снижает
интенсивность перекисного окисления, комплексируясь с ионами Fer+.
Эта функция мочевины появилась при выходе животных на сушу в
ходе органохимической эволюции при аэробизации атмосферы и по-
сле возникновения биомембран, что было сопряжено с увеличением
напряжения О, в тканях.
У современных организмов перекисное окисление липидов в
норме протекает с малой скоростью и в стационарном режиме. Но
его интенсивность резко возрастает при многих экстремальных и па-
тологических состояниях, что ведет к структурным и функциональ-
ным изменениям клеточных мембран. Следствием интенсификации
перекисного окисления липидов является нарушение проницаемости
мембран лизосом, что ведет к активизации реакции автолиза, к атаке
90
биополимеров клетки лизосомальными ферментами, активизируются
кислые протеазы, кислая фосфатаза, тканевые гидролазы проникают
в кровь. Перекисное повреждение мембран эритроцитов вы бывает их
частичный гемолиз. Протекторный эффект мочевины обнаружен при
гипероксии, гипотермии, ожоговом шоке, лучевом поражении, серпо-
видноклеточной анемии.
С другой стороны, при действии многих факторов на организм
(голодание, аллоксановый диабет, лучевое поражение, физическая
нагрузка) обнаружено повышение концентрации мочевины. Предпо-
лагают (Кричевская А.А. и др., 1983). что увеличение концентрации
мочевины в этих условиях можно рассматривать как благоприятный
фактор, ограничивающий или уменьшающий метаболические по-
следствия мембранных нарушений, которые сопровождают эти пато-
логические состояния, и способствующий выживанию в экстремаль-
ных условиях.
Существует ряд метаболических и физиологических эффектов мо-
чевины, которые пока не имеют объяснения на молекулярном уровне
(Кричевская А.А. и др., 1983):
1. Мочевина ингибирует потребление глюкозы тканями и кислоро-
да эритроцитами.
2. Введение мочевины изменяет проницаемость ГЭБ.
3. Под действием мочевины изменяется активность ЭЭГ структур
мозга, снижается напряжение в моторной коре, активность адрено-
рецепторов, изменяется проводимость мышечных ветвей перифериче-
ских нервов.
Единственный орган, где образуется мочевина у человека —это пе-
чень.
Обшая схема синтеза мочевины описана в главе 3.3.
Необходимо отмстить, что половина вовлекаемого в синтез моче-
вины азота вообще нс освобождается в виде аммиака и включается в
состав мочевины в результате процессов переаминирования аминокис-
лот в форме аспарагиновой кислот ы.
Основным источником аммиака для биосинтеза мочевины являют-
ся аминокислоты. Как уже было сказано, аммиак образуется при окис-
лительном и нсокислитсльном дезаминировании аминокислот, при
гидролизе амидов глутаминовой и аспарагиновой кислот, а также вы-
деляется при распаде пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов.
За сутки с мочой выводится 20-35 г мочевины (80-90% общего азота).
При голодании, малобелковом рационе, заболеваниях печени, на-
91
рушении функций почек содержание мочевины в моче уменьшается,
что часто сопровождается одновременным повышением выведения с
мочой аминокислот, аммиака. Выведение мочевины с мочой возраста-
ет при лихорадочных состояниях, усилении распада белка, сгущении
крови. Концентрация мочевины в тканях возрастает при усилении ка-
таболизма.
Содержание мочевины в плазме составляет 20-40 мг%, но при на-
рушении функции почек содержание ее резко увеличивается. Концен-
трация мочевины в крови также повышается при инфекционных забо-
леваниях, лихорадочных состояниях, что может служить дифференци-
альным диагностическим критерием для выяснения генеза нарушений.
При нарушениях выделительной функции имеет место ретенционная
гиперазотемия, главным образом за счет увеличения концентрации мо-
чевины в крови. Гиперазотемия может быть комплексной - при недо-
статочности функций печени и почек и усиленном распаде белков.
Таблица № 12
Сравнительное содержание мочевины в сыворотке крови людей
разного возраста, мкмоль/л, (Комаров Ф.И. и др., 1981)
Возраст годы Мужчины Женщины
20-29 3,3 - 7,5 2,7 - 7,3
30 - 39 3,7-7,5 3,2-6,7
40 - 49 3,7-7,5 3,2-7,2
50-59 3,7 - 7,7 3,5 - 7,7
60-69 3,8 - 8,2 3,7 - 8,0
70 лет и старше 3,5 - 8,5 3,6 - 7,3
При поражении клеток печени, особенно ее гипоксии, нарушает-
ся процесс мочевинообразования. При этом в сыворотке крови доля
свободных аминокислот повышена, а мочевины на этом фоне сни-
жена - продукционная азотемия. При нарушении функции почек со-
держание мочевины в крови резко растет (уремия). Относительные
концентрации мочевины в крови и моче отражают соотношение меж-
ду свойством печени синтезировать мочевину и свойством почек эф-
фективно освобождать кровь от мочевины. Таким образом, имеется
зависимость между направленностью аминокислотного и белкового
обмена и интенсивностью синтеза мочевины, накоплением ее в тка-
нях и экскрецией.
Мочевина и система, ее продуцирующая (аргинин - аргиназа), от-
92
носятся к категории эндогенных метаболических протекторов, необхо-
димых для адаптации, переносимости экстремальных воздействий и
патологических факторов (Кричевская 4А. и др., 1983).
Генетически обусловленный дефект ферментов, участвующих в
синтезе мочевины, является причиной характерных нарушений обме-
на: цитруллинемии, аргининянтарной ацидурии, аргининемии.
Изменения содержания аммиака и мочевины как клинические при-
знаки и участники патологических процессов более подробно изложе-
ны в соответствующих главах
5. ПУТИ ЭЛИМИНАЦИИ И ТРАНСПОРТ
АМИНОКИСЛОТ
Процесс элиминации аминокислот при приеме пищи, их всасы-
вание и утилизации достаточно хорошо изучены (Штрауб Ф Б., 1965,
НыосхолмЭ., СтартК., 1977, Мак-Мюррей У., 1980, Уайт А. и др., 1981,
Ленинджер Ф., 1985, а также другие авторы). При нормальном питании
азот поступает в организм главным образом в виде белков. Несмотря
на множественность механизмов формирования фонда свободных ами-
нокислот у млекопитающих, важнейшим фактором, определяющим их
концентрацию в клетке, является поступление с пищей. В течение 12
часов после поступления белка в желудочно-кишечный тракт 57% об-
разовавшихся при гидролизе аминокислот катаболизируется до моче-
вины, 6% от их общего количества включается в печени в состав плаз-
менных белков, 14% используется для синтеза собственно печеночных
белков, а 23% поступает в кровеносное русло, образуя фонд свободных
аминокислот. При этом с уменьшением количества диетарного белка
выброс аминокислот из тканей в системную циркуляцию усиливается.
За небольшим исключением, белки нс поступают из желудочно-
кишечного тракта непосредственно в кровоток. Они, как правило,
подвергаются гидролизу до аминокислот. Переваривание белков пред-
ставляет собой ступенчатый процесс, который совершается последова-
тельно в желудке, в двенадцатиперстной кишке, в тонком кишечнике. В
пищеварительном тракте питательные вещества с помощью ферментов
гидролитически расщепляются на фрагменты, которые затем всасыва-
ются в первую очередь в тонком кишечнике.
Деградация белка катализируется протеиназами: в желудке - пеп-
синами. в - двенадцатиперстной кишке-трипсином, химотрипсином,
в тонком кишечнике - смесью пептидаз. Субстратами пепсина в же-
лудке являются либо нативные белки пищи, либо денатурированные
при варке пищи белки. 11епсин гидролизует в белках пеп гидные связи,
образованные карбоксильными группами ароматических аминокислот
(фенилаланин, триптофан или тирозин). Несколько медленнее пепсин
гидролизует пептидные связи, образованные лейцином и дикарбоновы-
ми аминокислотами. При гидролизе белков пепсин способен освобож-
дать свободные аминокислоты, но это медленный процесс и, посколь-
ку пиша находится в желудке ограниченное время, можно считать, что
пепсин гидролизует белки пищи в основном до смеси полипептидов
(А.Уайт и др., 1981).
Поступающая в кишечник смесь подвергается воздействию ряда
94
протеаз. Химотрипсины наиболее активны по отношению к пептид-
ным связям, образованным карбоксильными группами фенилаланина,
тирозина и триптофана. Их действие является аддитивным - оно при-
води! к более глубокому гидролизу белков до небольших пептидов.
Карбо кс и пептидаза А, цинксодержащий фермент, быстро отщепляет
С-концевыс аминокислотные остатки с ароматическими или алифати-
ческими боковыми цепями. Карбоксипептидаза В действует только на
пептиды, имеющие на С-конце остатки аргинина или лизина. Слизи-
стая кишечника также содержит ферменты, гидролизующие пептид-
ные связи, которые функционируют преимущественно внутриклеточ-
но. Аминопептидазы при действии на полипептидные цепи поочеред-
но высвобождают N-концевые аминокислоты; лейцинаминопептидаза,
дипептидазы. В результате совместного действия протеаз кишечника
образуются олигопептиды, а последующее воздействие карбоксипеп-
тидаз приводит к освобождению аминокислот и небольших пептидов,
которые легко проникают в клетки слизистой при участии систем, обе-
спечивающих быстрый перенос аминокислот через биологические мем-
браны. Процесс всасывания облегчается благодаря большой внутрен-
ней поверхности кишечника, покрытой эпителием щеточной каймы.
Липофильные молекулы проникают через плазматическую мембрану
путем простой диффузии, а полярные молекулы с помощью транс-
портных систем -облегченная диффузия. Каждая группа аминокислот
переносится в эпителиальные клетки с помощью групноспецифиче-
ских транспортных систем, использующих Na -зависимых активный
вторичный транспорт или ^'-независимую облегченную диффузию.
С помощью этих процессов могут переноси! ься и небольшие пептиды,
которые всасываются в клетки слизистой, где и расщепляются до сво-
бодных аминокислот. Таким образом, транспорт аминокислот в клетки
зависит в первую очередь от содержания Na .
В клетках слизистой кишечника на всосавшиеся олигопептиды воз-
действует комплекс внутриклеточных пептидаз, и небольшие пептиды
подвергаются гидролизу немедленно по поступлению в клетки. Это
препятствует созданию в слизистой концентрационного градиента,
благодаря чему система захвата аминокислот из кишечника действует
эффективно.
Свободные аминокислоты, которые попали в клетки путем всасы-
вания при участии энергозависимой системы активного переноса или
образовались в результате дейст вия клеточных пет идаз, диффундиру-
ют затем в кровь воротной вены. Небольшая часть аминокислот пиши
подвергается в желудочно-кишечном тракте разрушению при участии
95
бактерий с образованием аммиака, который в норме всасывается и по-
ступает с кровью воротной вены в печень, где осуществляется его обез-
вреживание. Таким образом, в воротную вену поступает смесь амино-
кислот, по составу идентичная гидролизату белка пищи.
При прохождении крови через кишечную с генку происходит пере-
группировка аминокислот: свободные аминокислоты переходят из
плазмы в эритроциты, адсорбируясь ими, причем эритроциты, связы-
вая часть аминокислот плазмы, одновременно отдают в нее полипеп-
тиды.
Во время переваривания белков и всасывания продуктов гидроли-
за содержание пептидного азота крови повышается. Белковая нагрузка
всегда ведет к повышению концентрации белковых дериватов в эри-
троцитах артериальной крови. В крови воротной вены (по сравнению
с артериальной кровью) имеет место абсолютное и относительное уве-
личение содержания аминокислот в эритроцитах и снижение абсолют-
ного и относительного содержания аминокислот в плазме.
При пероральном поступлении аминокислот они утилизуются пре-
имущественно в печени для биосинтеза белка, при внутривенном — в
мышцах (Vretlind A., Sudgyau Е, 1990).
Разница во времени между гидролитическим расщеплением амино-
кислот в желудочно-кишечном тракте и их всасыванием в кишечнике
составляет 2 часа. Биосинтез тканевых белков в это время обеспечива-
ется за счет поступления аминокислот из плазмы. В случае нарушения
процесса всасывания при патологии пищеварительной системы эта
разница увеличивается до 5-6 часов, что вызывает дисбаланс фонда
свободных аминокислот в крови и тканях и, как следствие, приводит к
снижению биосинтеза белка, диспротеинемии. угнетению активности
ферментов метаболизма аминокислот (Vretlind A., Sudgyau Е, 1990).
Специфические системы транспорта аминокислот будут охаракте-
ризованы ниже. Нарушение систем транспорта, в частности амино-
кислот, может быть причиной целого ряда заболеваний.
5./. Межорганный обмен аминокислот
После поступления в кровяное русло питательных веществ, они
транспортируются к клеткам тканей, где осуществляется их взаим-
ный обмен. В области капилляров стенка, разделяющая межклеточную
жидкость и кровяное русло, является проницаемой для воды и солей,
но нс пропускает белки. В тканевой жидкости имеет место низкая кон-
центрация белков, а в плазме — высокая: создается онкотическое давле-
ние. что обеспечивает распределение водно-солевого раствора между
96
кровью и тканевой жидкостью. На артериальной стороне раствор, со-
держащий кристаллоиды плазмы, выжимается в тканевую жидкост ь, и
вместе с ним переносятся питательные вещества. На венозной же сто-
роне раствор тканевой жидкости вжимается обратно в плазму, и вместе
с ним кровь получает вещества, отдаваемые тканями.
Аминокислоты, поступающие в систему циркуляции в результате
всасывания из кишечника или внутривенного введения, быстро уда-
ляются из нее во все ткани и органы тела. При исследовании артерио-
венозной разницы абсолютных концентраций аминокислот в крови и
тканях выявлено (Lubec J., Rozental J.А., 1990), что печень усиленно
экстрагирует аланин, глицин и валин; глутамин интенсивно продуци-
руется мышцами и утилизуется кишечником, а глицин активно метабо-
лизируется в почках, где одновременно синтезируются значительные
количества серина и глутаминовой кислоты. Наибольшей способно-
стью поглощать циркулирующие аминокислоты обладает печень, весь-
ма активны почки, менее активны другие ткани. Некоторые ткани, осо-
бенно мозг, поглощакл аминокислоты избирательно.
Транспорт аминокислот в тканях Аминокислоты могут с помо-
щью энергозависимого процесса транспортироваться через эпители-
альные мембраны в клетки против градиента концентрации, а также
быстро обмениваться через клеточные мембраны с очень небольшим
накоплением по ту или другую сторону. Там, где транспорт зависит от
обеспечения энергией, он всегда требует присутствия Na во внекле-
точной жидкости. Энергия, необходимая для движения молекул ами-
нокислот против градиента концентраций, генерируется в результате
движения Na+ по электрохимическому градиенту с наружной стороны
клеток в их внутреннюю среду. Движение обоих веществ связано об-
щим переносчиком, который находится в клеточной мембране в мо-
бильном состоянии. При угнетении функции натриевого клеточного
насоса натриевый градиент по обе стороны клеточной мембраны по-
степенно исчезает.
При введении в организм меченых аминокислот некоторое коли-
чество метки быстро включается в клеточные структуры и ферменты
желудочно-кишечного тракта, так же, как и в фонд свободных амино-
кислот циркулирующей крови, откуда они проникают во все ткани. В
альбумин и липопротеиды плазмы, синтезируемые в печени, меченая
аминокислота тоже включается достаточно быстро. Вновь образующи-
еся эритроциты получают меченую аминокислоту в гемоглобине, она
сохранится там в течение i фимерно 120 дней. Другие органы печень,
почки, мышцы, мозг и соединительная ткань (перечислены в процессе
97
убывания) постепенно захватывают меченую аминокислоту. Так, фер-
менты печени быстро приобретают меченые аминокислоты и быстро
их теряют. Процесс включения аминокислоты в различные белки идет
с разной скоростью. Коллаген соединительной ткани, миозин мышц,
миелин зрелого мозга захватывают лишь небольшое количество мече-
ных аминокислот, но, включившись, метка сохраняется здесь надолго.
В настоящее время вычислены скорости перехода аминокислот из
системы циркуляции в ткани. Гак, после внутривенного введения боль-
шого количества аминокислоты (5-10 г), 85-100% ее может оказаться в
тканях уже через 5 мин.
Всасываемые в кишечнике аминокислоты попадают в портальную
систему и, следовательно, в печень. При прохождении крови через пе-
чень обнаружена стабильность концентрации аминного и полипептид-
ного азота в плазме при колебаниях в эритроцитах (Нефедов Л.И. и др.,
1990). В сложных превращениях белков и аминокислот печень играет
ключевую роль. После потребления белковой пищи клетки печени при-
нимают на себя поток аминокислот и других продуктов переваривания,
поступающих из кишечника по воротной вене, где они претерпевают
определенные изменения, прежде чем поступить в общий кровоток.
Органическая связь печени с желчевыводящими путями позволяет вы-
водить ряд вредных конечных продуктов азотистого обмена (в част-
ности, желчные пигменты) непосредственно в желудочно-кишечный
тракт. Кроме того, клетки печени, в отличие от других клеток организ-
ма человека, располагают полным набором ферментов, участвующих
в обмене аминокислот, что позволяет этому органу осуществлять рас-
щепление, модификацию и синтез азотистых соединений.
Ведущая роль печени в обмене свободных аминокислот обуслов-
лена осуществлением здесь трех важных функциональных процессов
(Ньюсхолм Э., Старт К., 1977):
1 - распад углеродного скелета аминокислот для выработки энер-
гии и обеспечения глюконеогенеза;
2 - образование заменимых аминокислот и азотистых оснований
нуклеиновых кислот из простых предшественников;
3 - обезвреживание аммиака и других конечных продуктов катабо-
лизма, в том числе мочевины, мочевой кислоты, желчных пигментов и
лр-
Общий баланс между катаболизмом и анаболизмом белка в печени
следует считать особенно важным для целого организма, так как пе-
чень синтезирует многие белки для выделения их в плазму, и интенсив-
ность синтеза внутриклеточных ферментов в печени влияет на обмен
98
веществ в целом. Наконец, некоторые белки печени способны быстро
подвергаться распаду, обеспечивая лабильный резерв аминокислот в
периоды недостаточного питания. При голодании, например, белки
мышц подвергаются распаду, обеспечивая высвобождение энергии,
тогда как в печени значительно усиливается превращение аминокислот
в белки, такие, как ферменты глюконеогенеза (из углерода аминокис-
лот) или мочевинообразования (из азота аминокислот).
Таким образом, печень функционирует как аминостат (Мак-
Мюррей У., 1980), регулирующий поступление азотистых соединений
и их освобождение на периферию. Несмотря на суточные колебания
интенсивности азотистого обмена, уровень белков и свободных ами-
нокислот в плазме остается строго постоянным. Периферические тка-
ни либо используют аминокислоты плазмы как источники азота для
реакций биосинтеза, либо, наоборот, осуществляют расщепление вхо-
дящих в их состав белков с освобождением аминокислот в кровь при
катаболизме. Когда эти вещества с током крови поступают в печень,
она использует свой набор ферментов для удаления из крови избытка
аминокислот и превращения их в глюкозу, кетоновые тела, СОЭ и мо-
чевину.
Большинство аминокислот в печени подвергаются воздействию
специфических аминотрансфераз. Однако в ней нет аминотрансфераз
для аминокислоте разветвленной цепью, поэтому лейцин, изолейцин и
валин вступают в реакцию переноса аминогрупп только в таких пери-
ферических тканя х, как почки и мышцы. Поэтому печень задерживает
существенную долю аминокислот, поступающих с кровью воротной
вены, при этом беспрепятственно пропуская в общий кровоток боль-
шую часть аминокислот с разветвленной цепью (валин, лейцин, изо-
лейцин). В результате, смесь, поступающая к скелетным мышцам, со-
держит преимущественно именно эти аминокислоты.
В печени осуществляются три вида процессов фиксации аммиака с
образованием азотистых органических соединений:
восстановительное аминирование, обеспечивающее синтез
глутамата и других аминокислот при сохранении азота аммиака;
образование амидов, способных выполнять функции времен-
ного резервуара и транспортной формы аммиака;
образование карбамоилфосфата, необходимого при биосинте-
зе пиримидиновых азотистых оснований нуклеиновых кислот или при
синтезе мочевины.
Для превращения неорганического аммиака в органический азот
при осуществлении этих реакций клетка должна затрата гь энергию: в
99
форме восстановленных никотинамидных коферментов или в двух по-
следних этапах дегенерации АТФ.
Фермент орнитин-карбамоилтрансфераза уникален и вырабатыва-
ется только в тканях печени, поэтому цикл синтеза мочевины осущест-
вляется в этом органе. В клетках других тканей встречаются некоторые
из ферментов, также катализирующих синтез мочевины, но ни одна из
них не содержит достаточного количества аргиназы. Исследованиями
последних лет Л.И.Нефедова и его школы установлено, что формиро-
вание фонда свободных аминокислот печени регламентировано со-
стоянием обмена а-кетокислот, окислительно-восстановительным со-
стоянием никотинамидных коферментов, уровнем ацетил-коэнзима А.
Так, авторы обнаружили зависимость уровней аминокислот с развет-
вленной цепью (валина, лейцина, изолейцина) от содержания таурина,
что предполагает влияние таурина на активность глюкозоаланиново-
го цикла, глюконеогенез и утилизацию этих аминокислот. Биосинтез
таурина в печени зависит от исходного уровня метионина и серина,
активируется при дополнительном введении в организм цистеина, ци-
стеата, а-кетокислот, а также увеличении внутриклеточной концентра-
ции глутатиона, и определяется конкурентными взаимоотношениями
цистеиноксидазы и цистеинтрансаминазы в процессе утилизации ци-
стеина до таурина или пирувата (Нефедов Л. И. и др., 1991).
При кластерном анализе аминокислотного пула печени крыс вы-
делено два кластера. Оба кластера, характеризующиеся высоко до-
стоверной связью, включают важнейшие гликогенные аминокислоты:
аланин, серин, аспартат, глицин, валин. Это предполагает существова-
ние механизмов регуляции аминокислотного пула печени активностью
процессов гликолиза и глюконеогенеза. Структура аминокислотного
фонда тем самым может являться одним из критериев состояния угле-
водного обмена (Нефедов Л. И и др-., 1991).
Мышиим, как наиболее значимому депо эндогенного белка и тем
самым незаменимых аминокислот, отводится существенная роль в
процессах формирования метаболического фонда свободных амино-
кислот. Мышцы, в результате активно протекающих в них процессах
протеолиза, являются основными донорами для реакций глюконеоге-
неза. Наиболее важными аминокислотами, которые могут здесь синте-
зироваться и. следовательно, функционировать как переносчики азота,
являются глутамат, глутамин и аланин. Истинное значение продукции
аминоазота в скелетной мышце, определяется количествами аммиака,
аланина и глутамина, а также уровнем потенциально доступного глута-
100
мата из фонда свободных аминокислот и белка мышц и плазмы (Ильин
И.К., 2004).
Основными свободными аминокислотами, которые могут быть
метаболизированы скелетными мышцами, являются аланин, глутамат,
аспартат и аминокислоты с разветвленной цепью. Это наиболее важ-
ный участок деградации лейцина, изолейцина, валина, которые мета-
болизируются во время физических нагрузок. В то же время внутри-
мышечный пул свободных аминокислоте разветвленной цепью незна-
чителен и остается постоянным во время работы ( Bergstrom J. a.oth.,
1985). Вероятно, главный источник аминокислот с разветвленной це-
пью и других свободных аминокислот - внутримышечная деградация
белка, так как суммарное содержание свободных аминокислот в мышце
увеличиваются после нагрузки (Poortmans J., 1984). 1 Io некоторым дан-
ным (Ильин И.К., 2004), во время нагрузки мышцы оцененная утечка
свободных аминокислот составляет 12,8 ммоль/час, из них 24% неза-
менимых. При этом выделение 3-метилгистидина (маркер катаболизма
сократительного белка) минимально (Rennie М. J. a.oth., 2000).
Различия метаболических процессов в скелетной мышце, проис-
ходящих при ее нагрузке и (или) степень их выраженности зависит от
видовых особенностей, типа активного мышечного волокна и пищево-
го статуса ткани (Ильин И.К., 2004).
Важным компонентом мышечной ткани является креатин, синтези-
рующийся в печени, поджелудочной железе и мышцах, и доставляемый
с кровью в мышечную ткань. 95% общего объема креатина запасается
именно здесь, в основном в форме фосфокреатина (креатинфосфата),
источника химической энергии для регенерации АТФ. После отщепле-
ния фосфата креатин частично спонтанно циклизуется в креатинин,
выводимый почками с мочой немедленно по мере образования. Коли-
чество экскретируемого креатинина не зависит от экзогенно поступаю-
щего с пищей азота и остается постоянным у человека независимо от
объема выделяемой мочи. Это позволяет использовать креатинин как
точку отсчета для сопоставления с другими экскретируемыми веще-
ствами (Мак-Мюррей У., 1980) Суточное выделение креатинина яв
ляется индивидуальной характеристикой, поскольку непосредственно
зависит от мышечной массы индивидуума. В отличие от креатинина
креатин может быть повторно использован для синтеза крсатинфос-
фата. Сохранение креатина в организме обеспечивается его обратным
всасыванием в почечных канальцах. Повышение экскреции креатина
часто указывает на поражение мышечной ткани, в част пости, при голо-
дании. мышечной дистрофии. При исследовании влияния дипентидов
101
на обменные процессы экспериментально установлено (Северин С.Е.,
1972), что карнозин в присутствии креатина обеспечивает сохранение
фракции лабильного фосфата на высоком уровне.
Мышечные белки актин и миозин содержат остатки метилирован-
ного гистидина. 11ри их расщеплении образуется 3-метилгистидин, ко-
торый дальше нс разрушается и выводится почками с мочой. Количе-
ство 3-мстилгистидина служит мерой деградации мышечных белков, а
также может являться индикатором азота в организме (Elia М., 1981).
В последнее время показано (Elia М.,1993), что жировая ткань*
масса которой составляет около 15 кг, также служит местом депо, мо-
билизации и трансформации аминокислот. При повышении количества
свободных жирных кислот отмечено снижение содержания аминокис-
лот в плазме (Graham Т. a.oth., 1992, 1995).
Роль почек в метаболизме азотистых соединений необычайно важ-
на, так как они выполняют не только очевидную функцию выведения
конечных продуктов, но и служат дополнительным местом синтеза
глюкозы из аминокислот, а также обеспечивают регуляцию образова-
ния аммиака, компенсируя появление избытка ионов водорода в цирку-
лирующей крови. Экскреторные механизмы почечных клеток уникаль-
ны избирательностью и эффективностью, поскольку незаменимые ме-
таболиты, циркулирующие в крови (аминокислоты и глюкоза) должны
быть удержаны в организме, а конечные продукты обмена (аммиак и
мочевина) - выведены с мочой. Метаболические превращения и энер-
гетические затраты почек ориентированы преимущественно на про-
цессы переноса, имеющие непосредственное отношение к экскреции.
Глюконеогенез и кислотно-щелочные соотношения в клетках почек
координированы, поскольку углерод для образования глюкозы и азот,
экскретируемый в виде аммиака, образуются в результате дезамини-
рования аминокислот. В митохондриях клеток почек весьма активны
аминотрансферазы, а также глутаматдегидрогеназа, которые обеспе-
чивают окислительное дезаминирование аминокислот, поступающих
в почки с током крови. Клетки почек в норме осуществляют лишь не-
значительный протеолиз как свободных тканевых белков, так и белков
плазмы крови.
Из аминокислот, циркулирующих r крови, легче других подверга-
ются биохимическим превращениям в почках глутамат, аспартат, ала-
нин и глицин. Глутамат, аспартат и аланин подвергаются воздействию
ряда аминотрансфераз и глутаматдегидрогеназы, а на глицин действует
специальная ферментная система — глицин оке ид аза. катализирующая
прямое окислительное дезаминирование. Все эти реакции происходят
102
в тканях почек практически необратимо, поскольку биосинтеза амино-
кислот здесь почти не происходит.
Почки очищают кровоток от ряда аминокислот промежуточных
продуктов внутриклеточных метаболических процессов (гомоцистеин,
1- и 3-мстилгистидин, фосфоэтаноламин и др.), которые сразу удаляют-
ся из крови, активно секретируясь почками в мочу (Козлов Н.Б., 1971;
Кричевская Л. А. и др., 1983). С другой стороны, важная функция кле-
ток почек заключается в обратном захвате таких веществ, как глюкоза,
аминокислот ы и неорганические ионы, чтобы предотвратить и к утрату
организмом вместе с конечными продуктами азотистого обмена. Это
процесс избирательного удерживания - обратное всасывание.
Во время образования мочи низкомолекулярные компоненты плаз-
мы крови поступают в почечные канальцы, выстланные эпителием, об-
ладающим различной способностью к всасыванию.. У проксимального
конца канальцев расположены клетки, функция которых заключается
в обратном всасывании аминокислот из фильтрата, прежде чем он по-
ступит в мочевыводящие пути. Поэтому в норме аминокислоты состав-
ляют лишь минорный компонент мочи.
Захват аминокислот клетками почечных канальцев требует затраты
энергии, поскольку молекулы аминокислот должны перемещаться про-
тив градиента концентрации. При обратном всасывании аминокислота
образует комплекс с переносчиком (подобный фермент-субстратному
комплексу), который представляет собой белковую молекулу, содержа-
щую специфический центр связывания и находящуюся на наружной
поверхности клеточной мембраны. 11оступление энергии либо в виде
А ГФ, либо в виде ионного градиента обеспечивает затем перемещение
аминокислоты через мембрану с последующим ее освобождением в
клетке. Свободный переносчик затем возвращает центр связывания на
наружную поверхность и ожидает следующую аминокислоту. Сходная
система переноса функционирует в желудочно-кишечном тракте при
всасывании аминокислот пищи.
Образование переносчиков определяется генами. В некоторых слу-
чаях наследственная недостаточность системы переноса ухудшает и
всасывание в желудочно-кишечном тракте, и обратное всасывание в
почках определенной аминокислоты или группы родственных амино-
кислот, например, болезнь Хартнупа.
Обмен аминокислот и и к производных в тканях нервной системы
важен для дифференцировки миелина, нервных клеток и их отростков
в растущем организме, а также для поддержания структуры и функций
зрелой нервной системы (Мак-Мюррей У., 1980)
103
Ткани мозга поглощают аминокислоты избирательно. Так, после
внутривенного введения метионина, гистидина, глицина, аргинина,
глутамина и тирозина, они быстро проникают в мозг; глутамат чуть
медленнее, а лизин, пролин и лейцин - очень медленно. Скорости по-
ступления в мозг лизина, пролина и лейцина более высоки у молодых
животных (Уайт А. и др., 1981). На всех этапах онтогенеза для мозга
характерен акт ивный транспорт незаменимых аминокислот, благодаря
которому поддерживаются более высокие концентрации аминокислот
этой группы в нервных клетках по сравнению с плазмой крови. Эти
концентрационные механизмы особенно важны для поглощения арома-
тических аминокислот, которые служат предшественниками соответ-
ствующих аминов. Такие биогенные амины, образующиеся в клетках,
играют роль нейромедиаторов или оказывают регулирующее влияние
на функции нервной системы. Возможная роль возбуждающих амино-
кислот в патогенезе разнообразных нарушений функций ЦНС, в том
числе целого ряда неврологических и психических расстройств стала в
последние годы объекгом особого внимания, поскольку круг нозологи-
ческих форм и отдельных синдромов патологии мозга, которые тесно
связаны с нарушением функции и метаболизма медиаторных амино-
кислот. постоянно расширяется. Появляются все новые свидетельства
вовлечения систем возбуждающих аминокислот в генерацию судорож-
ных состояний, включая эпилепсию, нейродегснсративные расстрой-
ства (хорея Гентингтона, болезнь Альцгеймера), нарушений памяти
и процессов обучения, психотических и депрессивных состояний.
По-видимому, гиперфункция медиаторной системы возбуждающих
аминокислот может проявля гься как процесс, влекущий за собой не-
обратимую дегенерацию нейронов мозга. Некоторые заменимые ами-
нокислоты (глутамат, аспартаз или их производные, а также глицин),
обнаруженные в тканях мозга в высоких концентрациях, также синте-
зируются в нервных клетках, и изменение их концентрации в плазме
крови мало влияет на их содержание в тканях мозга (Раевский К.С.,
1988, 1989. 1997; Петров В.И и др., 1997).
Из числа заменимых аминокислот, обнаруженных в нервных тка-
нях. глутаминовая кислота наиболее важна как с точки зрения кон-
центрации, так и ее превращений в другие соединения (глутамин и
а-кето глутарат). которые обеспечивают соответственно взаимосвязь
с метаболизмом аммиака и углеводов1 а также уАМК (Хазипов Р.П. и
др., 1998; Канунникова Н.П., 1997). В совокупности эти соединения со-
ставляют более половины общего количества аминокислот мозга. Они
образуются в нервных клст ках за счет углерода глюкозы, доставляемой
104
кровыо, что составляет примерно одну десятую часть общего количе-
ства, потребляемых мозгом углеводов (Мак-Мюррей У., 1980).
В нервной ткани глутамат образуется либо путем переноса амино-
группы от отдельной аминокислоты на а-кетоглутарат, либо путем вос-
станови тельного аминирования этого последнего промежуточного про-
дукта цикла лимонной кислоты с использованием аммиака и в присут-
ствии глутаматдегидрогеназы, которая чувствительна к концентрации
аммиака. Однако, в условиях избыточного образования аммиака (как
это происходит при расстройствах, сопровождающихся судорогами),
большая часть глутаматдегидрогеназы используется для дальнейшего
превращения глутамата в глутамин. В отличие от глутаминовой кис-
лоты, с трудом проникающей сквозь клеточную мембрану, глутамин
диффундирует свободно и может переходить в кровоток или СМЖ,
удаляя тем самым из мозга токсичный аммиак. Поэтому определение
содержания глутамина в крови и особенно в СМЖ дает ценную инфор-
мацию о количестве аммиака в тканях мозга.
Глутамат и родственные ему соединения функционируют сочетан-
но, обеспечивая захват и удаление аммиака. Хотя глутамат в тканях
мозга не подвергается интенсивному окислению и поэтому не вносит
значительного вклада в энергетическое обеспечение работы мозга, он
частично используется в процессе переноса аминогрупп для образова-
ния других заменимых аминокислот. Из них наиболее важное значе-
ние имеет аспартат (аспарагиновая кислота), образующийся в нервной
ткани с участием аспартатаминотрансферазы. Реагируя с ацетил-Ко А,
аспартат образует N-ацетил аспартат. концентрация которого в нервной
ткани настолько велика, что приближается к концентрации глутама-
та. Функция этого уникального компонента нервной системы до сих
пор не вполне ясна. Он может служить в тканях мозга постоянным
источником ацетильных групп, используемых для образования аце-
тилхолина, или синтеза жирных кислот. С другой стороны, функция
N ацетиласпартата, возможно, сводится к поддержанию устойчивого
отрицательного заряда нейрона.
Характерным компонентом мозга является уАМК, которая обра-
зуется в результате отщепления от глутамата карбоксила при участии
глутаматдекарбоксилазы, распространенной в основном в тканях нерв-
ной системы. Известно, что уАМК принимает участие в обменных про-
цессах в мозговой ткани, являясь одним из промежуточных продук-
тов «шунта Робертса» или «шунта уАМК», тесно связанного с циклом
трикарбоновых кислот: помимо превращения глутамата в уАМК через
цикл трикарбоновых кислот, существует прямой путь, так называемый
105
уАМК-шунт. Примерно 1/10 часть всей используемой мозгом глюкозы
проходит через этот шунт (Мак-Мюррей У, 1980).
Как продукт метаболизма уАМК оказывает влияние на транспор!
и утилизацию глюкозы, дыхание и окислительное фосфорилирование,
метаболизм главных источников энергии, участвует в регуляции осмо-
тических процессов, обладает антигипоксическим действием в тканях
мозга. Наконец, уАМК способна усиливать обмен белков (Хазипов Р.Н.
и др., 1998).
Распределение уАМК в тканях мозга соответствует географии тех
клеток, которые оказывают тормозное действие на другие нервные
клетки (например, клетки Пуркинье мозжечка). уАМК играет роль
нейромедиатора в тормозных синапсах ЦНС; глицин, по-видимому,
выполняет подобную тормозную функцию в спинном мозге. Ингиби-
торная роль уАМК связана с ее освобождением на наружной поверхно-
сти нейрона. Кроме того, уАМК осуществляет регуляторную функцию
внутри самого нейрона, частично определяя уровень общей возбуди-
мости нервной ткани: низкое содержание уАМК сопровождается раз-
витием судорог
11еобходимо отметить, что уАМК с трудом проникает в клетки моз-
га из циркулирующей крови» При синтезе уАМК в тканях мозга неза-
менимым кофактором является витамин В в виде пиридоксальфосфа-
та, поэтому концентрация уАМК в мозге резко снижается в условиях
недостаточности этого витамина. Основным путем образования уАМК
в ткани мозга является ее синтез из глутамата, концентрация которо-
го r мозге достигает 10мм; 8-10% глутамата превращается в уАМК.
Занимая центральное место в метаболизме мозга, глутамат вступает в
разнообразные реакции, связывающие его с продуктами цикла трикар-
боновых кислот.
Таблица № 13
Содержание уАМК в мозге, мкмоль/г ткани
(Кричевская А. А, и др., 1987)
Ткань мозга Крыса Человек
Гипоталамус * 7,68 3,72
Таламус 4,19 2,52
Гиппокамп 3,58 -
Фронтальная кора 2,86 2,09
Спинной мозг - белое вещество 0,96 0.26
черное вещество 10,7 5,31
Бледный шар 7,67 5,69
106
Известны также другие пути образования уАМК: синтез ее из пу-
тресцина (или пирролидинона у низших млекопитающих)
Экзогенная уАМК блокирует высвобождение АКТГ из гипофиза,
а также повышает уровень Л Г гормона в плазме, не изменяя уровень
ФСТ. Экзогенная уАМК, введенная в желудочки мозга, в высоких дозах
повышает уровень пролактина в плазме. Полагают, что уАМК прини-
мает участие в функционировании механизмов обратной связи, регули-
рующих состояние гиперпролактинемии. уАМК понижает сопротив-
ление мозговых сосудов, увеличивает объемную скорость кровотока
и снижает артериальное давление. Изменения уАМК-ергической ме-
диации играют существенную роль в развитии гипертонии, атероскле-
роза, мигрени, ишемических кризисов, мозгового инсульта. Снижение
уровня уАМК в клетках нервной системы приводят к появлению повы-
шенной возбудимости, тревожности, тяжелой бессонницы, депрессии.
Увеличение уровня уАМК в тканях мозга приводит к активации энер-
гетического обмена: повышается дыхательная активность нейроцитов,
ускоряется утилизация глюкозы и т.д.
В целом можно говорить как минимум о 2 важных функциях уАМК
в мозге: метаболической и медиаторной.
I Наконец, многочисленные данные свидетельствуют о вовлечении
уАМК в формирование т аких эмоциональных реакций, как агрессив-
ность, поведение в конфликтной ситуации, защитное поведение. 1 ак,
сообщается об уменьшении содержания уАМК в полосатом теле, гип-
покампе, обонятельных луковицах у агрессивных животных и показан
выраженный антиагрсссивный эффект уАМК-содержаших фармаколо-
гических препаратов (Пошивалов В.П.,1981). У депрессивных, как и
у психотических больных, в большей степени у женщин, содержание
уАМК r ликворе снижено. Отсюда выработалось представление о сни-
жении функций уАМК-ергической системы мозга как возможной при-
чине аффективных расстройств.
11редполагают, что в реальных условиях жизнедеятельности целого
мозга глутамат и уАМК, высвобождаясь из терминалей соответствую-
щих нейронов, захватываются окружающей глиальной тканью, где пре-
вращаются в глутамин. Последний, в свою очередь, высвобождается в
межклеточное вещество. Аккумулированный таким образом глуга.мин
включается в «трансмиттерный пул», где он оказывается метаболиче-
ским предшественником глутамата и -уАМК. Другая важная для мета-
болизма нервной ткани функция глутамина заключается в утилизации
избытка аммиака как конечного продукта, Глутамин из глиальных клс-
107
ток высвобождается в межклеточное пространство, а затем поступает
в С.МЖ.
Источников глицина в нервной ткани является серин. Основной ме-
таболический путь деградации глицина - ферментное расщепление с
образованием аммиака и углекислого газа, окисление до глиоксиловой
кислоты, а также превращение глицина в серин.
Содержание таурина в развивающемся мозге приблизительно в 4
раза выше, чем в мозге взрослых особей, он имеет самую высокую
концентрацию среди свободных аминокислот у большинства млеко-
питающих. В связи с высокой полярностью молекулы таурина он нс
может легко проникать в ткани ЦНС, однако эксперименты с меченым
таурином показывают, что обмен между мозговым и плазменным тау-
рином имеет место. Известно, что таурин тормозит нейроны продолго-
ватого мозга. Считают, что таурин, вероятно, влияет на взаимодействия
Са в мембранах, что существенно для синаптической функции (Мак-
Мюррей У., 1980).
Между медиаторными системами глутамата и таурина существу-
ет тесная функциональная взаимосвязь. Так, гипервозбудимость коры
мозга может быть следствием возросшего высвобождения глутамино-
вой кислоты, которая может захватываться глией и трансформировать-
ся в глутамин. Высвобождение глутамата регулируется таурином. Это,
однако, возможно лишь в том случае, если содержание таурина не до-
стигло значения, соответствующего максимальной ретенционной ем-
кости для данной структуры мозга. После достижения максимальной
ретенции таурина количество глутамата во внеклеточном пространстве
повысится, что вновь повлечет за собой развитие состояния гипервоз-
будимости мозга. Отсюда следует практический вывод о том, что тау-
рин необходимо применять в клинике в таких дозах, которые компен-
сируют его последовательную убыль в организме - для человека такая
доза таурина составляет 25-50 мг (Huxtable Р, 1982; Stapleton Р. a.oth.,
1997).
В общем, можно заключить, что дикарбоновые аминокислоты глу-
тамат и аспартат повышают возбудимость нервных клеток, тогда как
монокарбоновые уАМК и глицин вызывают противоположный эффект.
Соотношение между этими возбуждающими и тормозными агентами
имеют существенное значение для физиологического состояния нерв-
ной системы (Раевский К С., 1988).
В экспериментах с органотипическими культурами тканей по-
казано модулирующее влияние ряда аминокислот на мозжечок крыс
(Комашня А.В. и др., 2005). Так, у молодых животных при введении
108
в культуральную среду аспарагина, лизина, аргинина, глутамата,
иролина, изолейцина, глицина, цистеина стимулируются процессы
пролиферации в эксплантатах. У старых животных в эксплантатах
мозжечка стимулирующее действие оказывают аспарагин, цистеин,
треонин, триптофан. В то же время 7 аминокислот вызывают ингиби-
рование этого роста. Авторы подчеркивают, что усиление процессов
апоптоза в мозжечке старых млекопитающих при действии отдель-
ных аминокислот необходимо учитывать при создании синтетиче-
ских биорегуляторных пептидов (Анискина А.И. и др., 2006). Таким
образом, аспарагин, лизин, аргинин, и глутамат (гидрофильные ами-
нокислоты с заряженными боковыми группами) в незрелы к тканях
новорожденных животных стимулируют апоптоз, а в зрелых тканях
- клеточную пролиферацию. Сделан вывод о том, что аминокислоты
участвуют в процессах, регулирующих экспрессию i енов апоптоза
(Комашня А.В. и др.5 2005).
В физиологических условиях важнейшим координатором фонда
возбуждающих и тормозящих аминокислот является [3-аланин. Нахо-
дясь в составе ансерина и карнозина, эта аминокислота высвобожда-
ется во время физической деятельности из мышечной ткани и легко
переходит в мозг, где блокирует захват уАМК глиальными клетками и
увеличивает поглощение ими глутамата. Таким образом, в нейроцитах
пополняется фонд тормозного медиатора и снижается уровень возбуж-
дающего. Увеличение уровня уАМК приводит к повышенному взаимо-
действию этой аминокислоты со специфическими уАМК-рецепторами
и активации энергетического обмена в нервной ткани. Повышается
дыхательная активность нейроцитов. ускоряется утилизация глю-
козы, улучшается кровообращение нервной ткани (Цыганков Б.Д,
Ющук Н.Д., 2004).
Подведем итоги рассмотрения путей аминокислотного обмена во
взаимосвязи функционирования различных систем организма.
Снижение количества потребляемой пищи, в частности аминокис-
лот. является важнейшим механизмом активации распада гликогена в
печени до глюкозы, которая поступает в кровь. При длительном голо-
дании, когда белки мышц подвергаются катаболизму, скелетные мыш-
цы путем переноса аминогрупп превращают значительные количества
пирувата в аланин, который затем может служить источником углерода
для глюконеогенеза в печени. 11роцесс глюконеогенеза осуществляется
как в печени, так и в почках. В почках генерируется лишь 1/10 доля
всей глюкозы, необходимой организму. Однако, при нарушении функ-
ции печени или в условиях ацидоза с усиленным распадом аминокис-
109
лот до а-кетокислот, которые служат предшественниками глюкозы в
почках, их вклад в глюконеогенез значительно повышается.
Работа почек зависят от поступления из печени глутамина, который
служит источником аммиака, необходимого для нейтрализации экскре-
тируемых ионов водорода. С другой стороны, работа печени зависит
от экскреторной функции почек, обеспечивающей удаление мочевины
и других конечных продуктов обмена из циркулирующей крови, при
сохранении таких вырабатываемых печенью соединений как глюкоза,
аминокислоты и белки. Наконец, тесно связаны между собой и про-
цессы обмена в тканях мозга и печени, в первую очередь потому, что
нервная ткань целиком зависит от поступления глюкозы, обеспечивае-
мой печенью. В процессе катаболизма глюкозы в мозге освобождается
энергия для образования углеродных цепей глутамата, уАМК и других
аминокислот.
Поскольку в тканях мозга осуществляется активный метаболизм
аминокислот, а вместе с тем мозг отличается особой чувствительно-
стью к повышенным концентрациям аммиака, существует механизм
связывание аммиака, который здесь обеспечивается путем преобразо-
вания глутамата в глутамин. Дальнейшая нейтрализация аммиака осу-
meci вляется в печени путем синтеза мочевины. Поэтому нарушение
функции печени или метаболические сдвиги с нарушением синтеза
мочевины серьезно сказываются на жизнедеятельности мозга и всей
высшей нервной деятельности.
Поддержание баланса процесса обмена веществ осуществляется
регуляторами, воздействующими на ферменты анаболизма и катабо-
лизма. К анаболическим факторам относится гормон роста, который
стимулирует биосинтез РНК и белка в клетках. Т акое избыточное на-
копление азотистых соединений сопровождается усиленным поглоще-
нием аминокислот из циркулирующей крови. Одним из факторов, спо-
собствующих выделению гормона роста, является повышение уровня
аминокислот в крови.
Инсулин секретируется поджелудочной железой в ответ на повы-
шение уровня глюкозы или аминокислот в крови - он стимулирует их
поглощение тканями. Этот гормон усиливает анаболизм тканевых бел-
ков. подавляя в то же самое время катаболизм аминокислот. Инсулин,
влияющий на взаимоотношения активностей гликолиза, глюконеогене-
за и распада белка в миоцитах, является важнейшим регулятором рас-
пада мышечных белков и транспорта аминокислот (Blackburn G. a oth..
1083).
С другой стороны катаболические факторы участвуют в регуляции
ПО
процессов, обеспечивающих возмещение повышенных затрат энергии
при состояниях стресса или алиментарной недостаточности. Так, кор-
тизол противодействует многим эффектам инсулина, тормозя синтез
белка в периферических тканя к. Одновременно стимулируется обра-
зование в печени ферментов, участвующих в катаболизме аминокис-
лот. В результате запасы белка во внепеченочных тканях истощаются, а
освободившиеся аминокислоты направляются от периферии к печени.
При этом увеличивается как количество углерода, направляемого на
образование глюкозы, так и количество азота, используемого для об-
разования мочевины.
Таким образом, особенности распределения свободных аминокис-
лот между органами (межорганный метаболизм) являются важнейши-
ми факторами, регулирующими метаболизм аминокислот в целом и
определяющими формирование их пула.
5.2. Системы транспорта аминокислот
Активный транспорт аминокислот связан с действием специфиче-
ских белковых факторов: пермеаз и транслоказ, избирательно связыва-
ющих аминокислоты и осуществляющих их активный перенос за счет
распада богатых энергией соединений. Взаимная конкуренция одних
аминокислот между собой за активный перенос и отсутствие ее с дру-
гими аминокислотами доказывает сущест вование нескольких систем
активного транспорта аминокислот. Родственные аминокислоты, взаи-
модействующие со специфичной для группы аминокислот системой
переноса, могут конкурировать между собой за один и тот же пере-
носчик (Барышников В.А., 1995; Комаров Ф.И., Коровкин В.Ф., 1985,
1999; Колесниченко Л.С. и др., 1999).
Существует несколько классификаций транспортных систем ами-
нокислот (Колесниченко Л.С. и др., 1999, Денищук ИС., 1996).
11о признаку сродства аминокислоты были объединены в две груп-
пы:
- система Л-переносчика транспортирует лейцин, изолейцин, ва-
лин. фенилаланин, метионин;
- система А-переносчика включает аланин, глицин, триптофан,
серин, пролин, аспарагин, глутамин и метионин.
Между этими двумя группами имеется значительное перекрытие.
Анализ временной динамики проникновения аминокислот в клетки по-
казывает что Л-систсма осуществляет свободный обмен и лишь в огра-
ниченной степени обуславливает поглощение и выброс аминокислот
проч ив градиента концентраций. A-система гораздо более специфична
111
для транспорта против градиента концентрации и весьма чувствитель-
на к внеклеточной концентрации натрия, она вряд ли принимает уча-
стие в свободном обмене.
В почках и кишечнике пролин, оксипролин и глицин транспорти-
руются против градиента концентрации своей отдельной системой.
Основные аминокислоты - лизин, аргинин, орнитин и цистин - активно
транспортируются через эпителиальные мембраны почечных каналь-
цев и тонкого кишечника с помощью натрий зависимого процесса дру-
гой системой. Наконец, глутаминовая и аспарагиновая кислоты имеют
в почках и некоторых других тканях свою общую систему транспорта.
Таким образом, в настоящее время выявлено пять таких аминокис-
лотных групп: нейтральные аминокислоты (включая ароматические),
двухосновные аминокислоты, дикарбоновые аминокислоты, имино-
кислоты и глицин, а также [^аминокислоты:
- I транспортная система: треонин, серин, аспарагин, глутамин,
аланин, валин, цистин, метионин, изолейцин, лейцин, тирозин, фени-
лаланин, гистидин, триптофан;
- II транспортная система: цистин, орнитин, лизин, аргинин;
- III транспортная система: аспарагиновая и глутаминовая кисло-
гы;
- IV транспортная система: оксипролин, пролин, глицин;
- V транспортная система (P-группа): таурин.
Границы каждой из 5 этих систем не абсолютны. В любой ткани,
как правило, имеются определенные взаимоотношения между членами
разных транспортных систем Для нейроактивныхаминокислот(уАМК,
глицин, таурин, глутамат, аспартат) показано (Lubec С., Rozental J.A.,
1990), что при транспорте их в синаптсомы каждая имеет несколько
индивидуальных транспортных систем. Существуют и тканевые раз-
личия, и в любой ткани может отсутствовать та или иная система.
В настоящее время достаточно ясен механизм транспорта боль-
шинства аминокислот в клетки и функционирование этой системы
транспорта в кишечнике, мозге и почках. Этот механизм получил на-
звание у-глута мильного цикла (Уайт А. и др., 1981, Березов Т.Т., Коров-
кин Б Ф-, 1998). В нем участвуют шесть ферментов, один из которых
является мембранно-связанным, а остальные находятся в цитозоле.
В цикле участвует глутатион (у-глутамилцистеинил глицин), который
содержится во всех тканях животных; его концентрация составляет
около 5 мМ. В функционировании этого цикла ключевую роль играет
мембранно-связанный фермент у-глутаминтрансфераза, которая ката-
лизирует реакцию:
112
АК + глутатион —> у-глутамиламинокислота + цистеинилгяицин
В результате реакции имеет место перенос глутамильного остат-
ка глутатиона на транспортируемую аминокислоту. В качестве доно-
ров у-глутамильной группы в реакции могут выступать также другие
у-глутамил пептиды. а как акцепторы могут функционировать все обыч-
ные аминокислоты, за исключением пролина. Свободная аминокислота,
участвующая в данной реакции, поступает с наружной стороны клет-
ки, глутатион находится внутри клетки. После осуществления реакции
у-глутамиламинокислота оказывается в клетке вместе с цистеинилгли-
цином. На следующей ст алии у-глутамиламинокислота расщепляется
в результате реакции, катализируемой у-глутамилциклотрансферазой
- ферментом, находящимся в цитозоле:
у-глутамичаминокислота-^ А К + 5-оксопролин
Образующийся на первой стадии цистеинилглицин, как предпола-
гают, подвергается гидролизу пептидазой:
цистеинилглицин + Нр —> цистеин + глицин
В результат е этих трех последовательных реакций происходит пе-
ренос одной молекулы аминокислоты в клетку, при этом использует-
ся энергия гидролиза пептидных связей глутатиона. Для продолжения
процесса глутатион должен быть регенерирован. Это также осущест-
вляется в результате трех последовательных реакций. В первой 5-оксо-
пролин превращается в L-глутамат ферментом 5-оксопроличазой:
5-оксопролин 4- АТФ + 2Н:О^> L-глутамат + АДФ
Реакция L-глутамата с L-цистеином катализируется
у-глутам ил цистеи нсинтазой:
L-глутамат + L-цистеин + АТФ —► у-глутамилцистемин + АДФ
В завершающей стадии цикла синтез глутатина катализируется
глутатионсинтетазой:
у-глутамилцистеинил 4- глицин + АТФ —* глутатион + АДФ
Теперь глутатион может участвовать в следующем цикле с другой
аминокислотой Таким образом, для транспорта в клетку каждой моле-
кулы аминокислоты используются три молекулы АТФ.
Все ферменты у-глутамильного цикла обнаружены в тканях, осу-
ществляющих активный т ранспорт аминокислот. Так, он имеется в
больших количествах в почках, эпителии ворсинок тонкого кишечника,
сосудистом сплетении, слюнных железах, желчном протоке, семенных
пузырьках, в ресничном теле.
Однако А.Уайт (1981) подчеркивает, что у-глутамил ьный цикл
является, вероятно, только одним из нескольких механизмов, обе-
спечивающих транспорт аминокислот в клетки. Об этом косвенно
113
может свидетельствовать относительно узкая специфичность фер-
ментов глутамильного цикла по отношению к аминокислотам. Так,
у-глутамилтранспептидаза более активна по отношению к глутамину,
цистину и другим нейтральным аминокислотам и менее активна по от-
ношению к аспартату, разветвленным и ароматическим аминокисло-
там. Кроме того, известно, что пролин не является субстратом этого
фермента и поэтому должен транспортироваться другой системой.
5.5. Особенности транспорта через гематоэнцефалический барьер
В конце XX века была выдвинута концепция гематоэнцефалическо-
го барьера (Бредбери М , 1983), где постулировали его функции и роль
в обмене веществ. Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) защищает го-
ловной мозг от ряда экзогенных и эндогенных токсинов. Капилляры
головного мозга исключают возможность попадания в его ткани всего,
что может оказаться вредным, тогда как их хориоидные сплетения вы-
ступают в роли секреторной системы, осуществляющей тщательный
отбор необходимых для мозга питательных веществ. Главная функция
клеточной мембраны, несомненно, состоит в обеспечении возможно-
сти сохранения определенного состава внутриклеточной жидкости.
Существование пассивного барьера не только исключает возмож-
ность попадания определенных веществ в головной мозг, но и приво-
дит к задержке других. ГЭБ особенно не проницаем для большинства
центральных нейромедиаторов. Полагают, что одной из его функций
является задержка этих веществ в мозге после высвобождения их в
синапсах, откуда они, возможно, транспорт ируются астроцитами для
повторного использования аксонами (Бредбери М., 1983). Описаны
(Al-Sarraf Н. a.oth., 1994) связанные с онтогенетическим развитием из-
менения кинетики транспорта медиаторных аминокислот аспартата и
глутамата. N.Saunders с сотр. (1997) на основании своих исследований
суммировали доказательства того, что белки не проникают в незрелый
мозг через ГЭБ из крови. Скорости поступления в мозг лизина, проли-
на и лейцина более высоки у молодых животных чем у старых. Авторы
выдвигают положение о наличии специальных барьеров в развиваю-
щемся головном мозге, некоторые из которых характерны только для
плодов и отсутствуют у взрослых.
В ранних исследованиях (Бредбери М., 198^) подчеркивается, что
при повышении концентрации аминокислот в плазме крови они про-
никают в головной мозг в меньшем количестве, чем в другие ткани.
Отчетливо показана конкуренция между нейтральными аминокислота-
ми, обладающими Л-свойствами. Отмечено что быстро поглощаются
114
мозгом триптофан и фенилаланин (Бредбери М., 1983). Высокое погло-
щение в большинстве случаев коррелирует с незаменимостью амино-
кислот: все они, за исключением тирозина, который является замени-
мой аминокислотой, имеют индекс поглощения мозгом (ИПМ) больше
10%. Все 10 наиболее быстро обменивающихся аминокислот являются
двухосновными и принадлежат к L-типу. 8 наиболее медленно обмени-
вающихся аминокислот принадлежат к А-типу.
В последнее время показано, что и таурин поступает через ГЭБ из
эндотелиальных клеток достаточно легко, вход таурина через ГЭБ за-
висит от ионов Na* и CI , что подтверждает принципиальный источник
энергии для транспорта таурина по Na и С1 градиенту Вход таурина
сильно подавляется его структурными аналогами - гипотауринэм и
Р-аланином.
Скорость проникновения через ГЭБ аминокислот выража-
ется индексом поглощения, которые представлены в таблице
№ 14.
Таблица № 14
Индекс поглощения аминокислот мозгом (ИПМ), %
(Бредбери М., 1983)
Аминокислота Индекс поглощения Система
Фенилаланин 55,0 L
Лейнин 54,0 L
Тирозин 50.0 L
Изолейцин 40.0 L
Метионин 38.0 LA
Триптофан 36,0 L
Гистилин 33.0 [
Аргинин 22.0 основная
Валин 21.0 L
Орнигин 18.0 основная
Лизин 16.0 основная
Треонин 11,7 А
1 (истеин 8.1
Д-тирозин 8.1
Серин 7.5 А
Аланин 5.7 А
Цитруллин 5.2
Аспарагин 4.7 А
а-Аминоизомасляная кислота 3,3 А
Пролин 3,3
Глутаминовая кислота 3.21 дикарбоновая
Аспарагиновая кислота 2.77 дикарбоновая
Глицин 2.53 А
у-Аминомасляная кислота 2.2 А
115
Из таблицы № 14 следует, что все незаменимые аминокислоты мо-
гут легко проникать в головной мозге помощью одной из двух главных
систем переносчиков. Отсюда возникла гипотеза: чрезмерно высокая
концентрация одной или больше аминокислот в крови человека спо-
собна конкурентно угнетать транспорт других аминокислот в такой
степени, что это может приводить к нарушению развития или метабо-
лизма мозга.
Так, психическое недоразвитие при фенилкетонурии может быть
следствием того, что высокий уровень фенилаланина в плазме угнета-
ет захват других незаменимых аминокислот. Скорости транспорта ней-
тральных аминокислот при фенилкетонурии могут быть вдвое ниже
нормы. 1о есть, хотя при этом заболевании в головном мозге имеются
все аминокислоты, вероятно, соотношение их концентраций в интер-
стициальной жидкости мозга должно нарушаться.
Подобно этому, при гиперлизинемии отмечается угнетение про-
никновения аргинина в мозг, что может играть существенную роль в
генезе нарушения роста головного мозга.
Известно, что мозг поглощает из плазмы этаноламин и использует
его для синтеза фосфатидилэтаноламина с последующим образовани-
ем фосфатидилхолина и холцна (Уайт А. и др., 1981). Сообщено что
0-аланин, высвобождаясь в результате физической нагрузки из тканей
мышц, легко переходит в мозг (Цыганков Б.Д., Ющук Н.Д., 2004).
Считается, что концентрации аминокислот в головном мозге и в
плазме примерно одинаковы благодаря быстро протекающему между
ними обмену - коэффициент мозг/плазма приблизительно равен 1.
С другой с тороны, концентрация аминокислот в СМЖ всегда ниже,
причем соотношение аминокислот СМЖ/плазма находится в диапазо-
не OJ-0,5 для большинства аминокислот. Если аминокислотный состав
СМЖ действительно отражает аминокислотный состав интерстици-
альной жидкости мозга, то можно сделать заключение, что в клетках
мозга имеет место накопление аминокислот по отношению к их содер-
жанию в непосредственно окружающей их среде.
Тиреоидные гормоны влияют на транспорт через ГЭБ. Разруше-
ние щитовидной железы приводит к снижению проницаемости ГЭБ
и уменьшению поступления в мозг лейцина, валина. Такое снижение
транспорта может явиться причиной уменьшения синтеза белка в го-
ловном мозге после тиреоидэктомии.
Установлено, что концентрация серотонина в головном мозге опре-
деляется содержанием его предшественника триптофана. Концентра-
ции триптофана и серотонина возрастают в головном мозге при ноч-
116
ном увеличении уровня триптофана в плазме или при посзуплении
в организм его избыточных количеств с пищей. Гак, при увеличении
концентрации триптофана в плазме с 5 до 45 мкг/г содержание серото-
нина в головном мозге повышается с 0,5 до 0,9 мкг/г, то есть, не столь
значительно, как триптофана (Рудзит В.К., 1973).
Таким образом, существование барьеров в головном мозге позволя-
ет сохранить специфическую внеклеточную среду для нейронов.
5.4. Плацентарный барьер
Плацента (от греч. plakous - пирог) сформирована за счет ассо-
циации между эндометрием со стороны матки и хорионом, наиболее
удаленной оболочкой зародыша, и является клеточным барьером, в ко-
тором между кровью матери и плода находятся два слоя клеток, раз-
деляющих две системы кровообращения. Кровеносные сосуды плода
и матери находятся в тесном контакте, хот я остаются физически раз-
деленными (Иисвандер К., Эванс А., 1999; Дуда И.В., Дуда В.И., 1997;
Мак-Дермотт М.Т., 1998). Физиологическая роль плаценты у человека
заключается в следующем:
- транспорте питательных веществ, газов и конечных продуктов
обмена между матерью и плодом;
- синтезе и секреции белковых и стероидных (эстрогены, проге-
стерон);
- гормонов;
- поддержании иммунологического барьера (через действие тесто-
стерона, глюкокортикоидов, и др.);
- регуляции гомеостатических механизмов организма матери и
плода;
- участии в процессах белкового синтеза (обеспечении роста пло-
да) и антитоксических процессах;
- регуляции перекисного окисления липидов и свертываемости
крови.
Рост, дифференцировка и деление клеток плода требуют стабиль-
ной ионной среды, равно как и необходимых питательных веществ, в
частности, аминокислот. С нижение плацентарного транспорта амино-
кислот, как выявлено N Jansson с сотр. (2006), предшествует развитию
внутриутробной задержки роста плодов. Диета с низким содержанием
белка у беременных ведет к повышению уровня инсулина и свободных
аминокислот, что обусловлено снижением активности плацентарной
системы их транспорта. На основе экспериментов in vitro был сделан
вывод об адаптации системы А транспорта нейтральных аминокислот
117
в клетках плаценты, в то время как экспрессия переносчиков свобод-
ных аминокислот L-типа не изменяется (Jones Н a.oth., 2006).
Считают, что высокомолекулярные соединения проходят через
плацентарный барьер избирательно, и тем самым осуществляется
барьерная функция плаценты. Есть ряд данных о том, что вещества
с молекулярным весом ниже 350 не расщепляются, а проходят по за-
конам диффузии (Нисвандер К., Эванс А. 1999; Йен С.К., Джаффе Р.Б..
1998). Способность веществ диффундировать зависит от количества
слоев в барьере, разделяющем кровь матери и плода. Вот почему про-
ницаемость плацентарного барьера постоянно возрастает и становится
максимальной в 33-35 недель беременности. Ведь на всех этапах вну-
триутробного развития все в большем количестве ворсинок исчезает
внутренний трофобластический слой, а кровеносные сосуды плода
оказываются максимально приближенными к истонченному эпите-
лиальному покрову хориальных ворсинок. Кроме простой диффузии,
несомненно участие и других механизмов, в частности способов так
называемого активного транспорта и пинопитоза. Кроме этого, на из-
менение взаимоотношений между матерью и плодом сказывается и то.
что еще до рождения устанавливаются функции органов плода. Печень
его начинает участвовать в обмене углеводов и быстро берет на себя
основные функции обмена.
Изучение обмена белков при беременности представляет большой
практический интерес. Есть данные о том, что синтез белка в плацен-
те наиболее интенсивен на 3-м месяце беременности (Мак-Дермотт
М.Т.,1998). Это связано нс только с запросами плода, но и с интенсив-
ным ростом и созреванием тканей самой плаценты. Прямыми предше-
ственниками белка являются свободные аминокислоты, которые пере-
ходят к плоду через плаценту с помощью акт ивного транспорта. В тка-
нях плаценты, несомненно, есть достаточное количество ферментов,
необходимых для синтеза собственных белков. Сейчас не возникает
сомнений в пользу того факта, что многие белки для плода синтезиру-
ет сама плацента.
Плацента играет важную роль в регуляции передачи питательных
веществ к зародышу. В условиях голодания матери происходит актив-
ный транспорт некоторых аминокислот через плаценту к зародышу, что
вносит вклад в снижение концентрации аминокислот в материнской
крови. Каким образом, обеспечивается непрерывное поступление пи-
тательных веществ к плоду, даже при наличии периодов нерегулярного
питания. Однако при недостаточном поступлении пищи в организм ма-
гери возникает не только гипогликемия и снижение концентрации ами-
118
нокислот в крови из-за увеличенного транспорта их через плаценту; но
и гинеркетонемия в результате увеличенного липолиза (Дуда И.В., Дуда
В.И., 1997; Tolstoi LG., Josimovich J В., 1999). При гестозе, особенно в
1 триместре беременности, во время голодания матери кетоновые тела,
проникающие через плаценту, также могут стать энергетическим суб-
стратом для зародыша, но в то же время они обладают выраженным
токсическим действием на плод
Первый появляющийся в организме плацентарный гормон по био-
химическим параметрам идентичен гормону рост а, частично подобен
ТТГ. Наряду с инсулиноподобными ростовыми факторами, он способ-
ствует усиленному выделению материнского инсулина и стимулиру-
ет липолиз, чем обеспечивает адекватный транспорт глюкозы и ами-
нокислот для интенсивного роста плода (Дуда И.В., Дуда В.И., 1997;
Мак-Дермотт М.Т., 1998; Tolstoi LG., Josimovich J.В., 1999).
Уже через 3 недели после оплодотворения плацентой синтезиру-
ется и секретируется в материнский кровоток второй плацентарный
гормон, концентрация которого достигает максимума к 34-36 неделе
гестации, причем она пропорциональна массе плаценты. В течение бе-
ременности этот гормон воздействует на адипоциты, увеличивая уро-
вень циркулирующих в крови и внутриклеточных свободных жирных
кислот. Усиление липолиза под воздействием гормонов плаценты так-
же приводит к образованию свободных жирны к кислот и глицерола,
которые уменьшают утилизацию глюкозы и аминокислот в материн-
ском организме, приводя к снижению возможности использования этих
энергетических ресурсов плодом (Мак-Дермотт МТ., 1998; Tolstoi LG.,
Josimovich J.В., 1999).
Описанные гормональные изменения играют важную физиологи-
ческую роль в поддержании постоянного транспорта различны к ме-
таболитов к растущему плоду во время беременности. Первоначально
они обеспечивают поступление глюкозы от матери к плоду; в дальней-
шем повышающиеся концентрации гормонов улучшают питание плода
за счет увеличения поступления жирных кислот и синтеза глюкозы из
аминокислот в процессе глюконеогенеза (Дуда ИВ., Дуда В.И., 1997)
Во время беременности последовательно происходят следующие
гормонально-метаболические изменения. При увеличении срока геста-
ции на фоне снижения уровня гликемии у беременной женщины отме-
чается увеличение продукции свободных жирных кислот и кетоновых
тел, частично за счет действия гормонов плаценты. 11овышается уро-
вень липидов в плазме, но снижется уровень аминокислот, особенно
аланина, что является одной из причин ограничения глюконеогенеза
119
(Нисвандер К , Эванс А., 1999; Йен С.К., Джаффе РБЭ, 1998; Лейнок
Дж.Ф., Вайс П.Г., 1998).
Плацентарный барьер в функциональном отношении сходен с ГЭБ.
Однако, избирательная способность ГЭБ осуществляется в направле-
нии кровь —► СМЖ, а плацентарный барьер регулирует взаимный об-
мен веществами матери и плода - двух организмов, обладающих зна-
чительной самостоятельностью. В плаценте обнаружены глутаматде-
гидрогеназа, глутамин-кетоксиловая трансаминаза и другие ферменты,
необходимые для сохранения постоянного набора аминокислот плода.
Высокая биологическая активность плаценты в значительной мере
определяет и свойства ее проницаемости. Поглощение аминокислот
плацентой и транспорт их к плоду достаточно изучен. Процесс всасы-
вания аминокислот плацентой требует затраты энергии, образующейся
за счет гликолиза или аэробного окисления.
К настоящему времени установлено, что способность плаценты
накапливать свободные аминокислоты является механизмом регуля-
ции переноса аминокислот из крови матери в кровь развивающегося
плода. Плацента проницаема для аминокислот в обоих направлениях,
однако их движение к плоду значительно интенсивнее, чем в противо-
положном направлении. Так, оказалось, что концентрация свободных
аминокислот в крови плода постоянно выше, чем в материнской крови,
примерно в 1,5 раза.
У женщин, родивших на 34 неделе беременности, концентрация
свободных аминокислот (за исключением аминомасляной кислоты) в
венозной крови матери выше, чем в межворсинном пространстве пла-
центы и пупочной вене. Межворсинное прорстранство плаценты мо-
жет служит ь резервом аминокислот, обеспечивающим защиту’ плода от
неадекватных колебаний концентраций аминокислот плазмы крови в
организме матери (Camelo J. a. oth., 2007).
Таким образом, плаценте принадлежит основная роль в сохранении
определенной концентрации аминокислот в крови плода.
6. СОДЕРЖАНИЕ АМИНОКИСЛОТ В БИОЛОГИЧЕСКИХ
ЖИДКОСТЯХ И ТКАНЯХ
Концентрация свободных аминокислот и их производных в физио-
логических жидкостях и тканях организмов животных является инте-
гральным показателем гомеостаза, регулирующим фактором многих
узловых пунктов метаболизма (Кричевская А.А. и др., 1983; Березов
Т.Т., Коровкин Б.Ф., 1998; Нефедов Л.И., 1992 и др.).
Фонд свободных аминокислот пополняется из следующих источ-
ников:
- взаимопревращения аминокислот;
- гидролиз экзогенных и эндогенных белков.
За счет экзогенного поступления формируется около 30%, а эндо-
генного - 70% общего фонда свободных аминокислот (Мак-Мюррей
У., 1980; Ленинджер А., 1985 и др.)
Белки в плазме составляют 6-8% и находятся в растворенном состо-
янии, их роль - регуляция водного обмена, защитная, транспорт про-
дуктов обмена и гормонов, свертывание крови. Обмен их происходит
быстро, а постоянство концентрации поддерживается путем непрерыв-
ного синтеза и распада. Концентрацию белков плазмы можно вычис-
лить путем количественного определения азота плазмы по Кьельдалю;
умножая полученный результат на 6,7.
Азотсодержащие вещества небелковой природы составляют око-
ло 3% всего содержания азота. Общее содержание азота аминокислот
плазмы 5-6 ммоль/л, примерно в 2 раза ниже, чем азота, входящего в
состав шлаков.
Концентрация свободных аминокислот в плазме крови составляет
35-45 мг%, что соответствует приблизительно 1/5 части содержания
остаточного азота. Глутаминовая кислота и глутамин в сумме составля-
ют около 1/3 всего количества свободных аминокислот в плазме крови.
Это объясняется тем, что глутаминовая кислота играет центральную
роль при расщеплении аминокислот и служит для связывания аммиака,
являющегося конечным продуктом обмена аминокислот в различных
тканях. Часть аминокислот, например, триптофан, в основном адсорби-
рована на альбумине. В плазме крови циркулируют все аминокислоты,
входящие в состав белков, а также многие другие непротеиногенные
аминокислоты, выполняющие свои специфические функции в обмене
веществ животных организмов (таблица № 15).
121
Таблица № 15
Основные небелковые компоненты плазмы крови человека
Компонент мг/100 мл (Уайт А. и др., 1981) мкмоль/ЮОмл (Deyl Z. a. oth.,1986)
Небелковый азот 25-40
Мочевина 20-30
Азот мочевины 10-20
Азот аминокислот 4-8
Аминокислоты: 35-65
-аланин 2,5-7,5 17,672
-а-аминомасляная к-та 0,1-0,3 0,071
-аргинин 1,2-3,0 2,236
-аспарагин 0,5-4,4 1,547
-аспарагиновая к-та 0,01-0,3 3,885
-цитруллин 0,5 1,473
-цистин 0,5-5,0
-глутаминовая к-та 0,4-4,4 15,587
-глутамин 4,5-10,0 —
-глицин 0,8-5,4 9,451
-гистидин 0,8-3,8 2,923
-изолейцин 0,7-4,2 1,573
-лейцин 1,0-5,2 17,672
-лизин 1.4-5,8 20,682
-метионин 0,2-1,0 0,903
- 1-метил гистидин 0,1 —
-3-метил гистидин 0,1 —
-орнитин 0,6-0,8 4,120
-фенилаланин 0,7-4,0 6,672
-пролин 1,5-5,7
-серин 0.3-2,0 6,365
-таурин 0,2-0,8 0,333
-треонин 0,9-3,6 5,401
-триптофан 0,4-3,0 2,815
-тирозин 0.8-2.5 4,051
-валин 1.9-4,2 10,759
-этанол амин 0,466
-оксилизин 6,281
Принципиальным моментом для понимания специфики обмена
аминокислот является факт, что содержание аминокислот в плазме
крови увеличивается очень мало даже после переваривания большо-
го количества белков. Этот факт указывает на то, что аминокислоты
усваиваются клетками весьма быстро. Такое же явление наблюдается и
122
при внутривенном введении аминокислот: их значительное количество
принимают печень и ночки, но из почек они быстро выводятся. Мыш-
цы утилизуют только небольшое количество аминокислот.
Таким образом, в крови содержится относительно постоянное коли-
чество свободных аминокислот. Часть из них, как указывалось выше,
экзогенного происхождения, другая часть аминокислот крови образу-
ется в результате распада тканевых белков. Количество аминокислот,
которые циркулируют в крови, невелико, так как, поступая в кровь, они
быстро извлекаются клетками тканей, где используются на построение
белков и других азотсодержащих соединений.
Показано, что существует циркадианный ритм содержания ами-
нокислот в крови: минимум - около 4 часов утра и максимум (на 15-
35% выше) - после полудня. Так, в недавних исследованиях выявлено
(Brand II. a.oth., 1997), что концентрация аминокислот плазмы и мочи
в послеобеденное время значительно возрастает, особенно увеличива-
ется содержание аланина, аргинина, аспарагиновой кислоты, глицина,
треонина, валина.
Комплексный статистический анализ аминокислотного спектра
плазмы крови здоровых людей, осуществленный в последнее время
белорусскими учеными (Л.И.Нефедов с соавторами, 1984-1990) пока-
зал, что его дисперсия достаточно корректно (75%) интерпретируется
влиянием трех основных факторов. Незаменимые аминокислоты лей-
цин. лизин, треонин, изолейцин, фенилаланин выступают как первый
фактор, определяющий наибольший вклад (39%) в суммарную диспер-
сию. Пул этих аминокислот формируется в основном за счет гидроли-
за эндо- и экзогенных белков. Поэтому очевидно, что внутриклеточ-
ная деградация белка и фактор питания вносят самый существенный
вклад в суммарную дисперсию свободных аминокислот плазмы крови.
Второй (глутамин, валин, аланин, глицин, таурин) и третий (глутамат,
аспартат) факторы, сравнимые по кумулятивной пропорции с первым
фактором, являются отражением внутриклеточных превращений этих
соединений, между которыми существует положительная корреля-
ция. а их концентрация контролирует активность ключевых реакций
межуточного обмена. Практически равные нагрузки на все три фак-
тора накладывает концентрация в плазме цистеина, что, вероятно,
объясняется его значимостью в транспорте аминокислот и участием в
окислительно-восстановительных процессах.
Таким образом, суммарная дисперсия фонда аминокислот в плазме
определяется: во-первых, влиянием поступления незаменимых амино-
кислот за счет гидролиза экзо- и эндогенных белков, во-вторых, ме-
123
жорганпым перераспределением свободных аминокислот и, в-третьих,
реакциями межуточного обмена этих соединений.
Существуют возрастные особенности в содержании свободных
аминокислот в плазме крови (Пащенко А.Е. и др., 1969). Показаны
нормальные величины свободных аминокислот плазмы крови для
взрослых (Armstrong М., Stave U., 1973; Caballero В a.oth., 1991;
Moller S., 1993; Вельтищев Ю.Е., Кисляк Н.С., 1979 и др.), для де-
тей 0-2 месяца (Moller S.,I993; Lepage N. a.oth., 1997), 1-5 месяцев
(Lindblad B.C. a.oth., 1978) и более старших детей 6-18 лет (Armstrong
М., Stave U., 1973; Gregory D. a.oth., 1986; Walker V., Mills G., 1995;
Lepage N. a.oth., 1997), которые необходимо учитывать при интерпре-
тации биохимических результатов в педиатрии (Verras Р., Greaves R.,
2005).
Таблица № 16
Сравнительное содержание
свободных аминокислот в крови, мг%, БМЭ (1988)
Аминокислота Пуповинная кровь Кровь дегей Кровь взрослых
Аланин 4,8 3,9 3?8
Аргинин 3,3 2,2 2,1
Глицин 3,4 2,6 2,8
Г истидин 3.4 1,8 1,7
Изолейцин 2,3 1.7 1,6
Лейцин 2,5 2,3 2,0
Лизин 8,1 2,4 2,8
Метионин 0,5 0,3 0,35
Фенилаланин 2,3 1,6 1,6
Треонин 2,8 2,3 2,0
Триптофан 1,7 0,8 1,1
Тирозин 2,3 1,6 1,4
Валин 4,9 3,2 3,0
Клетки растущих тканей содержат аминокислоты в высоких кон-
центрациях, что свидетельствует об активности обменных процессов
и транспорта аминокислот через клеточные мембраны. Содержание
свободных аминокислот в пуповинной крови выше, чем в крови ново-
рожденных, а у грудных - выше, чем у детей старше 1 года.
124
Таа ища № J 7
Концентрация свободных аминокислот в сыворотке крови
де гей разного возраста, (Велы ищев Ю.Е, Кисляк Н.С., 1979)
Аминокислота Возраст Концентрация, ммоль/л
Аланин до 1 мес. 1 мес. - 1 год 1 год - 14 лет 0,535 0,435 0,448
уАМК 1 год - 3 года 0,019- - 0,039
Аргинин до 1 мес. 1 мес. - 1 год 1 год - 14 лет 0,191 0,123 0,132
Аспарагиновая кислота 1 мес. - 1 год 1 год - 14 лет 0,144 0,03
Гистидин до 1 мес. 1 мес. - 1 год 1 год - 14 лет 0,218 0,115 0,135
Глицин до 1 мес. 1 мес. - 1 год 1 год - 14 лет 0,46 0,35 0,41
Глутамин 3 года - 14 лет 0,51 - -0,57
Глутаминовая кислота 3 года - 14 лет 0,054 - - 0,075
Изолейцин до 1 мес. 1 мес. - 1 год I год - 14 лет 0,172 0,132 0,152
Лейцин до 1 мес. 1 мес. - 1 год 1 год - 14 лет 0Л9 0J8 0,183
Лизин до 1 мес. 1 мес. - 1 год 1 год - 14 лет 0,56 0,24 0,206
Метионин до 1 мес. 1 мес. - 1 год 1 год - 14 лет 0,033 0,018 0,033
Орнитин 1 год - 3 года 0,045 - 0.061
Пролин I гол - 14 лет 0,226
Серин 1 мес. - 1 год 1 год - 14 лет 0,12 0,132
Таурин 3 мес. - 1 год 0.072 - -0.144
Тирозин до 1 мес. 1 мес 1 год 1 год - 14 лет 0,123 0,090 0,080
125
Триптофан до 1 мес. 1 мес. - 1 год 1 год - 14 лет 0,08 0,036 0,059
Фенилаланин до 1 мес. 1 мес. - 1 год 1 год - 14 лет 0,133 0,095 0,115
Цистин I мес. - 1 год 1 год - 14 лет 0,08 0,083 - 0,125
Между массой тела новорожденных и концентрацией ряда неза-
менимых аминокислот отмечается пропорциональная зависимость.
У всех детей с задержкой внутриутробного развития снижен уровень
незаменимых аминокислот, участвующих в пластических процессах и
необходимых для обеспечения роста: валина на 60,8% и метионина на
53,4%; гистидина в среднем на 23,4% у доношенных и на 33,6% у не-
доношенных; свободного аргинина в среднем на 15,0% у доношенных
и на 55,3% у недоношенных (Тарханова А.Э. и др., 2008).
В течение первого года жизни в плазме крови снижается концентра-
ция 9 аминокислот (аланин, аргинин, аспарагин, метионин, орнитин,
фенилаланин, пролин, треонин, тирозин), однако, позже к подрост-
ковому периоду их содержание возрастает. Для других 9 аминокис-
лот (цистеин, глутамин, глицин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин,
триптофан и валин) показано постепенное повышение концентрации
от младенчества к подростковому периоду. 5 свободных аминокислот
(аспартат, цитруллин, глутамат, серин и таурин) не следуют этим тен-
денциям (Lepage N. a.oth., 1997).
Основываясь на результатах своих исследований, Lepage N. с сотр.
(1997) предложили собственную схему деления детей по возрастам,
исходя из особенностей динамики содержания свободных аминокис-
лот в плазме крови.
* Таблица № 18
Сравнительная концентрация свободных аминокислот
в плазме крови детей различных возрастов, рмоль/л,
(Lepage N. a.oth., 1997)
Аминокислота 6 месяцев 2 года 6 лет 16 лет
Аланин 182-396 173-349 182-319 240-482
Аргинин 43-120 46-90 50-99 68-128
Аспарагин 31-56 29-56 31-67 37-81
Аспарагиновая кислота 4 18 3-8 3-6 2-5
Цитруллин 14-32 17-35 23-37 23-39
126
Цистин 21-53 27-52 33-54 36-61
Глутаминовая кислота 31-113 25-81 13-65 11-46
Глутамин 474-737 473-692 493-724 551-797
Глицин 138-276 138-276 144-282 183-322
Гистидин 61-91 61-91 63-93 77-107
Изолейцин 39-76 4-78 40-69 4 7-74
Лейцин 77-153 79-147 86-136 101-159
Лизин 87-171 88-172 96-181 157-242
Метионин 14-38 13-22 14-25 20-34
Орнитин 25-103 24-60 25-50 37-62
Фенилаланин 38-78 39-65 40-61 47-74
Пролин 93-265 93-220 93-201 113-271
Серин 98-160 97-154 96-155 101-177
Таурин 39-111 39-80 41-69 41-66
Треонин 61-162 61-115 65-125 104-188
Триптофан 34-73 35-73 37-76 54-93
Тирозин 43-108 40-77 36-65 46-87
Валин 135-260 147-255 165-234 178-275
Авторы утверждают, что такой дифференцированный подход к ана-
лизу нормативных показателей свободных аминокислот позволит до-
стичь раннего выявления врожденных отклонений метаболизма ами-
нокислот.
Существуют и другие принципы возрастного ранжирования чело-
века по содержанию свободных аминокислот в плазме крови (таблицы
№19,20).
Таблица № 19
Возрастные особенности содержания некоторых
свободных аминокислот в плазме крови человека, мг/%,
(Тодоров Й., 1960)
Аминокислота Грудные дети Дети 2 — 14 лет Взрослые
Аланин 3,00 - 5,00 3,2-9,6
Аргинин 2.15 2.44 1,6-3.0
Валин 3,29 3.22 2,2 - 3-2
Глутаминовая кислота Ss - 0.8 - 11
Глутамин 7.5 - 8.3
Глицин 2,62 3.08 2.8 - 3.0
Изолейцин 1,74 L48 L6-2.0
Лейцин 2,38 2.19 1.7-3,3
Лизин 3.49 2.92 2,1 -5,3
Метионин 0.27 0,35 0.3 - 0.5
11ролнн - 2.60 2.60
Серин 1,27 1.27 1.16
Тирозин 1.66 1.49 1 4- 1.5
127
Треонин 2,38 2.23 1,9-2,1
Фенилаланин 1.57 1.52 1,4- 1,9
Гистидин 1.78 1,60 1,7 — 2,1
Цистин 1,92 1,90 2,0-3,0
Таблица №20
Сравнительное содержание свободных аминокислот
в плазме крови детей различного возраста и взрослых, цмоль/л,
(Scriver С. A. oth., 2008)
Аминокислота < 1 месяца 1-23 месяца 2-17 лет > 18 лет
Аспартата 2-20 2-14 1-8 1-4
Глутамат 51-227 32-185 9-109 10-97
Оксипролин 13-72 7-63 6-32 4-27
Серин 87-241 83-212 85-185 65-138
Аспарагин 12-70 20-77 23-70 31-64
а-Аминоадаипиновая
<3 </) <2
кислота
Глицин 133-409 103-386 138-349 122-322
Глутамин 240-1194 303-1459 405-923 428-747
Саркозин <5 <4 <С4
р-Аланин <8 <8 <5 <5
Таурин 29-161 26-130 32-114 31-102
Гистидин 40-143 42-125 54-113 60-109
Цитруллин 3-35 4-50 6-52 16-51
Аргинин 14-135 30-147 38-122 43-407
Треонин 56-392 40-428 56-195 67-198
Аланин 83-447 119-523 157-481 200-483
1 -Метилгистидин <34 <9 <27 <47
ГАМК <1 <1 <3
З-Метил гистидин <10 <8 1-6 2-9
0-АМК <9 <8 <6 <1
Пролин 87-375 104-348 99-351 104-383
Этаноламин 8-106 5-19 5-15 5-13
а-АМК 1-20 4-30 6 30 7-32
Тирозин 33-160 24-125 31-108 38-96
Валин 57-250 84-354 130-307 132-313
Метионин 13-45 12-50 14-37 16-34
Цистатионин <1 <1 <1 <1
Изолейцин 12-92 10-109 33-97 34-98
Лейцин 23,-172 43-181 65-197 73-182
128
Гомоцистеин <1 <1 <1 <1
Фенилаланин 30-79 31-92 38-86 40-74
Триптофан 17-85 16-92 30-94 40-91
Орнитин 29-168 19-139 33-103 27-83
Лизин 66-226 70-258 98-231 119-233
Аллоизолейцин <1 <1 <1 <1
Тщательный анализ литературы показал, что методы определения
свободных аминокислот, условия и время отбора пробы влияют на
результаты и являются причиной разнобоя в цифрах. Поэтому нами
в течение 15 лет проводилась работа по выявлению количественных
характеристик профиля свободных аминокислот в плазме крови но-
ворожденных детей и детей до 14 лет, а также у доноров различно-
го возраста с отсутствием клинических признаков патологий. Нами
были сформированы 9 возрастных групп: новорожденные — 1 месяц,
I месяц - 1 год, 1 - 4 года, 5 — 8 лет, 9-16 лет, 17-20 лет, 21-30 лет,
31-45 лет, ст арше 45 лет. В нормативные показатели включены 29
аминокислот, а также конечные продукты азотистого обмена (аммиак
и мочевина). Выявлено, что хотя содержание отдельных аминокислот
у лиц, проживающих в Молдове, находится в пределах общеприня-
тых норм. Тем нс менее имеют региональный характер, отражающий
особенности питания, состояния экологии и эндемические факторы,
характерные для Молдовы (таблицы № 21, 22), это выявляется при
сравнении этих показателей с вышеприведенными данными др. авто-
ров.
Нами также были выделены суммарные концентрации отдельных
функциональных групп свободных аминокислот, а также показатели со-
отношений некоторых аминокислот, имеющие клиническое значение.
На животных показано, что у молодых особей значимо более вы-
сокие концентрации фенилаланина, аланина, аспарагиновой кислоты,
метионина и тирозина (Milakofsky L. a.oth., 1996). Авторы предлагают
значения этих аминокислот считать селективными индикаторами био-
логического возраста.
Ряд исследователей поддерживает теорию пептидной регуляции
старения (Btownson С., Hipkiss Л., 2000: Хавинсон ВХ. 2001), в про-
цессе которого глюкоза усиленно взаимодействует с NH-группами
аминокислотных остатков в различных тканях, в том числе коллагене
скелетных мышц (Melton L., 2000), а также с эффектами свободно-
радикальных процессов в клетках и тканях (Btownson С.. Hipkiss А.,
2000).
129
Таблица №21
Концентрация свободных аминокислот в плазме крови людей разного возраста, мкмоль/ЮОмл
130
Аминокислота Новорожден- ные 1 мес. - 1 год 1 - 4 юла 5 - 8 лет 9-16 лет 17-20 лет 21 - 30 лег 31-45 лет старше 45 лег
Line теиновая к-та 0,51 ±0,26 0,53*0.28 0.76=0.24 0,81*0.35 0.97*0,41 0.93*0,31 1.19*0,37 1.22*0.44 1.26*0.53
Таурин 17,52x2,54 12,97*2.63 12,58*2.51 14.37*3.14 13.94*2.94 12.79*7.82 10.48*7.08 8.39*5.48 6.45*2.51
Аспарагиновая к-га 5,50*0.53 5,00*1.41 4.53*1.39 5.01*2,12 5.56*2.25 5,92*1.45 4.75*1,14 4.41*1,34 4.21*1.73
Треонин 13.91*6.82 11,40*5.97 12.59*4.21 12.66*5,94 13,80*6,22 11,54*6.51 9.23*5,59 8,73=5.82 8.24=4.28
Серин 11,43*1,41 9.85*1,91 10,54*2,52 12,61*3,53 11.22*3.12 9.76*1.33 10,13*1.49 10.28*1.44 10.54=2.57
Аспарагин 14.52*5,44 11,12*5,24 10.23*5,01 11.97*4.17 13.65*4,67 12,23*4.28 9.38*3.40 8,79*3,46 8,33*4.29
Глутаминовая к-га 15.12x5,17 12.82*4,75 19,57*5,56 15.84*4,78 16,64*5.07 20,12*5,21 20.48*5,54 20.03*6.22 19,27*5.19
Глушмин 45,50*5.55 55,81*5,71 44.49*10,25 48.63*14.52 49,11*15,32 42,57*7,52 43,68*8.11 42,11*8.13 40,67*7.61
а-Аминоали- ппновая к-та 0.35*0,18 0.35*0.14 0,37*0,15 0,37*0,12 0,36*0.11 0,54*0,44 0.68*0,61 0.97*0,84 1,18*0,66
11ролин 20.15*10.25 17,54*7.25 17.59*7,58 18.42*10,61 20,45*11.73 22,58*7,54 20.62*8,14 20.34*8,69 19,62*7.65
Глинин 19,32x7,49 18,34=8,47 18.32=8.22 18,63*9.45 20,87*10,68 21,56*7.61 20.73*7.46 19.12*7,06 18.68*6.69
Аланин 26.84=6.65 22,50*7.64 24.34*9,38 25.56*10.12 26,07*11.48 25,38*10,32 23,62*8,59 23.45*9.20 22,62*7.58
I [игруллин 2,11 ±0.63 2.25*0,73 2,10*1.05 2,13*1,01 2.09*0.99 1,77=0,65 1.75*0.66 1.74*0.65 1,69*0,71
н-АМК 1,15*0.42 1,22*0.69 1,03*0.52 1.18*0.71 1,35*0,53 1.25=0,38 1.28*0,35 1,25*0,35 1,11*0,86
Валин 15,36*5,27 15.21*5.23 15,54*6.57 16,37*6.16 15,88*6,44 15.52*7.49 16,36*7,5 16,22*7,58 14.18*6.41
Цистеин 3,62*2,67 2.73*1,36 2,25*1,45 2,82*1.53 2,91*1.38 2.55*1,03 2,25*0,94 2.38*0,99 2,78*1.24
Гомоцистеин 0,41*0,21 0,50*0,25 0,55*0.24 0,67*0,26 0,72*0.37 0,73*0.48 1.02*0.63 1,07*0,68 1,15*0.51
Мет ионии 2,12*0.98 1.75*0,71 1.74*0,78 1,97*0.65 1,93*0.59 2.27*0,74 1.97*0,69 1,79*0.58 1,47*0,73
Изолейцин 7.22*4,26 6,52*3,47 6,47*3,51 6,78*3,95 7,53*4 31 8.53*3.59 8.48*3,82 8.51*3,67 6,53*3,49
Лейцин 10.45*5,41 10,11*5,15 12,53*6,44 11,23*6,01 11.79*6.32 12,61*7.64 14,72*8,36 14,55*8.51 10,81*6,68
Тирозин 8,53*3,57 7.19*2,21 8,02*3,13 7.96*3.27 7,64*3.18 8,48*2.51 7.99*2.47 7.59*2,32 7,03*3,31
Фенилаланин 8.15*3,28 7,54*2.47 8.25*3,32 8,62*3,53 9,57*3,67 8,12*2,26 7,13*2,01 6.98*1.93 6,71*2,67
уАМК 0.28*0,15 0.28*0.17 0.29*0,12 0,27*0.13 0.29*0.14 0.28*0,12 0,27*0,12 0,29*0.14 0.31*0.22
Этаноламин 2,12*1,13 2,00*1,03 1.75*0.65 1.91*0.81 1.87*0.74 1,54*0.48 2.04=0.64 2,29*0.71 2.34=1,37
Триптофан 4,29*1,84 3,33*1.29 4.19*1.64 3,96*1,39 4.44*1.51 3.25*2,21 3,52*2.36 3,35*1.74 2.58*1,55
Орнитин 3,51*1.53 5.34*1,74 6,09*2.11 7,11*2,83 7,54*2.97 8,12*3.09 9,22*3,34 8,76*3.23 7,31*3.19
Лизин 21.11*6,13 18.39*3.41 22,53*7.51 25,68*8,61 25,16*8,22 22.31*8.28 22.59*8,76 21.98*8.39 19,37=7.54
Гистидин 17.50*7,54 13,05*5,14 17,47*5,43 19.01*7,64 21,10*9.63 17.59*7.61 22,48*9.82 23.48*10,34 25,61*7,52
Аргинин 11.48*5,76 9,68*4.73 10,26=5,18 12.47*6,07 13,22*6,35 7.43*4.47 8,13*5.05 7,95*4.82 6,71*3,17
Мочевина 350.50*101,57 446.22=111.28 405.28=92,32 349,67*123.12 391,63*131.83 375,14*105.24 413,9*109,52 421,34*144,49 485,12*134,15
Аммиак 14,15*5,12 15,50*4.47 18,23*6,36 19.96*6.98 22,95*8,34 18,68*2,73 22,54*16.22 23.43=16.38 26,32*12.63
Таблица № 22
Суммарное содержание свободных аминокислот в различных функциональных группах, мкмоль/ЮОмл
Функциональ- ные группы аминокисл от (суммы) Новорожден- ные 1 мес. -1 год 1-4 годя 5-8 лет 9 -16 лет 17-20 лет 21-30 лет 31-45 лет старше 45 лет
Свободные 310,46*101.16 285,31*85,86 296,93*111,71 315.03*99,56 327,65*89,45 308.27*113,51 306,17*115,54 298,02*111,2 278,76*102,78
Показатели азотистого обмена 675.11*207,14 747.03*208,58 720,44*196,32 684,66*201,18 742,23*214,54 702,09*351,35 742,69*320,13 742,79*334.59 790.20*249.36
Заменимые 170,53*170,23 162,90*43.23 159.88*55,15 167.45*48.14 174.11*48.12 171.15*48.68 163.63*46.89 158,50*44.77 153.75*47.93
Незаменимые 111.98*46.95 96,97*34.21 111.58*48.68 118.76*45.28 124.42*39.55 109.17*50.81 114,61*51.86 113.54*51,84 102,21*44.07
Иммуноактивные 110.86*35,51 94.23*31,04 104,07*39,52 107,07*31,36 110,45*34,18 106,55*39.91 99.99*37,88 97,93*36.95 93.06*35.05
Гликогенные 92.36*27,53 82.30*29,27 85,86*33,47 90,84*30,08 93,40*28,60 89,68*34.51 84.82*33,53 82,21*33.02 78.47*29,24
Кстогенные 60,14*24.21 53,08*17,51 61,99*26,49 64.24*20,74 66.14*21.13 63.30*26,47 64.43*27.07 62.96*26.12 53,03*25,29
11ротсиногенные 282.51*94,23 259,87*77,5 271,45*103,83 286,21*85,34 298,53*88,42 280.32*99,44 278,24*96,28 272,04*97,50 255,96*91.88
Серосодержащие 24.18*14.18 18,48*8.74 17,84*6.01 20,64*10,38 20,47*9,51 19,27*10,37 16.91*9,14 14,85*8,20 13,11*5.73
С возрастом суммарное содержание свободных аминокислот в
плазме крови, в том числе незаменимых и аминокислот с разветвлен-
ной цепью снижается, а цитруллина и цистеина повышается. Авторы
(Pitkanen Н. a.oth., 2003) заключают, что этот процесс связан со сни-
женной энергетикой и особенностями потребления протеинов в по-
жилом возрасте. Предложено (Freslont М., Chaumont V., 1998) считать
гипергомоцистеинемию показателем клинической оценки деменции у
пожилых людей, поскольку выявлено, что уровень гомоцистеина с воз-
растом повышается.
В период половой активности его концентрация на 20% выше у
мужчин, чем у женщин (Шевченко О П. и др., 2002; Jarques Р., 1999;
Ubbink J, a.oth., 1992).
Таблица № 23
Сравни тельное содержание гомоцистеина
в плазме крови, мкмоль/л, (сводные данные)
Возраст (лет) Женщины Мужчины
1 - 12 5 5
12- 18 5-6 6-7
18-50 8- 10 10- 12
>50 10- 15 10- 15
У мужчин в плазме крови значимо более высокие концентрации
незаменимых аминокислот, в частности аминокислот с разветвленной
цепью. У женщин более высокие концентрации аспартата, глицина,
серина и таурина (Pitkanen Н. a.oth., 2003). Некоторые исследователи
(Caballero В., a.oth., 1991) сообщают, что концентрации аминокислот
с разветвленной цепью значительно ниже у молодых женщин, чем у
мужчин того же возраста (26±5 лет). Эта связанная с гендером разница
не отмечена у старых людей (71 ±8 лет). Возраст ассоциировался, со-
гласно этим исследованиям, со значительным подъемом уровней трип-
тофана, серотонина и 5-оксииндолилуксусной кислоты. Наконец, по-
казано наличие особенностей аминокислотного спектра плазмы крови
в зависимости от географического региона (Гараева С.Н. и др., 2005). а
также от социоэкономичсского статуса (Klassen Р. a.oth., 2001).
По поводу содержания аминокислот в крови беременных женщин
данные литературы довольно скудны и противоречивы. Взгляды иссле-
дователей по этому вопросу подробно изложены в обзоре И.К.Дрель
(1980). Однако, к настоящему времени сложилось мнение, что в пери-
од беременности наблюдается снижение общей суммы свободных ами-
нокислот крови. Гак, на большом материале показано, что суммарная
132
концентрация аминокислот в плазме крови у женщин к 6 - 8 неделе
беременности снижается до 17 мг% и удерживается на этом уровне до
конца беременности, в то время как у небеременных женщин содержа-
ние свободных аминокислот в плазме крови составляет в среднем 30
мг% (Зайцева И.А., 1972). Более поздние исследования ( Мухитдинова
Т.К. и др., 1982) также подтвердили снижение свободных аминокислот
на 25,4% по сравнению с небеременными женщинами. При этом сумма
незаменимых аминокислот снижается во 2-й половине беременности
на 30.3%, а заменимых - на 20.6%.
Отношение содержания свободных аминокислот в крови новорож-
денных к свободным аминокислот ам крови их матери во время бере-
менности колеблется в пределах 1,2 - 1,6 для разных аминокислот.
Таблица № 24
Сравнительное содержание свободных аминокислот в плазме
крови доноров, беременных женщин и их новорожденных,
мкмоль/1()()мл, (Мухитдинова Т.К. и др., 1982)
Аминокислоты Доноры Беременные Новорожденные
Цистин 13,20 ±0,67 10,10 ±0,47 13,20 ±0,47
Лизин 12,70 ±0,71 7,20 ± 0,34 11,48 ±0,25
Гистидин 9,50 ± 0,54 6,40 ± 0,30 8,06 ± 0,43
Аргинин 10,70 ± 0,68 9,00 ± 0,46 11,25 ±0,25
Аспартат 9,20 ± 0,77 8,85 ± 0,49 10,21 ± 0.43
Серин 10,30 ±0,67 7,40 ± 0,45 9,63 ± 0,54
1 лицин 14,40 ±0,67 11,70 ±0,55 14,57 ±0,54
Глутамат 17,60 ±0,64 12,10 ±0,55 17,08 ±0,49
Аланин 21,50 ±0,82 17,00 ± 0,84 20,39 ± 0,66
Тирозин 11,75 ±0,86 10,50 ± 0,05 13,7 ±0,54
Валин 16,45 ±0,80 11,90 ± 0,73 15,16 ±0,70
Триптофан 13,75 ±0,66 9,30 ± 0,51 14,12 ±0,45
Фенилаланин 14,10 ±0,40 10,60 ±0,55 15,92 ±0,32
Лейцин + изолейцин 17,1 ± 0,70 10,30 ± 0,43 15,51 ±0,42
Суточные рит мы динамики аминокислот в крови беременных так-
же имеют определенную закономерность. Наиболее высокая суммар-
ная концентрация свободных аминокислот в сыворотке наблюдается в
17 часов; с 1 7 часов до утра она снижалась, а с 12 до 17 часов вновь по-
вышалась. Суточные колебания общего содержания аминокислот про-
исходят за счет изменения концентрации 9 аминокислот (серин, валин,
лейцин, изолейцин, метионин, гистидин, лизин, аргинин, триптофан).
133
в то время как концентрация остальных аминокислот в течение суток
изменяется мало (Дрель И К., 1980).
Соотношение аминокислот в процессе беременности существенно
изменяется. Наиболее подвержены колебаниям концентрации гистиди-
на, аргинина, треонина, фенилаланина, метионина, лейцина, тирозина,
т.с. в основном незаменимых аминокислот, в то время как содержание
аспартата, глутамата, серина изменяется в меньшей степени.
В России в рамках пилотной программы скрининга спектра ами-
нокислот впервые была проведена количественная оценка содержания
фенилаланина в плазме крови женщин на различных сроках беремен-
ности. Установлен уровень концентрации фенилаланина 1,2 мг% (7,3
мкмоль/100 мл), который рекомендуется в качестве критерия отбора
женщин в группу «потенциальных гетерозигот» по мутациям гена фе-
нилаланингидроксилазы (Васильева О.В., 1999).
Было высказано предположение, что снижение уровня аминокис-
лот в крови беременных женщин связано с повышенным выделением
их с мочой, что обусловлено изменением реабсорбции аминокислот в
почечных канальцах беременных. Однако, при дальнейших исследо-
ваниях этот факт нс подтвердился. Вероятно, снижение суммарного
уровня свободных аминокислот в крови беременных можно объяснит ь
не усилением их экскреции, а установлением определенных взаимоот-
ношений уровня азотистого обмена между матерью и плодом.
В нашей лаборатории была проведена работа, целью которой явля-
лось получение более детальной информации о характере азотистого
обмена у здоровых беременных женщин в III триместре с целью раз-
работки соответствующих норм аминокислотного баланса. Специфи-
ка количественной составляющей спектра свободных аминокислот в
плазме крови у беременных в III триместре, выявленная в нашем экс-
перименте, показана на таблице № 25.
Таблица № 25
Сравнительное содержание свободных аминокислот в плазме
крови у небеременных женщин и в III триместре беременности,
м км/100 мл
№ Аминокислота Непеременные женщины Нормальная беременность
1. Цистеиновая кислота 0.30 ±0,10 0,29 ± 0,09
2. Таурин 1О.ОО±3,О5 9,60 ± 2,28
3. Аспарагиновая кислота 3,75+ 1,17 3,38 ± 0.57
4. Треонин 11,00 ±3,40 8,25 ± 1,94*
134
5. Серин 8,75 ± 1,77 7,70 ± 1,44
6. Аспарагин 8.00 ± 2.66 6,96 ±2,11
7. Глутаминовая кислота 20,00 ± 6,07 6.14 ± 1,51*
8. Глутамин 42,50 ± 10.61 22,78 ± 5,98*
9. а-аминоади пи новая кис- лота 0,70 ±0,21 0,69 ±0,21
10. Пролин 12,50 ±3,61 11,31 ±2,66
11. Глицин 22,50 ± 6,61 12,49 ±3,54*
12. Аланин 25,00 ±8,14 18,75 ± 5,09*
13. Цитруллин 1,75 ±0,56 1,09 ± 0,34*
14. аАМК 0,70 ± 0,22 0,69 ±0,18
15. Валин 15,50 ±4,61 12.50 ± 3.75
16. Цистин 1,50 ±0,41 2,52 ±0,19*
17. Метионин 1,25 ± 0,36 0,88 ± 0,33*
18. Изолейцин 6,50 ± 1,95 4,53 ± 1,17*
19. Лейцин 12,50 ±3,61 9,25 ± 3,02*
20. Тирозин 7,50 ± 2,54 4,52 ± 1,28*
21. Фенилаланин 6,75 ±2,18 4,79 ± 0,88*
22. уАМК 0,28 ± 0,08 0,27 ± 0,08
? ч Орнитин 9,00 ± 2,54 3,56 ± 1,09*
24. Этанолам ин 1,50 ±0.41 1,46 ±0,37
25. Лизин 22,00 ± 6,31 12,23 ±4,09*
26. Г петидин 17,50 ±5,61 8,54 ± 2.34*
27. Триптофан 3,00 ± 0,83 1,75 ±0,47*
28. Аргинин 8,00 ± 2,66 4,38 ± 1,34*
29. Мочевина 475,00 ± 145,20 356,25 ± 93,34*
30. Аммиак 18,00 ± 5,97 22,59 ± 3,28 *
31. X свободных аминокислот 280,25 ±91,51 181,30 ±36,14*
32. Е показателей азотистого обмена 773.25 ± 186.68 560,14 ± 76,68*
* Достоверные изменения (р < 0.05).
Таким образом, профиль свободных аминокислот плазмы крови
женщин в JII триместре беременности характеризуется сниженным со-
держанием практически всех аминокислот на 20-40%.
Соотношение концентраций глутамин/глутачат и аспарагин/
135
аспартат у небсременных женщин приближается к 2; у беременных
женщин первое соотношение увеличивается до 4, а второе - не изме-
няется.
Особый интерес вызывает отмеченный нами факт, что единственная
аминокислота, концентрация которой возрастает при беременности, -
это цистин (возрастает в 1,7 раз). Поскольку суммарная концентрация
серосодержащих свободных аминокислот при беременности достовер-
но не изменяется, повышение содержания в плазме крови цистина мо-
жет быть связано с известным в литературе фактом наличия конкурент-
ных взаимоотношений отдельных аминокислот в одной транспортной
системе. Цистин участвует в I и II транспортных системах вместе с
практически всеми незаменимыми аминокислотами. Можно предполо-
жить, что в рамках обеспечения нужд плода незаменимые свободные
аминокислоты, конкурируя за транспортный белок, легче проникают
через биологические мембраны плаценты, чем цистин, вследствие чего
его содержание в плазме остается повышенным.
Таблица № 26
Процентное соотношение некоторых показателей азотистого
обмена у женщин с нормальной беременностью и небеременных
женщин
Показатели Небеременные женщины Нормальная беременность
мкм/100мл % мкм/100мл %
X показателей азотистого обмена (11АО) 773,25 ± 186,68 100,0% 560,14 ±76,68 100,0 %
Е конечных продуктов 11АО 493,00 ± 145,23 63,8 % 378,84 + 95,48 67,6 %
X протеино- генных АК 256,00 ± 86,47 33,1 % 163,65 + 38.62 29,2 %
1 непротеино- генных А К 24,25 ± 7,15 3,1 % 17,65 ±5,26 3,2%
При анализе таблицы № 26 становится очевидным, что в суммар-
ном объеме показателей азотистого обмена доля протеиногенных сво-
бодных аминокислот и конечных продуктов азотистого обмена при
физиологической беременности также изменяется гармонично: сумма
протсиногенных свободных аминокислот снижается на 3,9%, а конеч-
ных продуктов азотистого обмена - растет также на 3,9%. В то же вре-
мя доля непротеиногенных свободных аминокислот в общем фонде не
изменена. Все изложенное говорит о высокой степени адаптационных
136
реакций в организме женщины при нормальном протекании беремен-
ности.
Суммарное количество свободных аминокислот в этот период сни-
жено на 35,3% по сравнению с небеременными женщинами, в том чис-
ле заменимых на 35,5%, незаменимых на 36,5%. Концентрация кето-
генных аминокислот на 36.4% и гликогенных на 27,1%. серосодержа-
щих аминокислот у беременных женщин в 111 триместре по сравнению
с небеременными практически не изменена. Эти изменения свидетель-
ствуют, вероятно, как об усилении обменных процессов в организме
матери, так и об интенсификации синтеза структурных белков плода.
Таблица № 27
Сравнительное содержание суммарного количества аминокислот
различных функциональных групп у женщин с нормальной
беременностью и небеременных женщин, мкМ/100 мл
Группы аминокислот Небеременные женщины Нормальная беременность
Заменимые 152,00 ± 47,18 96,55 ± 23,89*
Незаменимые 104,00 ±29,30 67,10 ± 17,27»
Гликогенные 86,50 ±27,38 63,07 ± 13,22»
Кетоген ные 58,25 ±26,42 37,07 ± 1) ,85*
Серосодержащие 13,05 + 4,04 13,28 + 1,71
* Достоверные изменения (р < 0,05).
Возрастание содержания аммиака в крови при беременности можно
связать с интенсификацией реакций переаминирования, окислитель-
ного дезаминирования, идущих с образованием аммиака. Эти реакции
обеспечивают перераспределение аминного азота, что особенно важно
при беременности для реализации процессов вынашивания, поскольку
поступающая в организм женщины пища часто существенно отличает-
ся от оптимальной. Частично свободный аммиак учасз вует в образова-
нии карбамоилфосфата и аспартата, и таким образом стимулирует об-
разование аргинина как предшественника мочевины. Действительно,
среди аминокислот - участниц цикла мочевины содержание аргинина
у беременных снижается менее значительно (на 45,2%) по сравнению
с орнитином (на 60,4%), концевая NH^-группа которого участвует в
переносе атомов С и N, входящих в конечном счете в состав молекулы
мочевины. С другой стороны, аргинин изменен более значительно, чем
цитруллин (снижается на 37,7%), так как часть аргинина используется,
кроме цикла мочевины на синтез белка и образование креатина.
Концентрация мочевины в крови беременных женщин является
137
важным показателем состояния метаболических процессов. Регулируя
содержание аминокислот цикла мочевины, можно оптимизировать азо-
тистый обмен беременных женщин. Следовательно, аминокислотный
профиль у беременных в III триместре является специфичным и может
служить важным показателем благополучного течения беременности.
Предлагаемый нами мониторинг свободных аминокислот в плазме
крови беременных женщин в III триместре позволяет диагностировать
ранние отклонения азотистого обмена в течение беременности с целью
корректировки этих нарушений.
Среднее значение концентраций свободных аминокислот в плазме
эмбрионов в 1,85 раз выше их средней концентрации в плазме матерей.
Статистически значимая разность содержания в пользу плазмы эмбрио-
нов определена для цистеиновой кислоты, таурина, серина, глутамино-
вой кислоты, глутамина, i истидина, триптофана, уАМК, 3-метилгисти-
дина, орнитина, лизина и аргинина. При этом максимальные значения
отношения содержания свободных аминокислот в плазме эмбрионов
и матерей получены для уАМК (6,45), 3-метилгистидина (4,19) и ор-
нитина (3,08). Разность на уровне меньшей значимости получена для
аспарагиновой кислоты, треонина, валина и лейцина (Иллек Й., Лишка
И., 1987).
Исследование аминокислотного профиля плазмы крови применимо
и в животноводстве. Так, для определения обеспеченности животных
незаменимыми аминокислотами используется метод, основанный на
представлении, что свободная незаменимая аминокислота, уровень ко-
торой наиболее сильно снижается в плазме крови сонной артерии по-
сле потребления кормов, богатых энергией, является лимитирующей
аминокислотой. Если содержание какой-то свободной незаменимой
аминокислоты в плазме после кормления снижается меньше, чем всех
незаменимых аминокислот, то это показывает, что данная аминокисло-
та находится в плазме в достаточном количестве. По уровню свобод-
ных аминокислот можно также судить об избытке отдельных амино-
кислот, поступающих в пищеварительный тракт ниже рубца (Градусов
ЮН, 1979).
Альбумины плазмы крови необходимы для переноса свободных
жирных кислот из жировой ткани и их транспорта в крови. У человека
весом 70 кг в сутки распадается около 12 г альбумина сыворотки кро-
ви. из которых около 20% разрушается в печени и около 10% в почках
(Градусов Ю.Н., 1979).
При гидролизе альбумины обнаруживают в своем составе до 19
аминокислот.
138
Таблица № 28
Аминокислотным состав альбумина сыворотки крови
сельскохозяйственных животных, г/100 г белка,
(Савронь Е.С., 1966)
Аминокислоты Лошадь Бык Овца Утка
Цистеин 7,6±0,6 6,5±0,3 6,1 ±0,28 6,9±0,2
Лизин+гистидин 17,05±0,18 16,8±0,05 17,1 ±0.28 13.3±0.3
Аргинин 5,2±0,21 5,2±0,82 5,5±0,14 5,4±0,16
Аспарагин 10,2±0,1 10,9±0,3 11,6±0,25 13,1±0,2
Серин 4.18±0,22 4,2±0,12 4,3±0,12 6,1±0,12
Глицин 2,3 4±0,14 1,8±0,05 2,5±0,16 2,5±0,14
Глутамат 16,55±0,48 16,5±0,3 15,33±0,36 16,1 ±0,22
Треонин 3,6±0,26 5,8±0,5 5,2±0,12 4,1±0,12
Аланин 7,85±0,45 6,25±0,08 6,7±0,07 6,6±0,15
Пролин 4,3±0,0 4,7±0,0 9,3±0,3 10,8±0,15
Тирозин 3,88±0,02 5,0±0,1
Метионин — 0.8±0,03 1,0±0,09 4,5±0,2
Валин 4,0±0,23 5,9±0,35 6,8±0,23> 4,2±0,26
Фенилаланин 8,25±0,77 6,6±1,02 9,0±0,57 6,6±0,36
Лейцин! изолейцин 15,10±0,77 14,8±0,42 14,6±0,26 11,3±0,39
Метионин 0,46 0,75 0,81 1,14
Тирозин 4,43 5,62 5,67 5,66
Триптофан 1,08 1,43 1,11 0,62
У детей рацион с достаточным содержанием белка и высокой ка-
лорийностью, способствующей быстрому росту и отложению в теле
азота, снижает уровень сывороточного альбумина. Отсзт'ствие трип го-
фана в рационе людей также снижает уровень белков в плазме крови
(Ю.Н.Градусов, 1979).
Содержание аминокислот в красных кровяных тельцах выше, чем
в плазме крови, и различия в концентрации отдельных аминокислот
также неодинаковы. Это свидетельствует об общем свойстве клеток
организма накапливать аминокислоты путем активного поглощения.
Таблица № 29
Уровни свободных аминокислот тромбоцитов,
мкмоль/г, (Кравчук ЮН, Цыкунов В.М., 2001)
Показатель Здоровые доноры
Цистеат 0,88 ±0,0155
Таурин 5,2855 ± 0,5568
Фосс юэтаноламин 0,3615 ±0,0754
Аспартат 3,5871 ±0,7532
139
Треонин 1,6937 ±0,3677
Серин 0,2456 ± 0,0342
Глутамат 0,9463 ± 0, 1 848
Глутамин 0,2409 ± 0,0479
Пролин 0,9316 ± 0,0959
Глицин 0,8858 ± 0,1587
Аланин 0,8113 ±0,1652
Валин 0,6801 ±0,1495
Метионин 0,2206 ± 0,0475
Изолейцин 0,3956 ± 0,0976
Лейцин 0,8373 ± 0,1825
Тирозин 0,2936 ± 0,0537
Фенилаланин 0,3274 ± 0,0707
Этанолам ин 0,5731 ± 0,0669
Орнитин 0,2585 ± 0,0572
Лизин 0,8927 ± 0,1979
Г истидин 0,4272 ± 0,0922
Установлено, что в норме эритроциты содержат от 8,0 до 10,4
мг/100 мл азота аминокислот. На крысах выявлено увеличение со-
держание свободных аминокислот в эритроцитах с возрастом (Nevoia
А., 2004. 2007). Известно, что. при сравнительно резких колебаниях
концентрации аминокислот в эритроцитах, их концентрация в плазме
может оставаться почти без изменений (Збарский Б.И., 1947; Nevoia
А., 2007). Возможность лабильной связи эритроцитов с продуктами
межуточного обмена получила широкое эксперимент альное подтверж-
дение. Эритроциты обладают свойством накапливать эти вещества за
счет окружающей среды, благодаря чему могут принимать участие и в
регуляции белкового обмена
Значительная доля аминокислот из пищеварительного тракта, об-
разующихся в результате ферментативного гидролиза белков пищи,
попавших в плазму, связывается эритроцитами. Эритроциты способ-
ны кумулировать аминокислоты, попавшие в кровоток, и из любых
других источников. Этим и объясняется, что концентрация аминоазота
в эритроцитах в норме почти во всех случаях выше, чем в окружаю-
щей их плазме (Малинин А., Ворона В., 968). Подобное соотношение
между аминоазотом эритроцитов и плазмы сохраняется в крови любо-
го участка кровяного русла. Это явление можно объяснить только тем,
что концентрация аминокислот в плазме постоянно регулируется эри-
троцитами, являющимися, по предположению Б.И.Збарского (1949),
140
своеобразными подвижными депо аминокислот в крови. Согласно
его гипотезе, питание тканей аминокислотами происходит путем их
перехода из плазмы через стенки сосудов. По мере обеднения плазмы
аминокислотами они поступают из эритроцитов в плазму с целью под-
держания их постоянной концентрации в плазме. Таким образом, эри-
троциты, являясь переносчиками аминокислот, принимают участие в
межуточном обмене белков. Доказано, что сорбция аминокислот эри-
троцитами представляет собой обратимый процесс, идущий в разных
направлениях в зависимости от условий.
Связывание аминокислот идет по типичной изотерме адсорбции
на поверхности эритроцитов, однако имеет место и процесс диффу-
зии внутрь эритроцитов. Так, в отношении некоторых аминокислот
(аланин, лейцин, тирозин, фенилаланин, глицин) установлено, что
они могут диффундировать в эритроциты. Вероятно, такое обрати-
мое связывание внутри эритроцитов может иметь существенное зна-
чение для перехода продуктов обмена белков из окружающей среды
в эти клетки, накапливаясь в них. На проницаемость эритроцитов
большое влияние оказывает содержание О2 в окружающей среде и
ее pH. Контакт крови с атмосферным воздухом вызывает нарушение
ее газового состава, что приводит к сдвигам в распределении в ней
ряда компонентов. Непосредственным следствием такого контакта
является выделение из крови значительной доли СС\ и насыщение
ее О?. Одновременно в крови имеет место перераспределение анио-
нов - их выход в плазму. Вместе с анионами в плазму переходит и
Н,О. объем эритроцитов уменьшается. Сжатие эритроцитов сопро-
вождается потерей содержащихся в них аминокислот, одновременно
их содержание в плазме возрастает. Поэтому коэффициент распреде-
ления аминоазота в крови, стоявшей на воздухе, уменьшается в свя-
зи с уменьшением сорбционной способности эритроцитов (Збарский
Б.И., 1949) Вещества, адсорбирующиеся на поверхности эритроци-
тов и при этом не окисляющиеся сами, тормозят дыхание эритроци-
тов. Количественное содержание аминокислотного спектра мембран
эритроцитов человека зависит как от i енетических факторов, так и от
других факторов. По-видимому, аминокислоты весьма слабо окисля-
ются при связывании их эритроцитами.
141
Таблица №30
Сравнительное содержание свободных аминокислот и
небелковых азотсодержащих соединений в крови человека, мг%,
(Dimmer D.S., 1961)
Соединения Цельная кровь Эритроциты Плазма
ц-Лланин 2,79-5,11 2,5 - 5,6 3,01 -3,73
Аргинин 0,6-1,7 0,1-0,6 1.22 - 1.93
Г истидин 1,09-1,38 2,2 - 2.8 0.79-1.48
Глицин 1,8 -2,5 1,6 -3,5 1,34-1,73
Глутамин 10,0 8,3
Глутаминовая кислота Изолейцин 0,9- 1,5 0,5- 1.4 0.43-1,15 0.69-1.28
Лейцин 1,4-2.0 1.0- 1,8 1.42-2.30
Лизин 13-3,0 0.9-1.8 2,51-3,02
Метионин 0.392 - 0,457 0,3 - 0,8 0,33 - 0,43
Тирозин 0,8 - 1.4 0.7-1,5 0.81 - 1.45
Треонин 1,3-2,0 1,3-2,1 1.21-1,72
Триптофан 0,269 - 0,289 0.3 1,11
Фенилаланин 0,8- 1,2 0,7-1,3 0,69 - 0,95
Цистин 0,6- 1,2 0,3 - 0,5 1,08- 1.30
Валин 2,0 - 2,9 1.6-2,5 2,37-3.71
Аминомасляная кислота Аспарагин Аспарагиновая кислота 1 -метилгистидин 3-метилгистидин Орнитин 11ролин Серин Таурин Цитруллин Аммиак 0,047 0.22 - 0.35 0,54 - 0,65 0,01 -0.07 0.04-0.17 0.04-0,13 0,62 - 0.80 2.01-3,34 1.01 - 1,25 0.41-0.62 0,5 4,2
Гистамин 0,0043 0.002 - 0.008
Глутатион общий 36.6-37,1 87,0
Глутатион окисленный 3.99 - 4,06 8.5
Глутатион восстановлен 26,7-31,9 79,0
Мочевина 16,0-35,0 7,0 - 60.0
Общий азот 3000-4100 1200- 1430
11ебелковый азот 27.0-47.0 39.0-61.0 23.0 - 37.0
Амидный азот ц-аминоазот 134-144 3.44 - 4,93 4.89 - 6.59 3.37 - 4.97
Азот аммиака Азот мочевины 0.015-0,116 1 об _ 29,0 12,0 - 22.0 13.0-26.0
Остаточный азот 10,0-25,0 11,0
Ниже приводим результаты исследования сравнительного содержа-
ния свободных аминокислот в крови человека, проведенные в нашей
лаборатории (таблица № 31).
142
Таблица № J1
Относительное содержание свободных аминокислот
и конечных продуктов азотистого обмена в эритроцитах и плазме
крови, мкм/л (Гараева О., 2009)
Аминокислота Эритроциты Плазма крови
Цистеиновая кислота 187,7119,1 7,510,9
Таурин 167,7±12,2 100,0113,5
Аспарагиновая кислота 205,0±21,5 37,5±4.8
Треонин 174,1±19,9 110,0=1-15,4
Серин 185,8±12,5 87,5±12,5
Аспарагин 141,9120,8 80,019,5
Глутаминовая кислота 200,0±22,3 200,0±22,3
Глутамин 84,3117,2 425,0±47,8
Пролин 709,0± 165,6 7,0±0,8
Глицин 501,0158,7 125,0±13,6
Аланин 299,8±46,2 225,0±25,4
Цитруллин 12,911,1 250,012„8,5
а-аминомасляная кислота 20,812,3 17,5±1,9
Валин 267,3134,1 7,0±0,9
Цистеин 40,813,2 155,0116,8
Цистатионин 31,914,6 15,0±1,6
Метионин 31,214,9 2,511,5
Изолейцин 47,216,5 65,0111,2
Лейцин 72,0±8,2 125,0113,1
Тирозин 77,616,6 75,018,1
Фенилаланин 60,417,2 67,5±7,5
у-аминомасляная кислота 11,611,9 2,810,4
Этаноламин 73,9т 10,6 15,0±1,8
Орнитин 90,6± 12,2 90,0111,4
Лизин 83,1±10,6 220,0123,9
Гистидин 53,816,9 175,0118,7
Аргинин 30,5107,7 80,018,2
Глутатион 292,2±67,3
Мочевина 2832,4^453,3 4750,0±513,5
Аммиак 462,4±55,Ь 30.0±4Т6
* - Достоверные изменения (р < 0.05).
У людей в норме соотношение суммарного содержания азота ами-
нокислот в эритроцитах к содержанию его в плазме колеблется в преде-
лах 1,52-1,82 (Збарский Б И., 1949). Это соотношение от пинается боль-
143
шим постоянством и только при некоторых заболеваниях наблюдает -
ся его отклонение от нормы. Падение коэффициента распределения
аминоазота в крови ниже 1 - патологический синдром, являющийся
следствием некомпенсированного нарушения нормальных условий в
организме (Комаров и др., 1981).
Эритроциты разных видов животных обладают неодинаковой спо-
собностью к связыванию азотистых веществ: голубь - 95%, курица
- 93%, лошадь - 88%, крыса - 14%. У лошадей содержание аминного
азота свободных аминокислот в плазме крови составляет 1/3 часть, в
то время как эритроциты являются носителями более 2/3 общего ко-
личества аминного азота крови (Малинин А , Ворона В., 1968). Этими
авторами показано, что содержание незаменимых свободных амино-
кислот в эритроцитах в среднем в 2,5 раза больше, чем в плазме, а за-
менимых (за исключением гистидина и лизина) - в 4,7 раза больше.
чем в плазме.
Таблица № 32
Сравнительное содержание свободных аминокислот в
крови поросят, мг%, (Градусов Ю.Н., 1979)
Аминокислоты Плазма крови Эритроциты
Цистин 0,93 41,00
Лизин 1,01 6,00
Гистидин 2,00 24,00
Аргинин 1,65 15,13
Аспарагиновая кислота 1,69 22,00
Серин 0,75 3,59
Глицин 1,60 4,54
Глутаминовая кислота 1,53 9,54
Треонин 0,85 9,18
Аланин 0,69 8,45
Тирозин 0,60 14,82
Триптофан 1,60 9,27
Метионин L50 5,09
Валин 2,00 4,00
Фенилаланин 1,00 5,59
Сумма аминокислот /9.7/ /9/,/5
Изложенное позволяет заключить, что эритроциты регулируют и
стабилизируют процесс обмена аминокислот между тканями и кро-
вью, поэтому их физиологическое значение не ограничивается только
их участием в выполнении кровью дыхательной функции.
При рассмотрении (Fukuda Kiyotaka, Usui Tomofusa. 1083) харак-
терных особенностей содержания свободных аминокислот в эритроци-
144
тах, лимфоцитах и гранулоцитах человека выявлено, что содержание
тирозина и глутамина в эритроцитах максимально, аспарагиновая и
глутаминовая кислоты, глицин, аланин содержатся в значительных ко-
личествах, тогда как триптофан вообще не обнаружен. В моноядерных
и полиморфноядерных клетках наиболее значительно содержание тау-
рина, аспарагиновой и глутаминовой кислот. В моноядерных и поли-
морфноядерных клетках соответственно в 100 и 300 раз больше таури-
на, чем в плазме. Содержание аспарагиновой кислоты в этих клетках и
в эритроцитах соответственно в 200, 100, и 50 раз выше, чем в плазме.
Таблица № 33
Содержание аминокислот в отдельных элементах крови
человека, (Черниговский В.Н., 1968)
Аминокис- лота Фибрино- ген, % Протром- бин, г/100 г бел- ка Тромбин, г/ЮО г белка Миогло- бин, г% Гемоглобин, г%
взрос- лые плод
Аланин 3,70 3,4 2,4 5,82 10.20 9.64
Аргинин 7,80 7,0 6,5 2.47 3,43 3,31
Аспартат 13,1 7,9 6,5 8.27 10,60 10,60
Валин 4,1 4,2 4.3 4,64 11,09 9,60
Г йстидин 2,6 1,6 2,0 7,79 8,47 7,45
Глицин 5,6 4,2 3,5 6,08 4,52 4.48
Глутамат 14,5 10,3 7,7 16,17 7,20 7,56
Изолейцин 4,8 2,7 3,1 5,27 0,32 1,83
Лейцин 7.1 6,2 3,5 13,67 15,22 15,20
Лизин 9,2 19,09 10,60 10,60
Метионин 2,6 0,9 1,6 2,69 1,60 2,05
Иролин 5,7 5,1 3,3 5,40 5,00 4,29
Серин 7,0 3,4 2,7 4.43 5,50 6.90
Тирозин 5,5 2.19 4,40 3,60
Треонин 6,1 3,3 2.8 2.85 6,10 7,30
Триптофан з,з 2.2 1,6 3,40
Фенилаланин 4,6 3,5 3,8 8,22 7,93 7,99
Цистеин 0,4
Цистин 2,3 2,6 1,6 1,03 0,98
Аммиак 1.4 0.5 1.22 1,10 1,Ю
Общий азот 16.9
Как уже упоминалось выше между суммарным содержанием сво-
бодных аминокислот и конечных продуктов азотистого обмена в крови
и моче имеется определенное соответствие. Следует заметить, что со-
отношение между количеством отдельных аминокислот в крови и моче
145
не одинаково. Концентрация отдельной аминокислоты, выделяемой с
мочой, зависит от ее содержания в плазме крови и от уровня ее реаб-
сорбции в почечных канальцах, т.е. от ее клиренса.
Таблица №34
Сравнительное содержание свободных аминокислот
в плазме крови и в моче человека (БМЭ, т.1, стр. 368)
Аминокислота Плазма крови мг% Моча мг за 24 час
Азот аминокислот 5.8 50-75
Аланин 3,4 21-71
Аргинин 1,62
Аспарагиновая кислота 0,03 меньше 10
Ваиин 2,88 4-6
Гистидин 1,38 113-320
Глицин 1,5 68-199
Глутаминовая кислота 0,70 8-40
Изолейцин 1.34 14-28
Лейцин 1,86 9-26
Лизин 2,72 7-48
Метионин 0,52 меньше 5-10
Орнитин 0,72
Пролин 2,36 меньше 10
Серин 1,12 27-73
Тирозин 1,04 15-49
Треонин 1,67 15-53
Триптофан 1,27 -
Цистин (+ЦИСТСИН) 1,47 10-21
Объем мочи за сутки составляет 0.6-2.0 л. Концентрация свободных
аминокислот в моче подвержена циркадным изменениям в течение су-
ток. В ночное время выделяется 2/3 —3/4 суточного количества аминоа-
зота. Исследования показали, что в утренней пробе мочи содержание
свободных аминокислот в среднем на 25% выше, чем в образцах суточ-
ной мочи. Эта динамика наблюдается у здоровых людей независимо
от возраста, включая новорожденных. В норме концентрация в моче
глицина, гистидина, глутамина, аланина и серина выше, чем других
аминокислот.
Л минокислотный спектр мочи, отражающий состояние канальце-
вого транспорта аминокислот и общего состояния азотистого обмена
в организме, существенно меняется с возрастом (Пащенко А.Е. и др..
1969; Вельтищев Ю.Е.. Кисляк Н.С..1979, Tsai М. a.oth.. 1980). Выде-
iciiiic аминоазота за сутки у детей не превышает 2 мг/кг (Меньшиков
11В., 1987). В период новорожденное™ обнаруживаются высокие ве-
146
личины экскреции таурина, треонина, глицина, серина, аланина, ци-
стина, лейцина, тирозина, аспарагина, лизина, гистидина, 1 -метши и-
стидина, 0-аминомасляной кислоты, этаноламина и гомоцитруллина.
У новорожденных имеет место более высокий клиренс аминокислот
вследствие функциональной незрелости ночек (гипераминоацидурия
ренального типа). У недоношенных детей наблюдается гипераминоа-
цидурия перегрузочного типа, т.к. содержание свободных аминокислот
в плазме крови у них выше, чем у доношенных детей.
Таблица № 35
Содержание азотсодержащих соединений в моче человека
Л зотсод с ржа щи е соединения мг/кг веса за cjtkh (DimmerD.S., 1961) мг/сутки (БМЭ, 1976, т.1) мкмоль/100мл (Deyl Z. a.oth., 1986)
Аминокислоты общее содержание свободные 20.0 - 40.0 13.0-20.0
Аланин общий свободный 0,34 - 0.89 21,0-71.0 4,989
Аргинин общий свободный 0.34 - 0.50 0.07 - 0,30 < 35,620
Аспартат общий свободный 1.2-2.7 0.01 -0 07 10,0
Валин общий свободный 0.25 - 0.42 0.04 - 0.18 4,0 - 6,0 1,025
Оксипролин 0.012-0,042
Гис Г ИДИН общий свободный 1,5-5,0 1,2-2,7 113,0-320,0 24.830
Глинин общий свободный 6.5 7 7 68.0 - 199.0 25.339
Глутамат общий свободный 3.7 - 5,0 0,0- 1,5 8.0 - 40.0 0.443
Глутамин 10,432
Изолейцин общий свободный 0.1 - 0.3 0,04 - 0.20 14.0-28.0 0,567
Лейцин общий свободный 0.22 - 0.45 0.05-0,17 1.86 1,170
Лизин общий свободный 0.48-1.70 0.17-0.67 2,72 3.74 4
Метионин общий свободный 0.10-0.17 0.03-0,10 5.0- 10,0 «>
Орнитин 0.15 о* 2.058
Пролин общий свободный 0,3 - 0.9 0.03 0.20 10.0
147
Серин общий свободный Таурин 0,5 - 0,7 0.2 - 0,5 0.11 - 0.20 27,0 - 73,0 7.349 32.282
Тирозин общий свободный 0 44 - 0.82 0.15-0,30 1 5.0 - 49.0 1.996
Треонин общий свободный 0.36 - 2.60 0.11 - 0.35 15.0-53.0 2.359
Триптофан общий свободный 0,23 - 0.70 0.11 - 0.36 — 1.171
Фенилаланин общий свободный 0.21-0.54 0.09 - 0,23 0.956
Цистин общий свободный 1.0-2.6 0,6- 1,9 10.0-21.0
I (итруллин 0.0 - 2.8 3.517
аАМК 0,395
Аспарагин 1.716
Этаноламин 4.123
Оксилизин 5,690
Анссрин Гистамин 0,0002 — 0.0010 3.049
Мочевина 200 - 500
Азот общий аминокислотный аммиачный 130 - 300 3.0 - 6.0 3,0- 13.0 50.0 - 75.0
Первые три месяца жизни характеризуются наименьшим содержа-
нием в моче мочевины и наибольшей экскрецией мочевой кислоты. В
возрасте от 3 до 6 месяцев количество мочевины нарастает, и снижает-
ся содержание мочевой кислоты. Содержание аммиака в моче в первые
дни жизни невелико, но затем резко возрастает и держится на высоком
уровне в течение первого года жизни. В моче детей первого года жизни
преобладают пролин и гидроксипролин.
Таблица № 36
Концентрация общего гидроксипролина в сыворотке крови
и моче у здоровых детей (Owczarek Н. a.oth., 1990)
Возраст Кровь (мкг/л) Суточная моча (мг/сутки)
I (3 - 7 лет) 16,77 53,56
II (7- Шлет) 17,48 72,90
III (10- 14 лет) 19,30 78,86
148
Увеличение уровня обмена общего гидроксипролина у детей HI
группы связывают с началом полового созревания (Owczarek Н. a.oth.,
1990).
Изменение содержания общего аминного азота в сыворотке и моче
может служить одним из показателей превалирования катаболических
или анаболических процессов в организме, что имеет важное клиниче-
ское значение. При различных патологических состояниях, о которых
будет подробно написано ниже, возникает гипераминоацидемия или
повышенное количество аминокислот в крови. При пониженной выде-
лительной функции почек содержание аминокислот в крови увеличи-
вается совместно с остальными фракциями остаточного азота.
С другой стороны, при снижении реабсорбции почками имеет место
гипераминоацидурия или повышенное содержание отдельных амино-
кислот или их суммы в моче. Гипераминоацидурия также наблюдается
при нарушении обмена отдельных аминокислот, тогда она совмещена
с гипераминоацидемией.
Таблица №37
Концентрация азотистых компонентов мочи в различном
возрасте, r/сутки, (Хмелевский Ю.В., Усатенко О.К., 1984)
Возраст Общий азот Аминоазот Мочевина Аммиак
Новорожденные Дети: 0.3 0,01 следы следы
1 месяц 0,6 0,05 1,0 0,1
1 год 0,3 0,06 5.0 0.2
4-7 лет 6,0 0,08 14,0 0,6
9-14 лет 10,0 0,08 20.0 0,6
Взрослые 10,0- 18,0 0,10 20,0-35,0 1,0
Мочевина и аммиак - это конечные продукты азотистого обмена.
От общего азота мочи на долю азота мочевины приходится до 90%, а
на долю азота аммиака в виде солей аммония - не более 6%.
Суточная экскреция мочевины с возрастом изменяется, оказываясь
минимальной у новорожденных, возрастая и стабилизируясь к 16 годам
Таблица № 38
Сравнительное содержание мочевины в моче
детей разного возраста (Липперт Г., 1980)
Возрасз
I неделя
1 месяц
6-12 месяцев
1 - 2 года
4 - 8 лет
8-16 лет
Содержание., i /сут.
0,15-0,20
0,6- 1.0
2,0-4,0
4.0 - 8.0
8,0- 12
12.0-20,0
149
С учетом географических и алиментарных особенностей Молдо-
вы в нашей лаборатории были определены следующие региональные
нормы содержание свободных аминокислт в моче разных возрастных
групп (таблица № 39).
Таблица №39
Содержание свободных аминокислот
в суточной моче людей разного возраста, млг/сутки
Аминокислота Дети ли 1 гола 1 - 14 лег 15-19 лет 20 - 50 лет Старше 50 лет
I (истен новая к-та 3,51+35.18 3.7137.21 3.76 37,01 3.81-36.89 3,7548,18
Таурин 49,32 Н19,14 30,14*75.48 23,88+54,12 17,6241,51 33,41 + 132,81
Аспарагиновая к-та 3.53+35.11 3.02+21.31 2,66+17,54 2.29 11,25 7.18 42,34
Гипрокси прол и н 14,21+70,33 13,11+32.14 12,36+36,17 11,61 >37,48 15,41+61,32
Треонин 3,09-10,12 5,24+23,47 7,34+47,12 9.36.59.61 7,4145,12
Серин 24.53+71,31 14,69+75.14 13,61+74,01 12,64 >73,21 15,23*6287
Аспарагин 2.13-13.91 2.31 15,41 2.43 15.32 3,02-15,89 3,09+23,41
Глутаминовая к-та 0,73 «14,11 1,09-14,38 1,24+14,97 1,49+15,26 1,53+21,39
Глутамин 21.36 103.57 30.24+119,87 38,32+120,67 42.39+123,58 30,41+115,39
ц-А м иноадиии новая 0.74-539 1,11+6,91 1,31-8,52 1,47-9,04 1,52+7,56
I I ролик 7,24 35.13 7,31 24,69 7,55+20,47 8,31+18,51 7,54+37,54
Глицин 15,49+99.73 15.09+152.34 34,12+169.87 55,49+131.32 39,81+185.14
Алании 7,24+70,12 12,48+63,54 12,63 69,14 13,48+74,36 15,42+52,31
[ (нт рул л ин 0,69+3,51 0,98+4.14 1,04+6,91 1.29+7.39 1,47+7.61
аАМК 0,33 3.47 0,52+5.09 0,58 +7.02 0,71+7,55 0,78+7,78
Валин 1.96+18.64 1.93+16,11 2,06+15,32 2.27+14.26 1,98+15.32
Цистеин 7,03 - 22.64 10,13'69,58 11,75 69,61 15,41 69,85 7,41 61,47
Гомоцистеин 3.50+9.52 4.22+10,09 4,63+10,98 5.32+14.98 6.12+18,96
Мспюнин 0,48 >5,12 0.51+8,22 0,87 10.63 1.47+11,51 1,52 12,47
Цмстатианнн 0.73+3.54 0.99+4.85 1.14+7,12 1.53-7,84 1,84+13,28
Изолейинн 1,4541,64 1,51^12,34 1,87+13,78 3.12+14,96 1,73+15,44
Лейцин 1.03+14.59 1,43+19,36 2.1 Ь 19,58 4,21 + 19,87 1,47+14,93
Тирозин 1,11 15.21 13221.51 3.35 24.32 7.51+26.25 6,59+22,45
Фенилаланин 1,08 5.17 1,11 11.69 1,81- 14,96 2.56: 16,31 2,14+21,84
Р- Аланин 0,71 6,85 0.93+9.74 1.2511,0! 1.47+11.63 1.63-9,88
рАМК 0,65-7.12 0.89+11,67 1,28 -14,23 2,03 15.47 1,51+20,38
уАМК 0.38+3.42 0.52 5.68 0,63+5.32 0,73+5.25 0.79+3,75
Этанолами»» 3.50+14.21 5.13-21,36 6.47+21 88 7.52-22.61 6,78+31,12
Триптофан 0,51+3,08 0.98+14.95 2,0.3+15,11 4,47+15.12 6,32+22,17
Орнитин 1,39-5,52 1.54+10.36 1,96+12.14 3.21+12,48 2,71 + 11.89
Личин 3,19 >25.11 4,15.32.1 1 4.35+42.96 4,55 -46 91 5,58+58,47
Гистидин 5,14 М5.69 10.03+121,41 29.51 183,64 50.36-221.74 52,54+225,14
1 -Метил» исгидин 7,24+21,51 11.12+32.57 12.4740,32 16,57+44,12 10.42+90.13
З-Мстилгнстилмн 3,61+17.22 5.09+26.31 5,63+35.76 7.23 +37,59 8.87+62,17
Аргинин 4.18+20,07 4,98+21.63 5,11+22.29 7,42+22.47 7,93+24,81
С> мма свободных аминокислот 203.01+965,78 209,55 1153,71 263,19 1289.82 333.94 1376,50 319.84-1596.84
Ниже представлены материалы о концентрации азотсодержащих
веществ, в том числе аминокислот, в других физиологических жидко-
стях и тканях человека из литературных источников.
Пот - секрет потовых желез, расположенных на коже человека.
При комнатной температуре человек выделяет в среднем 400-600 мл
пота в сутки, а при физической работе, повышенной температуре, а
также в стрсссорных состояниях - до 2 и более литров в сутки. Пот со-
держит 98-99% воды, следовые количества белка и другие азотистые
вещества: мочевину, мочевую кислоту, креатинин, аммиак, некоторые
аминокислоты и биогенные амины: ацетилхолин, катехоламины, ги-
стамин.
В нормальных физиологических условиях качественный состав
пота мало варьирует При мышечной работе, особенно при спортивных
состязаниях, пот содержит значительное количество молочной кисло-
ты (до 500 мг/100 мл и более) и повышенное количество азотистых
веществ (до 1 г азота за сутки). При уремия и холерной анурии коли-
чество мочевины, выделяемой потовыми железами, может настолько
возрасти, что она отлагается на коже в виде кристалликов.
В судебно-медицинской экспертизе в настоящее время наличие пота
устанавливают по высокой концентрации в них серина. Этим способом
можно обнаружить пот как в изолированных, так и в смешанных с кро-
вью пятнах. С другой стороны, Н Ф Толкачевская (1957) обнаружила
только следовые количества серина в поте, что, вероятно, объясняется
несовершенством ее метода (таблица № 40).
Таблица №40
Содержание азотсодержащих соединений в поз е человека,
мг/100мл, (Толкачевская Н.Ф., 1957)
Азотсодержащие соединения Содержание
Аргинин 6.05 - 17,0
Валин 2.40 - 4,35
Гистидин 4,25- 14,00
Изоленпин 1,63-3,73
Лейцин 1,98 -3,75
Лизин 1,96-3,38
Серин следы
Тирозин 1.32-5,45
Треонин 2,13-8,18
Триптофан 0,75 - 1,85
Фенилаланин 1,70-3,47
Мочевина 12,00-57,00
150
151
Азот: общий 33,20
аминокислот аммиака 1,10- 10,2 5,10-9,60
мочевины небелковый 5,00 - 36,00 27,00 - 64,00
Желудочный сок - продукт деятельности желудочных желез и по-
кровного эпителия слизистой оболочки желудка. Его суточное количе-
ство в среднем составляет 2 литра.
Постоянной составной частью желудочного сока является аммиак.
Здесь его концентрация выше, чем в сыворотке крови, и составляет 2 -
8%, увеличиваясь в результате интенсивной деятельности желудочных
желез в процессе пищеварения. Предполагают, что он является продук-
том биохимических реакций, протекающих в железах желудка.
Слюна — секрет слюнных желез, выделяется в полость рта и уча-
ствует в пищеварительном процессе. У взрослого человека в норме за
сутки выделяется до 2 литров слюны. Скорость секреции слюны не-
равномерна: при бодрствовании вне приема пищи она составляет око-
ло 0,5 мл/мин.; минимально во время сна - менее 0,05 мл/мин., макси-
мально при слюноотделении - до 2,3 мл/мин.
В слюне вдвое ниже, чем в крови, уровень остаточного ази.^ (108 —
206 мг/л), который в основном представлен азотом мочевины, мочевой
кислоты и свободных аминокислот.
При нефрите, осложненном уремией, в слюне значительно возрас-
тает количество остаточного азота, что используется для диагностики
этой патологии у маленьких детей.
Таблица № 41
Содержание аминокислот в слюне и желудочном соке человека,
мг/100мл, (Толкачевская Н-Фе, 1957)
Л ми но кислота Слюна Желудочный сок
без раздражения с раздражением слабым раствором кисло гы натощак стимуляция кофеином
Аланин 0,5 - 2.9 - 1.8-2.7 2.0 - 2,6
Аргинин - 3.3 - 10.0 3.3 - 3.6 3.5 - 5,0
Аспартат 0.13-0.33 1.7-2.3 1.6-2.5
Валин 0.7 - 2.2
Гистидин 0.35 - 2.00 1,3-2.0 1.3-2.8
Глицин 0.5 - 3.6 1.9- 15.5 1.3 1.6 1.2 2.1
Г лугамат 0.5 1.3 3.0-12.6 2.0 - 3.2 2.6 - 4.7
152
Изолейцин 0,2 - 0,9 0,7- 1,4 2,3 - 2,5
Лейцин 0,025 - 0 300 1,2-2,2 1.2-3,3
Лизин 0.15-1,50 0 4 -1.5 1,4-1.8 1.3 - 1,6
Метионин 0.005-0.010 0,8- 1.5 0,9- 1,9
Пролин 0,35 - 1.50 1,7 - 3,2 2,2 - 3,3
Серин 0,33-1,20 1,0- 1.8 1,6 - 2,3 1,9-2,1
Тирозин 0,2- 1,0 L0- 1,1 0.9-1,3
Треонин 0,4 - 5,6 1.5-2.5 2,0
Триптофан 0,2 - 0,9 1,4- 1,9 1,2- 1,9
Фенилаланин 0,6 - 2,5 0,8-1.8 0,7- 1,6
Цистин 0,16-0.45 1,8-3.7 1,6-4,4
Гистамин 0,0013-0,0535
Аммиак (мМ/л) 2,6 0,8 - 7.1 2,0
Мочевина 8.2- 18.1 0,0-14,3
Азот
общий 36,1 - 125,3 73,0- 134.0
аммиака 0,5 - 9,9 91,0-218,0
ц-аминоазот 7,2 - 14,0
Осгагточный азот 8,2 - 62,4 5,6 - 8,4
В последнее время показана перспективность анализа белкового
состава слюны человека для оценки его стресс-резистентности (Три-
горьев И.В. и др., 2006). Нами было проведено исследование содер-
жания свободных аминокислот в утренней смешанной слюне группы
молодых здоровых юношей в возрасте 18-20 лет, результаты которого
приведены ниже.
Таблица № 42
Содержание свободных аминокислот
в слюне человека, мг/100мл
Аминокислота Концентрация
Цистеиновая кислота 0,11- 0,96
Таурин 0,26 - 0,73
Аспарагиновая кислота 0,14 - 0,54
Треонин 0,04-0,13
Серин 0,10-0,34
Аспарагин 0,06 - 0,89
Глутаминовая кислота 0,10-0,55
1 л у там ин 0,14-0,51
Пролин 0.01 - о,69
Глицин 0,09 - 0,35
Аланин 0,04 - 0,23
Валин 0,14-^0,37
1(истеин 0,17 - 0,37
153
Метионин 0,03 0,10
Изолейцин 0,04- 0,13
Лейцин 0,05- 0,14
Тирозин 0,16- 0,47
Фенилаланин 0,13- 0,37
уАМК 0,01 0,02
Этанол амин 0,07- 0,12
Триптофан 0,06- 0,26
Орнитин 0,09- 0,25
Лизин 0,06- 0,22
Гистидин 0,08- 0,21
Аргинин 0,12- 0,28
Мочевина 12,23- 39,90
Аммиак 0,31 1,22
Сумма аминокислот 2,57 "7,9
У различных видов животных состав и уровень секреции панкреа-
тического сока имеют свои биологические особенности. Кроме того,
его состав изменяется в зависимости от условий секреции. Количество
панкреатического сока, выделяемого поджелудочной железой взросло-
го здорового человека за 24 часа, составляет в среднем 600 - 700 мл и
может варьировать от 30 до 2000 мл. По содержанию неорганических
ионов панкреатический сок аналогичен плазме крови.
Панкреатический сок при общем содержании белка 190 - 340 мг%
содержит 0,5 - 4,0 мг% мочевины, азот аммиака составляет 10,0 - 12,5
мг%. В нем также обнаружены аминокислоты, содержание которых
определяется функциональным состоянием поджелудочной железы
(Осадчук Т.К. и др,, 1982). Установлено, что в панкреатическом соке
в небольшом количестве содержатся гистамин и серотонин, предше-
ственниками которых являются аминокислоты.
Молозиво — секрет молочных желез женщины, выделяющийся в
первые 2-3 дня от начала лактации после рождения ребенка, который
также называется переходным молоко. Оно представляет собой густую
желтоватую жидкость богатую белками и минеральными веществами,
содержащую наибольшее количество IgA, но с низким содержанием
жиров и углеводов. Постепенно обогащаясь питательными вещества-
ми, превращается в зрелое грудное молоко.
Новорожденный в небольшом объеме молозива получает питатель-
ные вещества высокой ценности, что способствует процессу оптималь-
ной адаптации к внеутробным условиям жизни, поэтому молозиво в
154
небольшом количестве может выделяться во II половине беременно-
сти. Установлено, что молозиво по своему составу ближе к тканям ор-
ганизма ребенка, чем зрелое грудное молоко.
Белки молозива по аминокислотному составу занимают промежу-
точное положение между белковыми фракциями грудного молока и
сыворотки крови, что, вероятно, облегчает адаптацию организма ново-
рожденного в период перехода от плацентарного питания к питанию
грудным молоком. Белки молозива могут частично проходить через
стенку кишечника в неизмененном состоянии, поступая непосред-
ственно в гуморальное русло организма новорожденного.
В молозиве содержится больше аминокислот, чем в зрелом груд-
ном молоке, особенно аргинина, валина, гистидина, лейцина, лизина,
треонина.
Грудное молоко — секрет молочных желез млекопитающих, имеет
видовую биологическую специфичность. 11остоянный состав молоко
приобретает на 2-3 неделе. Состав белков молозива и зрелого молока
различен. Содержание белка в молозиве в первые сутки после родов
составляет 7,38±1,6О г%, в зрелом молоке — 1,3-1,5 г%. При неболь-
шом объеме жидкости, высасываемой из груди матери, молозиво обе-
спечивает новорожденному высокое содержание белка.
Таблица № 43
Содержание азотсодержащих соединений в женском молоке
мг/ЮОмл, (Толкачевская Н.Ф., 1957)
Л минокисл ста Молозиво, 1-5 день лактации Переходное молоко, 6- 10 день лактации Зрелое молоко
Аланин 35.0
Аспарагиновая кислота Н6.0
Глетам иновая кислота г 230.0
Аргинин 62,0 - 96,0 48.0 - 89.0 28.0 - 64.0
Валин 98.0- 149,0 77.0 - 136.0 48.0-114,0
Гистидин 35,0-46.0 29,0 - 45.0 16,0 - 3 то
Изолейцин 88.0-115,0 73,0-121.0 46,0- 102.0
Лейцин 145,0-214.0 113.0- 197.0 72.0- 159.0
Лизин 95,0- 139,0 86,0 - 148.0 53.0- 104.0
Метионин 19,0-36,0 16.0 34.0 9.0-21.0
1 (ролик 80.0
Серин 69,0
Тирозин 125.0 50.0 - 78.0
Треонин 75,0 - 104.0 61.0-96.0 40.0 76.0
155
Триптофан Фенилаланин I (истин Мочевина Азот: белковый общий небелковый сыворотки аминокислотный 25,0 - 42,0 60.0 - 84.0 424,0 51.0- 127.0 23,0 - 33,0 48.0 - 74.0 55,0 23.3 251,0 48,0 - 1 40.0 13,0-26,0 30.0 - 58,0 20,0 - 41,0 26,7 - 49.4 188,0 17.0 - 60.0 94,0 2.8-11,3
Количество остаточного азота в женском молоке слагается главным
образом из азота аминокислот и азота мочевины и составляет 1/6 часть
общего азота молока. Аммиак содержится в ничтожном количестве.
Состав грудного молока одной и той же женщины изменяется в за-
висимости от времени года (наименьшее содержание белков и вита-
мина С отмечается в январе-феврале), а также от того, до или после
кормления ребенка взята проба молока. Активность транспорта амино-
кислот в секреторные клетки молочной железы зависит от нутритивно-
го статуса матери (Черепанов ЕЕ, 2005).
В организме детей первых трех месяцев жизни вследствие отсут-
ствия или низкой активности цистатионинсинтетазы печени цистин
может не синтезироваться, поэтому большое количество серосодержа-
щих аминокислот, особенно цистина, в грудном молоке обеспечивает
более правильное развитие ребенка. Аминокислотный состав груд-
ного молока уникален и обеспечивает интенсивные процессы роста
и развития ребенка. Исследования последних лет позволили выявить
в грудном молоке аминокислоту таурин, которой придается большое
значение как фактору модулятора роста, определяющему структурную
и функциональную целостность клеточных мембран. Помимо таурина
к модуляторам роста в грудном молоке относят этаноламин и фосфоэ-
таноламин.
Показано (Lemons J.a. oth., 1983; Davies T. a.oth., 1994), что у че-
ловека, лошади, свиньи, коровы общая концентрация аминокислот в
зрелом молоке по сравнению с молозивом снижена на 75%, при этом
относительное количество глутамина, пролина, метионина, изолейци-
на, лизина выше, а содержание цистина, глицина, серина, треонина,
аланина ниже.
В работе Sarwar G. с сотрудниками (1998) приведены сравнитель-
ные цифры суммарного содержания свободных аминокислот в грудном
молоке человека, приматов и др. млекопитающих.
156
Таблица № 44
Сравнительное содержание свободных аминокислот
в молоке млекопитающих мкмоль/л, (Sarvar G. a.oth., 1998)
Млекопитающие Сумма САК
Ластоногие 8634 - 20862
Корова, овца 1061 - 1357
Человек, приматы, слон, лошадь, свинья 1327-2157
Содержание таурина наиболее высоко у ластоногих (Sarvar G.
a.oth. ,1998).
Таблица № 45
Сравнительное содержание незаменимых аминокислот в женском
молоке и молоке некоторых животных, % от общего белка,
(Толкачевская Н.Ф., 1957)
Аминокислота Женское молоко Молоко коровы Молоко лошади Молоко овцы
Аргинин 4,2 3,8 6,8 4,4
Валин 7,5 6,9 7,9 7,7
Гистидин 1,9 2,4 3,0 2,9
Изолейцин 7,2 6,4 6,9 6,7
Лейцин 13,4 10,8 9,3 9,3
Метионин 1,9 2,6 2,1 2,6
Лизин 6,6 7,8 6,8 7,5
Треонин 5,2 4.6 4,7 5,0
Триптофан 1,8 1,5 1,3 1,5
Фенилаланин 5,3 5,2 5,0 5,2
Аминокислотный состав женского и цельного коровьего молока не
имеет сущест венных различий.
Таблица № 46
Сравнительный состав различных видов грудного молока
(по данным экспертов ФАО/ВОЗ, 1966)
Аминокислоты Женское молоко Коровье молоко
г/100г белка мг/1газота г/100г белка мг/1г азоз а
Изолейцин 6,4 411 6,4 407
Лейцин 8,9 572 9,9 630
Лизин 6,3 402 7,8 496
157
Сумма ароматических аминокислот: Фенилаланин Тирозин 10,1 4,6 5,5 652 297 355 10,0 4,9 5,1 634 311 323
Сумма
серосодержащих
аминокислот: 4,3 274 3,3 211
Цистин 2,1 134 0,9 57
Метионин 2,2 140 2,4 154
Треонин 4,6 290 4,6 292
Триптофан 1,6 106 1,4 90
Валин 6,6 420 6,9 440
Сумма незаменимых 48.8 3127 50,3 3200
аминокислот
Белки коровьего молока представлены в основном казеином, кото-
рый особенно богат ароматическими аминокислотами, а также лейци-
ном и изолейцином.
Таблица №47
Аминокислотный состав основных белковых фракций коровьего
молока, г/100г белка (сводные данные экспертов ФАО/ВОЗ, 1966)
Аминокислота Общий белок Казеин Белки молочной сыворотки
Аланин 3,6 3,1 4,2
Аргинин 3,5 4,2 2,2
Аспарагиновая кислота 7,5 6,5 9,0
Валин 6,7 7,4 5,5
Гистидин 2,7 3,0 1.7
Глицин 2,1 2,1 2,0
Глутаминовая кислота 21,7 23,6 15,7
Изолейцин 6,5 6,6 5,6
Лейцин 9,9 10,1 8.7
Лизин 8,0 8,2 8,1
Метионин 2,4 3,3 1,7
Пролин 9,2 12,3 5,5
Серин 5,2 6,3 4,6
Тирозин 4,9 6,3 2,6
Треонин 4,7 4,5 5,9
Триптофан 1,3 1,5 данных нет
Цистин (1/2) 0,9 0,4 0,7
158
Концентрация свободных аминокислот в коровьем молоке равна 60
мкм/100 мл. Большую часть этого количества составляет глутаминовая
кислота (25 мкм/100 мл). Относительно много также глицина, лизина,
аланина и иролина. Содержание свободных аминокислот в молоке по
сезонам года и в молоке коров из разных географических районов поч-
ти одинаковое. С другой стороны, отмечено различие аминокислотного
состава белков молока у коров разных пород (Градусов Ю И., 1979).
De Santiago с сотр. (1998) не выявили корреляции между концентра-
циями свободных аминокислот в плазме крови и в молоке у женщин,
живущих в сельской местности в течение первых 6 месяцев лактации.
Различия концентрации в этих наблюдениях они связали с особенно-
стями метаболизма в этих физиологических жидкостях.
Перегрузка рациона ребенка белками может вызвать аминоаци-
демию. которая, при относительной незрелости ферментных систем,
участвующих в метаболизме лейцина и изолейцина, и несовершенстве
функции почек, может неблагоприятно влиять на развитие ЦНС.
В зрелом молоке родильниц, перенесших гестоз, выявлено сниже-
ние содержания свободных незаменимых аминокислот, а также общего
количества белка (Гутикова Л. В2007). У родильниц с переношенной
беременностью отмечен дисбаланс аминокислот в грудном молоке в
сторону увеличения на треть содержания незаменимых аминокислот.
Соотношение заменимых и незаменимых аминокислот в гидролизате
молока таких родильниц составляет 0,61, в то время как в группе здо-
ровых родильниц от составляет 0,89 (Асиятилова М.С., 2008). Пола-
гают, что это является компенсаторной реакцией женского организма,
так как потребность в аминокислотах переношенного новорожденно-
го повышена в связи с его более высокой зрелостью и. соответственно,
чувствительностью нервной системы переношенного плода.
Околоплодные воды - это жидкост ь, находящаяся в амнионе (око-
лоплодном мешке) Околоплодные воды являются промежуточной зо-
ной между организмом матери и плодом в течение всей беременности,
а также необходимой средой для плода, выполняющей многообразные
функции по обеспечению его роста и развития. Они образуются в ре-
зультате секреторной деятельности эпителия амниона. Для околоплод-
ных вод сохраняется проницаемость фетальной поверхности плаценты
и пуповины, через которые жидкость переходит из полости амниона в
кровь плода и в обрат ном направлении.
По данным Н.Ф.Ссменова (1971) в амниот ичсской жидкости содер-
жится 0,691 % общего азота, в том числе: белкового азот а - 0.048 г%: не-
белкового азота — 0,14 1 i %; мочевины — 0,298 г%. Околоплодные воды
159
полностью обновляются в течение 2 час. 54 мин. Объем околоплодных
вод: в 8 недель беременности -5-10 мл, 10 недель - 30 мл, 18-20 недель
250-280 мл, 30-38 недель 1000-1500 мл, 38-40 недель беременности 600
—1500 мл. В этой биологической жидкости содержится 210-390 мг%
белков, где обнаружено 12 белковых фракций. Околоплодные воды со-
держат свободные аминокислоты.
Хотя анализ литературы о фонде свободных аминокислот около-
плодных вод демонстрирует крайнюю противоречивость данных,
основанную на использовании исследователями различных методов
анализа, во всех работах были выявлены (Дрель И.К., 1980) следующие
основные закономерности формирования этого фонда. С увеличением
сроков беременности общее содержание аминокислот в околоплодных
водах значительно ниже, чем в венозной крови матери и пуповинной
крови плода. При этом содержание серина, цистина, мет ионина, трип-
тофана постоянно и не зависит от сроков беременности. Концентрация
валина, тирозина, оксипролина с 10-й недели беременности понижена
до конца беременности. Содержание остальных аминокислот снижа-
ется до 30-й недели (на 40-70%), а в последние недели беременности
несколько повышается. Учитывая изменяющийся в течение беремен-
ности объем амниотической жидкости, можно предположить, что, хотя
концентрация аминокислот к концу беременности снижается, общий
фонд аминокислот амниотической жидкости может увеличиваться.
В нашей лаборатории методом ионообменной хроматографии был
сделан сравнительный анализ свободных аминокислот околоплодных вод
и плазмы крови беременных женщин на сроке 18 недель (таблица№ 48).
Поскольку околоплодные воды являются внешней средой плода,
биохимический анализ этой жидкости дает возможность получить ин-
формацию о состоянии плода, определить степень его зрелости.
Плацента осуществляет обмен веществ между матерью и плодом,
выполняя функции газообмена, трофическую, эндокринную, выдели-
тельную и защитную, обладает антигенными и иммуногенными свой-
ствами.
И.К.Дрель приводит данные о динамике содержания в плаценте
свободных аминокислот при нормальной беременности. 1 ак, в период
6-21 недели беременности суммарное содержание аминокислот растет
с 81.2 до 193,0 мг%, к 26 неделе оно снижается, достигая уровня, ха-
рактерного для доношенной плаценты, составляя на 40-й неделе 107,3
мг%. Около 50% состава свободных аминокислот на всех этапах раз-
вития приходится на дикарбоновые аминокислоты, глутамин и аланин.
Наиболее низкие значения концентрации имеют пролин, метионин,
фенилаланин.
160
Таблица № 48
Сравнительное содержание свободных аминокислот
в околоплодных водах и плазме крови на 18 неделе беременности,
мкм/100 мл
Аминокислота Околоплодные воды Плазма крови
Цистеиновая кислота 1,47 1,13
Таурин 9,58 4.71
Фосфоэтанол ам ин —
Аспарагиновая кислота 1,03 2,50
Гидроксипролин — —
Треонин 14,54 7,38
Серин 2,57 6,10
Аспарагин 3,98 3,52
Глутаминовая кислота 7,73 2,67
Глутамин 34,03 24,83
а-Аминоадипиновая кислота 1,43 0,27
Пролин 20,44 8,06
Глицин 18,57 11,78
Аланин 33,89 21,94
Цитруллин 0.57 0,57
А-аминомасляная кислота 2,14 0,34
Валин 9,83 9,51
Цистин 5,52 4,62
Цистатионин —
Метионин 2,19 0,57
Изолейцин 1,63 2.85
Лейцин 5.00 3,39
Тирозин 3.22 1,08
Фенилаланин 3,33 2,19
В-аланин м О'
В-аминомасляная кислота —
ГАМК 0,81 0,31
Орнитин 4,50 2,70
Этанолам ин 50,77 1,23
Лизин 12,46 6,30
I -метил гистидин 1,15
Гистидин 9,58 7,93
З-метил гистидин —
Триптофан 2,02 2,68
Аргинин 5.49 3,59
Мочевина 166,8 105,7
Аммиак 22.51 48,04
У аминокислот 268,34 145.89
У, показателей азотистого 457,75 299.63
обмена
161
Сравнительный анализ содержания аминокислот в нативной сперме
показывает, что их спектр имеет видоспецифический характер (Борон-
чук Г.В., Балан И.В., 2008). Эти авторы показали, что в целом, в семени
животных гидрофильные аминокислоты преобладают над гидрофоб-
ными. Гидрофобных аминокислот больше всего содержится в плазме
семени хряка, а также в мембранах и гаметах петуха. Наибольшая кон-
центрация ароматических и алифатических аминокислот содержится в
плазме нативного семени карпа (Борончук Г.В., 1998).
В Институте физиологии и санокреатологии АН Молдовы осущест-
влен анализ содержания свободных аминокислот в семенной плазме и
сперматозоидах (Мереуца И., Постолати Г, 2008) взрослых здоровых
мужчин (таблица № 49).
Таблица № 49
Содержание продуктов азотистого обмена
(мкмоль/100 мл) в сперме человека
Аминокислота Семенная плазма Сперматозоиды
Цистеиновая кислота 30,8+1,77 0,2+0,02
Таурин 265,9+22,32 1,2+0,10
Аспарагиновая кислота 146,6+5,35 0,5+0,03
Треонин 182,1+6,98 0,4+0,02
Серин 527,0±26,79 1,2±0,08
Аспарагин 253,3+7,51 0,3+0,02
Глутаминовая кислота 415,7+14,61 1,0+0,05
Глутамин 312,1±13,35 0,5+0,02
Пролин 106,3+4,23 1,1±0,09
Глицин 195,1+5,38 1,1+0,08
Аланин 106,0+3,90 0,5+0,03
Цитруллин 14,7±0,91 0,1 ±0,03
а-Аминомасляная кислота 24,6± 1,40 0,1 ±0,02
Валин 149,1 ±4,20 0,6±0,04
Цистин 51,6+2,96 0,4+0,03
Метионин 17,6+1,27 0,02±0,01
Цистатионин 0,3+0,02 0,04±0,04
Изолейцин 139,7+4,78 0,3+0,01
Лейцин 194,7±6,91 0,3±0,02
Тирозин 198,4+7,11 0,4+0,02
Фенилаланин 76,0+2,71 0,3+0,01
у-Аминомасляная кислота 51,4±3,63 0,1+0,003
Этанол амин 56,0±2,98 0,7+0,04
Орнитин 8.3±0,50 0,2+0,01
162
Лизин 228,3±7,55 0,7±0,05
Гистилин 180,6±8,09 0,5±0,03
Аргинин 182,8±6,72 0,9±0,05
Мочевина 635,3±34,64 2,1 ±0,03
Аммиак 147,3±9,06 4,1x0,37
£ амино кислот 4203,2± 135,32 13,6±0,95
£ показателей азотистого обмена 4985,7±170,90 19,7±1,29
£ протеиногенных аминокислот 2501,0±65,10 9,9±0,79
£ незаменимых аминокислот 1492,0±38,24 6,5±0,51
£ заменимых аминокислот 1837,6±65,52 4,2±0,26
£ гликогенных аминокислот 1394,1 ±44,04 4,3±0,32
£ кетогенных аминокислот 837,2±28,58 2,0±0,13
£ серосодержащих аминокислот 3414,4± 142,53 4,1 ±0,08
£ иммуноактивных аминокислот 595,2±24,43 4,0±0,37
Анализ полученных данных показывает, что в семенной жидкости
содержится на два порядка большее количество свободных амино-
кислот, чем в сперматозоидах (соответственно 4203,2± 135,32 против
13,6±0,95 мкм/100 мл).
В семенной плазме основную часть свободных аминокислот со-
ставляют серосодержащие (81,2%) и заменимые (35,5%) аминокисло-
ты. Протеиногенные аминокислоты составляют 59,5% от всего пула
свободных аминокислот. Наиболее значительна концентрация серина
(12,5%), глутамата (9,9%), глутамина (7,4%) и таурина (6,3%). Доля мо-
чевины составляет 12,7%, а аммиака 3,0% от всего объема показателей
азотистого обмена.
В сперматозоидах основную массу аминокислот составляют про-
теиногенные (72,8%), в первую очередь, незаменимые (47,8%) амино-
кислоты. Доля серосодержащих аминокислот здесь значительно мень-
ше (30,1%). Наиболее значительна концентрация таурина и серина (по
8.8%), пролина и глицина (по 8,0%), глутамата (7,5%) от всего пула
свободных аминокислот. Доля мочевины составляет 10,6%, а аммиака
20.8% от всего объема показателей азотистого обмена.
Как видно из таблицы № 49\ спектры свободных аминокислот как
семенной жидкости, так и сперматозоидов, имеют характерный про-
филь, изменение которого может свидетельствовать о патологиях об-
менных процессов в сперме.
Показано (Зайцев В В., 1978) постоянство спектра свободных ами-
нокислот в семенной жидкост и.
163
Таблица № 50
Сравнительное содержание аминокислот в эйякуляте
н плазме кров, мг/мл, (Семенов Н.Ф., 1971)
Аминокислота 6-часовой эйякулят Плазма крови
Метионин 0,038 0,034
Цистин 0,034 0,010
Таурин 0,004
Глицин 0,589 0,018
Аланин 0,291 0,036
11ролин 0,269 0,016
Тирозин 0,514 0,009
Валин 0.498 0,037
Фенилаланин 0,282 0,009
Треонин 0,477 0,012
Серин 1,116 0,010
р- Аланин 0,360 -
Р-Аминоизомасляная кислота 0,317 —
Изолейцин 0,624 0,023
Лейцин 0,967 0,013
Аспарагиновая кислота 0,998 0,007
Глутаминовая кислота 1,797 0,094
Аргинин 0,760 0,014
Лизин 1,521 0,027
Орнитин — 0,007
Гистидин 1,091 0,378
Выявлено, что потребление пищи, бедной аргинином, может ве-
сти к нарушению сперматогенеза. На быках показано (Van der Host С.
a.oth., 1979), что высокое содержание основных аминокислот и лейци-
на свидетельствует о повышении проницаемости мембраны спермато-
зоидов. Установлена (Кадишь В.О., 2001) возрастная динамика свобод-
ных аминокислот и их корреляция с показателями спермопродукции
(Джарбусынов Б У, Шамкенов Б.И., 1981).
Особая значимость прогноза оплодотворяющей способности спер-
мы человека вытекает из фундаментальных исследований школы ака-
демика Ф И.Фурдуй, согласно которым механизмы саногенеза форми-
руются в процессе гаметогенеза и оплодотворения (Фурдуй Ф.И. и др.,
2000-2005).
Определение аминокислотного состава семенной плазмы позволя-
ет судить не только о причине бесплодия, но и контролировать эффек-
164
тивность лечения, поскольку свободные аминокислоты определяют
метаболизм и функции сперматозоида.
Во влагалищной жидкости обнаружены 13 аминокислот: аланин,
аргинин, аспарагиновая кислота, глицин, гистидин, лейцин, изолейцин,
пролин, серин, таурин, треонин, триптофан и валин (Кира Е.Ф., 2008).
Количественное содержание аминокислот приближается к значениям в
плазме крови, однако концентрация глутаминовой кислоты и цистеина
имеет тенденцию к увеличению.
В настоящее время показано (Аковбян В А., 2004), что хламидии спо-
собны синтезировать в небольших количествах АТФ, гликоген и отдельные
аминокислоты, в частности, триптофан. Более того, процесс превращения
неинфекционной формы хламидий в инфекционную требует в качестве
субстрата в первую очередь триптофана. Это, видимо, и объясняет значи-
тельно повышенное содержание триптофана в крови при пиелонефрите.
Избыточное содержание триптофана влечет повышенный синтез серото-
нина, который образуется путем декарбоксилирования 5-ОН-триптофана
(Березов Т.Т., Коровкин Б Ф., 1998). Кроме того, в процессе метаболизма
анаэробных микроорганизмов образуется ряд веществ, относящихся к
классу летучих аминов (метиламин, диметиламин, триметиламин, фени-
лэтиламин, изобутиламин, путресцин, кадаверин).
Спинномозговая или цереброспинальная жидкость (СМЖ) - это
жидкая биологическая среда организма, циркулирующая в желудочках
головного мозга, ликворопроводящих путях, субарахноидальном про-
странстве головного и спинного мозга. Она выполняет в ЦНС функции
механической защиты, постоянства внутричерепного и осмотического
давления в тканях мозга, поддержания водно-электролитного гомеоста-
за и транспортную функцию в обмене веществ между тканями мозга и
кровью. Желудочковая СМЖ составляет единое целое с субарахнои-
дальной СМЖ, которая почти сплошным слоем окружает весь спинной
мозг, и отделена от нервной ткани только мягкой мозговой оболочкой.
У взрослого человека общий объем СМЖ около 140 мл. Из этого
количества 25-35 мл находится в системе мозговых желудочков, столь-
ко же в поясничном расширении спинномозгового канала, остальная
часть СМЖ - в цистернах головного мозга. Общий объем СМЖ обнов-
ляется каждые 3-4 часа. У человека за сутки секретируется около 500
мл СМЖ Основная часть СМЖ секретируется хориоидными сплете-
ниями, т.е. сосудистыми сплетениями желудочков головного мозга, пе-
реносит ся диализом крови через стенки кровеносных сосудов и эпен-
диму желудочков мозга, которые функционируют как диализирующие
Мембраны.
165
В СМЖ общий белок составляет 0,2 г/л, мочевина 6-15 мг% (1 -2,5
ммоль/л). Общий азот составляет 16-22 мг% или 11,4-15,7 ммоль/л. К
125-му дню жизни плода человека функция системы «кровь - мозг -
СМЖ» достигает почти полной зрелости. В СМЖ новорожденного
азот мочевины составляет 0,07-0,18 г/л, содержание мочевины 2,8-63
ммоль/л.
Состав СМЖ свидетельствует о том, что она является в основном
транссудатом или ультрафильтратом плазмы. Необходимо отметить, что
концентрация небелковых азотистых соединений в СМЖ всегда значи-
тельно ниже, чем в плаценте. Аминокислотный состав спинномозговой
жидкости зависит от возраста и пола (Ferraro Т., Hare 1’., 1985). У людей
старше 40 лет отмечены значительно повышенные уровни свободного
аспартата, глицина, аАМК, валина лейцина, изолейцина, фенилалани-
на и 3-метилгистидина, в то же время значительно снижены уровни
фосфоэтаноламина, серина, уАМК, гомокарнозина, Р-аланина. У муж-
чин по сравнению с женщинами значительно более высокие уровни
свободного тирозина, этаноламина, аргинина и аспартата.
Ferraro Т. и Hare Т. (1985) в своих исследованиях связанных и сво-
бодных аминокислот в С МЖ показали, что их соотношение относи-
тельно низкое. Однако, медиаторные аминокислоты - аспартат, глута-
мат, глицин, уАМК и Р-аланин представлены в основном в свободной
форме.
Таблица №51
Содержание свободных аминокислот
в спинномозговой жидкости человека
мг%, мкмоль/100 мл мкмоль/мл
Аминокислота (Семенов 11.Ф., (Deyl Z. a. oth., (Кричевская
1971) 1986) А А. и др, 1983.)
Аланин 1,33 2,044 0,017
Аргинин 0,60 0,583 0,006
Валин 0,21 0,880 0,013
Гистидин 0,17 1,241 0,003
Глицин 0,17 3,475 0,013
Глутамин 8,95 39.894 0,030
Глутамат 2,179 0,225
Аспартат 0,278 0,007
Изолейцин 0.10 0,312 0,008
Лейцин 0,14 1,122 0,004
Лизин 0,28 2,979 0,014
Метионин 0,04 — 0,003
Тирозин 0,20 0,661 0,006
166
Треонин 0,28 2,453 0,025
Фенилаланин 0,19 0,571 0,0110
Цистин 0,18 0,002
Серин 2,746 0,010
Триптофан 0,113 0,010
Аспарагин 0,428
Цитруллин 0,167
1-Метил гистидин 0,060
Этанолами» 0,113
а-АМК 0,212
Окслизин 4,680
Орнитин 0,574
Аммиак 0,096 - 0,097
Мочевина 7,4-16,0
Остаточный азот 12,0 - 28,0
Азот аминокислот 1,23
Азот мочевины 14 0
Поданным Hedner Th. a.oth. (1983) в спинномозговой жидкости но-
ворожденных разной степени созревания концентрация уАМК варьи-
рует в пределах 8-45 нмоль/мл, что в 20-30 раз превышает ее содержа-
ние у взрослых. Эти авторы показали, что при асфиксии, в отличие от
неонатального сепсиса, происходит увеличением содержания уАМК в
СМЖ.
Возрастная динамика изменения содержания свободных аминокис-
лот представлена в следующей таблице.
Таблица № 52
Референтные значения содержания свободных аминокислот
в СМЖ детей, моль/л, (Nyhan W. a.oth, 2005)
Аминокислота < 3 мес. 3-23 мес. 2- 10 лет > 10 лет
Аспартат <2,7 < 1.0 < 1.0 <2
Глутамат 1 -9 <5.1 < 10.6 1.1 - 13.2
Оксипрояин 0.9-3.9 < 1.6 < L0 < 1,7
Серии 30 - 88 22-61 15-62 -9-41
Аспарагин <27 < 13 <25 <24
а- Л м и н оад и и и I ю ва я < 1.0 < 1.0 < 1.0 < 1.0
I липин 3-26 <12 <13 < ю
Глутамин 525- 1583 386 - 742 377- 1738 361 - 1175
< 1.0 < 1.0 < 1.0 < 1.0
Саркозин
р-Аланин < 1.0 < 1.0 < L0 < 1.0
Таурин 0 18 М I - 8 I -8
Гистидин 8-32 4-25 7-25 7-22
167
1 (итруллин 1-4 <3 1 -2 <2
Аргинин 2-27 7-32 9-31 10-32
Треонин 23 - 104 10-55 8-85 12-64
Аланин 13-50 8-48 5-62 1 - 107
у-АМК < 1.0 < 1.0 <2.2 <3.1
р-Аминомасляная < 1.0 < 1.0 < 1.0 < 1.0
Пролин <3.9 <2.3 < 1.7 <5.9
а-Аминомасляная < 6 <6 1 -11 1 - 11
Тирозин 9-41 5-20 5-32 5-18
Валин 11-31 8- 19 2-37 7-42
Метионин 2-14 1 -7 <9 1-8
Изолейцин 3- 11 3-7 2- 13 3-10
Лейцин „ 7-22 7- 12 8-27 9-32
Гомоцистеин < 1.0 < 1,0 <2.5 <2,1
Фенилаланин 4-13 4-14 <2.5 6-31
Триптофан <5.9 <7.7 0,6 - 4.6 <9.3
Орнитин <25.7 <4,5 <4,7 < 14.2
Лизин 6-38 3-29 9-58 19-60
Свободные аминокислоты в тканях мозга представлены в большем
количестве, чем в плазме и других периферических тканях. Фонд сво-
бодных аминокислот в мозге определяется скоростью их транспорта
через ГЭБ, метаболическими превращениями, включением в белки и
освобождением из них, транспортом аминокислот в СМЖ и другими
процессами. Характерной особенностью аминокислотного фонда моз-
га является его относительное постоянство. Аминокислотный состав
мозга не имеет выраженной видовой специфичности.
Таблица № 53
Сравнительное содержание аминокислот в тканях мозга крысы и
человека, мкМ/г, (Кричевская А.А. и др., 1983)
Аминокислота Мозг
крыса человек
Глутамат 9,1 10,6
N-аиетиласпартат 5,6 5,7
Глутамин 4,2 4,3
уАМК 4,0 2,3
Аспартат 2,2 ? э
Цистатионин 0,2 1,7
Таурин 3,8 1,9
Глицин 1,8 1,3
Аланин 0,5 0.9
Глутатион _ 1,3 0,9
168
Серин 1,2 0,7
Треонин 1,0 0,2
Валин 0,1 0,2
Лизин 0,2 0,1
Лейцин 0,2 0,1
Пролин 0,1 0,1
Аспарагин - 0,1
Метионин 0,1 0,1
Изолейцин 0.05 0,1
Аргинин 0,1 0,1
Цистеин 0,05 0,1
Фенилаланин 0,1 0,1
Тирозин 0,1 0,1
Гистидин 0,1 0.1
Триптофан 0,2 0,05
В настоящее время доказана тканевая специфичность аминокислот-
ного состава мозга по сравнению с плазмой крови и СМЖ, несмотря
на то, что они обе находятся в контакте с клетками мозга. Содержание
аминного азота в мозге почти в 6 раз выше, чем в плазме. В мозге по-
звоночных животных помимо основных аминокислот определяются
еще и уАМК, N-ацез иласпарагиновая кислота, цистатионин, в мозге
холоднокровных животных - N-ацетилгистидин (Tillakaratne N. a.oth.,
1995; Gillman Р. a.oth., 1980: Канунникова Н.П. 1997; Хазипов Р.П. и
др., 1998).
Таблица №54
Содержание аминосоединений в головном мозге человека
(средние данные по целому мозг}, влажная ткань), мг/%,
(Мак-Ильвейн Г., 1962)
А ми носоед и нения Содержание
Аминный азот 38,0 - 42,0
Глутаминовая кислота 120,0-140.0
Глутамин 70.0 - 90,0
уАМК 32,0-35,0
Аспарагиновая кислота 40.0 - 42,0
N-ацетиласпарагиновая кислота 80,0 - 85,0
Треонин 8,0 - 10,0
Прочие аминокислоты (11) 15,0- 17,0
Таурин 63,0- 67,0
Глутатион (общий) 90.0- 100.0
Азот прочих полипептидов 18.0 - 22.0
169
Отдельные аминокислоты в мозге представлены неравномер-
но. Так, 5 аминокислот (глутамат, аспартат, глутамин, уАМК и
N-ацетиласпарагиновая кислота) составляют две трети от общего ко-
личества аминокислот в мозге всех видов животных (Раевский К.С. и
др., 1986, 1997; Кричевская А. А. и др., 1983; Basar Е., Basar-Eroglu С.,
1996 и др.).
Для тканей мозга характерно эмбриональное накопление таурина
и постепенное снижение его концентрации вдвое в постнатальном пе-
риоде, хотя общее его содержание с увеличением массы органа растет.
На этом основании таурин называют «фактором роста мозга» (Quaslel
J.H. a.oth., 1979; Нефедов Л.И., 1989).
Таблица № 55
Содержание некоторых аминокислот в
различных тканях мозга кролика, мг/г белка, (Кричевская А.А.
и др., 1983)
Аминокислота Целый мозг Нейроны Глия Синаптосомы
Таурин 2,06 0,11 0,75 0,61
Аспартат 3,75 0,13 1,33 3,47
Глутамин 9,95 0,16 0,39 0,58
Глутамат 19,33 0,32 2,71 435
Глицин 0,77 0,08 0,36 0,16
Цитрулин 0,36 0,01 0,14 0,03
ГАМК 1,55 0,17 0,74 0,45
Лизин 0,26 0,05 0.28 0.18
Аргинин 0,26 0,07 0,13 0,21
Сумма аминокислот 44.26 1,73 9,84 12,12
Как видно из таблицы, в клеточных элементах тканей мозга, ней-
ронах и глиоцитах содержание аминокислот различается: в нейрональ-
ной фракции оно составляет 4%, а в глиальной - 20% содержания в
целом мозге. Высоким содержанием аминокислот характеризуются
синаптосомы.
Биохимический состав печени подвержен значительным колебани-
ям, зависящим от состава пиши, физиологического состояния организ-
ма и других факторов. По данным СМ. Рапопорг (1966 г) в состав пе-
чени входит 12-24% белков и продуктов их распада. Белки представле-
ны растворимыми и нерастворимыми протеинами. Общее содержание
азота всех азотсодержащих экстрактивных веществ печени составляет
250-300 мг/100 г печени, причем значительная часть этого азота прихо-
дится на долю полипептидов. Так, в печени содержится 50-100 мг/100г
свободных аминокислот в расчете на азот.
170
Формирование фонда свободных аминокислот печени регламенти-
ровано состоянием обмена а-кетокислот, специфических ферментов, а
также уровнем ацетил-коэнзима А (11ефедов Л.И., 1992). Биосинтез и
формирование функционально активного пула таурина в печени зави-
сит от исходного уровня метионина и серина и определяется соотноше-
нием процессов утилизации цистеина в трансаминазной или оксидаз-
ной реакциях. Однонаправленность выявленных коррелятивных связей
таурина с аланином, серином и глицином в печени свидетельствует о
существовании в интактной печени зависимости концентрации таури-
на от процессов глюконеогенеза и межорганного перераспределения
этих аминокислот. Разнонаправленные связи уровней таурина с глута-
миновой, аспарагиновой кислотами и глутамином предполагают мета-
болическую зависимость его концентрации от процессов переамини-
рования.
Нефедов Л.И. (1992) предположил существование механизмов ре-
гуляции аминокислотного пула печени активностью процессов глико-
лиза и глюконеогенеза. Автор выявил выраженную положительную
зависимость содержания таурина от уровня цистеата и отрицательную
от содержания серина и аланина. Здесь также отчетливо видна зависи-
мость уровней аминокислот с разветвленной цепью (валина, лейцина,
изолейцина) от содержания таурина, что предполагает влияние таури-
на на активность глюкозоаланинового цикла, глюконеогенез и утили-
зацию этих аминокислот.
Таким образом, суммарная дисперсия концентраций свободных
аминокислот и их производных в печени определяется влиянием 2
основных факторов: пишевого рациона - на содержание цистеиновой
кислоты, серина, глицина, треонина, и процессов глюконеогенеза - на
содержание лейцина, изолейцина и валина.
Масса жировой ткани у взрослого человека составляет примерно
15 кг. О метаболизме аминокислот в этой ткани в доступной литера-
туре мы не обнаружили практически никакой информации. Известно
только, что она может служить местом депонирования и мобилизации,
а также трансформации аминокислот (Elia М., 1993).
В скелетных мышцах содержание общего азота составляет 3% от
сырого веса ткани, экстрактивного азота - 0.14%, в том числе: карно-
зина - 0,2 -0,3%, карнитина - 0,02 0,05%, ансерина - 0,04 -0,15%, мо-
чевины - 0,04-0,14% от сырого веса. Сумма свободных аминокислот
составляет 0,1-0,7% сырого веса.
171
Таблица № 56
Аминокислотный состав белка
мышечной ткани человека, % от 100 г белка, (Семенов Н.В., 1971)
Аминокислота Актин Миозин
Аланин 6,31 6.94
Аргинин 6,61 7,13
Аспартат 10,90 11,40
Валин 4,92 4,92
Гистидин 2,94 2,32
Глицин 5,02 2,92
Глутамат 14,85 22,80
Изолейцин 7,46 3,50
Лейцин 8,25 10,35
Лизин 7,60 12,40
Метионин 4,47 3,28
Пролин 5,06 2,53
Серин 5,88 4.31
Тирозин 5,80 3,25
Треонин 7,02 4,88
Триптофан 2,04 0,80
Фенилаланин 4,78 4,46
Цистеин 1,34 1,03
Амидный азот, (% от общего азота) 5,54 7,20
Показано (Turinsky J., Long С., 1990), что в быстрых мышцах 57-
81% от общего количества аминокислот составляют гистидин, глу-
тамин, глутаминовая и аспарагиновая кислоты, серин. В медленных
мышцах 32-78% составляют таурин, цитруллин, фосфосерин и орни-
тин.
Важным компонентом мышечной ткани является креатин: 95% его
общего запаса находится здесь в форме фосфокреатина. После отще-
пления фосфата он частично спонтанно циклизуется в креатинин, вы-
водимый почками с мочой. Мышечные белки актин и миозин содержат
остатки метилированного гистидина. При их расщеплении образуется
3-метилгистидин, который дальше не разлагается и тоже выводится с
мочой. Количество его в моче служит мерой деградации мышечных
белков, а также может являться индикатором недостатка азота в орга-
низме (Flia М., 1981).
Кожа, соединительные и опорные ткани. Характерным белком
эпидермиса кожи является кератин. Он же является главной составной
частью ногтей, волос и пера птиц. Состав кератина различных обра-
172
зований неодинаков: кератин кожи содержит меньше цистина (3-5%),
чем кератин волос (15%).
В опорные ткани включают соединительную, сухожильную, хря-
щевую и костную ткани. Основные структурные элементы во всех этих
тканях сходны: все они содержат нерастворимые в воде белковые во-
локна и однородное внеклеточное вещество, а также коллаген и эла-
стин.
Коллаген является главной составной частью рыхлой соединитель-
ной ткани, соединительной ткани органов и сухожилий, но встречается
также в хрящевой и костной тканя х. Коллагеловые волокна являются
поперечно-полосатыми образованиями. Это фибриллярный белок, в
котором 1/3 всех аминокислотных остатков составляет глицин, 1/3 -
пролин и оксипролин, около 1 % - гидроксилизин. Тирозин и метионин
содержатся в очень небольшом количестве, а триптофан отсутствует
(Березов, Коровкин, 1998). В настоящее время известно 19 типов кол-
лагена (Proskop D., kivirikko К., 1995).
Отличительной чертой коллагена является содержание гидрокси-
пролина и гидроксилизина. Коллаген считают малоценным белком.
Ф.Б.Штрауб (1963) указывает, что, несмотря на высокое содержание
в опорной ткани оксипролина и гидроксилизина, в клетках, синтези-
рующих коллаген, свободного оксипролина нет, и делает вывод, что
оксипролин образуется не путем окисления свободного пролина, а в
результате метаболизма коллагена. Это позволяет считать его марке-
ром, отражающим катаболизм данного белка, поскольку именно окси-
пролин в большом количестве присутствует в составе всех типов кол-
лагена (Кадурина, 2000; Кайнова А.С., 1974).
Таблица № 57
Содержание метаболитов коллагена
в плазме крови, мкмоль/л, (Томашев II.Н., 2007)
Метаболиты коллагена Норма
Свободный оксипролин 12,2 ±2,08
Белковосвязанный оксипролин 49,8 ± 8,24
Пептидосвязанный оксипролин 8,6 ± 1,56
Другие авторы (Лукоянова Г.М. и др., 1988) приводят в качестве
нормы у детей содержание оксипролина в плазме крови 65,58 ± 3,81
мкмоль/л.
Жсл гые элас'1 ичныс элементы (волокна) соединительной ткани, су-
хожилий и стенки больших кровеносных сосудов содержат кроме кол-
лагена эластин.
173
Таблица № 58
Аминокислотный состав белков опорных тканей, (%),
(Штрауб Ф.Б., 1963)
Аминокислота Кератин Коллаген Эластин
Аланин 4,14 9,50 6,15
Аргинин 10,40 8,59 1,10
Аспарагиновая кислота 7,20 6,30 0,60
Валин 4,61 3,40 13,80
Глутаминовая кислота 14,10 11,30 3,30
Глицин 6,50 27,20 28,20
Гистидин 1,10 0,74 0,04
Изолейцин + лейцин 11,30 5,60 10,70
Лизин 2,76 4,47 0,50
Гидроксилизин 0,00 1,20 0,00
Метионин 0,70 0,80 0,00
Фенилаланин 3,65 2,50 4,80
Пролин 9,50 15,10 15,60
Г идроксипролин 0,00 14,50 0,00
Серин 10,00 3,37 1,00
Треонин 6,42 2,28 1,10
Триптофан 1,80 0,00 0,00
Тирозин 4,65 1,00 1,40
Цистеин 0,00 0,00 0.00
Цистин 14,10 0,00 0,60
Амидный азот 1,17 0.66 1,73
ВСЕГО: 114,10 118,51 90,62
Исследование экскреции метаболитов азотистого обмена кожей че-
ловека показало (Гурина Е Ю., 2007), что выведение аминокислот че-
рез кожу не зависит от экологических условий. С другой стороны, вы-
явлена зависимость экскреции мочевины через кожу от возраста, пола,
физической нагрузки, а также от экологических условий.
Меланопротеины волос человека содержат 17 протеиногенных
аминокислот: аланин, аргинин, аспарагиновая кислота, цистеин, глута-
миновая кислота, глипин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метио-
нин, фенилаланин, пролин, серин, треонин, тирозин, валин (Wieviora
A., Buszman Е., 1991).
174
Таблица №59
Содержание аминокислот в костных тканях человека,
г/100 г белка, (Ньюман И., Ньюман Н., 1961)
Аминокислота Коллаген компактной кости Бедренная кость Зубная ткань
коллаген оссеомукоид эмаль дентин
Аланин 8,70 10,90 3,70 6,90 8,50
Аргинин 7,90 8,80 3,87 12,80 8,30
Аспартат 5,80 6,70 9.66 3,10 6.60
Валин 2,52 2,97 4,50 4,00 2.60
Гистидин 0,85 0,96 2,65 0,90 0,63
Глицин 19,60 25,80 2,65 5,20 19,10
Глутамат 10,00 11,40 11,67 3,60 10,50
Изолейцин 1,62 1,88 3,65 2,60 -4-
Лейцин — 3,60 7,27 7,80
Лизин 3,86 4,40 4,26 3,60 3,00
Метионин 0,74 0,84 1,09 1,50 0,64
Пролин 12,90 15,30 4,24 8,30 10,00
Серин 3,37 4,06 3,61 8,20 2,80
Тирозин 0,77 0,86 1,98 2,80 1,00
Треонин 2,00 2,35 4,13 9,10 2,10
Триптофан 0,00 — •в 0,01
Фенилаланин 2,22 2,49 2,86 83 4"
I (истин 0,00 0,00 1,13 0,70 0,10
Гидроксилизин 0,55 0,62 0,00 - 1,10
Гидроксипролин 12,20 14,10 0,00 4,10 14,00
Амидный азот 0,56 0.56 1,07 3,70
Обший азот 18,45 18,45 11,03
Г - общий лейцин, изолейцин, фенилаланин — 8,20 г/100 г белка
Установлено влияние пола и возраста на содержание триптофана в
волосах (Allegri G., Costa С., Biasiolo М. a.oth., 1990). В волосах муж-
чин триптофан значительно выше, чем женшин. Также выявлена за-
висимость уровня триптофана от цвета волос: чем волосы темнее, тем
уровень триптофана выше.
В слизистой оболочке 12-перстной кишки человека содержание
свободных аминокислот составляет 16.2 ммоль/кг массы биоктата. 65%
от всех свободных аминокислот составляет таурин, глутамат, аспартат
(Ah Iman В. a.oth., 1993).
Таким образом, аминокислотный фонд в разных тканях отличается
органной и тканевой специфичностью.
173
7. КЛИНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ АМИНОКИСЛОТНОГО
АНАЛИЗА
Создание аналитических анализаторов аминокислот означало нс
только переворот в исследованиях биохимии белков и аминокислот, но
и существенное улучшение диагностики врожденных метаболических
расстройств аминокислот. Более того, появилась возможность уточ-
нять критерии контроля диетического лечения и расширить возможно-
сти генетической профилактики. Была уточнена не только диагностика
уже известных патологии, но и определены новые, до этого времени
неизвестные метаболические синдромы (Lasai L., 2007; Вельтищев,
Бачков, 1992; Берман, Воган, 1987; Гианек Й., 1978; Гречанина, 2004;
Dumbrava V., 2003 и др.).
Анализ аминокислот в настоящее время широко используется в
клинической и экспериментальной медицине:
- Селективный метаболический скрининг (плазма).
- Гипераммониемия (плазма и моча).
- Подозрение на аминоацидопатию (плазма).
- Подозрение на расстройства энергетического метаболизма
(плазма).
- Почечные патологии - нефролитиазис, синдром Фанкони и др.
(плазма и СМЖ).
- Эпилептическая энцефалопатия (плазма и СМЖ).
- Контроль белковой ограничивающей диеты (плазма).
Для быстрой индикации некоторых патологий используются скри-
нинговые экспресс-тесты, позволяющие выявить некоторые наслед-
ственные или приобретенные нарушения обмена веществ. Сюда отно-
сятся (В.В.Меньшиков. 1987):
проба с бромфеноловым синим на обнаружение белка в моче;
- проба на гипераминоацидурию с нингидрином в моче;
проба на обнаружение цистина и гомоцистина с азидом натрия
и йодом в моче;
- проба на обнаружение пролина, триптофана и других аминокис-
лот изатином в моче:
- экспресс-проба на фенилкетонурию;
- проба с нитропруссидом на обнаружение серосодержащих ами-
нокислот в моче.
Все эти пробы основаны на появлении тех или иных цветных ре-
акций, чувствительность реакций невелика (0.1-0.6 мг/мл физиологи-
ческой жидкос ти). При этом возможны ложноположительные реакции.
176
Ниже приводим обнаруженные с помощью последнего теста амино-
кислоты и возможные патологии.
Таблица № 60
Возможные патологии обмена, при которых наблюдаются
ложноположительные реакции аминокислот
(Zschocke J., Hoffmann G., 2004)
Серосодержащие аминокислоты и возможные ложноположительные реакции Возможная патология / происхождение
Цистин Цистинурия, гипераммониемия, генерализованная гнпсрам и ноацидурия
Гомоцистин Классическая гомоцистинурия, недостаточности кобаламина различного происхождения, цистатионинурия (бактериальные инфекции в мочеполовых путях)
Глутатион Недостаточ ность у-глутам ил ьной трансаминазы
Лекарства N-ацетилцистеин, пеницилламин, каптоприл, ампициллин и др.
Для обнаружения патологического увеличения некоторых амино-
кислот в плазме или моче используют методы бумажной хроматогра-
фии, тонкослойной хроматографии и т.д. Эти методы просты и наи-
более дешевы, аппаратура несложная. Они относятся к качественным
или полуколичественным анализам, мало чувствительны и не могут
быть использованы для точного измерения концентраций аминокис-
лот. Так, анализ аминокислоте использованием хроматографии на пла-
стинах не позволяет категорически исключить существование досто-
верной аминоацидопатии (например: гомоцистинурии). Очевидность
обнаруженной аномалии не дает возможность поставить диагноз: он
может быть подтвержден только измерением аминокислот колоночной
хроматографией.
Поэтому принято считать (Zschocke J., HofTmann G., 2004), что
анализ аминокислот лучше всего осуществляется с помощью ионооб-
менной хроматографии, хотя индивидуальные аминокислоты хорошо
определяются и тандемной масс-спектрометрией. Количественный
анализ мочи с помощью тонкослойной хроматографии, электрофореза
и т.д. в современной практической метаболической медицине исполь-
зуется крайне редко.
177
В медицинской практике количественное исследование аминокис-
лот в биологических жидкостях имеет еще не до конца оцененное зна-
чение. Анализ аминокислот является решающим диагнос т ическим ис-
следованием в случаях:
- диагностики наследственных метаболических болезней амино-
кислот у новорожденных и у психически отсталых детей;
- в предродовой диагностике наследственных метаболических
расстройств;
- в добрачной диагностике гетерозиготов наследственных метабо-
лических патологий обмена аминокислот;
- при определении транспортных расстройств метаболизма ами-
нокислот (клиренс).
Анализ аминокислот является дополнительным исследованием:
- при определении степени облучения, недостаточного питания
организма, при исследовании эффективности парентерального введе-
ния смесей аминокислот;
- при диагностике патологий беременности, гипотрофии плода;
- для пренатальной диагностики и профилактики гипогалактии;
- при вторичной гипераминоацидурии (патологии, токсическое
повреждение печени, почек, недостаток витаминов).
Для диагностических целей используют определение аминокис-
лот в поте, сперме, слюне, материнском молоке, слезах, гомогенатах
тканей, в транссудатах, в суставной жидкости, желудочном или дуо-
денальном соке. Однако самым распространенным и часто используе-
мым материалом остается кровь и моча.
Особенности аминограмм плазмы крови, мочи и других биологиче-
ских жидкостней могут иметь самостоятельное или вспомогательное
диагностическое значение. Так. повышенный уровень концентрации
аминокислоты в плазме крови (аминоацидемия) является выражением
нарушения обмена аминокислот вследствие наследственных энзимо-
патий или поражения дезаминирующей функции печени. В большин-
стве случаев аминоацидемия сопровождается поражением ЦНС. Этот
анализ в этой ситуации особенно показателен, так как нередко патоло-
гии обмена аминокислот у детей ошибочно трактуют как последствия
внутричерепной травмы.
Измерение концентраций аминокислот также помогает уточнить
диагноз различных ферментопатий, так как известно, что при избы-
точном количестве некоторых аминокислот они могут оказывать по-
давляющее воздействие на сопряженные с ними ферменты.
Диагностика рано выявляющихся прогрессирующих энцефалопа-
178
тий в основном базируется на количественном определении нейропе-
редатчиков, включая глутаминовую кислоту, глицин и уАМК, или их
метаболитов в СМЖ, а также метаболитов биогенных аминов и пте-
ринов (Zschocke J., Hoffmann, 2004), поскольку в основе ряда лежат
нарушения нейропередачи.
Повышенное выведение с мочой одной или нескольких аминокис-
лот (аминоацидурия) или промежуточного продукта аминокислотного
обмена, в норме не содержащегося в моче, относится к группе биохи-
мических от клонений, которые с помощью аминокислотного анализа
могут быть установлены задолго до появления клинических симпто-
мов болезни. В одних случаях аминоацидурия является важнейшим ла-
бораторным показателем для постановки диагноза, в других - лишь до-
полняет основной биохимический синдром болезни. В основе развития
аминоацидурий лежат нарушения межуточного обмена или транспорта
аминокислот на уровне клеточных мембран почечных канальцев.
Количественные значения спектров аминокислот крови, мочи и
других физиологических жидкостей и тканей отражены в соответству-
ющей главе нашей монографии.
Для диагностических целей оказался важным не только анализ
спектра аминокислот в биологических жидкостях, но и соотношения
как отдельных аминокислот, так и их функциональны < групп в спек-
тре.
С помощью нагрузочных испытаний аминокислотами косвенно
определяется ферментная активность, что дает возможность не толь-
ко дифференцировать различные варианты заболеваний пациентов, но,
прежде всего, осуществлять генетическую профилактику, заключаю-
щуюся в нахождении носителей наследственных заболеваний (гетеро-
зиготов). Данный метод предпочтителен по сравнению с генетическим
анализом, поскольку является более простым, доступным и дешевым.
Диагностика врожденных нарушений метаболизма поддерживает-
ся специальными государственными программами во многих развитых
странах. 1ак, во Франции более 20 лет 24 лаборатории специализиру-
ются на диагностике аминоацидопатий, органических ацидурий, де-
фектов цикла синтеза мочевины, углеводных и липидных нарушений
(Olney J., 1992; Nuoffeer J.a.oth., 1999; Parvy Ph. A.oth, 1993)
Недавно (Associated Press от 26 август a 2004 г.) PDA утвердило про-
ведение обязательного анализа крови на содержание аминокислот у
новорожденных в каждом штате США. В сообщении подчеркивается,
чго применение анализа аминокислот позволяет выявить нарушения
белкового и жирового обмена очень информативно для ранней диагно-
179
стики мышечных и жировых дистрофий, быстро приводящих к инва-
лидности (Brosnan J., 1992).
В России действует Федеральный Центр наследственной патологии
у детей при Московском НИИ педиатрии. Число обращений в Центр со-
ставляет в среднем 2000 больных в год, диагноз наследственного забо-
левания установлен в 43,1% случаев. Кроме того, с 1993 года в Москве
зарегистрирован медицинский центр «Примавэра медика», закрытое
акционерное общество, лицензированное правительством Москвы, в
задачи которого входят научное исследование патологий метаболизма,
диагностика врожденных аминоацидопатий и лечение методом мета-
болической терапии.
Важным вкладом в практику медико-генетического консультиро-
вания в последние годы стал метод диагностики наследственных за-
болеваний при амниоцентезе. Исследования амниотической жидкости
позволяют диагностировать около 60 наследственных нарушений об-
мена в сроки, когда при необходимости можно прервать беременность
(NuoflerJ. A.oth., 1999).
7. /. Клиническое значение определения аминного азота и
свободных аминокислот
Изменение содержания аминного азота в сыворотке и моче может
служить одним из показателей превалирования катаболических или
анаболических процессов в организме, сопровождающих патологиче-
ские состояния. Усиление распада белков имеет место при тиреотокси-
козе (гипертиреоз), избыточном действии стероидных гормонов коры
надпочечников, при дефиците инсулина в случае некомпенсированного
сахарного диабета, при дефиците гормонов анаболического действия
(СТГ, половых), при повреждениях тканей (травмы, воспаления, ише-
мия, дегенерация и др.) и, наконец, при общей интоксикации (в част-
ности, инфекционной).
При гипоксии клеток печени в составе остаточного азота увеличи-
вается концентрация азота аминокислот, а продукция азота мочевины
снижена — имеет место продукционная азотемия, которая возникает
и при патологиях, сопровождающихся массовым распадом белков в
организме. В этих условиях дезаминирование аминокислот и моче-
винообразование в печени относительно недостаточны, и содержание
остаточного азота крови будет увеличиваться за счет азота свободных
аминокислот.
Содержание остаточного азота увеличивается и при нарушении вы-
делительной функции почек. По в этих условиях гиперазотемия про-
180
исходи! главным образом за счет увеличения в крови концентрации
мочевины - возникает ретенционная гиперазотемия. Ее клинической
формой является уремия.
1 иперазотемии могут иметь и смешанный генез при одновремен-
ной недостаточности функции печени и почек и усиленном распаде
белков.
Аминоацидемия (гипераминоацидемия) - это повышенное содержа-
ние в сыворотке крови аминокислот. Основной причиной аминоациде-
мии является нарушение обмена аминокислот вследствие наследствен-
ных энзимопатий или приобретенные поражения дезаминирующей
функции печени, а также вследствие нарушения транспортной функ-
ции мембран. Полученные данные позволили предположить суще-
ствование связи между повышением уровня свободных аминокислот
и деструктивно-дистрофическими процессами в печени, снижением
интенсивности синтеза белка гепатоцитами и нарушением деятельно-
сти ферментных систем в обмене аминокислот (Гречанина Е.Я., 2004;
Западнюк В.И. и др., 1982).
Предлагается (Тарханова А.Э. и др., 2008) использовать иссле-
дование аминокислотного спектра сыворотки крови беременных для
доклинической и дофункциональной диагностики развития гипокси-
ческого состояния плода и синдрома задержки внутриутробного раз-
вития. Компенсаторно-приспособительные резервы организма мате-
ри и плода реализуются через процессы метаболизма, определющие
исход беременности. Для профилактики задержки внутриутробного
развития плода первостепенное значение имеет раннее начало кор-
рекции гипоксических сдвигов и метаболических нарушений. В спо-
собе прогнозирования развития внут риутробной гипоксии плода в ве-
нозной крови беременной определяют фонд свободных аминокислот.
При установлении гипераминоацидемии рассчитывают коэффициент
отношения незаменимые /заменимые аминокислоты. При величине
коэффициента 0.5 и менее прогнозируют развитие внутриутробной
гипоксии в системе мать-плацента-плод на фоне метаболических на-
рушений беременной. Исследование крови проводят в третьем три-
местре беременности и перед родами. Новизна заявляемого способа
заключается в том. что. как уже было сказано, в большинстве слу чаев
аминоацидсмия сопровождается поражением ЦНС, и тогда нередко
наследственную патологию обмена аминокислот у детей ошибочно
трактуют как последствия внутричерепной родовой травмы. Высо-
кий уровень некоторых аминокислот (в частности, оксипролина и ти-
181
розина) отражает глубину деструктивных процессов в соединитель-
ных тканях при коллагенозах и других аутоиммунных патологиях.
Аминоацидемия обнаруживается при инфекционных заболеваниях,
гемолитических анемиях, а также других патологических состояниях,
которые сопровождаются 1'епатомегалией.
При пониженной выделительной способности почек содержание
аминокислот в крови увеличивается совместно с остальными фракция-
ми остаточного азота.
Недостаточность энзимов, включенных в обмен аминокислот, ча-
сто влечет накопление токсических веществ и соответствующее по-
вреждение органов; мозг, печень и почки наиболее уязвимы. Острые
симптомы часто ассоциированы с катаболическими процессами, кото-
рые характеризуются разрушением эндогенных белков и высвобожде-
нием больших количеств аминокислот. Большинство аминоацидопатий
вызвано недостатком цитозольных энзимов и выявляются по анализу
аминокислот в плазме и моче. Классические органические ацидурии
вызваны недостаточностью митохондриальных энзимов и также диа-
гностируются анализом крови и мочи не только на содержание органи-
ческих кислот, но и аминокислот (Zschocke J., Hoffmann G., 2004).
Таблица № 61
Аминоацидопатии с характерными аномалиями
профиля аминокислот в плазме и в моче (Kamoun Р. a.oth,, 1991)
Л миноа тионат им (эи шмодефтшт) Ано.мадни амннокнелот Основные клинические признаки
плазма моча
Аномалии цикла мочевины: Гипераргннинемия (аргиназа) Повышается аргинин иногда повышается цистин, лизин, орнитин Замедление умственного развития с судорожным параличом конечностей
— Аргинн нянтарная ацидурия (аргинннсукцинатдиаза) Повышается цитрулли аланин. Понижается аргинин и, глутамт+глутамин. лизин Гипераммон иемическая кома (неонатальные формы) Дистресс неонатальный тип IVa, эпизодические летаргии с рвотами.
Цитруллинсмия (аргнин нсу ki шнатси нтстаза) Повышается цитруллин Изменяемо повышается глутамт^глутамин, аланин.лизин * Понижается I аргинин, цнтрулин ‘ Отвращение к мясным продуктам психиатрической формы Умственная отсталость
Тройной синдром Н: гипераммониемия, гиперорннти немия, гомоиитруллит рия (транспорт От) через митохондриальную мембрану. Повышаете Изменяемо повышает! аланин. я орнитин, :я глутамт+глутамин, лизин Анормальное присутствует гомоцистеин, иногда повышается цистин, аргинин Дистресс неонатальный тип IVa, гипераммониемия, перемежающаяся с психомоторной задержкой.
182
Аномалии метабола зми аминокис ют c разветвленной цепью: Лейциноз (дегидрогеназа) кетокислот с разветвленной цепью. Повышается валин. лейцин Присутствует алло-нзолейцин Дистресс неонатальный тип 1 Умственная отсталость с эпизодическими летар< иями и рвотами (формы перемежающиеся и промежуточные), поздняя ацидокетозная кома.
Аномалии метйбаш ша серосодержащих аминокислот: Гомоцистинурия (цист «гиоиин-Р-син гст аза) Повышается юмоцистин Увеличивается метионин (иногда нормальный) Присутствует (Cys-Hcy) Падает цистин Очень изменчиво вывих хрусталика, близорукость, остеопороз и деформации костей, умственная отсталость и психические нарушения, сосудистые тромбозы, дистония.
Гомоцистинурия (N'-метилен тетрагидрофолэт редуктаза)» (N'-метилен TCTpai идрофплатгомост еин метил трансфераза) Повышается том о ни с тин Понижается метионин (иногда нормальный) Присутству ст (Cys-1 icy) Падает цистин Изменчиво" мегалобластическая анемия, умственная отсталость, судороги.
Дефицит сульфи гоксидазы (сульфитоксидаза) Анормальное присутствие сульфо цисте ина Падает цистин 11овышается таурин — Вывих хрусталика, психомоторная задержка, судороги и многочисленные другие нейрологические синдромы Дистресс неонатальный inn 1V6
Другие эн шмопатии: Гиперглниинс.мия без цетозз (растепление глицина) Повышается глутамат Всегда связано с повышением глицина в спинномозговой жидкости Дистресс кеонаталып ш тип IV6 или умственная отсталость и судороги
Тирозином ня тип !!• (1 црозинаминотрансфсраза) Повышается тирозин Эрозия роговины Ладонноподошвенный кератоз
Аспартилглюкозамниурия (ас и ар 1 ил । люкоза м и ни лаза) Отсутствие или анормальное присутствие 2-аистам идо-1 -L-acnap г амидо-1. 2-дидезоксн D-глюкоза Психомоторная задержка и скедстные дисплазии
Гиперорнитинемия (орни I икаминотранс4>ер*эза) Повышается орнитин * Повышается орни тин. J иногда повышается J Цистин, лизин и i аргинин 1 Пигментарная рстннопагвя
Транспортные аномалии: Семейная непереносимость п|ютеипов с лизшприей Понижение лизина. ; Повышение лизина, орнитина, аргинина. J изменчивое изменчивое J повышение повышение * орнитина, аргинина глутамата-глутамина, ; цистина, цитруллина, аланина, (лицина гомоцистеина цитруллина ; г (утамата^!лутамина 1 Замедленный рост. рвота, диарея остеопороз, нейропекия, интерстициальная пневмопатня, нефропатия
183
Цистинурмя* Гомо! «зиготная форма Гетерозиготная форма тип III или 111 Огсутствие или понижение цистина, орнитина, лизина, аргинина Отсутствие лизина Повышение цисгина, орнитина, лизина, аргинина Повышение цистина и лизина Мочекаменная болезнь Асимптоматичсская или мочекаменная болезнь для гетерозиготных соединений.
Цнстннозы (расстройства лизосомального транспорта цистеина) Отсутствие или профиль, наблюдаемый при почечной недостаточности Повышение интралейкоцнтарного цистина Тубулопатия (патология почечных канальцев), почечная недостаточность
* Энзимопатии, которые могут быть вызваны переходными аномалиями созрева-
ния энзимов или транспортных протеинов.
* Другие энзимопатии или аномалии транспорта, которые редки и для кото-
рых не существует клинических определений: гипервсиинемия. гиперметионинемия,
Р-меркаптолактат-цистеин-дисульфидурия. цистатионинемия, гиперлизинемия,
интолерантсностъ (непереносимость) лизина, сахаропинурия, ацидурия а-амино- и
а-кетоадипиновая, треонинемия, гипер-Р-аланинемия, триптофанемия, саркозинемия.
гистидинемия, глутатионурия. гидроксикинуренинурия. хокинсинурия, гистидинурия.
гиперчизинурия. гиперцистинурия, иминогчицинурия, гипераминоацидурия дикарбокси-
липовая, ацидурия р-аминоизамасляной кислоты. гипераминоацидурия двухосновных
аминокислот.
Подробно нарушения обмена отдельных аминокислот, ведущих к
аминоацидемиям, будут рассмотрено ниже, в отдельной главе.
Аминоацидурия или гипераминоацидурия — повышенное выведение
с мочой аминокислот. В основе развития аминоацидурии лежат нару-
шения межуточного обмена или транспорта аминокислот на уровне
клеточных мембран почечных канальцев.
Различают несколько вариантов аминоацидурий в связи с разными
системами реабсорбции аминокислот.
Таблица № 62
Типы систем реабсорбции аминокислот и
варианты аминоацидурий (Наточин Ю.В., 1982)
Аминоацидурия Г рунца аминокислот Названия аминокислот
Аминоацидурия Кислые А К Аспартат Глутамат
Изолированная цистинурия Нейтральные АК Цистин Цистеин
Иминоацидурия Пролин Оксипролин Глицин
Глицинурия Глицин
Болезнь Хартнупа Алании Гистидин Изолейцин
184
Лейцин Треонин Валин Глутамин Аспарагин
Классическая цистинурия Основные АК Аргинин Лизин Орнитин
Отмечают несколько форм аминоацидурий:
- Предпочечная или перегрузочная аминоацидурия возникает
при повышении количества аминокислот в плазме вследствие дефекта
в энзимах обмена аминокислот, либо как вторичное явление при забо-
леваниях, повреждающих дезаминирующую функцию печени. К ним
относятся фенилкетонурия, гистидинурия, лейциноз, глицинемия го-
моцистеинурия, аргининянтарная ацидурия, [3-оксиизомасляная аци-
дурия.
- Почечные ацидурии, которые не сопровождаются увеличением
концентрации аминокислот в крови. В результате затрудненной реаб-
сорбции почечными канальцами одной или нескольких аминокислот,
обнаруживается их избыточное выделение с мочой. Возникают при не-
достаточности транспортных ферментативных систем. Сюда относят
физиологическую неспецифическую аминоацидурию у новорожден-
ных, у которых имеется задержка созревания аминокислотных транс-
портных систем почек. Описано 4 группы ферментативных систем для
активного транспорта аминокислот. При поражении первой группы,
обеспечивающей реабсорбцию нейтральных монокарбоновых амино-
кислот возникает болезнь Хартнупа. При поражении второй органо-
специфической транспортной системы (перенос орыитина, аргинина,
лизина) возникает цистинурия. При поражении третьей ферментатив-
ной системы транспорта кислых дикарбоновых аминокислот (аспа-
рагиновая и глутаминовая) наследственные заболевания неизвестны.
При поражении четвертой иминоглициновой ферментативной системы
переноса пролина, оксипролина, глицина наблюдается повышенное
выделение с мочой этих 3 аминокислот и может возникать глицинурия
или семейная почечная пролинурия.
Смешанная аминоацидурия перегрузочного почечного генеза.
Она характеризуется повышенным выведением не только той амино-
кислоты, концентрация которой в плазме высока, но и других ами-
нокислот, имеющих общую с ней транспортную систему, вследствие
185
перегрузки этой транспортной системы. Примерами этого вида аци-
дурии являются пролинемия - с повышенным выведением оксипроли-
на и глицина, цитруллинурия - повышенное выведение цитруллина, а
также аланина, аспарагина, гистидина, серина, глицина, концентрация
которых в плазме при этом остается нормальной.
- Вторичные почечные ацидурии, которые возникают вследствие
токсического действия на проксимальную часть нефрона различных
веществ (свинец, фосфор, уран, кадмий, медь, щавелевая и яблочная
кислоты) и вызваны нарушениями почечных функций. Подобные же
изменения отмечаются при витаминной недостаточности, рахите, не-
фротическом синдроме, синдроме Гони-Дебре-Фанкони, синдроме Лоу,
цистинозе, галактоземии, фруктоземии, гликогенезе. Аминоацидурия
при этих патологиях неспецифична и поэтому имеет второстепенное
значение для диагностики основного заболевания, но может служить
критерием оценки успешности лечения.
Таблица № 63
Виды аминоацидурий и относящиеся к ним патологии обмена
(Гречанина Е.А., 2004)
Предпочечная ___ Почечная Смешанная Вторичная
Фенилкетонурия Гистидинемия Лейпиноз Глнцинемия Гомоцистинурия Аргининянтарная ацидурия р-оксиизомасляная анидурия Болезнь Хартнупа Цистинурия Семейная почечная пролинурия Глицинурия Пролинемия Цитруллинурия Болезнь Вильсона- Коновалова Витаминная недоел аточ ность Рахит Нефротический синдром Синдром Лоу Цистиноз Галактоземия Фруктозам ня 1 ликогеиоз
Медиатором в транспорте аминокислот является витамин В,. Уве-
личение экскреции аминокислот почками может быть вызвано:
наследственным или приобретенным нарушением одной или не-
скольких систем транспорта аминокислот;
- отсутствием или низкой активностью ферментов катаболизма
ряда аминокислот.
186
Гипсраминоацидурия встречается и при заболеваниях паренхимы
печени, что связано с нарушением в печени процессов дезаминирова-
ния и переаминирования. а также в связи с деструкцией гепатоцитов.
Концентрация аминокислот в моче повышается при тяжелых инфек-
ционных заболеваниях, злокачественных новообразованиях, тяжелых
травмах, миопатии, гипертиреозе, при лечении кортизоном, АКТГ и
других состояниях.
С другой стороны, Гречанина Е.Я. (2004) наблюдала генерализо-
ванную ацидурию у здоровых новорожденных и у беременных, при
цист инозе, тирозинозе, галактоземии, непереносимости фруктозы,
лактозы, при хромосомных болезнях, хромосомном полиморфизме,
который сопровождался фенотипическими изменениями. Эту группу
нарушений автор относила к вторичным ацидуриям.
1 снсрализованиая гипераминоацидурия отмечается и при ряде оли-
гофрений. Ее сочетание с увеличением экскреции индикана и 3-окси-
индолуксусной кислоты наблюдается при болезни Хартнупа; с умень-
шением содержания церулоплазмина в крови и его способности свя-
зывать медь - при болезни Вильсона; с глюкозурией и фосфатурией
- при синдроме де Топи-Дебре-Фанкони. Гипераминоацидурия при по-
вышенной кислотности мочи и нормальном содержании аминокислот
в плазме характерна для синдрома Лоу
В медицине термин гипераминоацидурия также применяется при
одновременном увеличении содержания аминокислот в крови и моче.
Синдром Фанкони или аминовый диабет. Для этого заболевания
характерно сочетание усиленного выведения аминокислот (количество
аминоазота в моче увеличено в 30-40 раз) с гиперфосфатурией и псев-
дорахитическими изменениями костей. Наблюдается также почечная
глюкозурия. Выявлено, что при синдроме Фанкони нарушена почечная
реабсорбция аминокислот. Кроме того, в крови и моче в повышенных
количествах обнаружена свободная аАМК.
Де Тони-Дебре Фанкони синдром или глюкозам иновый фосфоди-
абет. Это наследственное заболевание, связанное с нарушением про-
цессов реабсорбции глюкозы, аминокислот, фосфора и бикарбонатов в
почечных канальцах.
Клинически заболевание проявляется с 6 месяцев. Ребенок вялый,
отказывается от еды. худой, иногда появляется рвота. Гиперрефлексия,
в дальнейшем - полидипсия, полиурия, гипотония. Характерны рахи-
топодобные изменения костной системы. У таких больных часты оти-
ты, пневмонии. Потеря аминокислот приводит к дистрофии, замедле-
нию роста. Развивается метаболический ацидоз, мышечная гипотония.
В моче - массивная аминоацидурия При этом содержание фосфора,
калия, сахара и азота аминокислот в крови снижено.
187
Гtnamo-церебральный синдром или болезнь Вильсона-Коновалова
или псевдосклероз Вестфаля. 3tq комплекс симптомов, характе-
ризующихся нарушением функции печени в сочетании с нервно-
психическими расстройствами (экстрапирамидные нарушения, невро-
тические состояния). Данный синдром наблюдается при хронических
прогрессирующих заболеваниях печени. Это наследственное заболева-
ние характеризуется сочетанием цирроза печени с дистрофическими
процессами в головном мозге Симптомами являются мышечная ри-
гидность, дисфагия, аффективные вспышки. Признаки поражения пи-
рамидных путей отсутствуют. Основную роль в патогенезе синдрома
играют генетически обусловленные нарушения обмена белков и меди.
При этом синдроме имеют место гипераминоацидурия и гипопротеи-
немия.
Плазма или моча — это биологические жидкости, наиболее часто
используемые для диагностики ацидопат ий, но иногда необходимо из-
мерять аминокислоты и в других физиологических жидкостях и тка-
нях:
- в спинномозговой жидкости: для диагностики гиперглицинемии
без ацидокетоза; гиперглицинрахии - увеличение глицина в спинно-
мозговой жидкости со значительным подъемом содержания глицина в
плазме;
в лейкоцитах: измерение внутриклеточного цистина для диагно-
стики цистинозов;
- в амниотической жидкости: для диагностики пренатальных и
некоторых других ацидопатий: цитруллинемии, аргининянтарной аци-
дурии и дефицита сульфитоксидазы;
- в плевральной, абдоминальной и перикардиальной жидкости
для дифференцировки патологий органов дыхания.
Нужно отметить, что определение аминокислот одновременно в
плазме и моче позволяет исключить многочисленные ошибки в интер-
претации осадков и отделении примененных медикаментов, сильно за-
трудняющих анализ аминокислот в моче (Kamoun Р. a.oth. 1991, 1991).
В настоящее время известно большое количество заболеваний, в
основе которых лежит нарушение обмена отдельных аминокислот
врожденного или наследственного характера, о которых будет подроб-
но изложено ниже.
7.2. Индексы соотношений аминокислот в плазмы крови
В последнее время продолжает увеличиваться число больных с па-
тологиями, в генезе которых нарушениям обмена аминокислот отво-
188
дится ведущее место. Для целей диагностики служа! так называемые
вспомогательные индексы: Фишера, Р, С и др.
Критерием функционального состояния печени служит индекс
Фишера, определяемый как молярное отношение суммы концентра-
ций аминокислот с разветвленной цепью (валин, лейцин, изолейцин)
к сумме концентраций ароматических аминокислот (тирозин, фенила-
ланин, триптофан). В принятой в литературе норме (Жадкевич ММ. и
др., 1989, Dumbrava V.T., 2003; Lisii L., 2007) индекс Фишера должен
находится в диапазоне 3,0-4,0. Однако, в условиях Молдовы согласно
нашим исследованиям этот коэффициент у доноров с отсутствием кли-
нических признаков патологий печени несколько ниже и составляет
2,85±0,35, что принято нами за региональную норму
В нашей лаборатории было проведено исследование спектра сво-
бодных аминокислот плазмы крови методом ионообменной хромато-
графии у 24 больных с диагнозом печеночной энцефалопатии. Как по-
казали эксперименты, у этих больных индекс Фишера был значительно
(1,7 раза) ниже контрольной группы и составлял 1,67±0,37 (Condratchi
L., 2009).
11овышение содержания ароматических аминокислот при хрониче-
ских заболеваниях печени объясняется уменьшением распада этих ами-
нокислот вследствие снижения ключевых ферментов, участвующих в
этом процессе. Так как при заболеваниях печени снижается ферментная
активность гепатоцитов, ароматические аминокислоты накапливаются
в крови. С другой стороны, известно, что ароматические и аминокис-
лоты с разветвленной цепью конкурируют за одну и ту же транспорт-
ную систему. Вследствие этого, проникновение ароматических амино-
кислот в клетки головного мозга повышается. Кроме toi о, наблюдается
повышение уровня аммиака в крови, что приводит к проникновению
его через ГЭБ в клетки мозга, снижая активность каналов хлора на
мембране нейрона, вызывая гипоэнергетическое состояние ЦНС. Фе-
нилаланин, который имеет максимальный индекс поглощения мозгом
(55%), напрямую тормозит акт ивность тирозин-3-монооксигеназы, что
ведет к образованию «ложных>> нейротрансмиттеров, структурно сход-
ных с катехоламинами, но существенно менее акт ивных. В этих усло-
виях ферментные системы клеток мозга оказываются не в состоянии
обеспечивать нормальный синтез катехоламинов. Это вызывает целый
комплекс нервно-психических нарушений.
1 аким образом, изменения метаболизма аминокислот и обезврежи-
вания аммиака при хронических болезнях печени являются важным
фактором возникновения печеночной энцефалопатии, а индекс Фи-
189
шера может служить достоверным показателем синдрома печеночной
энцефалопатии при циррозе печени и других ее патологиях. Этот ин-
декс не зависит от этиологии заболевания, на него не влияет диета. Его
величина зависит лишь от того, какое количество аминокислот было
устранено из плазмы печенью, что соответствует степени повреждения
печени (Жадкевич М.М. и др., 1989).
С помощью индекса С (Кроуф М. и др., 1987) оценивают септи-
ческие состояния. Индекс С определяют как соотношение молярных
концентраций фенилаланина и метионина. При воспалительных про-
цессах этот индекс увеличивается (> 4,0) в связи с ростом концентра-
ции фенилаланина, что позволяет диагностировать их до проявления
клинических признаков
Индекс Р (Кроуф М. и др., 1987) определяется как соотношение
уровня глутамина к сумме концентрации аминокислот с разветвленной
цепью (в молярных величинах). Этот показатель позволяет оценить
степень повреждения панкреатиса при остром его воспалении. При по-
вреждении поджелудочной железы на второй неделе заболевания ин-
декс Р достигает значений от 6 до 20.
7.3. Клиническое значение определения мочевины и аммиака
Определение концентрации конечных продуктов азотистого обме-
на нашло широкое применение в различных областях медицины (Ба-
лаховский, Орлова, 1980; Белоусова Е.Д. и др., 2000; Берман, Воган.
1991; Кемпбелл Дж., 19 7; Козлов Н.Б., 1971).
Как было уже описано выше, мочевина синтезируется в печени из
аммиака. При нарушении образования мочевины в связи с патологией
функции печени содержание мочевины в крови может быть понижен-
ным, нормальным либо незначительно повышенным даже у больных с
выраженным нарушением азотовыделительной функции почек. Поэто-
му при оценке уровня мочевины в сыворотке крови необходимо учиты-
вать функциональное состояние печени. С другой стороны, и при нор-
мальной функции печени образование мочевины может существенно
возрастать под воздействием различных экстраренальных факторов:
при обильном употреблении мясных продуктов, повышенном распаде
белков собственных тканей (лихорадочные состояния, острые или хро-
нические нагноительные процессы, новообразования, обширные ожо-
ги, травмы и др.), при нарушении водно-электролитного баланса орга-
низма (частая и обильная рвота, упорные поносы, резкое ограничение
жидкости и олигоурия), различных воспалительных заболеваниях и
других патологических состояниях, сопровождающихся повышенным
190
катаболизмом белков. Если азотовыделительная функция почек сохра-
нена, то с устранением экстраренальных факторов уровень мочевины в
сыворотке крови возвращается к норме. Если же повышенное содержа-
ние мочевины наблюдается и после устранения этих причин либо при
отсутствии их, то это должно расцениваться как результат нарушения
азотовыделитсльной функции почек.
В норме содержание мочевины в сыворотке крови не превышает
8,33 ммоль/л (2,5-8.33 ммоль/л). При почечной недостаточности оно
может повышаться до 30 и более ммоль/л. Отношение показателя кон-
центрации мочевины к показателю содержания остаточного азота мо-
жет достигать 70-90 %. У больных с хронической почечной недостаточ-
ностью, протекающей на фоне сопутствующего тяжелого заболевания
печени из-за снижения синтеза мочевины, отношение азота мочевины
к остаточному азоту либо существенно не повышается, либо может со-
ставлять менее 45 % (Меньшиков В.В., 1987).
Таким образом, концентрация мочевины ь сыворотке крови зависит
нс только от ренальных, но и от экстраренальных факторов. Поэтому,
чтобы установить истинную причину повышения уровня мочевины
в крови, необходимо наряду с определением содержания мочевины в
сыворотке крови исследовать общее ее количество в суточной моче,
т. е. суммарную экскрецию с мочой в течение суток. В норме за сут-
ки с мочой экскретируется 25-35 г (до 500 ммоль/сут) мочевины. При
хронической почечной недостаточности суточная экскреция мочевины
снижается, несмотря на повышенную концентрацию ее в крови. Если
же уровень мочевины в сывороз ке крови возрастает под влиянием экс-
траренальных факторов при сохраненной функции почек, то возраста-
ет и экскреция мочевины с мочой. В таких случаях суточная экскреция
мочевины достигает верхней границы нормы (35 г) либо превышает
ее. Следовательно, повышенное содержание мочевины в крови при
сниженной cyiочной экскреции с мочой свидетельствует о нарушении
азотовыделительной функции почек. Напротив, одновременное увели-
чение уровня мочевины в крови и экскреции ее с мочой свидетельству-
ет о том, что азотовыделительная функция почек не нарушена, а повы-
шение содержания мочевины в крови обусловлено экстраренальными
факторами.
Рекомендуют (Козлов Н.Б., 1981) определять отношение концен-
трации мочевины в моче к ее концентрации в плазме крови - индекс
U/P. в норме составляющий 5-20. Он снижается уже в начальной ста-
дии почечной недостаточности, тогда как при сохраненной функции
почек, несмотря на возможные колебания уровня мочевины в крови,
191
он существенно не изменяется. Если этот индекс ниже 5, имеет ме-
сто гепато-ренальный синдром; если он больше 20, то диагностируется
преренальная азотемия (Козлов Н.Б.,1981).
Количество мочевины, выделяемой в течение суток, также служит
мерой общего количества аминокислот, распавшихся окислительным
путем, что в свою очередь отражает степень сбалансированности меж-
ду потреблением белков и распадом тканевых белков на протяжении
суток. Увеличение синтеза мочевины имеет место при гипертиреозе,
хирургическом стрессе, сахарном диабете, сепсисе. Оно опосредовано
глюкокортикоидами и катехоламинами. Так, остаточная окислительная
деградация аминокислот при диабете обусловлена резким возрастани-
ем глюконеогенеза из аминокислот. Отсутствие инсулина способству-
ет выбросу глюкозы из печени в кровь. В результате запасы гликогена
в печени истощаются; в этих условиях все доступные аминокислоты,
чей углерод может быть использован для глюконеогенеза, подвергают-
ся деградации и идут на синтез глюкозы, которая поступает в кровь.
Концентрация мочевины в крови при диабете может в 5 раз превышать
уровень нормы. Для тяжелого диабета характерно и увеличение экс-
креции мочевины. Таким образом, измерение содержания мочевины в
крови и моче дает ценную информацию относительно состояния обме-
на веществ у больных диабетом.
В начальную фазу почечной недостаточности (в период функцио-
нальных расстройств) темп повышения концентрации азота мочевины
в крови скорее отражает интенсивность катаболических процессов в
организме больного, чем степень нарушения функции почек. У детей
с ожогами, тяжелыми травмами, сепсисом, кровотечением во внесосу-
дистые пространства и тканевым некрозом повышение концентрации
азота мочевины в крови составляет 80-90% от ежедневного общего
прироста.
Антибиотики тетрациклинового ряда и кортикостероиды также
способствуют увеличению концентрации азота мочевины в крови:
первые — за счет ингибирования белкового анаболизма, а вторые — за
счет стимуляции процессов катаболизма. Интересно, что, в отличие
от своего значительного влияния на содержание азота мочевины в
крови, интенсивные катаболические процессы незначительно влия-
ют на концентрацию креатинина в сыворотке. Поэтому оценка этих
показателей позволяет косвенно оценить степень поражения почек.
При острой почечной недостаточности содержание мочевины в кро-
ви 300-500 мг/100мл. При этом резко снижается выделение мочевины
с мочой. Содержание мочевины 100-200 мг/100мл характеризует на-
192
рушение функции почек средней тяжести, а при более 300 мг/ЮОмл
- очень тяжелое нарушение с неблагоприятным прогнозом (Шамрай
Е.Ф-, Пащенко А.Е., 1970).
При ишемической болезни сердца имеет место выделение миокар-
дом значительных количеств мочевины, что отражается в ее концен-
трации в крови аорты и коронарного синуса (Чазов и др., 1972). Выде-
ление мочевины миокардом при достаточно высокой ее концентрации
в артериальной крови позволило сделать вывод, что выброс мочевины
является результатом ее синтеза в ткани сердечной мышцы.
Снижение уровня мочевины отмечается при гипотиреозе и при
циррозе печени. Количест во мочевины в крови и моче снижено также
при отравлениях фосфором, мышьяком и другими ядами, повреждаю-
щими паренхиму печени.
Как уже упоминалось выше в медицине использует ся коэффициент
отношения азота мочевины крови к остаточному азоту крови, вы-
раженный в процентах:
Коэффициент = азот мочевины /остаточный азот • 100%.
В норме этот коэффициент составляет 45-75% (Комаров ФИ. и др..
1985. 1999).
Нарушение мочевинного цикла происходит, во-первых, на уровне
генетических повреждений, во-вторых, как следствие подавления ак-
тивности ферментов.
Аминокислоты можно разделить на три группы в зависимости от
их способности продуцировать аммиак:
1) серин, глицин, треонин, глутамин, лизин, гистидин, аспарагин -
образуют много аммиака;
2) орнитин, тирозин, аланин - способность синтезировать аммиак
невысокая;
3) аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, аргинин, про-
лин, триптофан - не образуют аммиак.
Большую часть (2/3 объема) аммиака в митохондриях образует глу-
тамин. Кон РМ., Рот К.С., 1986).
Клиническая картина гипераммониемии мало отличается от дру-
гих заболеваний. Установить ее можно только измерением содержания
аммиака в крови, Недаром гипераммониемию называют «молчаливым
убийцей» (Miga D., Roth К.. 1993).
Определение аммиака в крови имеет большое npoi ностическое
значение при заболеваниях печени. При паренхиматозных повреж-
дениях печень не в состоянии обезвредить поступающий аммиак он
193
накапливается в крови, что является одним из патогенных факторов,
приводящих к развитию печеночной комы. Норма аммиака в крови
должна быть меньше 0,15 мг/100мл. В последнее время выделяют так
называемую печеночно-портальную недостаточность, наиболее харак-
терным признаком которой также является гипераммониемия. Такие
виды печеночной недостаточности развиваются, в частности, у боль-
ных циррозом печени при резком увеличении асцита, после кишечного
кровотечения, у больных с прямыми портокавальными анастомозами
(Dumbrava V.T., 2003).
Аммиак, необходимый для ацидификации, образуется в проксималь-
ных и дистальных канальцах почек. В мозговом слое почек аммиак нс
образуется; важную роль в его экскреции играет петля Гентле. При со-
стоянии ацидоза амидная группа глутамина в почках гидролизуется, в
результате чего возникает аммиак (недиссоциированный аммиак легко
проходит клеточную мембрану), который выделяется с мочой. Однако
усиленное выделение аммиака начинается через несколько дней после
наступления ацидоза и продолжается еще некоторое время после его
прекращения. В этом случае речь идет о количественном изменении
энзимов почек (глутаминазы), имеет место адаптивный синтез энзимов
(Березов Т.Т.. Коровкин Б.Ф.. 1999).
Количество аммиака в моче-важный показатель состояния кислотно-
щелочного равновесия. Уровень аммиака повышается при респиратор-
ном. а также метаболическом ацидозе. С другой стороны, содержание
аммиака не растет при почечном ацидозе. Аммиак увеличивается при
гиперфункции коры надпочечников, лихорадках, иистопиелитах вслед-
ствие бактериального разложения мочи и некоторых других заболева-
ниях. Количество аммиака в моче снижается при алкалозах, а также при
гипофункции коры надпочечников (Кон В, Рот К., 1986).
В последнее время установлен интересный факт зависимости ток-
сичности аммиака от величины pH среды. При низких значениях pH
аммиак обычно токсичен лишь в больших количествах, тогда как при
более высоких гораздо меньшие дозы аммиака могут быть летальны-
ми. Чем ниже pH окружающей среды по сравнению с pH клетки, тем
меньше проникает аммиак в клетку и наоборот. Характерными при-
знаками аммиачного токсикоза является обычно повышение возбуди-
мости. развитие судорог, угнетение дыхательного центра. Содержание
А ГФ в мозговой ткани в условиях аммиачного отравления снижается
(Козлов Н.Б., 1981).
С большой степенью достоверности можно предсказать метаболи-
ческие патологии у детей всех возрастов, у которых концентрация ам-
194
миака в крови больше 20 мкм/100 мл (Zschocke J., Hoffmann G..2004).
Для разных случаев гипераммониемии схема лечения различна, поэто-
му столь важна постановка точного диагноза немедленно. Результаты
лабораторного исследования могут быть получены в течение несколь-
ких часов. Контакты со специалистами по метаболизму за рубежом под-
держиваются по телефону; образцы пересылаются с курьером (срочная
служба). При содержании аммиака в крови больше 70 мкм/100 мл реко-
мендуют осуществлять срочную детоксикацию. Даже консервативная
терапия требует срочного мониторинга аммиака и аминокислот плаз-
мы, и пациента обычно отправляют в ближайший педиатрический ме-
таболический центр (Zschocke J., Hoffmann G.,2004) .
Наконец, необходимо иметь в виду, что концентрация аммиака в
тканях организма в 10 раз выше, чем в крови (Zschocke J., Hoffmann
G., 2004).
7.4. Клиренс мочевины и а и ин о кислот
Понятие клиренса используется для характеристики процесса уда-
ления какого-либо вещества из крови при прохождении ее через почки
(Вельтищсв, Кисляк, 1979). Почечный клиренс или почечное очищение
- наиболее употребляемый показатель, используемый для измерения
скорости почечной экскреции ряда веществ из крови. Он характери-
зует эквивалентный объем плазмы крови, в котором содержится такое
количест во данного вещества, которое выделяется в мочу за 1 минуту.
Таким образом, клиренс или коэффициент очищения — это скорость
имеющая размерность «миллилитры (плазмы) в минуту», высчитыва-
ется по формуле Ван-Слайка:
C=U-V:P,
где U - концентрация вещества в моче, V - объем мочи, образую-
щейся в единицу времени (мл/мин), Р- концентрация вещества в плаз-
ме. С - клиренс (мл/мин).
Клиренс вещества, концентрации которого в плазме и фильтрате
клубочков одинаковы, и которое не абсорбируется и не секретируется
эпи гелием канальцев, является мерой скорости клубочковой фильтра-
ции. Этому критерию отвечают инулин, маннит и креатинин, для ко-
торых величина клиренса около 125 мл/мин 1,73 м’ поверхности гела.
Из этого следует, что любое вещество, которое полност ыо фильтруется
в клубочках, но имеет меньшую величину клиренса, чем инулин, и не
связано с белками плазмы, должно реабсорбироваться при прохожде-
нии клубочкового фильтрата по канальцам. К таким веществам отно-
сятся вода, глюкоза, мочевина, аминокислоты, мочевая кислота. Na ,
СТ, К\
195
Таким образом, максимальных значений 450-650 мл/мин дости-
гает клиренс веществ, удаляемых только клубочковой фильтрацией и
не реабсорбируемых канальцами. Минимальным значением обладает
почечное очищение веществ, подвергающихся фильтрации, но макси-
мально интенсивно реабсорбируемых канальцами. Например, почеч-
ный клиренс натрия равен 1,8±0,8 мл/мин.
Расчет клиренса необходим для определения канальцевой секреции
и реабсорбции веществ, подвергающихся клубочковой фильтрации.
Канальцевая секреция вычисляется как разность между скоростью экс-
креции вещества и произведением скорости клубочковой фильтрации
на содержание соответствующей субстанции в 1 мл плазмы.
Почки человека вырабатывают в 1 мин фильтрат из 120 мл плазмы.
Из этого следует, что если аминокислота путем простого фильтрова-
ния полностью переходит в клубочковый фильтрат, и в дальнейшем не
произойдет ни ресорбции, ни секреции этой аминокислоты, то клиренс
данной аминокислоты равен 120. Если клиренс данной аминокислоты
меньше 120, то данная аминокислота реабсорбируется из фильтрата
почками. Если клиренс аминокислоты больше 120, эта аминокислота,
кроме того, что проникает в фильтрат клубочков, выделяется в моче в
результате активной деятельности клеток эпителия канальцев. Кроме
креатинина и аммиака, величина клиренса всех остальных кристал-
лоидов плазмы ниже 120, то есть некоторая часть мочевины и других
веществ попадает обратно в плазму (Штрауб Ф.Б., 1965).
Таблица № 64
Средний клиренс мочевины (мл/мин на 1,73 м2 поверхности тела)
(Вельтищев Ю.Е., Кисляк Н.С., 1979)
Возраст Клиренс мочевины
2-8 дней 17
3-13 дней 34
2 — 22 дня 29
34 - И 8 дней 35
138-156 дней 55
2-12 лет 72
5-13 лет 78
Взрослые 75
Различают максимальный (50-70), средний (40-50) и минимальный
клиренсы (30-40) мочевины.
Уровень мочевины в крови зависит от количества белков, получае-
196
мых с пищей. Содержание азота мочевины в крови повышается при
снижении гломерулярной фильтрации, распаде белков в организме, пе-
регрузке белковой пищей, а также при соледефицитном эксикозе. При
почечной недостаточности (I степени), когда учет белкового питания
является жизненно необходимым условием, важно иметь точные све-
дения не только о концентрации мочевины и крови, но и об азотовы-
делительной функции почки, которая определяется именно с помощью
клиренса мочевины. При нарушении функции почек II степени наблю-
дается снижение клубочковой почечной фильтрации до 50% от сере-
дины нормы. При III степени почечной недостаточности клубочковая
фильтрация падает значительно ниже 50% возрастных норм.
Причинами умеренного снижения уровня гломерулярной фильтра-
ции могут быть: физическая нагрузка, боль, гипотензия и дегидрата-
ция, состояние сердечно-сосудистой системы. Фактором значитель-
ного изменения клубочковой фильтрации может быть острой падение
кровяного (внутрипочечного) давления и уменьшение фильтрующей
поверхности в почках (состояние клубочковой мембраны и число
функционирующих клубочков в зависимости от физиологического со-
стояния организма).
В клубочковом фильтрате та же концентрация аминокислот, как и
в плазме: 2,5-3,5 ммоль/л. Более 95% всех аминокислот, профильтро-
вавшихся через клубочки, в норме реабсорбируются в канальцах. Этот
процесс идет главным образом в начальных частях извитого почечного
канальца проксимального отдела нефрона. Для каждой аминокисло-
ты существует определенный порог реабсорбции. Канальцевая реаб-
сорбция вещества (аминокислоты, глюкозы) вычисляется как разность
между произведением скорости клубочковой фильтрации на содержа-
ние данного вещества в 1 мл плазмы и его минутной экскреции с мо-
чой. Необходимо учитывать, что у новорожденных млекопитающих,
включая человека, снижена способность к реабсорбции профильтро-
ванных аминокислот, и, соответственна имеет место повышенный от-
носительно взрослы к особей клиренс.
По химическому строению и ферментативным реабсорбционным
системам аминокислоты объединяются в основные транспортные
группы, о которых рассказано выше.
Ге пато-ренальный синдром или печеночно-почечный синдром.
Это совокупность симптомов, развивающихся при одновременном
остром поражении печени и почек. Наиболее частыми причинами син-
дрома являются инфекции, острые отравления, холецистит, панкреа-
тит, следствием которых отмечается задержка азотистых шлаков в кро-
ви (мочевина, креатинин и др.), протеинурия.
197
198
Таблица № 66
Клиренс транспортных систем аминокислот
Транспорт- ная система 1 мес. — 1 гол 1 год - 14 лет 20 - 50 лет Старше 50 лет
мин. макс. мин. макс. мин. макс. мин. макс.
ггс 0,33 1,01 0.44 1,19 0,90 1,79 0,67 1,72
и тс 0,21 0,56 0,25 0,73 0,42 1,10 0,30 0,93
111 тс 0.16 1,16 0,12 0,56 0,11 0,85 0,26 0,43
IV тс 1,29 2,94 0,98 3,16 3,03 4,77 2,36 4,45 1
таурин 0,20 4,17 1,65 2,76 1,66 1,66 4,16 9,24
мочевина 0,04 4,17 3,98 33,91 69,26 37,11 24,74 32,47
Е ЛК 0,10 1,52 0,57 1,54 1,13 2,06 0,89 2,52
В нашей лаборатории, исходя из разработанных региональных норм
содержания аминокислот в плазме крови и моче, была произведена ко-
личественная оценка транспортных систем аминокислот и их клиренса
в разных возрастных группах людей без патологических нарушений.
8. ВРОЖДЕННЫЕ НАРУШЕНИЯ МЕТАБОЛИЗМА
Многие заболевания обусловлены мутациями, изменяющими ге-
нетическую конституцию индивидуума, что приводит к нарушению
нормального функционирования организма. Хотя отдельные наслед-
ственные нарушения обмена веществ встречаются относительно ред-
ко, их общая распространенность превышает 1:500. Мутации приводят
к синтезу дефектных белков (в том числе структурных), ферментов,
гормонов, факторов роста, белков-рецепторов. В частности, если му-
тация затрагивает ген, кодирующий фермент, он частично или полно-
стью утрачивает каталитическую активность.
Патогенез и клинические проявления врожденных нарушений ме-
таболизма определяются отсутствием промежуточных или конечных
нормальных метаболитов и накоплением токсических. Клиническая
картина в значительной мере зависит от степени проявления (экс-
прессивности) мутантного гена, от других генетических факторов и
условий окружающей среды. Наиболее частые и тяжелые проявления
биохимических дефектов у большинства таких больных — умственная
отсталость и неврологические расстройства.
В настоящее время выявлено несколько сотен наследственных био-
химических дефектов в организме человека, получивших название
врожденных нарушений метаболизма, и исследователи продолжают
идентифицировать все новые заболевания этой группы (Вельтищев Д.,
1987-1998; Белоусов Е.Д. и др., 2000; Рачев и др., 1967; Орехович В.Н.,
1987; Рыбакова и др., 2005; Cervos-Navarro, Urich, 1995; Берман, Воган,
1991). Наследственные болезни, как полагают в настоящее время, мо-
гут иметь разные причины, среди которых различают следующие:
1. Нарушение синтеза белков вследствие мутации гена. Сюда от-
носят остеодисплазии, синдром Элерса-Данлоса, синдром Альпорта,
семейную гематурию.
2. Заболевания вследствие нарушения механизмов репарации ДНК,
что наблюдается при синдроме Блума, болезни Дауна, системной крас-
ной волчанке.
3. Болезни иммунодефицита: это гаммаглобулинемия, серповидно-
клеточная анемия.
4. Нарушения транспорта аминокислот через клеточные мембраны
в кишечнике, почках, например, цистинурия.
5. Энзимопатии. включающие примерно 150 болезней.
Причинами энзимопатии могут быть:
- фермент совсем не синтезируется;
200
в молекуле фермента нарушена последовательность аминокис-
лот;
- пороки синтеза соответствующего кофермента;
- активность фермента изменена в связи с аномалиями других
ферментов.
Энзимопатии разделяют на следующие группы:
1. Наследственные болезни обмена аминокислот: алкаптонурия,
альбинизм, аминоацидемия, гипервалинемия, гистидинемия, глицине-
мия, гомоцистинурия, гиперлизинемия, тирозиноз, цистатионинурия,
цистинурия, фенилкетонурия, лактатацидоз, хроноз.
2. Наследственные болезни пуринового и пиримидинового обме-
на: подагра, ксантинурия, синдром Леша-Найхана, выведение с мочой
рАМК, выведение с мочой оротовой кислоты.
Большинство врожденных дефектов метаболизма с проявлениями
в неонатальном периоде имеют аутосомно-рецессивный тип насле-
дования. Дефицит пируватдегидрогеназы и множественный дефицит
ацил -СоА-дегидрогеназ имеют два возможных типа наследования -
аутосомно-рецессивный и рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой.
Нарушения в системе транспортной цепи электронов в дыхательной
цепи наследуются по митохондриальному типу (материнское на-
следование). Дефицит 1 комплекса дыхательной цепи (NADH; CoQ-
редуктазы) наследуется как по аутосомно-рсцессивному, так и по ми-
тохондриальному типу, описаны также Х-сцепленные формы.
Большая часть нарушений обмена веществ, протекающих с пора-
жением нервной системы, обусловлена рецессивными генами, локали-
зованными в хромосомах. Эти патологии проявляются в клинической
форме лишь в том случае, если рецессивный ген находится в гомози-
готном состоянии, т.е. получен и от отца, и от матери. Если дефектный
ген находится в гетерозиготном состоянии, выраженная клиника не
проявляется; однако носители гетерозиготного патологического гена
имеют легкие нарушения обмена, которые можно выявить с помощью
специальных проб. Такие аутосомно-рецессивные формы патологий
обмена обычно проявляются в детском возрасте, быстро прогрессиру-
ют и без соответствующего лечения приводят к грубым расстройствам
функций организма (Кон Р., Рот К., 1986)
Наследуемые мутации могут приводить как к нарушению первич-
ной структуры белка, так и к изменению количества синтезируемого
специфического белка. В любом случае его функциональные характе-
ристики -фермент, рецептор, транспортный белок, мембранный насос
или структурный элемент могут быть относительно или значительно
повреждены.
201
Если процесс, нарушенный врожденным дефектом метаболизма,
имеет существенное значение для здоровья и если степень выраженно-
сти изменений достаточна для проявления патологических изменений,
то могут появиться клинические признаки. Некоторые генетические
изменения не сопровождаются клиническими проявлениями и лишь
определяют полиморфизм, отличающий индивидов. Другие изменения
могут проявляться лишь при определенных условиях, которые на про-
тяжении жизни индивида могут и не возникнуть. Наконец, возможны
и такие генетические изменения, которые вызывают заболевание, вы-
раженность которого колеблется от очень умеренных проявлений до
состояний, не совместимых с жизнью.
Наследственные болезни обмена аминокислот представляют собой
наиболее изученную группу патологий обмена веществ (Kazmierczaks.
1993). Частота гетерозиготных носителей патологического гена со-
ставляет в этой группе 1:100 — 1:400 человек. Клинически выраженные
наследственные нарушения обмена аминокислот проявляются у 1:500
новорожденных (Берман Р., Воган В., 1991).
Наследственные болезни метаболизма аминокислот могут быть
классифицированы по двум категориям (Kamoun В, Barvy Ph., Rabier
D, 1991):
1. Аномалии транспорта плазменных мембран почечных канальцев
и внутриклеточных (митохондриальных или лизосомальных) мембран
энтероцитов. Анализ аминокислот мочи и крови - основной этап в диа-
гностике этих заболеваний.
2. Энзимопатии, касающиеся катаболизма аминного азота или
этапа катаболизма карбоновой фракции аминокислот. В этом случае,
анализ аминокислот в биологических жидкостях может быть первым
этапом диагностики. Если энзимопатия затрагивает один из первых
этапов катаболизма аминокислот, они будут аккумулироваться и изме-
ряться в крови и моче в больших количествах (например: накопление
фенилаланина при фенилкетонурии). Напротив, если энзимопаз ия за-
трагивает последние этапы катаболизма, сверх нормы накапливаются
чаше всего органические кислоты, и анализ аминокислот в крови и
моче будет менее полезным, чем анализ органических кислот. Иногда
накопление органических кислот происходит вследствие случайных
тормозных эффектов на некоторых этапах метаболизма, с повышением
концентрации свободных аминокислот (например, глицина при мезил-
малоновой и пропионовой ацидемии).
Отсутствие или недостаточность тех или иных ферментов приводит
к тому, что аминокислоты в организме не подвергаются дальнейшим
202
превращениям, вследствие чего формируются первичные аминоаци-
допатии. В целом все аминоацидопатии характеризуются накоплением
токсических метаболитов нарушенного азотистого обмена в органах,
тканях и физиологических жидкостях (Olney J., 1992).
Заболевания этой группы отличаются большим разнообразием.
Большинство патологий азотистого обмена клинически проявляет-
ся на первом-втором году жизни кожными нарушениями, задержкой
психического и двигательного развития, судорогами. Эти отклонения
прогрессируют, и в дальнейшем могут формироваться грубые речевые
нарушения, расстройства координации, слабоумие. Прогноз их разли-
чен - от вполне благоприятного даже без лечения при алкаптонурии
— до тяжелейшей психической и физической патологии при гипервали-
нсмии, цитруллинурии и др.3 могущих привести к летальному исходу.
Клинические проявления ферментопатии у детей часто неспецифичны
и могут скрываться под маской генерализованных инфекций, невроло-
гического или респираторного дистресс-синдромов (Берман В., Воган
В., 1991).
В неонатальном периоде проявляется значительное количество
известных нарушений обмена аминокислот, большинство из которых
сегодня, к сожалению, без установленного диагноза или при постанов-
ке неадекватных диагнозов приводят к смерти новорожденного. Чаще
всего это относится к перинатальной энцефалопатии, эпилепсии, ум-
ственной отсталости, церебральному параличу и т.п. (Wiechert Р. a.oth.,
1977). Такие клинические проявления как судоро! и, отставание психи-
ческого и двигательного развития, проблемы пищеварения, относятся
к наиболее распространенным при отклонениях аминокислотного ме-
таболизма. Детей с подобными синдромами следует отнести к группе
риска патологий азотистого обмена. Л ечение заболеваний бывает эпи-
зодическими или интермиттирующими с приступами острых прояв-
лений, сменяющихся периодами кажущегося благополучия. Эпизоды
острых проявлений обычно провоцируют ся ст рессом или неспецифи-
ческими повреждающими факторами (Берман В, Воган В., 1991).
У ребенка с врожденными нарушениями обмена веществ может
определяться один признак или больше из возможного комплекса при-
знаков и симптомов. К числу этих симптомов могут быть отнесены
метаболический ацидоз, отставание развития или его нарушения, по-
вышенный уровень определенных метаболитов в крови или моче (в
частности, аминокислот, аммиака, кетокислот), особый запах, анатомо-
морфологические изменения.
Диагностика и лечение врожденных аномалий метаболизма одна
203
из самых сложных задач как для педиатра, так и для невролога. С
одной стороны, трудности диагностики связаны с клиническим поли-
морфизмом заболеваний, по-разному протекающих у детей различного
возраста, с другой — с тем. что самые различные нарушения обмена в
одной и той же возрастной группе могут иметь сходные клинические
проявления (Вельтищев Ю.Е.. с сотр., 1992, 1998).
Особые трудности вызывает диагностика врожденных дефектов
метаболизма у новорожденного (Mathias D. a.oth., 1998), Заболевания
протекают тяжело и заканчиваются летально до того, как становится
очевидной специфическая метаболическая и неврологическая картина.
В периоде новорожденное™ проявляются примерно 25% известных
наследственных болезней обмена веществ, и почти все они отличаются
особой тяжестью состояния ребенка. По остроте начала и течению на-
следственные болезни обмена веществ в неонатальном периоде могут
напоминать нейроинфекции и нейродистресс-синдром. Поэтому боль-
шинство детей с неонатальными формами наследственных дефектов
метаболизма либо умирают в первые месяцы жизни без установлен-
ного диагноза, либо длительно наблюдаются с самыми разными неа-
декватными диагнозами. Чаше всего наследственные болезни обмена
скрываются под маской детского церебрального паралича, умственной
отсталости и эпилепсии, резистентной к антиконвульсантам. Причины
неонатальных наследственных метаболических нарушений многочис-
ленны.
Таблица №67
Специфические триггеры метаболической декомпенсации
(Zschokce J-, Hoffmann G., 2004)
Триггеры Группы заболеваний
Инфекция, повышенная температура, вакцинация, хирургическое вмешательство, рвота Патологии белка, энергетического метаболизма, нарушения гормонального гомеостаза
Высокое поступление белка и/или белковый катаболизм Расстройства белкового метаболизма: аминоацидопатии, органические ацидурии, дефекты цикла мочевины, синдром гиперинсулинизма- гипераммониемии
Фрукты, столовый сахар, жидкие лекарственные препараты Интолерантность к глюкозе
Лактоза, молочные продукты Галактоземия
204
Повышенное поступление жира Недостаток липопротеиновой липазы, интолерантность к глицеролу, нарушения окисления жирных кислот
Лекарства Порфирии, дегидрогеназная недостаточность
Изнурительные физические упражнения Патологии окисления жирных кислот, гликолиза, мышечного гликогенолиза, пуринового и пиримидинов го метаболизма, ды сательной цепи
В то же время особенностью течения всех наследственных фермен-
топатий является наличие скрытого периода, когда болезнь почти не
проявляется клинически. Таким образом, вовремя заподозрить и пра-
вильно поставит ь диагноз первичных аминоацидопатии чрезвычайно
важно, так как своевременно начатая коррекция спасает ребенка от фа-
тальных последствий токсического повреждения организма.
В последнее десятилетие широкое распространение получил метол
метаболической терапии (Brosnan J., 1992), позволяющий произво-
дить коррекцию аминокислотного баланса, устранять гипераммоние-
мию, рекомендовать специальные диеты для разных метаболических
патологий. Препараты метаболической терапии необходимо назначать
только с учетом индивидуального аминокислотного профиля больного,
с постоянным его контролем (Берман Р., Воган В., 1991; Кон Р., Рот К.,
1986).
В большинстве случаев врожденные нарушения метаболизма с
клиническими последствиями проявляются или могут быть выявлены
еще в период новорожденное™ (Рачев Л. И др., 1967). В настоящее
время доступны скрининговые исследования и выявление многих из
этих заболеваний еще внутриутробно.
Как указывалось выше, во всех развитых странах имеется сеть ла-
бораторий, специализирующихся на ранней диагностике врожденных
нарушений метаболизма (Mathias D.a.oth., 1998). В ряде стран бывшего
СНГ также уделяется внимание данной проблеме. Так, в Российской
Федерации с 90-х годов восстановлена скрининг-программа на выяв-
ление ФКУ, которая была дополнена массовым обследованием ново-
рожденных на врожденный гипотиреоз (Юрьева Э А. и др., 1998). В
Московском НИИ педиатрии М3 РФ создана компьютерная справочно-
информационная система по методам исследований при наследствен-
ных нарушений обмена веществ (Демикова Н. С. и др., 2001). Создана
компьютеризированная система ДИ А ГЕН, в которой заложены данные
205
по 1200 наследственным синдромам, на основании которых осущест-
вляется поиск диагноза на долабораторном этапе исследования (Ко-
бринский Б А. и др., 1992).
8.1. Этиология наследственных заболеваний обмена веществ
Нарушения метаболизма аминокислот:
- серосодержащих аминокислот;
- иминокислот;
- аминокислот с разветвленной цепью;
- соединений имидазола;
- триптофана;
- фенилаланина и тирозина;
- серина и его производных;
- глутаминовой кислоты;
- цикла синтеза мочевины аммиака;
- обмена гистидина;
- р-аминокислот;
- лизина.
Нарушения метаболизма органических кислот:
- Некетотическая гиперглицинемия.
- Изовалериановая ацидемия.
- Пропионовая ацидемия.
- Метилмалоновая ацидемия.
- Мевалоновая ацидурия.
- З-гидрокси-З-метилглутаровая ацидемия.
Митохондриальные энцефалопатии:
- Нарушения в системе пируватдегидрогеназного комплекса (де-
фицит пируваткарбоксилазы. пируватдегидрогеназы, дигидролипоил-
трансацетилазы и дигидролипоилдегидрогеназы).
- Нарушения функций дыхательной цепи (дефициты ферментов
1-IV комплекса дыхательной цени).
- Нарушения функций ферментов цикла Кребса (дефицит фума-
разы. сукцинатдегидрогеназы, а-кетоглутаратдегидрогеназы и акони-
тазы).
- 11ару шения синтеза и обмена карнитина (системная недостаточ-
ность карнитина, дефицит карнитинпальми гоилтрансферазы II и ацил-
карнитинтранслоказы).
- Нарушения Р-окисления жирных кислот (дефициты ацил-СоА-
дегидрогеназ жирных кислот с короткой, средней, длинной и очень
206
длинной углеродной цепью, множественный дефицит ацил-СоЛ-
дегидрогеназ).
Нарушения обмена биотина:
- Дефицит биотинидазы.
- Дефицит синтетазы голокарбоксилаз.
Болезни пероксисом:
- Синдром Цсльвегера.
- Неонатальная адренолейкодистрофия.
- 1 иперпипсколовая ацидемия.
- Дефицит ацил-СоА-оксидазы пероксисом.
- Дефицит 3-оксианил-СоА-тиолазы пероксисом,
- Бифункциональная недостаточность протеинов.
Лейкодистрофии:
- Болезнь Крабе.
- Лейкодистрофия Канавана - Ван Богарта - Бертранда.
- Метахроматическая лейкодистрофия.
- Лейкодистрофия Пелицеуса - Мерцбахера.
- Суданофильные лейкодистрофии.
Нарушения обмена углеводов:
- Дефицит фруктозо-1,6-альдолазы.
- Наследственная непереносимость фруктозы.
- Галактоземия (дефицит галактозо-1 -фосфату рид и лтрансферазы).
8.2. Общая клиническая характеристика дефектов метаболизма в
неонатальном периоде
Несмотря на то, что точный диагноз возможен только при приме-
нении лабораторных методов исследования, анамнестические и кли-
нические данные имеют важное значение, на основании которых врач
может заподозригь наличие у новорожденного врожденного дефекта
метаболизма (Белоусова и др., 2000; Emery J. a.oth., 1988: Fernandes J.
a.oth., 1995). В ряде монографий и отдельных работ вопросы клиниче-
ских проявлений врожденных дефектов метаболизма в неонатальном
периоде освещены достаточно подробно (Кон Р.С., 1986, Темин П.А,
Казанцева Л.З.. 1998. Вельтищев Ю.Е., Бочков Н.П., 1992, Берман В
Воган В., 1987, Гречанина Е.Я., 2004 и др.)- Их основные положения
приводим ниже.
На наследственное заболевание метаболизма указывают сведения
о возможном близкородственном браке родителей, неврологическая
симптоматика у одного из родителей, наличие сибса, страдающего не-
207
врологическим заболеванием или умершего по неясной причине в не-
онатальном периоде, младенчестве или детстве. Как правило, тяжесть
состояния самого новорожденного не соответствует относительно бла-
гополучному течению данной беременности и родов, т. е. отсутствую!
указания в анамнезе на тяжелую гипоксию плода и асфиксию новорож-
денного, травматические повреждения нервной системы.
Для многих неонатальных нейрометаболических заболеваний ха-
рактерен «светлый промежуток» продолжительностью несколько дней
от рождения до первых клинических проявлений заболевания. «Свет-
лый промежуток» является хоть и частым, но не обязательным симпто-
мом при наследственных болезнях обмена веществ.
Симптомокомплекс «вялого ребенка» является типичным для на-
следственных аномалий метаболизма. Этим термином обозначается
генерализованная мышечная гипотония. Симптомокомплекс «вялого
ребенка» включает позу «лягушки», снижение сопротивления к пас-
сивным движениям, увеличение объема движений в суставах, сниже-
ние общей двигательной активности и задержку моторного развития.
Мышечная гипотония и снижение сухожильных рефлексов, характер-
ные для наследственных дефектов метаболизма, позднее (на 1-2-м году
жизни) сменяются мышечной дистонией и спастичностью. Исключе-
нием являются неонатальная форма лейкодистрофии Краббе и болезнь
с запахом мочи кленового сиропа, при которых уже в неонатальном
периоде возможно повышение мышечного тонуса.
Неонатальные судороги - один из наиболее частых симптомов
врожденных дефектов метаболизма. Наиболее часто - это миоклонии
и минимальные судорожные проявления (непроизвольные движения в
области лица или конечностей: насильственное открывание глаз или
моргание, тоническая девиация глазных яблок, жевательные и глота-
тельные движения, сосание и др.). Как правило, судороги метаболиче-
ского генеза повторяются и плохо поддаются лечению антиконвульсан-
тами. Возможен эпилептический статус.
Необъяснимые трудности вскармливания. Для наследственных
дефектов метаболизма характерны нарушения сосания и глотания.
В тяжелых случаях ребенок не сосет i рудь и не глотает, что требует
зондового кормления. В менее тяжелых случаях сосание нарушено,
новорожденный неплотно обхватывает губами сосок, отмечается по-
стоянное подтекание молока из углов рта и поперхивания при глота-
нии. Нарушения сосания и глотания при врожденных дефектах обмена
могут иметь различное происхождение: дисплазия двигательных зон
коры головного мозга (за счет пренатального воздействия токсичных
208
метаболитов у плода), летаргия у новорожденного, общая мышечная
гипотония, которая захватывает и мышцы, отвечающие за сосание и
глотание. В дальнейшем у больных отмечаются нарушения жевания и
дизартрия, так как данные функции обеспечиваются той же мускула-
турой.
Дыхательные нарушения нередко встречаются при наследствен-
ных заболеваниях обмена веществ. Гиперпноэ и апноэ наблюдают-
ся при отсутствии заболеваний сердца или легких и респираторного
дистресс-синдрома. Их возникновение связано с воздействием токсич-
ных продуктов метаболизма на дыхательный центр или сопутствую-
щим метаболическим ацидозом.
Увеличение размеров печени и селезенки в сочетании с невроло-
гической симптоматикой у новорожденного с высокой вероятностью
свидетельствует о возможном наличии наследственного заболевания
обмена веществ, хотя также может отмечаться при инфекционных и
гематологических болезнях. Увеличение размеров печени характерно
для болезней пероксисом, митохондриальных энцефаломиопатий, на-
рушений обмена аминокислот и органических кислот, а также для бо-
лее редких неонатальных форм болезней накопления (лейкодистрофии
Краббе, болезней Нимана - Пика и Гоше, сиалидоза и др.).
Анорексия и рвота также относятся к общим симптомам, наблю-
даемым при многих врожденных метаболических заболеваниях. Они
особенно характерны для гипераммоние.мий, органических ацидемий
и нарушений р-окисления жирных кислот. Более редким симптомом
поражения желудочно-кишечного тракта является диарея. Как прави-
ло, все эти симптомы вызывают задержку прибавки массы у новорож-
денного, и их легко принять за желудочно-кишечные заболевания.
Таблица № 68
Некоторые клинические проявления, наиболее часто
ассоциированные с врожденными нарушениями обмена веществ
(Р.Берман, В.Воган, 1991).
Симптомы или признаки Связанные заболевания
Неврологические наруше- ния. Пракп ически все заболевания.
Метаболический ацидоз с петозом Аминоацндопатии: болезнь кленового сиропа, изовалериановая ацидемия, 3-метилкротонил- глицинурия, З-гидрокси-З-метилглутаровая ацидурия, а-мсти л ацетоуксусная ацидурия, пропионовая ацидемия, метилмалоновая ациде- мия, пироглутаминовая ацидемия,
209
а-кетоадипиновая ацидурия, глутаровая ацидемия, множественная недостаточность
корбоксилаз,хокинсинурия.
Неукротимая рвота Изовалериановая ацидемия, нарушения цикла мочевины или дефекты аминокислот, метил- малоновая или пропионовая ацидемия, фенил- кетонурия, вал пиемия, а-метил ацетоуксусная ацидемия, надпочечниковая или карниз и новая недостаточность, множественная недостаточ- ность ацетил-СоА-де гидрогеназы.
Заболевания печени Тирозинемия, болезни накопления гликогена, галактоземия, болезнь Вильсона, наследствен- ная непереносимость фруктозы, дефицит а - антитрипсина, кистозный фиброз, гемохрома- тоз, липидозы.
Как уже было сказано, большое число наследственных нарушений
обмена аминокислот сопровождается задержкой умственного разви-
тия, что отражено в следующей таблице.
Таблица № 69
Заболевания, развивающиеся вследствие нарушения обмена
аминокислот, которые сопровождаются задержкой умственного
развития (Кон Р.М., Рот К.С., 1986)
Группа нарушений Болезни
11арушения обмена аминокислот. Карнозинсмия (3)’ 11едос1 атомность у-глутамилтранспептиздазы. Болезнь Хартнупа (4.5,7). Гистидинемия (4). Гомоцистинурия (недостаточность цистатионин-р- синтетазы) (3-5.7). Гидроксилизинемия (п-аминоади1юацидурия)(3). Гипер-р-аланинемия (3). Гипервали нем ия (1.4.5). Гинертейцинемия (3-5). Эпизодическая гиперлизинемия (3.4). Стойкая гиперлизинемия (3.7) Лизинурическая переносимость белка (3.4.6.7). В-меркаптолактат!шстеинлисульфилурия (3). Синдром нарушенного всасывания метионина (2.3.7). 11скетотическая гипергзи цинем ня (1.3.4). Г 1ипеколацидемия (4-6). Фенилкетонурия (недостаточность фенияаланингидрокси- лазы).(3-5.7). Триптофанурия (4.7).
210
Органические ациде- мии. 1 лу тароацидемия (2). Изовалериановая ацидемия (1-3). 1 Недостаточность р-кетотиолазы (2 3). Болезнь кленового сиропа (1-3). 11ропионацидемия (1-3) 1 hipoi аутам инацилурия (2.4). 11едостагочносгь пируваткарбоксилазы (2). 1 [сдостаточность пируватдегидрогеназы (2,4).
Нарушения в цикле мочевины. Аргининянтарная ацидурия (3.4.6.7). Недостаточность карпомилфосфатсинтетазы (3). Цитруллинсмия (3,4). Гинсраргининемия (3.4,6). Гипсрорнигинемия (3). Гипераммониемия и гомоцитру л л пиурия (3). 11едостаточность орнитин гранскарбамилазы (3)
Другие нарушения. 1 — катастрофически проявляется в период новорожденно-
сти, 2 — нарушение кислотно-щелочного баланса, 3 - судороги. 4 - другие неврологи-
ческие симптомы. 5 — глазные симптомы. 6 - висцеромегалия. 7 - кожные нарушения
и /или изменение волос.
Помимо общих клинических проявлений, характерным симптомом
многих метаболических заболеваний является черепно-лицевая дис-
морфия.
Таблица № 70
Черепно-лицевая дисморфия при различных наследственных
заболеваниях обмена веществ с неонатальным дебютом
(Белоусова Е.Д, и др., 2000)
Заболевание Черепно-лицевая дисморфия
Синдром Цсльвегера и другие болезни пероксисом Брахицефалия, одутловатое, плоское лицо с опухшими веками, высокий лоб. сглаженные надбровные дуги гипертелоризм, эпикант. монголоидный разрез глаз, микрогнатия’
Множественный дефицит апил-СоА-дегидрогеназ Высокий лоб, низко расположенные ушные раковины, гипертелоризм
Дефицит пируватдегидрогеназы Вздернутый нос с широкой спинкой, низко посаженные ротированные кзади ушные раковины, микрогнатия
Дефицит кофактора мо шбдена Треугольное лицо, курносый нос с широкой переносицей, энофтальм, телекант, расщелина мягкого неба
Мевалоновая ацидурия Широкая переносица, микрогнатия, низко расположенные ушные раковины
211
При других болезнях пероксисом (кроме болезни Цельвегера)
черепно-лицевая дисморфия менее постоянна и менее выражена.
Характерные для отдельных наследственных заболеваний обмена
веществ патологические изменения кожи, внутренних органов и глаз
приведены в следующей таблице:
Таблица № 71
Экстраневрологнческие проявления наследственных врожденных
дефектов метаболизма в неонатальном периоде
(Белоусова Е.Д. и др., 2000).
Объект поражения Характер поражения Заболевания
Кожа Эритемагозные высыпания Пропионовая ацидемия. Мстилмалоновая ацидемия. Дефицит синтетазы голокарбоксилаз. Болезнь с запахом мочи кленового сиропа. Питруллинемия. Аргининянтарная ацидурия. Тирозинемия I типа. Деф ицит ацил-СоА-дегидрогеназы жирных кислот с короткой углеродной цепью.
I лаза Катаракта Синдром Цельвегера и другие болезни пероксисом. Галактоземия. Изо валериановая ацидемия. Мевалоновая ацидурия.
1I игментпая дегенерация сетчатки Синдром Цельвегера и другие болезни пероксисом. Дефицит биотинидазы.
Дисплазия сетчатки Дефицит сульфитоксидазы и кофактора молибдена Дефицит биотинидазы.
Дислокация хрусталика Глаукома Синдром I (ельвегера и другие болезни пероксисом.
Сердце Кардиомиопатия Дефицит I и IV комплексов дыхательной цепи. 1 крушение р-окисления митохондриальных жирных кислот. Дефицит карнитинпальмитоилтрансферазы II. З-гидрокси-З-ме i и л глутаровая ацидемия. Синдром Цельвегера. Синдром Барта.
212
Почки 11оликистоз Синдром Цельвегера и другие болезни пероксисом. Дефицит карнитинпальмитоилтрансферазы И. Множественный дефицит ацил- СоА-дсгидрогеназ.
110ЛИКИСГ03 + диспластическис изменения. Синдром Де Тони - Дебре - Фанкони Дефицит III и IV комплексов дыхательной цепи.
Подже лудоч 11 ая железа Панкреатит Изовалсриановая ацидемия. Метилмалоновая ацидурия. З-гидрокси-З-метил глутаровая ацидемия. Болезнь с запахом мочи кленового сиропа.
Моча представляет собой очень концентрированную порцию крови
(Кон РМ., Рот К.С., 1986), поэтому вещества, присутствующие в крови
в следовых количествах, концентрируются в моче настолько, что их
можно легко определить
Таблица № 72
Обменные заболевания, характеризующиеся особенным
запахом мочи
Болезнь Запах (Кон Р.М.,Рот К.С., 1986) Запах (Р.Берман, В. Воган, 1991)
Болезнь, при которой моча пахнет кленовым сиропом (лейциноз) Изовалсриановая ацидемия Глутаровая ацидурия типа II Фенилкетонурия Тирозином ИЯ Нарушение всасывания (мальабсорбция) метионина В-мстилкротонилацилурия Уремия Диабетический кетоацидоз Метилмалоновая ацидемия Синдром Рейс Сироп на жареном пироге или жженый сахар Запах потных ног Мышиный или загхлый Плесень, мышиная моча Капустный запах (метионин) Солод или хмель Кошачья моча Аммоний, тухлая рыба Разлагающиеся фрукты. Ацетон Аммоний Запах кленового сиропа, сена Запах потных ног Мышиный или затхлый Прогорклый рыбный или капустный Капустный Запах кошачьей мочи
213
Хокинзурия Гриметиламинурия Плавателы i ый бас семи (хлорированная вода) Тухлая рыба Запах плавательного бассейна Гниющий рыбный запах
Множественный дефици г апил-СоА-легидрогсназ Болезнь хмелесу жилки Запах сыра или потных ног Запах хмеля
Однако необычное вещество может оказаться столь летучим, что
ко времени поступления мочи в лабораторию его наличие уже может
стать нсопределимььм, поэтому определять запах в моче необходимо
как можно скорее, лучше всего непосредственно после мочеиспуска-
ния. Для увеличения летучести кислот и других метаболитов охлаж-
денную в холодильнике мочу надо подогреть, иногда же, наоборот, за-
мораживание мочи может помочь ощутить характерный запах.
Кожа и волосы благодаря их доступности также могут дать много
дополнительных указаний на метаболическое нарушение.
Таблица № 73
Изменения волос при болезнях обмена (Кон Р.М., Рот К.С., 1986)
Изменения Болезни
Алопеция Гирсутизм Необычная форма Светлые волосы Гомоцистинурия, стойкая гиперлизинемия, синдром Менкеса. прогерия, недостаточность щитовидной железы, миотоническая дистрофия. Синдром Гунтера-Гурлер-Шейе; порфирия, болезнь Аддисона Гомоцистинурия, синдром Менкеса, аргининянтарная аминоацидурия Альбинизм, фенилкетонурия, гомоцистинурия, гистидинемия, изовалериановая ацидемия, иистиноз, синдром Менкеса.
Очень продуктивными иногда оказываются следы прошлых дерма-
тологических нарушений и информация о чувствительности к свету и
другим экзогенным воздействиям (Кон Р.М., Рот К.С., 1986).
Таблица № 74
Поражения кожи при болезнях обмена (Кон Р.М., Рот К.С., 1986)
Состояние кожи
Гипопигментация,
светочувствительность
Гипопигментация
Ссхая. холодная
_£___Z— - ———-----------
Болезнь
Альбинизм
Синдром Чедиака-Хигаси
Кретинизм(2, 3)"______
214
Ломкая, растяжимая Синдром Элерса-Дан л о
Кожные папулы Липогранулематоз Фарбера
Гиперпигментация Болезнь Гоше (1-3)
Светочу вс гвительная сыпь Болезнь Хартнупа (1), фенилкетонурия (1-3)
Сыпь 11едостаточность голокарбоксилозосинтетазы (2)
Пылающие скулы, непрощенная Гомоцистинурия (1-3)
Ксантоматоз Гнпсрлипопротеинсмин
Экзема Болезнь Нимана-11ика (1-3)
Гиперкератоз Порфирия
Отсутствие пота Синдром Райли-Дея, синдром Санфилиппо (1-3)
Гиперкератоз, волдыри Тирозинемия, орегонский вариант (3)
Дополнительные симптомы: / — судороги; 2 - задержка умственного развития;
3 глазные симптомы
8.3. Клиническая диагностика
В типичном случае наследственного дефекта метаболизма ново-
рожденный рождается доношенным, от физиологически протекающих
родов, и его состояние после рождения вполне благополучно. Через
некоторое время (1-3 дня) состояние ребенка ухудшается, развиваются
летаргия или ступор, появляются судороги, дыхательные расстройства,
анорексия и рвота. Для неврологического статуса характерны диффуз-
ная мышечная гипотония и нарушения сосания и глотания. Подозрение
на наличие врожденного дефекта метаболизма получает подтвержде-
ние, если имеется отягощенность родословной по неврологическим
заболеваниям, специфический запах мочи и экстрансврологические
проявления - кардиомиопатия, гепатоспленомегалия и др. (Белоусова
ЕД. и др., 2000).
Выявлена группа нарушений метаболизма проявления которых за-
пускаются некоторыми экзогенными факторами, приведенными ниже.
Таблица № 75
Некоторые механизмы запуска наследственных нарушениях
обмена веществ (Гречанина Е.Я., 2004)
Механизмы запуска Группа нарушений
Голодание, инфекции, лихорадка. Нарушение метаболизма белков.
хирургические операции, травмы углеводов, энергетического метаболизма
Высокое употребление бстка и/или Нарушения метаболизма белков:
белковый катаболизм аминоацидсмии, органические ацидурии; дефекты цикла мочевины
215
Изменения в потреблении углеводов М итохондриопатии
Повышенное потребление быстро абсорбируемых углеводов Гиперинсулинизм, митохондриопатии
Высокое потребление фруктов, столового сахара 1(епереносимосгь фруктозы
Лактоза, молочные продукты Галактоземия
Высокое потребление жира Разрушение окисления жирных кислот, дефицит липопротсинлипазы. глицерол киназы, непереносимость глицерина
Лекарства Порфирии, недостаточность глюкозо- 6-фосфатдсгидрогеназы, нарушения окисления жирных кислот
При наследственных нарушениях обмена веществ наблюдаются из-
менения следущих биохимических показателей:
Таблица № 76
Изменения биохимических показателей при наследственных
нарушениях обмена веществ (Гречанина Е.Я., 2004)
Лабораторные показатели Нозологическая единица
Макроцитарная анемия Нарушение обмена кобаламина или фолиевой кислоты
Ретикулоцитоз Дефекты гликолиза, нарушение у-глутам ильного цикла
Вакуолизированные лимфоциты Лизосомныс болезни накопления
Увеличение щелочной фосфагазы Дефекты синтеза желчных кислот
Уменьшение холестерола Дефекты синтеза стирола, нарушения липопротеинов
Увеличение триглицеридов Болезни накопления гликогена, нарушение обмена липопротеидов
Увеличение креатинкиназы Митохондриопатии дефекты окисления жирных кислот, нарушение обмена гликогена, дефекты гликолиза, недостаточность мышечной адснозинмонофосфатлеаминазы. Атаксия - телеангиэктазия
Увел ичен ие а-фето! i роте ина 1 (арушские обмена гликогена, нарушение метаболизма пуринов
Увеличение мочевой кислоты Дефекты окисления жирных кислот, митохондриопагии. 1 Нарушение метаболизма пуринов, дефицит кофактора молибдена
Уменьшение мочевой кислоты 1 (ероксисомные нарушения
Увеличение содержания железа. трансферрина Пероксисомные нарушения
216
Увеличение меди Болезнь Вильсона, болезнь Мен коса, цер> лоплазм и нем ия
Уменьшение меди, церулоплазмина Митохондриопэтии. синдромы углеводной недостаточности гликопротеидов, или нарушения гликолизирования гликопротеидов
Анализируя клинические проявления, следует иметь в вид}' следу-
ющие синдромологические сочетания патологий:
- сочетание задержки умственного развития с патологией органов
зрения чаще всего встречается при гомоцистеинурии;
- сочетание задержки умственного развития с судорогами свиде-
тельствует о фенилкетонурии, гиперлизинемии, некетотической гипер-
глициемии, нарушении обмена аминокислот цикла мочевины;
- сочетание задержки умственного развития с поражением кожи
свидетельствует о фенилкетонурии, гист идинемии, наследственной
ксануренурии:
- сочетание поражений печени и ЦНС наблюдается при аргинине-
мии;
- нарушение слуха, опорно-двигательного аппарата и функции по-
чек наблюдается при гиперпролинемии и цистинурии.
Таким образом, проведение соматогенетического обследования с
синдромологическим анализом и использованием современных био-
химических методов позволяет диагностировать определенные на-
следственные болезни обмена аминокислот на лабораторном уровне
(Гречанина Е.Я., 2004; Новикова И.В. и др.).
8.4. Алгоритм лабораторной диагностики наследственных
дефектов метаболизма
При подозрении на наследственное нарушение обмена веществ на
первом этапе рекомендуется проведение стандартных клинических и
биохимических исследований крови. О возможном наличии метаболи-
ческого заболевания свидетельствуют:
- анемия, л ей ко - и тромбоцитопения (характерны! для изовалериа-
новой. пропионовой и метилмалоновой ацидемий);
- нейтропения (характерна иля синдрома Барт а);
- ацидоз в сочетании с кетозом (характерен для большинства орга-
нических ацидемии),
- повышение содержания лактата в крови (характерно для наруше-
ний метаболизма пирувата, дефектов дыхательных комплексов и фер-
ментов р-окисления жирных кислот);
217
- гипогликемия с низким содержанием кетоновых тел (характерна
для нарушений митохондриального 0-окисления жирных кислот);
- гипераммониемия (характерна для нарушений цикла мочевины,
дефицита ацил-СоА-дегидрогеназ жирных кислот со средней длиной
углеродной цепи и для большинства органических ацидемий).
Гипераммониемия требует незамедлительного вмешательства, и.
пока происходит обследование ребенка, рекомендуется полное или ча-
стичное изъятие белка из пищевого рациона с адекватным восстанов-
лением калорийности пищи небелковыми компонентами (Cederbaum
S., 1992). Необходим постоянный контроль содержания аммиака с вве-
дением аргинина, бензоата натрия и фенилбутирата натрия для экскрс-
тирования азотсодержащих компонентов.
11а втором этапе обследования при наличии хотя бы одного из пере-
численных выше лабораторных нарушений показано более детальное
лабораторное обследование новорожденного, включающее определе-
ние спектра аминокислот крови и мочи, органических кислот в моче,
карнитина и ацилкарнитинов в крови.
Количественное исследование аминокислот в физиологических
жидкостях имеет огромное значение. Исследование аминокислот явля-
ется решающим диагностическим исследованием в случае:
- диагностики наследственных метаболических болезней амино-
кислоту новорожденных и психически отсталых детей - в этой области
достигнуты самые крупные успехи;
- предродовой диагностике наследственных метаболических рас-
стройств;
- предбрачной диагностике гетерозиготов наследственных мета-
болических расстройст в аминокислот;
- при определении транспортных расстройств метаболизма ами-
нокислот (клиренс).
Исследование аминокислот является дополнительным диагно-
стическим исследованием при:
- определении степени облучения, недостаточного питания орга-
низма, при использовании парентерального питания;
- диагностике опасной беременности, гипотрофии и смерти пло-
да;
- вторичной гипераминоацидурии: патологии печени, почек, недо-
статке витаминов, патологии различных систем организма.
С помощью нагрузочных испытаний косвенно определяется фер-
ментная активность, что дает возможность не только дифференциро-
вать различные варианты заболевания пациентов, но, прежде всего,
218
осуществлять генетическую профилактику, заключающуюся, в первую
очередь, в обнаружении носителей наследственных заболеваний (ге-
терозиготов), эти обследования осуществляются среди родственников
больных пациентов, в случае рискованных браков (близкородственный
брак, брак людей группы риска). Дня этого перорально вводится в дозе
100 мг на 1 кг массы тела кригичеекя аминокислота, и в зависимости
от повышения уровня этой аминокислоты в крови и моче определяют-
ся носители (Kamoun Р. a.oth., 1991).
Таблица № 7 7
Алгоритм лабораторной диагностики при предполагаемом
наследственном дефекте метаболизма у новорожденного
(Белоусова Е.Д. и др., 2000)
1 ипграммониемия + дыхательный алкалоз Определение содержания аминокислот в крови и моче Болезни цикла биосинтеза мочевины
Кетоацидоз + гипогликемия Определение содержания аминокислот в крови и моче Органические ацидемии
Определение содержания органических кислот в моче
Определение содержания глюкозы, галактозы. редуцирующих веществ в моче Наследственные нарушения обмена углеводов
1 HIIOKCI онсмия + гипогликемия Определение содержания органических кислот в моче Болезни транспорта и 0-окисления жирных кислот
Определение содержания ацилкарпитинав моче
Определение уровня карнитина в крови
Аминоацидурия Аминоацидемия Oi 1редслс1 ine содержания аминокислот в крови и моче Амин оаци д о 11 ати и
Лактат-анидоз Определение уровня лактата, пирувата, кетоновых тел в крови Ми гохондриальные энцефалопатии
Гистохимическое определение активноеги митохондриальных ферментов в биоптате мышцы
Определение уровня жирных кислот с очень длинной углеродной цепью в крови Пероксисом н ые болезни
Определение уровня фитановой и пинеколовой кислот в крови и моче
В большинстве случаев аминоацидопатиям сопутствует значитель-
ный дефицит энзимов с проявлением выраженных клинических при-
219
знаков, и анализ аминокислот в плазме достаточен. Для дефицитов,
вызванных накоплением слабо реабсорбирующихся аминокислот (ар-
гининсукцинат, цитруллин), важно определение спектров аминокислот
не только плазмы крови, но и мочи. Поэтому для точной диагностики
аминоацидопатий необходим анализ одновременно и плазмы, и мочи.
К другим энзимопатиям или аномалиям транспорта, которые ред-
ки и для которых не существует клинических определений, Kamoun
Р с соавт. (1991) относят: гипервалинемию, гиперметионинемию,
Р-меркатолйктат-цистеин-дисульфидурию, цистатионинемию, гипер-
лизинемию. непереносимость лизина, сахаропинурию. ацидурию
а-амино- и а-кетоадипинемию, треонинемию, гипер-Р-аланинемию,
триптофанемию. саркозинемию, гистидинемию, глутатионурию, ги-
дроксикинуренинурию, хокинсинурию, гистидинурию, гиперлизину-
рию. гиперцистинурию, иминоглицинурию, декарбоксилиновую гипе-
раминоацидурию, ацидурию РАМК, гипераминоацидурию двухоснов-
ных аминокислот.
В некоторых случаях клиническая симптоматика четко не выраже-
на, что затрудняет постановку диагноза. Поэтому анализ аминокислот
крови и мочи дает возможность диагностической ориентации и даль-
нейшей постановки точного диагноаза.
Таблица № 78
Профиль плазмы и мочи, дающий возможность диагностической
ориентации (Kamoun Р. a.oth., 1991)
Аномалии аминокислот Диагностические направления
плазма моча
Повышение фенилаланина. Дефицит фенилаланинги- дроксилазы: - фенилкетонурия типичная; - гиперфснилаланинемия атипичная; - гиперфснилаланинемия умеренная Дефицит дигилробиопте- ринсинтетазы. Дефицит ди1 идроптеридин- редуктазы.
Повышение тирозина. Неустойчивое повышение метионина Другие аминокислоты нор- мальны или повышены Без аномалий или уме- ренное. повышение тирозина и общая гипераминоаци- Л}-рия. Тирозинемия, тип I. Выраженное поражение гепатоцитоцитов. Галактоземия. Непереносимость фруктозы.
220
Глутаминовая кислота нор- мальная или повышенная. Гл ггам и новая * ки слота+глута м ин i юрмал ь- ны или повышены. Лизин нормальный или по- вышенный. I Повышение глутамино- вой кислоты. Неустойчивое повы- шение глутаминовой кислоты + глутамина, лизина. 1 Ipoiтоновая ацидемия. Метилмалоновая ацидемия. Изовалериаяовая ацидемия Наследственная гликогли- цивурия. Гиперглицинурии изолиро- ванные различные. Хронические наследствен- ные панкреатиты.
I icycTOHMHBoe повышение глутаминовой кислоты + «г глутамина, аланина, ли- зина. Неустойчивое понижение цитруллина, орнитина, ар- гинина. 11сустойчивое повы- шение глутаминовой кислоты + глутамина, лизина. Дефицит карбамилфосфат- синтетазы. Дефицит орнитинкарбамил- трансфсразы.
Ничего. Анормальное присут- ствие ди- и трипепти- дов. пролина и гидрок- сипролина. Иногда повышаются пролин и оксипролин. Иминодипептидурия. Выраженное поражение костной ткани. Гормональная гилерсекре- ция.
I Повышение фосфоэтаноламина. Гипофосфатазия. Костные болезни. Эндокринные нарушения. Гипертензия.
Повышение пипекол ивовой кислоты. Болезни пероксисом. Пипеколиновая ацидемия.
Повышение пролина. Неустойчивое повышение глицина и оксипролина. Гипсрлактаиилемия ковге- нитальная Гипсрпролинсмия. тип I. Гипсрпролинемия, тип II.
Следующим этапом диагностики является определение активности
ферментов, дефицитом которых вызвано заболевание, в культуре фи-
бробластов, лимфоцитах или биоптатах мышцы и печени. На завер-
шающем этапе проводится молекулярная диагностика патологии с по-
мощью ДНК-зондов.
8.5. Дифференциальная диагностика
Сходные с наследственными дефектами метаболизма клинические
симптомы (неврологические, нарушения дыхания и сознания, судороги,
мышечная гипотония, рвота) часто встречаются и при гипоксически-
ишсмических энцефалопатиях, порохах развития головного мозга,
221
внутриутробных инфекциях или внутричерепных кровоизлияниях. Ре-
зультаты электроэнцефалографии, электронейромиографии, нейросо-
нографии, исследований вызванных корковых потенциалов у грудных
детей также неспецифичны и не могут использоваться для дифферен-
циальной диагностики (Белоусова Е.Д. и др., 2000).
Для дифференцирования этиологии наблюдаемых врачом клиниче-
ских проявлений тем более ценно проведение анализа аминокислот в
современной диагностике неонатальных патологий.
Таблица № 79
Дифференциальный диагноз наследственных заболеваний
обмена веществ и гипоксически-ишемической энцефалопатии в
неонатальном периоде (Белоусова Е.Д. и др., 2000)
Симптом Гипоксически- ишемическая энцефалопатия Наследственная болезнь метаболизма
Отягощснность родословной по неврологическим заболеваниям. — 4“
Гипоксия плода. + *
Отягощенное течение беременности и родов. 4 *
Заболевания матери, вызывающие нарушения плацентарного кровотока (хронические воспалительные заболевания половой сферы, патология плаценты, артериальная гипертензия и др). 4- -
Мекониальиое окрашивание околоплодных вод. 4" возможна, но не характерна
I Гедоношенность. 4- -
Появление неврологических нарушений сразу после рождения. 4 -
Черепно-лицевая дисморфия. •Ч> 4-
I епаггомегалия, кардиомиопатия, поликистоз почек. - 4-
11сйросоно1рафические изменения, характерные для гипоксичсски- ишсмичсской энцефалопатии. 4" -
В целом на основании мирового клинического опыта можно за-
ключить, что врожденное нарушение обмена веществ должно рассма-
триваться как возможное состояние у любого ребенка со следующими
маркерными особенностями:
- наличие кровного родства в семье;
222
- наличие в семье сибсов с необъяснимыми болезнями (энцефало-
патия, сепсис, синдром внезапной смерти);
- наследственные заболевания;
- недостаточности питания (например, дефицит В1, у детей, нахо-
дящихся на грудном вскармливании у матерей-вегетарианок);
- сильное пристрастие или отвращение к некоторым продуктам;
- нарушение мышечного тонуса;
- отставание умственного, двигательного развития;
- судороги;
- необычный запах;
- интерми гтирующие эпизоды необъяснимой рвоты, ацидоза:
- нарушения психики, кома;
- гепатомегалия;
- почечные камни;
- аллопеции, дерматиты;
- расюрможенность и гиперактивность;
- необъяснимые длительные запоры и поносы.
В заключение необходимо еще раз подчеркнуть, что значение сво-
евременной диагност ики врожденных дефектов обмена веществ чрез-
вычайно велико, поскольку несвоевременное установление диагноза
и отсутствие адекватного лечения могут вести к смерти новорожден-
ного или к тяжелой инвалидности. Правильная трактовка патологии
способна обеспечить оптимальное развитие ребенка и оказать членам
его семьи своевременную специализированную помощь (Вельтищев,
Бочков, 1992; Вельтищев и др., 1983 - 1998: Николаева Е.А., 1987: Бе-
лоусова и др., 2000; Mences J., 1995).
9. НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ОТДЕЛЬНЫХ
АМИНОКИСЛОТ
Анализ метаболических болезней показывает (Sandubray J.-M.
a.oth., 2000), что они, как правило, являются наследственными, неиз-
лечимыми полностью и часто летальными. В основе метаболических
патологий, к которым относятся и нарушения обмена аминокислот, ле-
жат дефекты биологических систем, общих для всех клеток, то есть
систем продукции и усвоения энергии, синтеза и деградации компо-
нентов клеток внутри- и межклеточного транспорта, информационных
и регуляторных систем (Kazmiercziak S.C., 1993). Проявления метабо-
лических болезней обычно мультисистемные и тяжелые.
В настоящее время выделяют не только генотипический уровень
метаболических нарушений, но также энзиматический фенотип, мета-
болический фенотип и клинический фенотип (Zschocke J., Hoffmann
G., 2004).
На генотип оказывают влияние: взаимодействие мутаций, сомати-
ческая мозаика, вариабельная Х-инакгивация. концентрация кофакто-
ра, клеточный белковый синтез.
На энзиматический фенотип влияет метаболический стресс, посту-
пление питательных веществ (диета), перемещение питательных ве-
ществ, первичные и вторичные ферментопатии, изменения, вызванные
применением фармакологии.
Метаболический фенотип зависит от транспорта между органами,
модификаций в зависимости от влияния факторов риска.
На энзиматический, метаболический и клинический фенотипы
метаболических расстройств влияет обширный ряд факторов. Иссле-
дователи считают, что обследование должно быть как можно ближе к
клиническому фенотипу: энзимные исследования, а особенно метабо-
лические показатели, в частности, анализ аминокислот физиологиче-
ских жидкостей, часто более полезны, чем молекулярные, и функцио-
нальные специфические тесты использующиеся для диагностирования
патологий (Zschocke J., Hoffmann G., 2004).
За основу классификации и изложения конкретных метаболиче-
ских синдромов принят материал руководства по педиатрии Бермана
РЕ., Вогана В К. (1991).
9.7. Нарушения обмена серосодержащих аминокислот
К группе серосодержащих аминокислот относятся: метионин, ци-
стин, цистеин, цистатионин, гомоцистеин, таурин, которые выполняют
разнообразные функпии в организме и описаны в предыдущих главах.
224
Метионин и гомоцистеин играют центральную роль в цитозольном
трансфере метильных групп, необходимых для осуществления широ-
кого ряда функций, включая синтез креатина, холина и адреналина и
метилирования ДНК (Zschocke J., Hoffmann G., 2004). В норме катабо-
лизм метионина, незаменимой аминокислоты, приводит к образованию
S-аденозил метионина, который служит донатором метильных групп в
процессе метилирования многих соединений, а также цистеина, об-
разующегося при реакциях транссульфирования. Нарушения обмена
метионина занимают одно из ведущих мест в перечне патологий бел-
кового метаболизма. Они характеризуются поражением соединитель-
ной ткани, нервной, кожной, мышечной и сердечно-сосудистой систем.
Промежуточным продуктом распада мет ионина является гомоцистеин,
в норме реметилирующийся до метионина. Эта реакция высвобожде-
ния метионина катализируется ферментом, который требует в качестве
кофактора витамин В а в качестве субстрата - фолиевую кислоту.
Таблица №80
Врожденные ошибки метаболизма серосодержащих аминокислот,
(Берман В, Ваган В., 1987)
Название Дефектный фермент
Гомоцистинурия 1 Цистатионин-р-синтаза
Гомоцистинурия 11 N5.N10-
метилентетрагидрофолатредуктаза
Гомоцистинурия Н1 Низкая активность N5-
метилентетрагидрофолата
Гомоцистинурия IV Гомоцистеин трансметилаза, обусловленная нарушением синтеза метил кобаламина.
Гиперметионинемия Метионин-аденозилтрансфераза
Цистатионинурия Цистатионаза
Сульфитурия Сульфитоксидаза
Цистиноз Нарушения функции лизосом
Цистатионинурия, тирозинемия З-Меркаптопируват
Гиперметионинвмия — это патологическое повышение уровня ме-
тионина в плазме и моче, обусловленное избыточным поступлением в
организм метионина, или метаболическим блоком на пути превраще-
ния его в цистин, таурин, сульфаты. В моче, кроме этого, повышено
выделение тирозина и возможна аминоацидурия. Гиперметионинемия
встречается также у недоношенных детей, младенцев на высокобелко-
вой диете, а также вследствие отставания созревания либо дефицита
метионинаденозилтрансферазы.
225
Гиперметионинемия характеризуется прогрессирующей сонливо-
стью, склонностью к кровотечениям, аминоацидуриями с повышен-
ным выделением метионина и тирозина.
Такое стойкое повышение концентрации метионина имеет место
при гомоцистеинемии I типа и тирозинемии. При почечной недоста-
точности и циррозах печени может наблюдаться вторичная гиперме-
тионинемия как проявление общей гипераминоацидемии и нарушения
син геза белка.
Синдром нарушения всасывания метионина (синдром запаха
жженого хмеля) встречается редко. Это нарушение подтверждает на-
личие отдельной системы транспорта метионина, а также фенилалани-
на и тирозина в почках и кишечнике.
В моче повышено содержание лейцина, изолейцина, валина, фени-
лаланина и тирозина, а также а-гидроксимасляной кислоты, которая
является продуктом редукции а-кетокислоты в процессе превращения
метионина в цистеин.
Клиника: белые волосы, отеки, приступы форсированного дыха-
ния, задержка умственного развития, судороги, специфический пиво-
варенный запах мочи.
Гомоцистеин в норме по данным литературы либо не определя-
ется в плазме или моче (Берман R, Воган В., 1987), либо его находят в
небольших количествах - до 1,0-1,4 мкм/100мл (Vilaseca М., Моуапо
D., Ferrer J., 1997; Kanabrocki Е. a. oth., 1999; Delport R. a.oth., 1997,
Шевченко О.П. и соавт.. 2002-2007). Содержание гомоцистеина подчи-
няется циркадианному ритму и минимально в ранние утренние часы:
12,3±1.2 мкм (Kanabriocki Е. A. oth., 1999).
По другим данным (Vilaseca М. A.oth., 1997) нормальные величины
содержания гомоцистеина для детей 2-10 лет составляют 3,3-8,3 мкм,
для детей 11-15 лет - 4,7-10,3 мкм. для 16-18 лет - 4,7-11,3 мкм. У
взрослых верхняя граница нормального содержания гомоцистеина на-
ходится в пределах 12-15 мкм (Eapen L. A. oth.. 1999. Назаренко Г.И..
Кишкун А.А., 2000). Содержание его коррелирует с полом и возрастом
(Schreiner R. a.oth., 1997). в плазме мужчин его концентрация может по-
вышаться па I мкм/ЮОмл за 10 лет. коррелируя с концентрацией креа-
тинина, витамина Вг и фолата. У женщин концентрация гомоцистеина
па 20%, ниже чем у мужчин (Silberger J. a.oth., 1997). При уровне го-
моцистеина в плазме крови больше 12 ммоль/л доказана (Weingrod М ,
1999) высока вероятность летального исхода у больных.
Почки играют существенную роль в метаболизме гомоцистеина.
Около 30% гомоцистеина плазмы находится в свободном, не связанном
226
с белковыми фракциями плазмы крови, состоянии. В сутки в ор1аниз-
ме человека образуется около 20 000 мкмоль гомоцистеина, из которых
около 1200 мкмоль попадает в кровоток и только около 10 мкмоль в
сутки выводится с мочой. Более чем 99,5% гомоцистеина реабсорби-
руется и подвергается превращению в клетках канальцев в основном
по пути транссульфирования с образованием цистатионина. С мочой
выводится лишь 3-10 мкмоль гомоцистеина в сутки (van Guldener С. А.
oth., 2001, Ignnatescu МС. a oth., 2001).
Недавно показано, что при гипергомоцистеинсмии гомоцистеин
связывается не с альбуминовыми (каку здорового), а с глобулиновыми
фракциями плазмы крови, в частности, с а-2-микроглобулином. При
этом гомоцистеин образует очень прочные смешанные дисульфиды
белков, которые могут быть полностью восстановлены только в более
жестких условиях, чем другие дисульфиды (Блашко ЭЛ., 2007).
Механизмы метаболизма гомоцистеина и влияние гипергомоцистс-
инемии на организм подробно освещены в ряде монографий Шевченко
О П. с соавт., (2002 — 2006).
Большая часть гомоцистеина в норме реметилируется до метиони-
на, что обеспечивается 5-метилтетрагидрофолатом при участии вита-
мина В э. При незначительной недостаточности этих веществ гомоци-
стеин накапливается, но еще не элиминируется за пределы клетки, а
подвергается воздействию цистатион-Р-синтазы при участии витамина
В и необратимо трансформируется через цистатионин в цистеин. Если
обе реакции в клетке не осуществляются в силу значительной недоста-
точности соответствующих ферментов и кофакторов, то гомоцистеин
элиминируется в межклеточное пространство и попадает в кровоток.
Учитывая низкую фильтруемость гомоцистеина даже здоровыми поч-
ками, его концентрация в крови возрастает.
Выраженное повышение уровня гомоцистеина встречается редко,
однако частота легкой гипергомоцистеинемии в общей популяции со-
ставляет 5-7%. С другой стороны, выявлено, что у 15,4% греческих
школьников уровень гомоцистеина превышает норму, и с взрослением
его содержание растет, в то время как содержание фолатов и витамина
Пр в плазме крови падает (Papandreous D. A. oth., 2006).
Дефекты реметилирования гомоцистеина приводят к гомоиистеине-
мии и гомоцистинурии. Гомоцистеинемия может быть самостоятельной
причиной начала патологического процесса или следствием развившей-
ся патологии. К первой группе относят (Graham J., 1998; Берман Р. Воган
В.. 1987) клинические проявления врожденного дефицита ферментов
гомоцистеинемии I II и III типов. Врожденный дефект цистатион-
227
0-сишазы вызывает тромбоэмболию сосудов, умственную отсталость,
остеопороз, аномалии хрусталика, синдром Морфана. Врожденный
дефект мсгилентстрагидрофолатредуктазы повышает риск сердечно-
сосудистых заболеваний, склонность к образованию тромбозов вызы-
вает дисфункцию нервной системы и психические отклонения. (Mudd
S., Levy Н., 1983; Явелов И.С., 1999).
Врожденные гомоцистеинемии (гомоцистинурии) относятся к наи-
более частым видам нарушения метаболизма метионина, клинические
проявления которых в грудном возрасте неспецифичны и могут заклю-
чаться в отставании роста и развития, иногда судорогах. Следствием
могут являться многочисленные патологии зрения, прогрессирование
умственной отсталости, скелетные патологии (Берман Р., Воган В.
1987). Так, при гомоцистеинемии 1 типа (классическая гомоцистеине-
мия) клинические проявления в грудном возрасте неспецифичны, но
уже к 3 годам обнаруживается подвывих хрусталика. К другим глаз-
ным симптомам, появляющимся позднее, относятся выраженная мио-
пия, астигматизм, глаукома, стафилома, катаракта, отслойка сетчатки и
атрофия зрительного нерва. Значительная часть таких больных реаги-
руют на лечение витамином В и фолиевой кислотой. Своевременное
выявление истинной причины данных патологий зрения дает возмож-
ность резкого улучшения состояния больных.
Ко второй группе причин возникновения гипергомоцистеинемии
относятся некоторые патологические состояния организма или послед-
ствия продолжительного медикаментозного воздействия (Morgan S.
a.oth., 1998). Более легкие случаи гипергомоцистеинемии связаны, как
правило, с фактором питания (дефицит витаминов группы В. нагрузка
метионином). При этом диетические нарушения могут способствовать
проявлению скрытых до того генетических дефектов, например, у гс-
герозигот. Согласно данным, полученным CJ.Boushey a. oth. (1995), не
менее половины взрослого населения CHIA испытывают недостаток
фолиевой кислоты, в связи с чем ставится вопрос об обогащении муки
и зерновых продуктов фолатами и кобаламином, поскольку повышен-
ное потребление фолатов может маскировать дефицит витамина В .
Увеличение содержания гомоцистеина сыворотки на каждые 5
мкмоль/л в 2 раза приводит к возрастанию риска коронарной патоло-
гии на 60% v мужчин и на 80?4> у женщин, а также к возрастанию риска
церебро васкулярной патологии на 50% у мужчин и женщин (Boushey
C.J. a. oth., 1995. Stangl V., 2002). Проведенное в начале 90-х годов в
228
Норвегии обширное исследование ( Hie Hordaland Homocysteine Study)
выявило положительное взаимодействие между гипсргомоцистеипе-
мией, даже легкой степени, и традиционными факторами риска разви-
тия сердечно-сосудистых заболеваний. В частности, отмечено взаим-
нонотенцирчющее влияние гипергомоцистеинемии и курения сигарет.
Отмечено, что курение приводит к повышению уровня гомоцистеина.
При этом у курильщиков с уровнем гомоцистеина плазмы более 12
мкмоль/л риск сердечно-сосудистой патологии в 12 раз выше, чем у
некурящих с тем же уровнем гомоцистеинемии (Nygard О. A. oth.. 1995,
O'Callaghan Р. A. oth.,2002, Wilckcn О. Л. oth.,2002). Механизмы такой
синергии не вполне понятны, однако известно, что у курящих людей
имеется тенденция к снижению уровней витаминов i руппы В, в том
числе фолатов. Также, курение сигарет приводит к повышению содер-
жания маркеров оксидативного стресса.
Факторы, влияющие на концентрацию гомоцистеина
_ (Шевченко 0.1L и др., 2002) ___
сосудистые
габопеаэния
Общий
гомоцистеин
I uncpi омоцистсинсмия диагностируется, если содержание гомоци-
стеина в плазме крови превышает 15 мкмоль/л (Назаренко Г.И., Киш-
кун Л.Л., 2000).
229
При этом различают: умеренную гипергомоцистеинемию при кон-
центрации этой аминокислоты в плазме крови 15-30 мкмоль/л, ги-
пергомоцистеинемию средней тяжести - при 30-100 мкмоль/л; свы-
ше 100 мкм/л - выраженную гипергомоцистеинемию (Апдрюхов Б.Г.
и др., 2008). Однако полученные в последние годы результаты мас-
штабных исследований показали, что уровень гомоцистеина 10-12
мкмоль/л у лиц старше 50 лет, при наличии сопутствующих заболе-
ваний (сердечно-сосудистые заболевания, заболевания почек и др.) и
ряда других факторов риска следует квалифицировать как умеренную
гипергомоцистеинемию.
Умеренная гипергомоцистеинемия в возрасте до 40 лет, как прави-
ло, присутствует бессимптомно. Кроме прямого определения уровня
гомоцистеина в плазме крови для оценки склонности к гипергомоци-
стсинемии используют тест толерантности к метионину (Candito М.,
1997). При проведении этого теста пациенту' дают внутрь метионин в
дозе 0,1 г/кг массы тела. Концентрация гомоцистеина в плазме крови
после метиониновой нагрузки достигает максимума через 6 часов. У
здоровых лиц максимальный уровень этой аминокислоты существен-
но ниже, и его снижение происходит быстрее (через 20-30 часов), чем
у пациентов, склонных к гипергомоцистеинемии (через 30-48 часов).
Следует иметь в виду, что тест с нагрузкой метионином не унифици-
рован и не установлены временные интервалы для его стандартизации
(Шевченко О.П. и др., 2002).
Интерпретация уровней гомоцистеина в клинической практике,
(Шевченко О.П. и др., 2002).
Концентрация гомоцистеина (мкмоль/л)
Урлкень типщ<стем>13
<1<1(мьма.ть.<1)
ечнтакгг нормальным
1<х-11 ( мь мол ь'л)
Wiacrv* гюгрдкшным
>12 (чьчаиЛт)
-rpcfnCT OUT»*™ np»rllt»«u
н вегможмон №pp.'*-D<ii
230
Гомоцистеин является метаболитом, оказывающим одновременно
атерогенное и тромбоваскулярное действие. Его наличие в крови в со-
временной мировой литературе называют не иначе как «независимый
фактор риска тромбоваскулярной болезни и атеросклероза» и их мар-
кером, (Ефимов В.С., Цакалоф ,Х.К., 1999; Bronstup A., Pietrzik К.. 1996;
Явслов И.С., 1999). У мужчин с уровнем гомоцистеина, превышающем
верхнюю границу нормы на 12%, выявлено трехкратное увеличение
риска инфаркт а миокарда.
Повышение концентрации гомоцистеина в плазме вызывает по-
вреждение клеток эндотелия, провоцирует нарушения в свертывающей
сие геме крови, которые связаны с изменением обмена ви гаминов В, и
В1Э, что способствует развитию диабетической ретинопатии и вторич-
ной неоваскулярной глаукомы; при этом выявлено отличие концентра-
ций гомоцистеина в плазме крови больных с поражением переднего
отдела глаза по сравнению с патологией заднего отдела (Neugebauer S.
a.oth., 1997).
Резко возрастает уровень гомоцистеина в крови при серповидно-
клеточной анемии (Шевченко О..П., Олиференко Г.А., 2002).
Основные патологии, являющиеся последствиями гипергомо-
Следует специально остановиться на последствиях развития гомо-
цистеинемии в беременности. Показано (Ефимов В С., Цакалофф А.И.,
1999), что ранние признаки преэклампсии являются прямым результа-
том гомоцистеинемии и связаны в основном со снижением концентра-
ции витамина В На ранних сроках беременности гипергомоцистеи-
немия вызывает расстройства фетоплацентарного кровообращения и
нарушения плацентации, результатом чего может стать невынашивание
беременности. В более поздние сроки гипергомоцистеинемия может
явиться причиной хронической фстоплацент арной недостаточности и,
как результат, хронической гипоксии плода, внутриутробной гипотро-
фии и рождения детей с низким весом. Уровень гомоцистеина в плазме
231
крови матери считают одной из важных причин рождения детей с де-
фектами нервной трубки, привычных выкидышей.
В большинстве случаев гипергомоцистеинемия поддается коррек-
ции с помощью приема фолиевой кислоты и витаминов группы В.
Учитывая серьезность возможных последствий этой патологии, спе-
циалисты рекомендуют проверять уровень гомоцистеина у женщин,
готовящихся к беременности. В обязательном порядке следует контро-
лировать уровень гомоцистеина у пациенток с бывшими ранее акушер-
скими осложнениями, а также у женщин, имеющих родственников, у
которых были инсульты, инфаркты и тромбозы в возрасте до 50 лет.
Своевременное выявление повышенного содержания гомоцистеина в
плазме крови беременных способствует снижению риска осложнений
как у матери, так и у ребенка.
Высокое содержание в плазме восстановленного гомоцистеина яв-
ляется маркером усиленного окислительного стресса при общих имму-
нодефицитах (Aukrust Р. a.oth., 1997), а также после лучевой терапии
или радиационной интоксикации (Eapen L. a.oth., 1999).
Наконец, выявлено, что гомоцистеин является биогуморальным
маркером деменции (Ventura Р. a.oth., 1998), причем определение го-
моцистеина признано более надежным и дешевым методом по сравне-
нию с определением концентрации витаминов группы В и фолиевой
кислоты. У здоровых людей обнаружена тесная обратная корреляция
концентраций гомоцистеина с фолатом, кобаламином и креатинином в
плазме (NilIson К. a.oth., 1996), что позволяет выявить преклинические
формы недостаточности кобаламина (Carmel R., 2000).
Главными факторами, определяющими уровень гомоцистеина в
плазме крови, являются концентрация и активность ферментов, обе-
спечивающих его метаболизм, с одной стороны, и активность почек,
осуществляющих его выведение из организма, с другой стороны. К
числу факторов, располагающих к повышению гомоцистеина в плаз-
ме крови, следует отнести недоедание или нерациональное питание с
низким содержанием фолатов, витаминов В и В „ а также нарушение
нормального всасывания витаминов (чаше всего цианокобаламина). К
повышению уровня гомоцистеина могут приводить хронические га-
стриты, часто бессимптомные, гипотиреоз, а также курение, алкоголь,
прием лекарственных препаратов (метатрексат, фенитоин, закись азо-
та. эуфиллин. теофиллин, циклоспорин и др.) и гиподинамия (Шевчен-
ко 0.11., Олиференко Г.А., 2002).
Учитывая, что наркоз повышает риск внутрисосудистой коа-
ly.iHmni, при наличии выраженной гнпергомопнетеинемин кате-
232
горически (!!!) противопоказаны операции под общим наркозом
(Кон Р., Рот К., 1986).
Таким образом, спектр патологий, имеющих в своем генезе или
течении повышенные уровни содержания гомоцистеина в крови зна-
чительно шире, чем это обычно принимается во внимание практикую-
щими врачами.
Гомоцистеинемия I пита или классическая гомоцистинурия свя-
зана с дефицитом циста! ионин-Р-синтетазы. Частота этого аутосомно-
рецессивного заболевания составляет 1:200000 живорожденных де-
тей.
Диагностический тест: повышенный уровень метионина и гомо-
цистеина в крови и моче, сниженный уровень цистеина. Содержание
метионина может достигать 29 мг%.
Гомоцистеинемия II типа обусловлена дефектом образования
метил кобаламина из витамина Вр из-за недостаточности метилтетра-
гидрофолата гомоцистеинметилтрансферазы. При высоком уровне го-
моцистеина в крови и моче концентрация метионина в крови довольно
низкая; в моче довольно много метилмалоновой кислоты.
Гомоцистеинемия III типа свя зана с дефицитом 5-10-метилен-
тстрагидрофолат редуктазы. Отмечаются судороги, умственная отсз а-
лость.
При этих типах гомоцистеинемии, обусловленных нарушением ре-
метилирования гомоцистеина, уровень концентрации гомоцистеина в
крови и моче высок, а метионина - остается в пределах нормы или
низок; накапливается также цистатионин.
При недостатке сульфидоксидазы и молибдена как кофактора ксан-
тиноксидазы в плазме повышено содержание таурина, сульфоцистеина,
но снижено - цистеина и гомоцистеина. При этой патологии наблюда-
ется эпилептическая энцефалдопатия, прогрессирующая психомотор-
ная задержка, иногда микроцефалия (Zschocke J., Hoffmann G., 2004).
Скрининг гомоцистеина в крови новорожденных позволяет выя-
вить детей с дефицитом витамина Вр или гомоцистинурией (Refsum
Н. A. oth., 2004). Авторы указывают, что средняя концентрация гомо-
цистеина r сыворотке крови новорожденных 6,8 мк.м/л. Концентрация
10-20 мкм ассоциируется с низким уровнем Вр.
233
Таблица ЛЬ 81
Сравнительная клиническая и биохимическая характеристика
форм гомоцнстннемнн (Bondy Р.К., Rosenberg L.E., 1980)
Признак Недоста- точность цистатионин- р-синтетазы Нарушение син- теза кофермента кобаламина Недост атомность метилентеграгн- дро- фолатредуктазы
Задержка умственного *
развития часто часто часто
Отставание в росте нет часто нет
11ОДВЫВИХ хрусталиков почти всегда нет нет
Тромбоэмболии часто нет редко
Мегалобластная анемия Содержание гомоцистина в нет редко нет
крови и моче Содержание метионина в крови повышено повышено повышено
и моче Содержание повышено нормальное или низкое нормальное или низкое
цистатионина в снижено нормальное или нормальное или
крови и моче Содержание высокое высокое
метилмалоновой кислоты в крови и моче нормальное повышено повышено
Содержание кобаламина в сыворотке крови нормальное нормальное нормальное
Содержание нормальное или нормальное или нормальное или
фолиевой кислоты в сыворотке крови низкое высокое низкое
Реакция на ограничение метионина в пище положительная отрицательная отрицательная
Цнстапиин ишемия. Цистатионин, промежуточный метаболит
метионина, в норме разлагается цистатиониназой в присутствии ви-
234
тамина В в качестве кофактора до цистеина и гомоссрина. В норме
цистатиониназа отсутствует в печени плода и новорожденного (Берман
В, Воган В., 1991), поэтому цистеин является незаменимой аминокис-
лотой в период новорожденное™.
Дефицит цистатиониназы приводит к незначительной или умерен-
ной цистат ион пнем ии и к цистатионинурии. Цистатионин в норме в
плазме редко определяется из-за низких концентраций. Заболевание
наследует ся по аутосом но-рецессивному типу.
Цистатионинурия, характеризуется усиленной экскрецией и име-
ет место при дефиците витамина В , при дефектах ремонтирования
гомоцистеина (гомоцистинурия II и III типов), а также при заболевани-
ях печени, гепатобластоме, нейробластоме. Она связана с метаболиче-
ским блоком в обмене цистатионина вследствие дефекта цистатионазы,
в результате чего имеет место накопление цистатионина и метионина в
тканях. Основным проявлением данной аномалии является отставание
ребенка в умственном развитии. Среди лиц с умственной отст алостыо
частота цистатионинурии составляет 4%.
Цистатионинурию следует различать с тирозинозом, гликогеноза-
ми, при которых также повышается почечная экскреция цистатионина,
но имеется и специфическая типичная клиническая картина этих за-
болеваний.
Необходимо также иметь в виду, что при гиповитаминозе Вг в моче
обнаруживается много цистатионина.
Цистинурия. Основная причина возникновения — нарушение по-
вторного всасывания двухосновных аминокислот, приводящее к об-
разованию цистиновых камней в мочевыводящих путях, сопровожда-
ется болями, гематурией, обструкцией. В моче обнаруживается много
цистина, лизина, аргинина, орнитина. В молярном отношении лизина
в 3-4 раза больше, чем цистина. Кроме того, отмечается плохое вса-
сывание аргинина и лизина из пищеварительного тракта Результаты
анализа поглощения цистина и двухосновных аминокислот слизистой
оболочки тощей кишки (ш vitro) выявили три типа нарушений транс-
порта, соот ветствуюшие трем фенотипам цистинурии.
При диагностировании типов цистинурии необходимо охарактери-
зовать экскрецию количественно, чтобы отличить гомозиготных боль-
ных от гетерозиготных носителей. Среди носителей гена цистинурии
примерно каждый третий относится ко II и III типам. Остальные 2/3
больных являются носителями цистинурии I типа. Поэтому необходи-
мо проводить тестирование с порцией суточной мочи, что даст возмож-
ност ь вычисли гь суточную экскрецию цистина.
235
С другой стороны, по данным последнего издания Большой Меди-
цинской Энциклопедии (БМЭ) 3 генотипических варианта цистинурии
различаются по степени нарушения всасывания серосодержащих ами-
нокислот в кишечнике и увеличения их экскреции с мочой следующим
образом:
Таблица № 82
Тины цистинурии (Кон Р.М.,Рот К.С., 1986)
Признаки Типы
1 II III
Кишечник: транспорт пере- носчиком (in vitro). Цистин, лизин и аргинин не транс- портируются; ци- стеин переносится нормально. Лизин не транс- портируется; транспорт цистина снижен. Транспорт ци- стина и лизина от сниженного до нормально- го.
1 [рием цистина. Уровень цистина в плазме не повы- шается. Уровень цистина в плазме не повы- шается. Уровень ци- стина в плазме нарастает мед- леннее, чем в норме.
Почки:транспорт переносчиком (in vitro). Цистин и цистеин транспортируются нормально; перенос лизина снижен. Неизвестно. Цистин транс- портируется нормально; перенос лизина снижен.
Экскреция ами- нокислот с мо- чой. Гиперэкскреция цистина, лизина, аргинина и орни- тина. Гиперэкскреция цистина, лизина, аргинина и орни- тина. Гиперэкскреция цистина, лизи- на, аргинина и орнитина.
Экскреция аминокислот гетерозиготными носителями. Нормальная. Гиперэкскреция цистина и лизина. Г иперэкскреция цистина и ли- зина.
Частота гомозигот по гену цистину рии составляет 1:7000 новорож-
денных. по другим данным (БМЭ) 1:250 человек. Заболевание прояв-
ляется на втором - четвертом десятилетии жизни симп томами мочека-
менной болезни. Гетерозиготные носители генов цистинурии типов I и
III в избытке экскретируют цистин и лизин, тогда как содержание ор-
нитина и аргинина в моче, если и повышено, то незначительно. Среди
носителей гена цистинурии примерно каждый третий относится к этим
двум типам, остальные больные являются носителями цистинурии I
типа, и содержание аминокислот в моче у них нормальное.
236
Гиперцистинурия. Этот вид патологии выделен в отдельную груп-
пу и характеризуется нарушением переноса цистина через клеточные
мембраны в почках.
Цистиноз или болезнь Абдергалъдена или синдром Абдергалъ-
дена-Фанкони или цистиновый диабет. 1(истиноз относится к груп-
пе заболеваний, вызванных недостаточным транспортом некоторых
компонентов через лизосомальную мембрану, а также дефектом ме-
таболизма кобаламина (недостаток высвобождения лизосомального
кобаламина). При этом синдроме отсутствует или не функционирует
специфическая транспортная система (предположительно генетически
специфичный белок), а также выведение цистина из лизосом. Имеет
место нарушение расщепления цистина в связи с дефицитом цистин-
редуктазы.
Заболевание передается по аутосомно-рецессивному типу. Имеется
предположение о том, что это одна из форм синдрома Фанкони. Эта
наследственная болезнь проявляется стойкими нарушениями функций
почек, задержкой физического развития, рахитоподобными измене-
ниями скелета, что сопровождается значительным накоплением солей
цистина в моче, крови, отложением их в печени, селезенке, роговице
глаза, костном мозге, слизистой кишечника.
Для клиники заболевания характерны низкий удельный вес мочи3
щелочная pH мочи, гликозурия, фосфатурия, аминоацидурия, протеи-
нурия, рахит, рвота, отставание в развитии. Симптомокомплекс: полиу-
рия, полидипсия, лихорадка, гипотрофия, потеря аппетита. Эти сдвиги
характерны для нарушения функций почечных канальцев и диагност и-
руются как синдром Фанкони, который является постоянным компо-
нентом цистиноза.
Диагностика основана на определении содержания цистеина в
плазме, лейкоцитах крови, моче.
Синдром дефицита сульфитоксидазы. Этот дефект, наследуемый
по аутосомно-рецессивному типу, затрагивает молибденсодержащий
фермент сульфи гоксидазу. На финальном этапе метаболизма цистина
образуются неорганические сульфаты. С мочой экскретируется много
Б-сульфо-Ь-цист еина, сульфита, тиосульфата.
Р-Меркаптолактатцистеинсульфидурия. Р-меркаптолактат-
цистеина дисульфид является производным цистеина. В больших кон-
центрациях обнаружен в моче у лиц с отставанием развития, умствен-
ной отсталостью и дислокацией хрусталика.
Эта патология выявляется при нагрузке цистеином. Возможен скри-
нинг данной патологии, так как р-меркаптолактатцистеина дисульфид
дает положительную реакцию мочи с нитропруссидом.
237
Тауринурия. Таурин экскретируется с мочой в качестве промежу-
точного продукта окисления цистеина. При тауринурии его концентра-
ция в моче значительно повышается. Встречаются сообщения о лицах,
страдающих каптодактилией за счет действия доминантного гена, у ко-
торых повышена секреция таурина (Берман Р.Е., Воган В.К., 1991).
9.2. Нарушения обмена ароматических аминокислот
К ароматическим аминокислотам относятся фенилаланин, тирозин
и триптофан, структура и свойства которых описаны выше. Их мета-
болизм осуществляется в цитозоле (Zschocke J., Hoffmann G., 2004).
Часть фенилаланина, поступившего в организм с продуктами питания,
не использованная для синтеза белков, в норме распадается по тирози-
новому пути.
При дефекте, нарушающем фенилаланиновую, тирозиновую и
триптофановую гидроксилазы или кофактора тетрагидробиоптерина,
имеет место фенилкетонурия (ФКУ), болезнь Феллинга или фенил-
пировиноградная олигофрения.
Фенилкетонурия (ФКУ) - наследственное нарушение аминокислот-
ного обмена, передается аутосомнорецессивным путем, не сцеплено с
полом. Распространенность в мире - 1 случай на 6-10 тысяч новорож-
денных, в Европе 1:4000 случаев. Генетически различают более 400
мутаций соответствующего гена (Zschocke J., Hoffmann G., 2004). Фе-
нотип больного ребенка отличается, как правило, более белокурыми
волосами, чем у его здоровых сиблингов, светлой кожей, светлой ра-
дужкой глаз, часто сопутствующим заплесневелым мышиным или вол-
чьим запахом. Характеризуется прогрессирующим слабоумием. Среди
наследственных заболеваний обмена веществ ФКУ встречается наи-
более часто. Патология обусловлена дефицитом биосинтеза фермента
фенилаланин-4-гидроксилазы, который участвует в превращении не-
заменимой аминокислоты фенилаланина в тирозин. В результате это-
го блока в организме ребенка накапливается значительное количество
фенилаланина и продуктов его аномального метаболизма,
Критериями диагностики классической ФКУ являются:
- уровень фенилаланина в плазме крови выше 200 мг/л;
- нормальный уровень тирозина в плазме крови;
- сниженная толерантность к полученному внутрь фенилаланину;
- нормальная концентрация кофактора тетрагидробиоптерина.
ФКУ вследствие дефицита тетрагидробиоптерина (ВНJ выявляет-
238
ся примерно у 2% детей с гиперфенилаланинемисй. Для этой формы
ФКУ характерны неврологические нарушения. Диа1 ноз может быть
поставлен при проведении нагрузочного теста с ВН4, доза которого
7-10 мг/кг, принятая внутрь, нормализует уровень фенилаланина в
плазме крови в течение 4-6 часов.
Без своевременного специфического лечения у ребенка в 100%
возникает тяжелое поражение ЦИС, с инвалидизацией больного. У
новорожденного ребенка диагноз устанавливается скрининговым ме-
тодом определения уровня фенилаланина в сыворотке крови. В нор-
ме содержание фенилаланина в плазме 1-2мг%, при заболевании - до
30-35мг%. Необходимо обратить внимание, что в ряде случаев первый
анализ крови в первые дни после рождения только лишь несколько
превышает норму фенилаланина — до 4-5мг%. В этих случаях следу-
ет провести мониторинг содержания фенилаланина в течение перво-
го месяца жизни ребенка. Выявлено, что в сыворотке крови при по-
вышении концентрации фенилаланина тирозин снижен (Zschocke J.,
1 lolTniann G., 2004). В ликворе повышена концент рация фенилаланина,
серина, тирозина и гистидина. Концентрация в ликворе фениллактата
и 4-ОН-фениллактата выше, чем концентрация фенилпирувата и Д-ОН-
фснилпирувата.
Новорожденные дети, больные ФКУ, еще не имеют выраженной
клинической картины заболевания, так как нарушенные обменные
процессы компенсируются внутриутробно за счет организма матери.
Ранние симптомы: повышенная возбудимость, двигательная гиперак-
тивность, запах плесени от мочи и нота, а с 3-4- месяцев - апатия по-
являются в первые полгода жизни. У 25% детей наблюдаются судоро-
ги. Нарастание степени тяжести симптомов органического поражения
ЦИС характеризуется увеличением содержания патологических мета-
болитов фенилаланина и тирозина в моче больных ФКУ.
Профилактика тяжелых последствий ФКУ возможна при условии
ранней диагностики и своевременно организованной последовательной
диетотерапии, начатой со дня установления заболевания, которая явля-
ется в настоящее время единственным методом лечения данной патоло-
гии. Только своевременно назначенная, она способна предотвратить раз-
витие умственной неполноценности, неадекватного поведения. Рацион
больного ребенка строят по принципу резкого ограничения фенилалани-
на. поступающего с пищей. С этой целью исключаются продукты с вы-
соким содержанием белка. Молоко, овощи, фрукт ы вводятся в диету на
основании подсчета содержащегося в них фенилаланина. Разработаны
и используются специально созданные безбелковые продукты на осно-
239
ве пшеничного и кукурузного крахмала, безбелковые овощные и ягод-
ные пищевые добавки. Диетическое лечение проводится под строгим
контролем содержания фенилаланина в сыворотке крови, в пределах 3-
6 мг%. На фоне рационального диетического лечения, при сохранении
метаболитов в моче, требуется проведение дифференциальной диагно-
стики вариантных форм ФКУ
Отмену диетического лечения рекомендовано начинать не ранее
десятилетнего возраста. Концентрация фенилаланина в сыворотке кро-
ви после отмены диеты не должна превышать 16 мг%. При более вы-
соких показателях количество белка в рационе необходимо уменьшать,
частично возвращаясь к спецдиете. При рациональной диетотерапии
сохранение патологических метаболитов фенилаланина и тирозина в
моче свидетельствует о резистентности к диетическому лечению и о
неблагоприятном прогнозе психического развития больного.
В Харьковском межобластном Центре клинической и пренатальной
диагностики в процессе изучения физиологических особенностей об-
мена веществ у популяции своего региона с помощью скрининговых
программ, было установлено наличие в регионе 5 типов ФКУ (Греча-
нина Ю.А., 2003):
Тип I - классическая ФКУ при которой фенилаланингидроксилаза
отсутствует, в крови повышено содержание фенилаланина, а в моче —
фенилаланина и его метаболитов (фенилпирувата, фениллактата, ги-
дрокисфенилацетата). В настоящее время клиницисты считают (Бер-
ман Р.Е, Воган B.K.J991), что критериями диагностики классической
ФКУ служат: уровень фенилаланина в плазме выше 200 мг/л; нормаль-
ный уровень тирозина в плазме; и повышенное содержание фенилала-
нина в моче.
Тип II - вариантная ФКУ, только с дефектом фенилаланингидрок-
силазы, с избытком метаболитов в моче;
Тип III - транзиторная или неонатальная ФКУ с дефектом фенила-
ланингидроксилазы, без метаболитов в моче.
Следующие типы ФКУ связаны с дефицитом кофакторов тетраги-
дробиоптерина. Известны по меньшей мере три ферментных дефекта
(дигидробиоптеринсин гетазы, дигидроптеринредукгазы, гуанозинтри-
фосфатциклогидроксилазы), ведующие к его дефициту:
Тип IV - отсутствует фермент дигидроптеринредуктаза, в крови по-
вышено содержание фенилаланина, в моче-метаболиты.
Тип V - генетический дефекг синтеза биоптерина вследствие дефи-
цита кофактора тетрагидробиоптерина, который одновременно служит
кофактором гидроксилаз, необходимых для синтеза дофамина и серо-
240
тонина. В крови регистрируется избыток фенилаланина, в моче отме-
чаются метаболиты.
Согласно данным некоторых исследователей (Zschocke J., Hoffmann
G., 2004), при недостатке кофактора ВН^ (тетрагидробиоптерин) содер-
жание фенилаланина в плазме более 40 мкм/100 мл. После введения
тетрагидробиоптерина значения фенилаланина при классической ФКУ
остаются высокими, в то время как значительное снижение фенилала-
нина и подъем тирозина указывают на недостаток кофактора, опреде-
ляющего V тип ФКУ.
Одним из ведущих клинических признаков у обследованных детей
с ФКУ называют мышечную гипотонию. При ФКУ достоверно сниже-
на концентрация трансаминаз и повышено содержание валина и сери-
на (Гречанина Е.Я., 2004), что свидетельствует о мышечной дистрофии
и сочетается с фактом повышения активности аминотрансфераз.
В настоящее время выявлены особенчост и метаболизма триптофа-
на и других аминокислот при ФКУ (Гордийчук В и др., 2003; U?urelu N.
a.oth., 2005). Гак, авторы отмечают в плазме крови возрастание уровня
цистеиновой кислоты (до 10.0 раз), пролина, глицина, аланина, аАМК
кислоты (до 5,0 раз), цистеина (до 2,0 раз) триптофана (до 4,5 раза),
мочевины и аммиака (до 10.0 раз). В моче возрастает экскреция се-
рина (до 3,0 раз), п-аминоадипиновой (до 5,0 раз), а АМК (до 7,5 раз),
цитруллина (до 3,5 раза), метионина (до 6,0 раз), тирозина (до 3,8 раз),
этаноламина (до 7,2 раз), лизина (до 4.2 раз), триптофана (до 6,0 раз),
гистидина (до 5.2 раза). Подчеркивается, что состояние эмоциональ-
ной сферы детей с ФКУ изменено, и как заключают авторы, связано с
изменением метаболизма триптофана, который может быть скоррек-
тирован 5-гидрокситриптофаном в дозе 12,5-50,0 мг/день. При этом
продемонстрирован рост коэффициента IQ с 80-85% до 90-95%. Таким
образом, уровень свободных аминокислот в крови и моче пациентов с
повышенным уровнем фенилаланина сопровождается изменением об-
мена и других аминокислот, и клиническая картина заболевания харак-
теризуется мозаичностью симптомов. Все изложенное предполагает
индивидуальный подход к диетотерапии. На основе этих исследова-
ний обоснована индивидуализация диетотерапии согласно следующей
стратегии (Гордийчук В и др., 2003):
- повышенная калорийность за счет углеводов и жиров (85-120
ккал/сутки);
- содержание фенилаланина в крови не должно превышать 30-70
мг/л:
- при повышении содержания фенилаланина в крови дополни-
241
тельно назначаются или отменяются продукты питания в количестве,
содержащем 20 мг фенилаланина;
- суточное количество общего белка 1,5-2,9 г/кг/сутки, из них в
среднем 30% в составе пищевых продуктов и 70% за счет гидролиза-
та.
Общий калораж рассчитывается так, чтобы углеводы занимали 50-
60%, жиры 30-35%, белки 10-15%. Прием гидролизата распределяется
с учетом биоритма обмена веществ 2-3 раза в сутки.
Индивидуализация терапии заключается в том, что, пользуясь кли-
ническими критериями избытка или недостатка фенилаланина с одной
стороны, и контролируя с помощью аминокислотного анализа уровень
фенилаланина в крови и моче с другой, рассчитывается количество фе-
нилаланина в продуктах питания таким образом, чтобы дополнительно
принимаемые аминокислоты не вносили диссонанс в их соотношение
в крови.
Таким образом, аминокислотный анализ является наиболее чув-
ствительным методом диагностики нарушений обмена фенилаланина,
Индивидуальное назначение диеты должно проводиться на базе дан-
ных по уровню свободных аминокислот крови и мочи.
Кроме вышеназванных типов ФКУ выделяют 2 вида гиперфенила-
ланинемии (Берман Р.Е., Воган В.К., 1991):
1 - Постоянная гиперфснилаланинемия. Идентифицируется, когда
уровень фенилаланина в крови слегка повышен и фенилпировиноград-
ная кислота нс экскретируется. Предполагается дефицит фермента фе-
нилаланингидроксилазы (до 35% от нормы), в то время как при класси-
ческой ФКУ он вообще не определяется.
2 — Преходящая гиперфенилаланинемия. Умеренное повышение
уровня фенилаланина имеет место при преходящей тирозинемии ново-
рожденных. Отмечается умеренное повышение уровня фенилаланина.
11ослс созревания системы окисления тирозина повышенные уровни
тирозина и фенилаланина нормализуются. Отсутствие или недостаточ-
ный синтез фенилаланинтрансаминазы может также приводить к фе-
нилаланинемии, если ребенок получает молоко, богатое белком (более
богатое, чем женское молоко).
Необходимо отметить, что верхняя норма для постановки диагно-
за гиперфснилаланинемии различается в разных странах и составляет
больше 60 мкм/100мл в Германии, более 40 мкм/100 мл в Англии, бо-
лее 42 мкм/100 мл в США (Zschocke J., Hoffmann G., 2004).
В настоящее время женщины с ФКУ все чаще беременеют, и при
повышенном уровне фенилаланина в крови нуждаются в мероприятие
242
ях по предотвращению у плода таких аномалий, как микроцефалия,
замедление роста, запаздывание развития и врожденные пороки серд-
ца. Фетопатию отмечают у беременных женщин при содержании фе-
нилаланина в плазме больше 36 мкм/100 мл (Zschocke J., Hoffmann G.,
2004). В идеальной ситуации таким беременным следует до зачатия со-
блюдать диету с ограниченным поступлением фенилаланина (Maillol
F. a.oth., 2007). После наступления беременности необходимо быстро
снизить уровень этой аминокислоты, поддерживая ее концентрацию
в крови на уровне 10-25 мкм/100 мл и обепечивать матери питание,
достаточное для адекватного повышения массы тела. Подчеркивается,
что назначенная специальная диета перед зачатием должна продол-
жаться в течение всей беременности. Концентрацию фенилаланина
следует определять 2-3 раза за неделю до и после зачатия, а также еже-
недельно в течение беременности. Мониторинг массы тела проводится
также еженедельно, а мониторинг наличия микроэлементов - каждые
6-8 недель.
В постнатальном периоде новорожденный от матери с ФКУ должен
быть обследован неврологом, необходимо изучить его эхокардиограм-
му; Далее у ребенка необходимо определя гь нсйропси.хометрические
параметры в возрасте 1,4, 8 и 14 лет (Maillot Е a.oth., 2007).
Метилминдаяьная ацидурия. Метил миндальная кислота образу-
ется в результате дальнейшего окисления фенилэтиламина, продукта
окисления фенилаланина. С экскрецией большого количества метил-
миндальной кислоты связывают возможность возникновения атаксии,
судорог, умственной отсталости.
Парагидроксифеничуксусная ацидурия. Экскретирование повы-
шенного количества гидроксифенилацетата, на секрецию которого
непосредственно влияет употребление в пищу фенилаланина, но не
влияет поступление с пищей тирозина, может сопровождаться отста-
ванием роста, кардиомегалией, гепатомегалией, гипотензией, анемией.
Предполагают, что в основе заболевания лежит дефект превращения
фенилуксусной кислоты в бензойную, а затем в гиппуровую.
Тирозин, как получаемый из пищевого белка, так и синтезируемый
эндогенно из фенилаланина, используется организмом для синтеза
белка и служит предшественником дофамина, норадреналина, адрена-
лина, меланина и тироксина. Избыток тирозина распадается до оксида
углерода и воды. Известны две отчетливые клинические формы пато-
логии, ассоциированной с постоянно высокой концен трацией в плазме
тирозина.
Тирозинелшя I пита (тирозиназ, наследственная тирозинемия,
243
гепаторенальная тирозинемии), синдром Гьессинга. Аутосомно-
рецессивное наследование. В клинической картине доминируют сим-
птомы цирроза печени. При этом состоянии умеренное повышение
уровня тирозина в сыворотке связано с выраженным вовлечением в
процесс печени, почек, ЦНС. В основе патологии лежат дефекты фер-
ментов оксидазы /7-гидроксифенилпировиноградной кислоты, фумари-
лацстоацетазы и фумарилацетоацетатгидролазы, участвующих в обме-
не тирозина, результатом которых является накопление фумарилаце-
тоацетата и малеилацстоацетата, которое вызывает гибель некоторых
типов клеток, в частности, клеток печени (Lindstedt S., Hoime Е., Lock
Е.A. a.oth., 1992; Лазовские И.В, 1981). Интересно, что еще до того, как
в крови ребенка обнаруживается повышенное содержание тирозина,
в сыворотке пуповинной крови выявляется повышение уровня альфа-
фетопротеина, что указывает на внут риутробное поражение печени до
развития тирозинемии и других клинических проявлений заболевания.
У детей с острой формой симптомы заболевания проявляются в тече-
ние первых 6 месяцев жизни, смерть от печеночной недостаточности
обычно наступает в возрасте до 2 лет. Параллельно развиваются син-
дром Фанкони и рахит.
При этой патологии в крови умеренно повышен уровень тиро-
зина, фенилаланина, оксипролина, серина, треонина, особенно ме-
тионина (до 1-5 мг/дл), а также других аминокислот. Отмечается ге-
нерализованная гипераминоацидурия. Характерно повышение со-
держания 5-аминолевуленовой кислоты, протеинурия (Zschocke J.,
Hoffmann G., 2004).
Клинически у больных тирозинозом имеются признаки токсикоза,
расстройства ЖК Г, отеки, асцит, геморрагический синдром, гепатоме-
галия, рахитоподобные изменения скелета. В дальнейшем развивается
печеночная недостаточность.
Гирозиноз следует отличать от повышенного содержания тирози-
на в крови и моче больных при тяжелых приобретенных заболеваниях
печени, например, при хроническом гепатите, гиповитаминозе С. Ги-
розиноз наблюдается также у больных лейкозом и при коллагенозах.
Тирозиноз следует отличать от синдрома да Тони-Дебре-Фанкони, при
котором имеется гипераминоацидурия, рахитоподобные изменения ко-
стей, но нет изменений печени.
Бедная тирозином диета приостанавливает прогрессирование бо-
лезни.
Тирозинемии II тина (синдром Ричнера-Хангарта, глазокожная
тирозинемии). Это редкое аутосомно-рецессивное заболевание приво-
244
дит к умственной отсталости, гиперкератозу и герпетиформным язвам
роговицы, что как полагают, связано с отложением тирозина. В даль-
нейшем могут развиться поражения кожи.
Выражены гипертирозинемия (200-500мг/л) и тирозинурия, что свя-
зано с дефицитом тирозинаминотрансферазы. Концентрации других
аминокислот остаются в пределах нормы. По другим данным (Zschocke
J., Hoffmann G.,2004) фенилаланин .может быть также повышен. Лечение
с использованием диеты с низким содержанием тирозина и фенилалани-
на приводит (в отличие от тирозинемии I типа) к быстрому заживлению
пораженных участков, а также к снятию умственной отсталости. При
этой форме тирозинемии не нарушается функция печени и почек.
Тирозинемия III типа (Zschocke J., Hoffmann G., 2004) связана с
недостаточностью 4-гидроксилпирувапдиоксигеназы. При этой пато-
логии так же показана диета с низким содержанием фенилаланина и
тирозина.
Эссенциальная тирозинемия. При данном заболевании имеется
наследственный блок обмена тирозина при недостаточности тирозин-
трансаминазы. Здесь отсутствует симптоматика со стороны печени и
почек, зато имеется отставание умственного развития, изменения глаз.
Преходящая тирозинемия новорожденных (транзиторная ти-
розинемия). Примерно у 10% доношенных и 30% недоношенных ново-
рожденных уровень сывороточного тирозина может достигать 600 мг/л
в течение первых 2 недель жизни Эта патология обусловлена задерж-
кой физиологического становления печеночной оксидазы гидроксифс-
нилпировиноградной кислоты. Как правило, у большинства отсутству-
ют клинические симптомы, и внимание привлекает высокий уровень
фенилаланина, что обуславливает положительный тест Гатри на ФКУ.
Тирозинемия обычно нивелируется спонтанно в течение первого ме-
сяца жизни. Предполагают, что это заболевание связано с отставанием
созревания оксидазы р-гидроксифенилпировиноградной кислоты и ча-
сто коррегируется приемом витамина С, поскольку он необходим для
оптимального функционирования оксидазы.
Ограничение потребления белка до 2-3 г/день или введение 100 мг/
день витамина С при транзиторной тирозинемии снижает уровень ти-
розина в плазме, тогда как при наследственной тирозинемии эти сред-
ства оказываются неэффективными.
Гипертирозинемия орегонского типа. Здесь имеет место дефект
цитоплазменной тирозинаминотрансферазы. Отмечается задержка ум-
ственного развития, кератоз кожи, катаракты. В то же время отсутству-
ют патологии почек, печени
245
Содержание тирозина в плазме и моче очень высокое — выше 0,25
мМ.
Хокинсурия. Эта форма гирозинурии наследуется по аутосомпо-
доминатному типу, все обследованные больные (родственники), как по-
лагают, были гетерозиготны по этому заболеванию. У больных экскрети-
руются /?-гидроксифенилпировиноградная, Р-гидроксифенилуксусная
кислоты, а также крайне редкие органические кислоты в моче - 4-ги-
дроксициклогексилуксусная кислота и хокинсин. Оба последних мета-
болита образуются из тирозина в связи с частичной блокадой оксидазы
/;-гидроксифенилпировииоградной кислоты, нормальным метаболи-
том которой служит гомогентизиновая кислота.
Альбинизм — это метаболический дефект, связанный с обменом ти-
розина, один из старейших описанных у человека еще в Библии. Суще-
ствуют 3 основных генетических формы генерализованный альбинизм
(глазокожный), наследуемый по аутосомно-рецессивному типу; частич-
ный альбинизм, наследуемый по доминантному типу, и альбинизм, огра-
ничивающийся глазами и наследуемый по сцепленному с полом типу.
Алкаптонурия (охран оз), синдром черных пеленок - метаболиче-
ское заболевание, обусловленное мутацией гена, кодирующего синтез
оксидазы гомогентизиновой кислоты. Данное нарушение метаболиз-
ма тирозина характеризуется накоплением в организме и экскрецией
с мочой гомогентизиновой кислоты и продуктов ее окисления. Имеет
место накопление тирозина в плазме крови.
Нарушенная активность оксидазы гомогентизиновой кислоты нс
дает ей окисляться до ацетоуксусной кислоты, и с мочой выводится
большое ее количество, что обуславливает черный цвет мочи за счет
окисления и полимеризации гомогентизиновой кислоты (синдром чер-
ных пеленок). Вследствие этого со временем происходят изменения в
разных тканях, прежде всего в соединительной. У половины больных
развивается с возрастом артрит, что связано с ингибированием лизил-
гидроксилазы гомогентизиновой кислоты. Этот пигмент откладывается
также в хрящах, почках, щитовидной железе, предстательной железе, в
сердечной мышце. Наиболее яркие изменения отмечаются в хрящевой
1 кани суставов, межпозвоночных дисков, ушных раковин.
Заболевание передастся по аутосомно-рецессивному типу, распро-
страненность его мала (1:500000). Болеют чаще мужчины. Признаки
поражения опорно-двигательного аппарата проявляются обычно после
30 лет. Алкаптонурия встречается в Чехии, Словакии, Германии. С ША.
Индии, Доминиканской республике, что, вероятно, обусловлено осо-
бенностями генетической мутации в данных популяциях.
246
11рогноз заболевания для жизни благоприятный, специфическая те-
рапия пока не разработ ана. Дефицит витамина С увеличивает содержа-
ние гомогентизиновой кислоты, так как аскорбиновая кислота необхо-
дима для окислительного расщепления в ее цикле. Однако результаты
применения больших доз аскорбиновой кислоты и диеты с ограниче-
нием белковой пищи неоднозначны.
Экспресс-тест: добавление гидроокиси натрия к моче вызывает ее
потемнение, а реакция с треххлористым железом - пурпурно-черную
окраску. Важно, что моча дает положительную реакцию с реактивом
Фелинга и Бенедикта в отличие от темной мочи при отравлении фено-
лом и при меланотических опухолях, не обладающих такой восстано-
вительной активностью.
Паркинсонизм. У больных паркинсонизмом и некоторых больных
шизофренией тирамин или декарбоксилированный тирозин накаплива-
ются в большом количестве в мозге, вследствие блокады превращения
тирозина в ДОФА. а также в значительных количествах экскретируется
с мочой. Отмечена также экскреция р-тирамина.
Основной путь метаболизма триптофана - его превращение в нико-
тиновую кислоту и НАД. Триптофан метаболизируется до кинуренина,
частично до а-аминомасляной кислоты и до п-оксоадипиновой кисло-
ты, которая превращается в а-аминоадипиновую кислот)' и транспор-
тируется в митохондрион (Zschocke J., Hoffmann G., 2004), Наруше-
ния обмена триптофана сопровождаются повышением его экскреции и
носят форму синдромов. Частота врожденного нарушения триптофана
1:10000.
Триптофанемия. При этой патологии нарушается катаболизм
триптофана, предположительно на этапе его превращении до формила
кинуренина. Выявляется повышенное содержание i риптофана в крови
до 40-80 мкм/100 мл (Zschocke J., Hoffmann G., 2004), а также трипто-
фанурия без генерализованной гипераминоацидурии. Метаболиты, об-
разующиеся дистальнее ферментного блока, не экскретируются даже
после нагрузки триптофаном. У больных отмечается умственная от-
сталость, карликовость, мозжечковая атаксия, пеллагроподобная сыпь.
Болезнь Хартнупа. Это заболевание передается аутосомно-
рецессивно. Для больных характерны кожная фоточувствительность,
неврологические нарушения, пеллагроподобная сыпь, обратимая моз-
жечковая атаксия, частые и стойкие головные боли. Характерны и пси-
хиатрические нарушения (от эмоциональной лабильности до типично-
го бреда и галлюцинаций). Причиной данной патологии является изо-
лированный дефект транспорта моноаминокарбоновых нейтральных
247
аминокислот (аланин, серин, триптофан, валин, лейцин, изолейцин
фенилаланин, тирозин, треонин, гистидин, глицин, аспарагин) через
слизистую оболочку кишечника и почечные канальцы (Zschocke J.,
Hoffmann G., 2004). Уровень аминокислот в плазме не повышен, одна-
ко отмечается генерализованная аминоацидурия (8-10 кратное увели-
чение в моче нейтральных аминокислот), что свидетельствует о том,
что она обусловлена нарушением канальцевой реабсорбции нейтраль-
ных аминокислот.
Уровень триптофана в плазме очень снижен. Нарушенная кишечная
абсорбция приводит к его бактериальному расщеплению в кишечнике
до индола и индоксила, которые в больших конце» i рациях абсорбиру-
ются в ЖКТ, оказывая токсическое действие на ЦНС, кожу и почки, и в
больших количествах экскретируются с мочой. Также снижена экскре-
ция пролина, метионина, аргинина. Выведение триптофана с мочой
приводит к снижению синтеза никотиновой кислоты (Лазовские И.Р.,
1981).
Врачи рекомендуют проводить дифференцированный диагноз с
пеллагрой, злокачественными новообразованиями кишечника, а так-
же расстройством обмена триптофана при длительном лечении изо-
ниазидом, фтивазидом, которые являются антагонистами пиридокси-
на.
Необходим также дифференциальный диагноз с синдромом Фан-
кони, где повышены все аминокислоты, особенно пролин, а также гли-
цин, аргинин, лизин, орнитин (Zschocke J., Hoffmann G., 2004).
Синдром Тады вызван дефицитом зриптофанпирролазы. Клиниче-
ски характеризуется поражением нервной системы с частым присоеди-
нением пиелонефрита.
Синдром Прайса- наследственное нарушение обмена триптофана,
при котором наблюдается ограниченная склеродермия. В моче повы-
шено содержание, кинурениновой кислоты, ацетилкинуренина, амино*
гиппуровой кислоты (Лазовские И.В, 1981).
Индикаиурия, синдром нарушенного ксасыеания триптофана
(синдром голубых пеленок). Патология развивается, когда триптофан,
с трудом адсорбируемый в ЖКТ. Под воздействием бактерий он пре-
вращается в индол, который всасывается, окисляется, сульфатируется
и выделяется в виде индикана. Часто индиканурия появляется при за-
стое в кишечнике, запорах, сопровождает болезнь Хартнупа и ФКУ
Это семейное заболевание, характеризуется гиперкальциемией, не-
248
фрокальцинозом. Своим названием этот синдром обязан тому, что ин-
дикан окисляется под влиянием воздуха до голубого цвета..
Клиника: повышенная температура, замедление роста, возбуди-
мость. запоры, окрашивание пеленок в синий цвет.
Кинуренинурия - это нарушение метаболизма триптофана, состоя-
щее в частичном блоке кинуренингидрокс илазы. Патологическое коли-
чество кинуренина и дру! их метаболитов триптофана, предшествую-
щих образованию гидроксикинуренина, выделяется с мочой. Лица с
этой патологией оказались гетерозиготны по данному состоянию.
Гидроксикинуренинурия характеризуется умеренно выраженной
умственной отсталостью, мигренеподобными головными болями, экс-
крецией большого количества кинуренина и других метаболитов, что
дало возможность предположить недостаток активности кинуреназы.
Пиридоксинчувствителъная ксантуреновая ацидурия. При де-
фиците пиридоксина могут экскретироваться многочисленные метабо-
литы триптофана, главным образом, ксантуреновая кислота, поскольку
пиридоксальфосфат является коферментом многих ферментов, вовле-
ченных в процессы аминокислотного метаболизма, в том числе кину-
реназы.
Гидриндикурия. Патология связана с повышением концентрации
гидроиндиковой кислоты (производное гидроксииндола), что приво-
дит к сочетанию стойкого метаболического ацидоза с умственной от-
сталостью.
Индолилакроилглицинурия. Индолилакроилглицин образуется
путем конъюгации глицина с молекулой триптофана. Это один из ме-
таболитов триптофана, экскретируемый при болезни Хартнупа.
9.3. Нарушения обмена аминокислот с разветвленной цепью
В ходе метаболизма валин, лейпин, изолейиин превращаются в со-
ответствующие кетокислоты, в декарбоксилирование которых вовле-
чена общая ферментная система. Дефицит любого разрушающего их
фермента, кроме трансаминаз, вызывает ацидоз. Вследствие этого ор-
ганические кислоты накапливаются в физиологических жидкостях и в
повышенных количествах экскретируются с мочой.
Валинемия. Патология, при которой повышено содержание валина
в плазме (больше 3 мг/%) и моче. В лейкоцит ах выявляются нарушения
переаминирования валина. Эти нарушения связывают с дефицитом ва-
линтрансферазы.
Клинически гипервалинемия выражается в рвотах, обезвоживании
организма, высокой температуре. Характерны мышечная гипотония,
гиперкинезы,судороги.
249
Гипсрвалинемию дифференцируют с аргининянтарной аминоаци-
дурией, гиперглицинемией, лизинемией, болезные Менкеса, цитрул-
линемией, имеющих сходные клинические симптомы.
Лейцинизолеицинемия связана с увеличением концентрации вали-
на в крови в 2-8 раз, а также концентрации лейцина и изолейцина. Ха-
рактерно прекращение прироста массы тела, умственная отсталость,
судороги, дегенерация сетчатки и нейрогенная глухота.
Болезнь кленового сиропа или леициноз. Проявляется в первую не-
делю жизни ребенка. Для этой патологии характерны трудности сосания,
гипертонус, мышечная ригидность, судороги, выраженный метаболиче-
ский ацидоз. Клиническая картина болезни кленового сиропа, как и дру-
гих аминоацидопатий, вызвана специфическим действием токсических
метаболитов, особенно 2-оксиизокаприловой кислоты. В противополож-
ность классическим органическим ацидуриям здесь не происходит на-
копление метаболитов СоА (в частности характерных ацилкарнитинов)
и ацидоза. Гипераммониемия не является основной характерной чертой
этого заболевания (Zschocke 1, Hoffmann G., 2004).
От мочи, пота, ушной серы ребенка исходит запах кленового си-
ропа. В плазме увеличено содержание лейцина, изолейцина, валина,
аллоизолейцина - стереоизомера, в норме отсутствующего в крови. Со-
держание лейцина повышено больше, чем других трех аминокислот.
В моче также повышена концентрация этих аминокислот и соответ-
ствующих им кетокислот.
•»
При интермиттирующей форме лейциноза (активность декарбок-
силаз составляет 8-16 % от нормы) у внешне здоровых детей на фоне
острого стресса, инфекции, хирургического вмешательства развива-
ется рвота, атаксия, вплоть до летаргии и смерти. Существуют также
промежуточная (активность декарбоксилаз составляет 2-8% от нормы)
и тиаминзависимая формы лейциноза.
Все формы заболевания наследуются по аутосомно-рецессивному
типу.
Болезнь Менкеса или декарбоксилазная недостаточность. Это
наследственное заболевание обусловленно нарушением обмена ами-
нокислот с разветвленной цепью, вследствие энзиматического блока
декарбоксилирования этих аминокислот. Валин, лейцин, изолейцин в
больших количествах обнаруживаются в крови, моче, СМЖ. В крови
обнаруживают высокую концентрацию лейцина, изолейцина, валина
при нормальном и даже сниженном содержании других аминокислот.
Эта патология характеризуется прогрессирующим поражением
ЦИС. Имеет место цирроз печени, дистрофические изменения почеч-
250
ных канальцев и гипертрофия панкрсатиса (островков Лангерганса).
К клиническим признакам относят потерю аппетита, рвоту, снижение
мышечных рефлексов, позже судороги, цианоз. Характерны отстава-
ние в весе, задержка психомоторного развития. Необходимо проводить
дифференциальный диагноз с внутричерепной родовой травмой, фе-
нилкетонурией, гипермсгионинемией, гипервалинемией.
С обменом аминокислот с развел вленной цепью связаны и наруше-
ния обмена гликогена.
Болезнь Кори/Форбса связана с недостаточностью амилоглюко-
зидазы в печени, сердце, мышцах. Диагностируется при снижении в
плазме содержания лейцина, изолейцина, валина и аланина, в сово-
купности с пониженной глюкозой крови и повышенным содержанием
трансаминаз и холестерола (Zschocke J., Hoffmann G., 2004).
Синдром Кокрена - наследственная аномалия метаболизма по
аутосомно-рецессивному типу. Выражающаяся в гипогликемии, кото-
рая провоцируется введением лейцина.
Первые проявления наблюдаются в течение первых месяцев жиз-
ни: отказ от пищи, беспокойство, сильная потливость, рвота. Покрас-
нение лица часто чередуется с выраженной бледностью. Возможны
клонически-тонические судороги. Ухудшение состояния часто наблю-
дается после приема белковой пищи (молока, яиц, мяса, рыбы).
Уровень сахара натощак нормальный, нагрузка лейцином вызыва-
ет выраженную гипогликемию и гиперинсулинемию. Прогноз небла-
гоприятный: глубокая гипогликемия часто заканчивается летально, а
длительное ограничение белка в пище ведет к нарушениям, типичным
для белкового голодания (Лазовские И.Р., 1981).
Изо вал ер нано вал ацидемия. Это состояние обусловлено дефи-
цитом изовалерил-СоА-дегидрогеназы, катализирующей при распаде
лейцина превращение изовалериановой кислоты в 3-метилкротоно-
вую кислоту. Извалериановая ацидемия наследуется по аутосомно-
рецессивному признаку.
Клинически заболевание проявляется рвотой и ацидозом в первые
дни жизни. Может проявиться запах потных ног. В ост рых случаях раз-
виваются летаргия, судороги, кома. Если не начата терапия, может на-
ступить смерть. Диагноз устанавливается по увеличению уровня изо-
валериановой кислоты и изовалерилглицина в физиологических жид-
костях.
С нарушениями метаболизма аминокислот с разветвленной це-
пью вследствие пороков образования и превращения органические
кислот связаны такие патологии, как нарушение утилизации биотина,
251
а также многочисленные ацидурии: З-метилкротониловая, 3-метил-
глюкаконитовая, метакриловая, а-метилацетоуксусная, З-гидрокси-З-
метилглутаровая, пропионовая, метилмалоновая ацидурии
9.4. Нарушения обмена глутаминовой кислоты
С нарушением метаболизма глутаминовой кислоты связано боль-
шое число наследственных патологий. Превращения 1лутаминовой
кислоты осуществляются в русле у-глутамильного цикла, нарушения
которого вызывают целый ряд клинических проблем, включающих
неонатальный метаболический ацидоз, гемолитическую анемию, элек-
тролитный дисбаланс и прогрессирующую нейрологическую симпто-
матику.
Анемия вследствие дефицита у-глутамилцистеинсинтетазы.
Анемии при нарушении у-глутамильного цикла трактуются как резуль-
тат снижения концентрации внутриклеточного глутатиона, в результа-
те чего мембрана эритроцитов становится более чувствительной к ли-
пидной пероксидации. При этой патологии развиваются хроническая
гемолитическая анемия, интермиттирующая желтуха, умеренно вы-
раженные неврологические проявления, прогрессирующая спиномоз-
жечковая дегенерация, нарушения речи, миоклонические судороги.
Анемия, связанная с дефицитом глутатионсинтетазы. При
этой патологии имеют место значительное снижение активности глу-
татионсинтетазы эритроцитов и уровня глутатиона. Развиваются гемо-
литическая анемия и интермиттирующая желтуха без неврологических
нарушений.
Диагнос гика основана на определении в моче повышенных коли-
честв 5-оксопролина. Содержание глутатиона снижено в эритроцитах
и фибробластах.
Пироглутаминовая ацидемия. Описаны 2 формы этого заболева-
ния:
- Дефицит глутатионсинтетазы вследствие сниженного со-
держания эритроцитов. В отличие от анемии, связанной с дефицитом
глутатионсинтетазы, при которой в патологический процесс вовлека-
ются многие ткани, при пироглутаминовой ацидемии отмечается лишь
дефицит эритроцитов.
- Дефицит З-оксипрозиназы в фибробластах и лейкоцитах. Экс-
креция пироглутаминовой кислоты очень велика (до 9 г/су тки), а так-
же повышено содержание 5-оксопролина. Уровень других ферментов
у-глутамильного цикла в норме, так же, как и уровень глутатиона в
эритроцитах. Отмечаются приступы рвоты, диареи5 болей в животе, не
сопровождающихся метаболическим ацидозом.
252
Глутатионемия. При этой патологии значительно снижена актив-
ность у-глутамилтранспептидазы в фибробластах. Однако, несмотря на
то, что этот фермент необходим для специфического транспорта ами-
нокислот, их почечная экскреция остается в норме. Повышен уровень
глутатиона в крови и моче, в то время как его содержание в эритроци-
тах остается в норме.
Неоостаток цистеинилглициназы. Клинически эта патология
выражается в умственной отсталости, периферической нейропатии,
двигательных патологиях, частичной глухоте. Заболевание диагности-
руется на основании увеличения сродержания в моче 5-оксопролина.
в то время как содержание глутатиона остается в норме (Zschocke J.,
Hoffmann G., 2004).
Витамин В-зависимые судороги. Эти судороги с трудом купиру-
ются традиционными противосудорожными препаратами, однако при
введении витамина В, они исчезают. При исследовании тканей боль-
ных было выявлено снижение активности декарбоксилазы глутамино-
вой кислоты, нормализующейся после введения пиридоксальфосфата.
у-Гидроксилмасляная ацидемия. Дефект гидрогеназы полуаль-
дегида янтарной кислоты, наследуемый по аутосомно-рецессивному
типу, приводит к усилению образования у-гидроксимасляной кислоты,
меч аболитауАМК. Сопровождается умеренно выраженной умственной
отсталостью, гипотензией, атаксией мышц туловища и конечностей.
Это связывают с тем. уАМК и у-гидроксимасляная кислот а являются
нейромедиаторами. Уровень у-гидроксимасляной кислоты в плазме по-
вышен, особенно в раннем возрасте, однако, позже может понижаться
до нормального. Ее большое количество определяется в моче и СМЖ.
Синдром китайского ресторана. Причиной развития этого син-
дрома служит глутамат натрия, широко применяемый в пищевой про-
мышленности (в частности, это один из основны < компонентов соево-
го соуса). Клинические проявления синдрома проявляются в чувстве
сдавления за грудиной, головной боли, ощущения жжения, сердцебие-
нии и рвоте. Продолжается в течение 12 часов. Предпола! ается ток-
сическое влияние глутамата натрия непосредственно на ЦНС. Это не
врожденное нарушение метаболизма глутамата.
9.5 Нарушения обмена глицина
Глицин не относится к незаменимым аминокислотам и синтезиру-
ется главным образом из серина и треонина. Глицин считается тормоз-
ным синаптическим медиатором. Эта аминокислота участвует в раз-
личных путях метаболизма, а также вовлечена в различные комплексы.
253
нейтрализующие токсические соединения. Для нормального осущест-
вления его основного катаболического пути необходима сложная фер-
ментная система для расщепления глицина.
Гиперглицинемия или глициноз. У больных с различными вариан-
тами нарушений обмена веществ повышен уровень глицина в биологи-
ческих жидкостях, что относится к нарушению реакций расщепления
глицина. Заболевание связано с отсутствием или недостаточностью
глициноксидазы, которая катализирует превращение глицина в глиок-
силовую кислоту с выделением аммиака и перекиси водорода.
Различают 2 формы глицинемии.
Некетотическая глицинемия. Клиническое состояние, возни-
кающее при генетическом дефекте в системе ферментативного рас-
щепления глицина. Гиперглицинемия не сопровождается кетозом. В
большинстве случаев проявляется уже в первые дни после рождения.
Такие клинические симптомы как нарушения кормления, затруднения
при сосании, летаргия могут прогрессировать до развития комы. Ча-
сто сопровождается судорогами, особенно миоклоническими, икотой.
Как пишут клиницисты (Берман Р.Е., Воган В.К. 1991), это нарушение
веществ обычно не совместимо с жизнью. При стертых формах заболе-
вания частыми симптомами бывают умственная отсталость, судороги
и спастичность.
В моче, плазме крови и СМЖ повышено содержание глицина. В
целях дифференциальной диагностики некетотической глицинемии и
ее других форм используют определение соотношения концентрации
глицина в СМЖ с его концентрацией в крови: оно повышено при не-
кетотической форме. Если в норме оно составляет меньше 0,04, то при
этой патологии оно больше 0,06 (Zschocke J., Hoffmann G., 2004). Кон-
центрация серина и других аминокислот в плазме обычно невысокая,
pH сыворотки в пределах нормы.
Важно (Берман РЕ., Воган В.К, 1991), что различные аминокислот-
ные нагрузочные тесты, используемые для выявления характера нару-
шений, для этой патологии неинформативны, а, кроме того, у большин-
ства детей развивается кома после нагрузки валином. Пренатальная
диаг нос гика осуществляется определением уровня глицина и серина и
их соотношения в амниотической жидкости.
При лечении некетотической гиперглицинемии для коррекции по-
требления глицина с пищей ведено понятие индекс глицина (доза бен-
зоата в молях, необходимая для нормализации уровня глицина в плаз-
ме). У каждого больного этот индекс постоянен и является стабильным
индивидуальным параметром для лечения (Van Hove J. a. oth., 2005).
254
Кетотическая гиперглицинемия. Группа патологий, при кото-
рых ингибируется ферментная система, участвующая в расщеплении
глицина. Отмечаются приступы выраженного ацидоза и кетоза. К та-
ким вариантам нарушения обмена веществ относятся пропионовая,
метил малоновая и изовалериановая ацидемии и дефицит кетотиола-
зы.
Глицинурия и глюкоглицинурия являются следствием почечной
канальцевой дисфункции.
Различают наследственную и приобретенную глицинурию
К группе наследственных первичных глицинурий относят:
1. Нарушение специфического транспортного механизма глицина
(сопровождает синдром Лоу, синдром де Тони-Дебре-Фанкони).
2. Нарушение реабсорбции глицина в почечных канальцах. Харак-
теризуется его массивной экскрецией с проявлением нефролитиаза, из-
менениями сетчатки глаза.
3. Синдром Жозефа или иминоглицинурия — повышенное содер-
жание глицина, пролина, оксипролина в моче. В плазме увеличена кон-
центрация пролина и оксипролина (Zschocke J., Hoffmann G., 2004).
Клинически выявляются судороги, нарушение полового развития, по-
вышена концентрация белка в СМЖ.
4. Глюкоглицинурия - характеризуется, наряду с повышенным вы-
делением глицина с мочой, клиникой сахарного диабета.
Глицинурия сопровождает также пролинемию и пролинурию, по-
скольку, кроме специфической почечной транспортной системы, для
глицина существует и общая транспортная система с пролином и ок-
сипролином.
Для глицинурии характерны поражения почек, ИНС и островков
Лангерганса поджелудочной железы.
11риобретенная глицинурия имеет место при диффузном гломеру-
лонефрите, пиелонефрите, медикаментозных поражениях канальцев
почек.
Саркозинемия. Дефект наследуется по рецессивному типу и затра-
гивает функцию саркозиндегидрогеназы, превращающей саркозин в
глицин. Саркозин продуцируется при разрушении холина через бетаин
и метаболируется до глицина (Zschocke J., Hoffmann G., 2004)
При этой патологии отмечается повышенный уровень саркозина
как в крови, так и в моче. Характерная клиническая картина не опи-
сана.
D-гзицериновая ацидемия, ^та патология имеет место при бло-
255
ке D-глицерат киназы, при котором глицерат не может превращаться в
2-фосфо-D-фосфат. Характерна повышенная экскреция D-глицерино-
вой кислоты, а также некетотическая глицинемия без ацидоза. При
этом заболевании не изменен уровень глицина в плазме.
Триметиламинурия. Триметиламин образуется в норме в кишеч-
нике в результате расщепления бактериями пищевого холина и оксида
триметиламина. Продуцируемый триметиламин абсорбируется, окис-
ляется в нечени триметиламиноксидазой до оксида триметиламина и
выводится с мочой. Дефицит фермента приводит к повышенной экс-
креции триметиламина с мочой.
Болезнь протекает в основном бессимптомно. Характерно, что от
тела больного исходит запах гнилой рыбы.
Гипероксалурия и оксалоз. В норме щавелевая кислота образуется
главным образом за счет окисления глицина через глиоксиловую кис-
лоту и в меньшей степени в результате окисления аскорбиновой кисло-
ты. В литературе описаны 2 типа этой патологии.
Гипероксалурия I типа. Наследует ся по аутосомно-рецессивному
типу. Вызвана дефицитом а-кетоглутаратглиоксилаткарболигазы, пре-
вращающей глиоксиловую кислоту в а-гидрокси-0-кетоадипиновую
кислоту Симптоматика проявляется в детстве, связана с камнями в поч-
ках и нефрокальцинозом с последующей уремией. Возможен артрит.
Гипероксалурия II типа обусловлена дефицитом дегидрогеназы
D глицериновой кислоты, вследствие чего гидроксипируват (кетокис-
лота серина) восстанавливается до L-глицериновой кислоты при уча-
стии лакгатдегидрогеназы. Почечная недостаточность при II типе ги-
пероксалурии в отличие от I типа не отмечается.
Отложение оксалата кальция в паренхиматозных органах получило
название оксалоза^
Вторичная гипероксалурия встречается при многих приобретен-
ных состояниях, в частности, таких как дефицит пиридоксина, прием
больших доз витамина С.
9.6. Нарушения обмена серина
Патологии синтеза серина пока диагностируются у очень неболь-
шого числа людей, и спектр их клинических проявлений еще недоста-
точно известен. В норме серин превращается в этаноламин, из которо-
го далее образуется фосфатидилэтаноламин. Клинические проявления
обычно наблюдаются в виде нескольких неврологических поражений:
конгенитальная микроцефалия, психомоторная задержка, эпилепсия,
спастические гетрапарезы, иногда катаракта, гипергонадизм (Zschocke
J., Hbffmann G., 2004).
256
Этаноламиноз.. Заболевание представляет собой дефект синтеза
фосфатидилэтаноламина вследствие снижения активности этанола-
минкиназы.
Этот вид нарушения обмена встречается у больных с кардиомега-
лией, гипотензией, церебральными дисфункциями. Клинику этой пато-
логии путают с болезнью накопления гликогена II типа, однако, коли-
чество гликогена в печени и сердце при этом заболевании в пределах
нормы, как и активность всех ферментов, связанных с гликогенозами,
липидозами и мукополисахаридами.
Этаноламин в больших количествах обнаруживают в печени, крови
и моче. Серин в плазме и СМЖ. как правило, снижен. Иногда снижен
глицин (Zschocke J., Hoffmann G., 2004).
Синдром Ратбана — выражается в повышении активности щелоч-
ной фосфатазы. Наследуется аутосомно-рецессивно. В крови парадок-
сально снижена активность щелочной фосфатазы, содержание фосфо-
ра - в норме, кальция - часто увеличено. Характерны гиперкальциу-
рия и фосфоэтаноламинурия (Лазовские И.Р., 1981). Проявляются все
основные симптомы рахита. Нередки расстройства функции почек
9.7. Нарушения обмена треонина
Треонинемия. Треонин относится к незаменимым аминокислотам.
Он может дезаминироваться до а-кетомасляной кислоты или распа-
даться до янтарной кислоты через образование пропионовой кислоты.
Локализация ферментного блока пока не установлена. Значительно по-
вышенная концентрация треонина в крови и моче сопровождается су-
дорогами и отставанием развития.
9.8. Нарушения обмена лизина
Гиперлизинемия выражается в повышении уровня лизина в плазме
и моче. Различают стойкую и периодическую гиперлизинемию.
Стойкая гиперлизинемия — это редкое предположительно
аутосомно-рецессивное заболевание. Оно обусловлено дефицитом
ферментного комплекса лизинкетоглутаратредуктаза — сахароп индеги-
дрогеназа.
Лабораторные данные свидетельствуют о 1 иперлизинемии, лизину-
рии, сахаропинемии и сахаропинурии. Кроме того, в физиологических
жидкостях определяются гомоцитруллин и гомоаргинин.
В большинстве случаев клинически выражается в ото алост и ум-
ственного и физического развития, разболтанности суставов и судорог.
Отмечены клинически не проявляющиеся формы.
257
Периодическая гиперлизинемия с гипераммониемией. При этой
патологии выявлен дефицит аргининсукцинатсинтетазы. Приступы
этого заболевания провоцируются диетой, содержащей большие коли-
чества лизина или белка (2-3 г/кг/сут ки), что резко повышает уровень
лизина и аммиака в плазме. В период приступов также повышается
уровень аргинина и цитруллина.
Лизинурия (гипердибазикаминоацидурия). Известно, что двух-
основные аминокислоты (лизин, аргинин, орнитин и цистин) имеют
общий транспортный механизм в кишечнике и почках. Описано не-
сколько вариантов генетических патологий, при которых нарушает-
ся почечная реабсорбция одной, нескольких или всех двухосновных
аминокислот. Так, при цистинурии нарушается абсорбция всех 4 ами-
нокислот. Выявлены дефект транспорта лизина, а также дефект нару-
шения совместного транспорта лизина и аргинина. При нарушениях
реабсорбции лизина, аргинина и орнитина выражено отставание физи-
ческого и умственного развития.
Лизинурическая непереносимость белка — достаточно редкая
аутосомно-рецессивная патология. Она связана с нарушенным транс-
портом лизина, аргинина и орнитина как в почках, так и в кишечнике.
Однако в отличие от цистинурии при данной патологии не увеличена
экскреция цистина с мочой.
Концентрация в плазме лизина, аргинина и орнитина обычно не-
велика или в пределах нормы, однако в моче резко повышена. Уровень
аммиака при этом высокий. Концентрация орнитина в плазме увели-
чена.
К клиническим проявлениям заболевания относятся отставание в
развитии ребенка, отказ от еды, рвота, диарея; могут быть сухие лом-
кие волосы, гепатомегалия, остеопороз, фотодерматиты. Лечение за-
ключается в низкобелковой диете при дополнительном введении арги-
нина и цитруллина. В большинстве случаев заболевание встречается у
жителей Финляндии.
Гидроксилизинемия- В плазме крови в норме гидроксилизин обыч-
но не выявляется, и наличие даже небольших его количеств свидетель-
ствует о дефекте, связанном с распадом гидроксилизина. Природа де-
фекта, предположительно связанного с распадом свободного гидрокси-
лизина. окончательно нс установлена.
Синдром Элерса-Даплоса. У больных с признаками этого синдро-
ма имеет место недостаточность лизиноксидазы и выявлено патоло-
гически низкое содержание оксилизина в коллагене, Этот синдром
счи гастся одним из видов коллагенозов. В крови у больных повышена
258
концентрация лизина, в моче выявляется много оксипролина, лизина.
У больных выражены сколиоз, разболтанность суставов, косола-
пость, повышенная растяжимость кожи, отслойка сетчатки, язвы же-
лудка, врожденный порок сердца.
9.9. Нарушения обмена гистидина
Гиспшдинемия. Метаболический дефект передастся по аутосомно-
рецессивному типу. При гистидинемии в тканях печени и кожи выявлен
дефицит гистидазы, в норме превращающей гистидин в урокановую
кислоту. При данной патологии гистидин трансаминируется в имида-
золпировиноградную кислоту, которая (как и фенилпировиноградная
кислота) вступает в реакцию с хлоридом железа. Эта реакция сопро-
вождается сине-зеленым окрашиванием, что влечет ошибки при про-
ведении скрининга новорожденных в моче на фенилкетонурию. Поэ-
тому для дифференциальной диагностики гистидинемии необходимо
выявить повышенный уровень гистидина в плазме. В крови и моче
увеличено содержание гистидина (до 10 мг/100 мл), а уровень аммиака
сильно понижен.
У новорожденных может иметь место физиологическая задержка
созревания активности гистидинтрансаминазы. У многих детей с син-
дромом Марфана также выявляется гистидинемии.
Скринирование аминокислот выявляет лица с бессимптомной ги-
стидинемией.
Клиника: отставание в физическом и умственном развитии, нару-
шения речи, судорожный синдром, деформация скелета иногда сни-
жение слуха.
Гистидинурия часто сопровождает гистидинемию. На фоне нор-
мального содержания гистидина в плазме крови она связана с дефек-
том почечной канальцевой реабсорбции.
Экскреция гистидина с мочой в норме усиливается у беременных.
Синдром Гадими-Партингтона^Хантера — комплекс наслед-
ственных аномалий. Возможно аутосомно-рецессивное наследование.
Для больных характерны: низкий рост, задержка развития речи, эмо-
циональная лабильность; в остальном - развитие нормальное. Все до
последнего времени описанные больные — голубоглазые со светлыми
волосами.
В крови концентрация гистидина в несколько раз превышает нор-
му. В моче - гипергистидинурия. Выделение различных метаболитов
гистидина отмечается в повышенных количествах (Лазовские И.Р.,
1981).
259
Синдром Бесмана-Болдуина. Наследование аутосомно-рецессив-
ное. Связано с семейными селективными нарушениями канальцевой
реабсорбции производных имидазолов. Проявляется амавротическая
идиотия. В моче наблюдается гистидинурия, карнозинурия. В то же
время содержание гистидина в крови в норме (Лазовские И.Р., 1981).
Патологии дипептидов гистидина. Карнозин и ансерин пред-
ставляют собой дипептиды гистидина. Эти дипептиды, как и 1 - и 3-ме-
тилгистидины, обнаруживаются в моче здоровых людей. Увеличение
их содержания в моче может быть вызвано употреблением в пищу
большого количества мяса индюшек или цыплят.
При описанных ниже патологиях нарушения выведения дипепти-
дов гистидина не зависят от диеты.
Имидазоловая ацидурия — избыточное выведение с мочой карно-
зина, ансерина, гомокарнозина, гистидина и 1-метилгистидина, вслед-
ствие повышения синтеза этих дипептидов. Она связана с особой фор-
мой церебромакулярной дегенерации.
В некоторых случаях изолированное увеличение секреции 1-ме-
тилгистидина без 1-метилгистиденемии выявлялось у мальчиков с пре-
ждевременным половым созреванием.
При дефиците сывороточной карнозиназы, которая в норме гидро-
лизует карнозин в гистидин и 0-аланин, регистрируются неврологиче-
ские нарушения на фоне постоянной карнозинурии, но без карнозине-
мии.
Заболевание наследуется по рецессивному типу.
Гомокарнозиноз. Эта патология характеризуется прогрессирую-
щей спастической параплегией, умственной отсталостью, пигментаци-
ей сетчатки.
Содержание гомокарнозина в спинно-мозговой жидкости значи-
тельно (в 10-20 раз) повышено.
9.10. Нарушения обмена /?- и у-аминокислот
fl-Аланинемия. Диагностируется при наличии блока трансамини-
рования р-аланина. В моче повышена экскреция Р-аланина, рАМК кис-
лоты, таурина. Уровень уАМК повышен в плазме, моче и СМЖ. Эту
патологию связывают с отставанием физического и умственного раз-
вития. повышенной ломкостью волос.
р-Аминоизомасляная ацидурия. Избыточная экскреция РАМК
генетически детерминирована у небольшого количества здоро-
вых людей. Аномалия перелается рецессивным геном. Кроме того,
Р-аминоизомасляная ацидурия сопровождает многие заболевания с де-
струкцией тканей и интенсивным распадом ДНК
260
Нарушения метаболизма у-аминомасляной кислоты. уАМК яв-
ляется тормозным нейропередатчиком в ЦИС на уровне головного моз-
га. уАМК-трансаминаза, как и глутаматдекарбоксилаза - это энзимы,
зависимые от витамина В&.
Недостаточность у AM К-трансам шипы клинически вызывает
неонатальную смертельную эпилептическую энцефалопатию, психо-
моторное отставание, гипотонию, макросомию, увеличение выработки
соматотропного гормона.
Диагноз ставится на основании анализа спинно-мозговой жидко-
сти, в которой отмечается увеличенное содержание уАМК. гомокарно-
зина и Р-аланина.
При ряде нарушений метаболизма пиридоксина рекомендуется
определять концентрацию уАМК в физиологических жидкостях.
Пиридоксин-вызванные судороги часто ассоциируются с избытком
глутаминовой кислоты и снижением концентрации уАМК в плазме и
СМЖ. Клинически они выражаются эпилептической энцефалопатией.
В то же время при пиридоксальфосфатных повреждениях, которые
клинически выражаются мышечной гипотонией, микроцефалией, в
плазме и СМЖ повышено содержание глутаминовой кислоты и трео-
нина, а уАМК не изменено.
При гиперэкплексии у больных имеет место мышечная гипертен-
зия, генерализованный тетанус, на фоне нормальной ЭЭГ, характерным
тестом является снижение концентрации уАМК в плазме крови и СМЖ
(Zschocke J., Hoffmann G., 2004, Горбачева Ф.Е., Чучин М.Ю., 2006).
Таким образом определение уАМК в крови и моче является важ-
ным диагностическим показателем для дифференциации большого
числа патологий.
9.11. Нарушения обмена иминокислот
К иминокислотам относятся пролин и гидроксипролин, которые
в большом количестве находятся в коллагене. Их экскреция отражает
процесс ресинтеза коллагена и увеличивается при заболеваниях, со-
провождающихся ускорением этого процесса, например, при рахите
или парат иреозе.
При пролинемии избыточное количество пролина обнаруживается
как в крови, так и в моче. Кроме того, в моче повышено содержание
оксипролина и глицина вследствие ингибирования общего канальцево-
го механизма реабсорбции. Заболевание связано со снижением актив-
ности пролиноксидазы. Пролиноксидаза катализирует превращение
остатков пролина в оксипролин. Известно 2 типа пролинемии:
261
I тин пролинемии связан с умеренно выраженной умственной от-
сталостью, почечной патологией, нейрогенной глухотой и фотогенной
эпилепсией.
При II типе пролинемии у больного имеется дефект фермента де-
гидрогеназы, и в избыточном количестве накапливаются пирролидин-
карбоксиловая кислота и пролин. Этот тип также связан с умственной
отсталостью
Следует отметить, что у многих больных пролинемия протекает
бессимптомно.
Гидроксипролинемия. При этой патологии в отличие от пролине-
мии имеется дефект гидроксипролиноксидазы. Эта патология диагно-
стируется повышенным содержанием оксипролина и в крови, и в моче.
Содержание оксипролина в моче отражает состояние метаболизма кол-
лагена в организме, хотя и не влияет на обмен коллагена. Гидроксипро-
линемия влечет выраженную умственную отсталость (олигофрению).
Экскреция оксипролина с мочой возрастает также при метастази-
ровании злокачественных опухолей в спинной мозг.
Пролинурия. синдром Жозефа - вариант наследственных проявле-
ний метаболизма иминокислот. Первые проявления болезни (приступы
судорог) начинаются в раннем детском возрасте. Синдром выражается
повышением в моче экскреции иролина, глицина, оксипролина в связи
со снижением активности пролиназы, которая катализирует гидролиз
ангиотензина и брадикинина - медиаторов аллергических реакций. В
СМЖ повышено количество белка (Лазовские И.Р., 1981).
Семейная иминоглицинурия. Этот бессимптомный дефект по-
чечной канальцевой реабсорбции пролина. Так как пролин, гидрокси-
пролин, глицин транспортируются с помощью единого механизма, у
больных семейной иминоглицинурией в большом количестве экскре-
тируются оксипролин и глицин, в то время как в плазме их содержание
остается в пределах нормы. У многих больных с этой патологией на-
рушен и кишечный транспор! пролина. Может отмечаться умез венная
отсталость.
Синдром Скрайвера-Голдбяума-Роя - наследственное нарушение
обмена иминокислот: гипофосфатемия, признаки рахита, почечная ги-
перглицинурия, почечная глюкозурия и глицилпролинурия. В моче по-
вышено содержание глицина и глицилпролина (Лазовские ИР, 1981).
Синдром дефицита пролидазы. Образующиеся при распаде кол-
лагена имидопептиды в норме разрушаются под воздействием про-
лидазы крови. Дефицит этого фермента влечет имидодипептидурию,
сопровождающуюся типичными изменениями суставов, дерматитами
262
с изъязвлениями кожи, аномалиями скелета и сухожилий, спленоме-
галией. Больные подвержены частым инфекционным заболеваниям.
Всем этим проявлениям сопутствует отставание развития. Может быть
изменено отношение прояин/оксипролин в моче (Zschocke J., Hoffmann
G., 2004).
Синдром Марфана. Этот синдром обусловлен наследственным по-
роком развития соединительной i кани. Он характеризуется поражени-
ем опорно-двигательного аппарата, глаз и внутренних органов. Заклю-
чается в патологии обменных процессов гликозаминогликанов. При
этом синдроме нарушается обмен оксипролина, который в больших
количествах экскрегируется с мочой. Для больных характерны астени-
ческая конституция, «птичье лицо», синие склеры, подвывих хруста-
лика. Также наблюдаются общая гипотония, разболтанность суставов.
Кисти и стопы отличаются большой длиной. Больные подвержены ча-
стым ОРЗ, пневмониям.
Этот синдром необходимо дифференцировать с гомоцистинурией.
Карнозинемия. Эта патология связана с недостаточностью карно-
зиназы и клинически выражается отставанием умственного развития.
Диагноз ставится при выявлении повышенного содержания в плазме
крови и моче карнозина.
Гомокарпозиноз возникает вследствие повышенного распада кол-
лагена. Клинически выражен повреждениями кожи, мягкой задержкой
развития, частыми инфекциями.
Диагноз ставится на основании анализа аминокислот в моче в на
основании повышенного содержания гомокарнозина.
9.12. Нарушения обмена саркозина
Генетические аномалии, сопровождающиеся гиперсаркозинемией
и саркозинурией, различны по характеру и тяжести клинических про-
явлений.
Гинерсаркозинемия ~ наследственная болезнь обмена веществ, об-
условленная, по-видимому, дефектом фермента саркозиндегидрогена-
зы, превращающего саркозин в глицин. Характеризуется значительной
задержкой фи шческого и психического развития, тремором, увеличе-
нием содержания саркозина в крови.
Выявлена форма i иперсаркозинемии. сопряженная с недостаточно-
стью фолиевой кислоты. Повышенная концентрация саркозина отмеча-
лась как в крови, так и моче. Постоянной клинической картины харак-
терной для данного метаболического дефекта, не выявлено. Нагрузоч-
ные тесты, проведенные у членов семьи, позволили предположить, что
263
эта болезнь обмена веществ наследуется по аутосомно-рецессивному
типу.
Длительное введение фолиевой кислоты в подобном случае дает
благоприятный биохимический и клиический эффект.
Саркозннурию некоторые исследователи относят к непатологиче-
ским аминоацидуриям (ScriverC., 1980).
Описаны случаи множественной недостаточности ацил-КоА-
дегидрогеназы (глутаровая ацидурия типа II) с временной гиперсар-
козииемией и саркозинурией. Полагают (Blom W«, Fernandes J., 1979),
что эта патология связана с недостаточностью специфического флаво-
протеида, необходимого для каталитической активности саркозинде-
гидрогеназы.
10. НАРУШЕНИЯ МЕТАБОЛИЗМА КОНЕЧНЫХ
ПРОДУКТОВ АЗОТИСТОГО ОБМЕНА
10.1. Нарушения цикла мочевины
Патологии цикла мочевины относится к наиболее распространен-
ным врожденным патологиям мет аболизма (1:8000 случаев). Они име-
ют место во всех возрастных группах, обычно легко диагностируются
и в принципе поддаются коррекции (J.Zschocke, G.Hoffmann, 2004).
Признаки и симптомы нарушений цикла мочевины не только значи-
тельно варьируют от синдрома к синдрому, но и могут оказаться совер-
шенно разными у больных с одинаковым синдромом. Исследователи
полагают поэтому (Р.М.Кон, К.С.Рот, 1986), что эти нарушения возни-
кают при взаимодействии между дефектным генотипом и факторами
окружающей среды. Наиболее важными из последних считают употре-
бление в пищу большого количества белка и воздействие возбудителей
инфекции, которые усиливают распад белков.
В целом, нарушения в продукции мочевины клинически проявля-
ются 3 вариантами:
1) молниеносная форма;
2) подострая форма;
3) форма, проявляющаяся на втором году жизни.
Таблица № 83
Клинические проявления нарушений цикла мочевины
Клиника возрастной группы больных Симптомы
Тяжелое состояние в период новорожден нести (маскируется под сепсис новорожденных) 11одострое проявление у детей раннего возраста. 11роявления у детей старшего возраста. Судороги, мышечный гипертонус, рвота, кома, смерть. Очень высокая концентрация NH, (> 1 мг/100 мл). Рецидивирующая рвота и отставание в росте. Интермиттирующая атаксия Судороги, отставание умственного развития, утрата приобретенных навыков. Психическое и двигательное недоразвитие Интермиттирующая атаксия
265
Асимптоматичсский вариант. Рвота, непереносимость белков, в анамнезе трудности вскармливания в раннем детстве. Обычно выявляются аномалии аминокислот без гипераммониемии.
Скринируюшим тестом на нарушения цикла мочевины является
определение концентрации аммиака в крови. В ряде случаев отмеча-
ется повышение уровней глутамина, аланина, лизина. Повышенную
концентрацию глутамина (больше 70 мкм/100 мл) считают самым чув-
ствительным индикатором неудовлетворительного синтеза мочевины
(Zschocke J., Hoffmann G., 2004).
Было выделено 5 нарушений синтеза ферментов, связанных с пато-
логиями цикла мочевины:
1) орнитинтранскарбамилазы;
2) карбамилфосфатсинтетазы;
3) аргининсукцинатсинтетазы;
4) аргиназы;
5) аргининсукцинатлиазы.
Дефицит орнитинтранскарбамилазы^ катализирующей конден-
сацию карбомоилфосфата с орнитином, наиболее распространен сре-
ди всех видов нарушения цикла мочевины. Энзим катализирует про-
дукцию цитруллина. Недостаточность этого фермента лежит в основе
врожденной гипераммониемии П типа.
Проявляется в период новорожденности и сопровождается леталь-
ным исходом у мальчиков в 100% случаев и у девочек в 33% случаев.
При этом заболевании, наследуемом по доминантному типу, сцеплен-
ному с Х-хромосомой. гомозиготные лица мужского пола поражаются
сильнее, чем гетерозиготы женского пола, у которых это заболевание
выражено незначительно или клинические признаки отсутствуют. У
новорожденных мальчиков наблюдаются те же клинические проявле-
ния, что и при значительной гипераммониемии. Изменения нервной
системы обусловлены дегенеративными процессами в сером и белом
веществе больших полушарий мозга, где обнаруживаются изменения в
цитоплазме нейронов и много аномальных астроцитов.
Данная патология отличается разнообразными клиническими про-
явлениями. Эпизодически возникают тошнота, рвота боли в животе и
тяжелые головные боли, которые надо дифференцировать с мигренью.
Могут иметь место нарушения сознания, эмоциональные вспышки,
«смазанность» речи, что связано с гипераммониемией.
266
Лабораторная диагностика основана на выявлении повышенного
уровня глутамина и оротовой кислоты, а также сниженной концентра-
ции цитруллина в плазме крови. Другим скринируюшим тестом являет-
ся определение аммиака в крови через 2 часа после еды. Если болезнь
проявляется у новорожденных, уровень аммиака повышен постоянно,
вне зависимости от количества белковой пищи. С мочой в избытке экс-
кретируются глутамин, лизин, а также кристаллы оротовой кислоты.
Гетерозиготные женщины без выраженной симптоматики, могут
быть выявлены при нагрузке белком per os\ при которой повышается
уровень аммиака и орнитина в плазме в плазме и оротовой кислоты в
моче, появление связано с усилением использования карбомоилфосфа-
та для синтеза пиримидиновых оснований, где промежуточным про-
дуктом является оротат.
Следует различать недостаточность орнитинтранскарбамилазы с
синдромом Рейе.
Недостаточность карболшлфосфатсинтетазъц катализирую-
щей включение аммиака в орнитиновый цикл, проявляется в трех фор-
мах. Молниеносное течение: в период новорожденности после корм-
ления у ребенка развивается кома, нейропения, судороги. Подострая
форма характерна для первых месяцев жизни и сопровождается рво-
той, трудностями вскармливания, гипотрофией, задержкой развития.
Поздняя форма развивается на втором году жизни, появлению явных
симптомов могут предшествовать задержка развития, судороги. Биохи-
мические диагностические тесты: гипераммониемия до 1 -3 г/л, низкая
активность карбомоилфосфатсинтетазы в лейкоцитах.
Цитруллинемия или дефицит синтетазы аргининянтарной
кислоты. Чаще всего полный дефект фермента приводит к гибели
ребенка в период новорожденное™. Это генетически обусловленное
нарушение синтеза цитруллина из мочевины и аргинина, вызвано
недостаточностью специфических изоферментов api ининсукцинат-
синтетазы. Спектр клинических проявлений достаточно широкий. У
новорожденных плохой аппетит нервная депрессия с утратой рефлек-
са Моро, мышечная гипер- или гипотония, судороги, которые могут
привести к коме и смерти. Эти нарушения проявляются после первого
кормления молоком, но иногда бывают и до кормления.
Подострое течение болезни характеризуется снижением аппетита
и ин гепсивности сосания, рвоты, часто в связи с принятием белковой
пищи. Иногда имеется гепатомегалия.
Общим симптомом для всех форм заболевания, даже умеренно вы-
раженных, является умственная отсталость. Диагностическое значе-
ние имеет повышение уровня цитруллина в плазме. Мочевина обычно
в норме, аммиак после еды — повышен. В моче повышено содержание
кислых и нейтральных аминокислот, в частности, лизина, аргинина,
цистина, орнитина, а цитруллин - в десятки раз Цитруллинемия на-
следуется по аутосомно-рецессивному типу.
Гипераргининемия или дефицит аргиназы вызван дефектом
фермента, расщепляющего аргинин на мочевину и орнитин. Полный
дефект фермента чаще всего приводит к гибели ребенка в период ново-
рожденное™. Вследствие недостаточности этого фермента значитель-
но повышены концентрации аргинина в плазме и оротовой кислоты в
моче.
Это нарушение цикла мочевины выявляется рано по таким призна-
кам, как рвота, раздражительность, отставание умственного развития.
У старших детей характерны прогрессирующая спастичность с пере-
крещиванием ног, спастическая дисплегия, атаксия, хореоатетоз, судо-
роги. Выраженная умственная отсталость прогрессирует. Приступы
гипераммониемии обычно проявляются в возрасте после 6 месяцев.
В крови, моче, СМЖ значительно повышено содержание аргинина.
Отмечается увеличение уровня аммиака после еды.
Патология наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Внутри-
утробная диагностика возможна путем определения ферментативной
активности в эритроцитах плода.
Аргининянтарная ацидурия или дефицит аргининсукцинатли-
азы, обусловлена дефектом аргининсукциназы, расщепляющей арги-
нинсукцинат на аргинин и фумаровую кислоту. При остром течении
у новорожденных наблюдаются плохое сосание, повышенная сонли-
вость, учащенное дыхание, судороги. Обычно младенцы редко дожи-
вают до трехмесячного возраста. Подострая форма, связана с умень-
шением активной концентрации фермента. Регистрируется трудность
вскармливания, задержка психомоторного развитияо
Характерно выделение аргининянтарной кислоты до 9 г/сутки. Ак-
тивность аргининсукпиназы снижена в эритроцитах, лейкоцитах, пе-
чени и почках,
При неонатальной форме заболевания значительная гипераммо-
ниемия развивается уже в первые дни жизни. При поздних формах за-
болевания отмечаются умственная отсталость, эпизодическая рвота,
гепатомегалия. Особое диагностическое значение имеют нарушения
волос - они сухие, ломкие, часто растут пучками.
В плазме повышена концентрация глутамина, аланина, цитрулли-
268
на, а уровень аргинина снижен. Значител ьно повышен уровень аргини-
нянтарной кислоты в плазме, моче, СМЖ, амниотической жидкости. В
плазме увеличена концентрация ионов аммония. Активность аргиназы
в эритроцитах снижена.
Кольцевидная атрофия сетчатки или гиперорнитинемия. Это
заболевание связано с дефицитом орнитин-5-аминотрансферазьг При
этом нарушено образование гуанидин-ацетата и креатинина из орни-
тина.
Клинические проявления заключаются в ночной слепоте, миопии,
катаракте, потере периферического зрения. Эти изменения со сторо-
ны глаз начинают проявляться в 5-10 лет и прогрессируют до полной
слепоты к 40 годам. К другим клиническим признакам относят непере-
носимость белка, чередование повышенной возбудимости с летаргией,
судороги, часто атаксию.
В плазме и моче концентрация орнитина повышена в 10-20 раз.
Харакз ерно, что гипераммониемия и изменения в содержании других
аминокислот не выявлены. По друг им источникам (БМЭ) эта патоло-
гия характеризуется гиперорнитинемией. гипераммониемией, гомоци-
труллинурией.
Заболевание передается по аутосомно-рецессивному типу.
Синдром гиперорнитинемии-гипераммониемии-гомоцитрул-
л ин ем и и (ГГГ). Дефект заключается в патологии системы ответствен-
ной за транспорт орнитина из цитозоля в митохондрию, что приводит
к его накоплению в цитозоле и дефициту внутри митохондрий. Нако-
пление орнитина в цитозоле вследствие нарушения его проникновения
в митохондрии обуславливает гиперорнитинемию, а его дефицит в ми-
тохондриях сопровождается нарушением цикла мочевины и гиперам-
мониемией.
Синдром характеризуется значительным повышением содержания
орнитина, гомонит руллина и аммиака в плазме, по другим данным
(J.Zschocke, G.Hoffmann, 2004) - орнитина, аргинина, цитруллина. В
моче повышен орнитин и гомоцитруллин
К характерным симптомам относят отставание развития, хрониче-
скую рвоту, умственную отсталое! ь и судороги. Глазные патологии от-
сутствуют
Прогноз заболеваний, связанных с нарушениями цикла мочевины,
плохой, если имеет место продолжительная кома (больше 36 часов до
начала специфической терапии), либо если концентрация аммиака, со-
провождающая продолжительную кому (в течение суток), составляет
4000 мкм/л (Zschocke J.,Hoffmann G , 2004).
269
10.2. Гипераммониемии
Катаболизм аминокислот приводит к образованию свободного ам-
миака, высокотоксичного для нервной и других систем организма. В
норме он детоксицируется до мочевины через «цикл мочевины» или
цикл Кребса-Гензелейта и выводится с мочой. Гипераммониемия от-
ражает неспособность печени детоксицировать аммиак.
Анализ крови на содержание аммиака должен быть частью базовых
анализов у всех пациентов с неясной энцефалопатией в любом возрас-
те (Zschocke J., Hoffmann G., 2004).
Гипераммониемия бывает первичной^ как в случае врожденных де-
фектов цикла мочевины, или вторичной при синдроме Рейе, циррозе
печени, острой дистрофии печени, эклампсии.
Ниже приведены врожденные нарушения метаболизма, приводя-
щие к гипераммониемии.
1. Дефицит ферментов цикла мочевины:
- карбамилфосфатсинтетазы;
- N -ацетил глутамате и нтетаз ы;
- орнитинтранскарбамилазы;
- ар ги н и нсу кци нате и нтетазы;
- аргининсукцинатлиазы;
- аргиназы.
2. Органические ацидемии:
- пропионовая;
- метилмалоновая;
- изовалериановая;
- дефицит кетотиолазы;
- множественный дефицит карбоксилаз;
- глутаровая ацидемия II типа;
- З-гидрокси-З-метилглутаровая ацидемия.
3. Лизинурическая белковая непереносимость.
4. Гинерорнитинемия-гипераммониемия-гомоцитруллинемия.
5. Периодическая гиперлизинурия с i ипераммониемией.
6 Преходящая гипераммониемия новорожденных.
Симптомы проявления гипераммониемии у детей связаны в основ-
ном с нарушениями функций мозга и сходны между собой независимо
от причины гипераммониемии. В целом, ребенок на момент рождения
внешне здоров, но через несколько дней появляется симпоматика: от-
каз от еды, рвота, зачастую судороги, тахипноэ, летаргия, в отсутствие
лечения кома и смерть. В дополнение к неврологическим признакам
часто добавляется гепатомегалия. Как правило, детям с гипераммоние-
мией ставят диагноз генерализованной инфекции.
270
Уровень азота мочевины в крови обычно низкий. Поскольку почеч-
ный клиренс аммиака низок, основным диагностическим критерием
патологии является определение уровня аммиака, который в плазме
у больного ребенка обычно превышает 400 мкм/л. Некоторые авторы
(Zschocke J., Hoffmann G., 2004) рекомендуют предполагать с большой
степенью вероятности гипераммониемию у детей всех возрастов при
концентрации аммиака в плазме больше 200 мкм/л.
Однако повышенная концентрация аммиака не дает возможности
отчетливо диагностировать гипераммониемию как следствие дефектов
цикла мочевины или органических ацидурий.
Таблица № 84
Дифференциальная диагностика гипераммониемии
(J.Zschocke, G.Hoffmann, 2004)
Содержание цитруллина в плазме, мкм/л Другие признаки Диагноз
Низкий (обычно) И оротовая кислота 11едостаток орнитинтранскарбамилазы.
Специфические ацетил карнитины и органические кислоты. Органическая ацидурия (пропионовая и метилмалоновая ацидурия).
| оротовая кислота 11едостаток карбамилфосфатсинтетазы. Недостаток N -ацетил глутамате и нтазы.
>30 f оротовая кислота Лизинурическая интолерантность.
>50 1 оротовая кислота, j лактат Недостаток пируваткарбокси л азы (неонатальная).
100-300 | аргининсукцинат Аргининсукциназная ацидемия.
> 1000 f оротовая кислота Цитруллинемия.
При постановке диагноза необходимо учитывать, что при дефиците
карбамилфосфатсинтетазы или орнитинтранскарбамилазы отсутству-
ют специфические нарушения содержания аминокислот в плазме, за
исключением уровня глутамина, аспарагиновой кислоты и аланина,
вторичных по отношению к гипераммониемии. У больных с дефи-
цитом синтетазы аргининянтарной кислоты, лиазы аргининянтарной
271
кислоты и аргиназы в плазме значительно повышен уровень цитрул-
лина. аргининянтарной кислоты и аргинина (Harrington J.a.oth., 2000).
При недостатке аргиназы концентрация аргинина в моче достигает 705
мкм. а в сыворотке — 757 мкм. Обнаруженная недостаточность аргина-
зы сопровождается гипераммониемией.
Цель лечения заключается в выведении аммиака из организма и
обеспечении посгупления адекватного количества калорий и незаме-
нимых аминокислот. Введение аргинина (300-700 мг/кг/сутки) также
способствует повышению экскреции аммиака в связи с образованием
промежуточного метаболита мочевинного цикла цитруллина.
Таблица № 85
Клиника заболеваний, вызывающих гипераммониемию
(Биохимия наследственности, 1979)
Название Период воз- никновения Симптомы Биохимия Место фермент- ного де- фицита
Гипераммониемия I типа. В грудном возрасте. Летаргия, маленькая голова. Аммиак глутамин J. Печень.
Гипераммониемия II типа. В детском возрасте. Летаргия, рвота. Аммиак |, глутамин Т. Печень.
Цитруллинемия. II половина грудного воз- раста. Рвота, су- дороги, потери со- знания. Цитруллин f, аммиак f. Печень.
Аргининсукцинату- рия. В грудном возрасте. Рвота, судо- роги. В моче аргинин Ц янтарная кислота J. Эритроци- ты, лейко- циты.
Болезнь дефицита аргиназы. В грудном возрасте. Рвота, судо- роги. Аммиак f, аргинин t; в моче ли- зин ци- труллин J. Эритроци- ты.
Интолерантность к лизину. У новорож- денных. Рвота, судо- роги. Аммиак лизин f. Печень.
Белковая интоле- рантность, сопрово- ждающаяся анома- лиями в транспорте основных амино- кислот. После отня- тия от груди. Рвота, за- держка в развитии, отказ от пищи| Аммиак 1, мочевина J. 11е ясно.
272
Классификация гипераммониемии (представлена Гречаниной Е.Я.,
2004):
1. Гипераммониемия I типа (обусловлена дефицитом карбамил-
фосфатсинтетазы и N-ацетилглутаматсинтетазы).
2. Гипераммониемия П типа (обусловлена дефицитом орнитин-
транскарбамилазы).
3. Преходящая гипераммониемия новорожденных.
Дефицит карб(кни.1фосфатсинтетазы и Гч-ацетилглутамат-
синтетазы. Дефицит этих ферментов вызывает гипераммониемию
без повышения уровня аминокислот в плазме, однако, отмечается
вторичная (вследствие гипераммониемии) повышенная концентрация
глутамина и аланина. Согласно другим авторам (Nyhan W., Ozand Р..
1998), содержание глицина, лизина, аргинина и цитруллина снижено.
Количество оротовой кислоты в моче понижено, что отличает этот де-
фект от недостаточности орнитинтранскарбамилазы. R большинстве
случаев дефект возникает спорадически, но не исключается аутосомно-
рецессивный тип передачи.
Клинические проявления зависят от тяжести ферментной недо-
статочности, При полном отсутствии фермента смерть может насту-
пить через 2-3 суток. Более поздние формы дефицита этого фермент а
проявляются умственной отсталостью, приступами рвоты, летаргией.
Тяжесть неврологических нарушений объясняется не только интокси-
кацией, но и поражением коры больших полушарий и мозжечка, по-
вреждением нейронов, пролиферацией фибриллярных астроцитов и
склерот ическими изменениями.
Дефицит орнитинтранскарбамилазы. Подробное описание дано
в предыдущем параграфе, посвященном нарушениям цикла мочеви-
ны.
Показано (Minakami Korebumi,1994), что врожденная недостаточ-
ность печеночной орнитинтранскарбамилазы сопровождается повы-
шением концентрации аммиака, а также триптофана и глутамата в
крови. Гипераммониемия (редко выше 18 мкм/100 мл) сопровождает-
ся повышенной спонтанной локомоторной активностью (Zschocke J.,
Hoffmann G_, 2004).
Преходящая гипераммониемия новорожденных- У большин-
ства непоношенных детей с низкой массой тела отмечается умеренная
преходящая гипераммониемия (может достигат ь 400 мкм/л). которая
273
может продолжаться в течение 6-8 недель. У детей отсутствует какая-
либо симптоматика.
Содержание в плазме промежуточных аминокислот цикла мочеви-
ны обычно в пределах нормы, уровень аммиака высокий, содержание
глчтамина и аланина умеренно повышено. Активность ферментов цик-
ла мочевины не изменена.
У таких новорожденных с респираторным дистресс-синдромом от-
ношение гдутаушн/аммиак в плазме составляет меньше 1,6 (Zschocke
J., Hoffmann G., 2004).
Различают также семейную гипераммониемию. Это наследствен-
ная болезнь, обусловленная пониженной активностью орнитинтран-
скарбамилазы либо орнитинкарбамилтрансферазы печени. 11аследует-
ся по аутосомно-рецессивному типу.
Она проявляется поражениями ЦИС с высокой степенью умствен-
ной отсталости, периодической рвотой, иногда развитием обезвожива-
ния и комы.
Этот вид гипераммониемии характеризуется стойким увеличением
содержания в крови аммиака, с сопутствующим уменьшением уровня
мочевины и цитруллина.
Помимо наследственных патологий обмена, гипераммониемия воз-
никает в следующих ситуациях:
1) наиболее частая причина гипераммониемии-заболевания пече-
ни, особенно циррозы; заметно возрастает содержание аммиака в плаз-
ме у больных циррозом после кровотечений из ЖКТ; последнее об-
стоятельство используется для установления причины кровотечения:
отсутствие гипераммониемии указывает на малую вероятность связи
кровотечения с циррозом;
2) при печеночной недостаточности;
3) во время припадков эклампсии, так как повышается образование
аммиака в мышцах;
4) при декомпенсации сердечной деятельности вследствие недо-
статочного выведения аммиака почками.
275
Аргиназа (эритроци- ты). Орнитинамино- трансфераза. 1 крушение транспорта двухосновных амино- кислот.
Аргинин, лизин, цистеин. । орнитин. Гомоцитруллин, орнитин. Орнитин. Лизин, цистеин, цитруллин, аргинин.
Аргинин. Орнитин. Орнитин. Орнитин
+ 2+ Норма. 2+
Неврологические нарушения гепатомегалия. Непереносимость белка. Летаргия, атаксия, судороги. Снижение остроты зрения, приводящее к слепоте. Непереносимость белка. Задержка умствен- ного развития.
Гипераргининемия. Гиперорнитинемия. Орнитинемия с атро- фией мозговых из- вилин. Лизинурическая не- переносимость белка.
276
10.3. Органические ацидурии
Диагностика аминоацидурий позволила установить сложные на-
рушения обмена веществ, сопровождающиеся изменениями промежу-
точного метаболизма, так называемые органические ацидурии.
Известно, что органические кислоты являются универсальными
продуктами обмена практически любого вещества на пути его распада
до воды и углекислого газа, а в случае азотсодержащих соединений -
до мочевины. Количество известных и выявленных органических кис-
лот превышает 1000.
Источниками органических кислот в организме выступают амино-
кислоты, жирные кислоты, углеводы, холестерол, пурины, пиримиди-
ны, нейротрансмиттеры, лекарственные вещества, продукты жизнеде-
ятельности бактерий.
Органические ацидурии - это нарушения промежуточного обмена
с накоплениями токсических соединений, затрудняющих 27 сложных
внутриклеточных биохимических путей обмена. При органических
ацидуриях нарушается и катаболизм глюкозы (гликолиз), и ее синтез
(глюконеогенез), метаболизм аминокислот и аммиака, пуринов, пи-
римидинов и жиров. Накопление в клетках тканей, плазме крови и
СМЖ органических кислот, когда концентрация органических кислот
в моче в 50-100 раз превышает их концентрацию в сыворотке крови,
приводит к органическим ацидуриям. Митохондриальная аккумуляция
метаболитов СоА является важной специфической особенностью, от-
личающей органические ацидурии от аминоацидопатий (J.Zschocke,
G.Hoffmann. 2004).
Клинические признаки органических ацидурий отличаются боль-
шой вариабельностью и неспенифичностью. К ним относятся:
- дистресс-синдром или сепсис новорожденного, развивающийся
в первые часы или дни после рождения;
- внутрижелудочковое кровоизлияние у доношенного новорож-
денного;
- кровоизлияния в сетчатку, субдуральная гематома;
- симметричные признаки нарушения миелинизации, мозжечко-
вой атрофии:
- иммунологическая недостаточность;
- признаки гепатита при отсутствии инфекционного или токсиче-
ского поражения печени;
- кома, синдром Рейе, развившийся на фоне видимого благополу-
чия или вирусной инфекции;
- приступы гипокез отической гипогликемии;
277
- синдром «вялого ребенка», миопатия, мышечная гипотония, ре-
цидивирующие боли в мышцах;
- специфический запах от тела, волос, мочи;
- аномальный (черный, голубой, красный, зеленый) цвет мочи;
- грубые нарушения поведения, регресс психомоторного развития,
возникшие после ОРЗ. кишечной инфекции;
- алопеция, дерматит, задержка физического развития;
- нарушения слуха, зрения, речи неизвестной этиологии;
- отвращение к белковой или жирной пище, тошнота или рвота по-
сле еды;
- расторможенность и гиперактивность;
- психоз и аутизм;
- пороки сердца, ювенильный артрит, боли в суставах, нарушение
свертывания крови;
- упорные запоры и поносы.
Существуют следующие виды органических ацидурий (Zschocke
J.. Hoffmann G., 2004):
- неонатальная форма - метаболическая энцефалопатия интокси-
кационного типа, летаргия, проблемы с питанием, дегидратация, мио-
клонические судороги;
- хроническая интермиттирующая форма — манифестации до со-
вершеннолетия -эпизоды кетоацидемической комы, синдром Рейе;
- хроническая прогрессирующая форма.
Клинические признаки этих форм отражены в следующей табли-
це.
Таблица №87
Клинические формы классических органических ацидурии
(Гречанина Е.Я., 2004)
Форма Клинические признаки
Неонатальная, возникает как «ката- строфа неонатального периода». Отказ от еды и рвота новорожден- ного, респираторный дистресс- синдром, апноэ и необъяснимые циа- нотические атаки, энцефалопатия. Мышечная гипотония или гиперто- нический гипертонус. Миоклони- ческие судороги, глазодвигательная симптоматика
Хроническая интермиттирующая, проявляется в любом возрасте после неонатального периода. Кетотическая гипогликемия, преходящие неврологические рас- стройства, синдром Рейе.
278
Хроническая прогрессирующая, про- Прогрессирующая задержка психо-
является в раннем детстве. моторного развития и прогрессиру- ющие экстрапирамидные расстрой- ства, нарушение питания, анорексия, частые рецидивирующие рвоты, проявления иммунодефицита в виде хронической кандидозной инфекции, остеопороз.
В настоящее время выявлены общие патогенетические механизмы
органических ацидурий, которые можно сформулировать следующим
образом (Гречанина Е.Я, 2004):
1. Развитие острого или хронического метаболического ацидоза
вследствие накопления органических кислот.
2. Образование соединений типа органическая кислота-КоА при-
водит к истощению сукцинил- и ацетил-КоА и нарушению процессов
глюконеогенеза.
3. Ингибирование соединениями типа органическая кислота-КоА
реакций цикла Кребса, что ведет к нарушению утилизации эфиров
КоА, нарушению процессов кетолиза и синтеза АТФ и накоплению пи-
рувата и лактата.
I 4. Образование эфиров карнитина с соединениями типа органиче-
ская кислота-КоА, приводящее к истощению его запаса в митохондри-
ях.
5. Вызванное ингибированием цикла Кребса и истощением запасов
карнитина повреждение митохондрий.
6. 11арушение цикла мочевины и накопление аммиака вследствие
повреждения митохондрий.
7. Ингибирование некоторыми органическими кислотами системы
yi илизации глицина, что вызывает повышение его концентрации в ор-
ганизме и проявление его нейротропных свойств (группа кетотических
гиперглицинсмий. включающих пропионовую, изовалериановуку ме-
1 ил малоновую ацидурии и р-кетотиолазную недостаточность).
Необходимо помнит ь, что у больного любого возраста с внезап-
но развившимся метаболическим кризом вероятность органических
ацидурий очень высока. Общие лабораторные признаки органических
ацидурий обнаруживаю! ся только во время метаболического криза. К
ним относят (Гречанина Е.Я., 2004):
1. Ацидоз с увеличенным анионным интервалом.
2. Кетонемия, кетонурия (не при всех органических ацидуриях).
279
3. Кетонемия. кетонурия в сочетании с гиперглицинемией (при
изовалериановой, пропионовой, метилмалоновой ацидуриях, недоста-
точности р-кетотиолазы — кетотические гиперглицинемии).
4. Умеренное или выраженное повышение концентрации аммиака
в крови (может выявляться только при нагрузочной пробе с животны-
ми белками).
5. Снижение уровня азота мочевины.
6. Снижение уровня карнитина в крови и моче.
7. Накопление патологических метаболитов в моче вследствие
неэффективной реабсорбции органических кислот почечными каналь-
цами.
8. Гипогликемия, гипергликемия, частые колебания урозня глюко-
зы в крови.
9. Повышение уровня лактата, а также повышение уровня тригли-
церидов в крови (непостоянный признак).
10. Повышение уровня мочевой кислоты.
11. Нейтропения, тромбоцитопения, снижение уровня Т- и
В-лимфоцитов, мегалобластная анемия (при некоторых органических
ацидуриях).
12. Рост дрожжевых грибов в кале.
При пропионовой ацидурии обнаружено также повышение содер-
жания не только глицина, но и аланина в плазме. При метилмалоновой
ацидурии в плазме повышены глицин и аланин. При L-2- оксиглутаро-
вой ацидурии (прогрессирующая атаксия, умственная отсталость, эпи-
лепсия, лейкодистрофия) в плазме и СМЖ повышен лизин (Zschocke
J., Hoffmann G., 2004).
Синдром Лоу или окулоцереброреналъный синдром. Наследствен-
ная патология, которой болеют только мальчики. Она характеризуется
поражением глаз, умственной оз стал остью, повышенным содержани-
ем в моче органических килот в связи с нарушениями цикла Кребса. К
клиническим проявлениям относят отставание умственного развития,
гипотонию мыши, катаракту, глаукому, рахитоподобные явления, а так-
же нерегулярные подъемы температуры.
Ферментативный дефект Полиферментный ком- плекс декарбоксилаз а-кетокислот. Изовалерил-КоА- дегидрогеназа. Р-метилкротонил-КоА- карбоксилаза (нс доказано). З-гидрокси-З- метилглутарил-КоА- лиаза. Р-кетотиолаза
Метаболиты в моче Кетокислоты, Аллоизолейцин. Изовалерилглицин (+ в латентной форме, 2+ в сталии обострения). p-гидроксиизовалериановая кислота. Р-метилкротоновая кислота, р-метилкротонилглицин. 3-метилкротоновая кислота 3+ 3-метилглутаконовая кислота, З-ОН-З-метилглутаровая кислота, З-ОН-З-метилмасляная кислота (+)- (2+). 3-метилглутаровая кислота (+)-(2+). а-метил-Р-ОН-масляная кислота 3+, а-метилацетоуксусная кислота 3+, тиглилглицин 3+, п-бутатион 3+.
Избыток аминокис- лот и органических кислот в плазме Лейцин 3+, изолейцин 2+, валин 2+. Изовалериановая кис- лота 2+, глицин 2+, АКРЦ в норме. Р-метил- кротонилглицин, Р-ОН изовалериановая кислота, р-гидрокси- валериановая кислота. Глутамин. * аланин, лизин. АКРИ. Уровни изолейцина и пропионовой кислоты в норме.
Скринирующие тесты Запах, FeCl-ccpo- голубая окраска Запах. Запах. Резкая гипогли- кемия и анидоз, NH32+. • А X
Болезнь Болезнь, при которой моча пахнет кленовым сиропом. Изовалериановая аци- демия. Р-Мстилкротонил- глицинурия. 3-Г идрокси-3-метил- глутароацидурия. а-Метилацетоуксусная ацидурия.
281
Метилмалоновая аци- дурия. Разность анио- нов п-нитроанилин NH,(+)-(2+). Мети л малоновая кис- лога +. глицин 2+. Метил малоновая кислота 3+. д л и н н оцс п оч еч н ы е kctoi < ы, пропионовая кислота, Р-ОН-пропионовая кислота, метил цитрат, р-ОН-п-валсриановая кислота. Мез ил мал они л рацемаза или мутаза. Нарушение синтеза аде- нозил кобаламина.
Нарушение реметилиро- вания, N-нитроанилин нитропруссид, отсутствие ани- онной разности и кетонов. Уровень метионина снижен. Мстилмалоновая кислота 3+. гомоцистин, цистатионин. Нарушение синтеза аденозил кобаламина и кобаламина.
Недостаточность голокарбоксилазосинте- тазы (смешанная карбок- силаза). Запах. Разность анио- нов. Вариабелен, часто АКРЦ. р-мстилкротоновая кислота, р-метилкротонилглицин, р-ОН-изовалсриановая кислота. пропионовая кислота, ОН-пропионовая кислота. Голокарбоксилазо- си нтетаза.
Пропион ацидемия (кетотическая гиперглицинемия). NH3(+)-(2+). кетоны(+)-(2+). FeCl3 и «ксто- стикс»+. Пропионовая кислота. Глицин. 3-ОН-пропионовая кислота, метилцитрат, пропионовая кислота, пропионглинин. бутатон. пентанон, гексанон. Пропионил-КоА- карбоксилаза.
Недостаточность мно- жественной аиил-КоА- дегидрогеназы (глута- роацидурия типа II). Гипогликемия. Нарушение функции пече- ниЗ+. Глутаровая, этилмалоновая, адипи- новая. пробковая, себациновая. изо- масляная. валериановая и масляная кислоты Множественная ацил- КоА-дсгидрогеназа
Форм ими ноглутам ин- ацидурия. 1 ... Анемия, изме- нения на ЭЭГ. расширение же- лудочков мозга. Форм иминоглутами- новая кислота. ФИГК. гилантоин-5-пропионовая кислота. Глутамат- фор.миминотранс- фераза.
D-глицероацидемия с rniiepi лини нем ней. без гиперглицинемии и-Кетоадипиноацидурия Отсутствие ке- тоацидоза. АпидозЗ*. Кетоны- сам ©агрессия. Глицин. глицериновая кислота. Глицериновая кислота Фенилаланин, а-аминоадипиновая кислота. Глицин, глицериновая кислота. Глицериновая кислота, лизин, ци- стеин. а-Аминоадипиновая кислота, а-гидроксиалипиновая кислота, 5-оксипролин. D-гл и перо- дегидрогеназа. 1 [еизвестен. а-Кето ад и пат- дегидрогеназа.
Приоглутаминацияурия (5-оксипролинурия). Гемолитическая анемия*. Ацидоз(2*)-(3+) 5-оксипролин. пролин, тирозин. 5-Оксипролин. Глутатионсинтетаза
Гиперглицинемия с ксго- зо.м из-за нарушения ме- таболизма изолейцина. Кстонурия. Тромбоцитопе- ния, нетропения. гипсраамони- емия. Глицин, треонин. Глицин, бутаном, гексанон. Неизвестен.
Глутароацидурия типа II Хореоатетоз, ацидоз*. Глицин. глутаровая кислота. Глутаровая. р-ОН-глутаровая кислоты глицин. Глутарил-КоА- дегидрогеназа.
АКРЦ - аминокислоты с разветвленной цепью
^минимально; 2+ умеренно; 3+ резко повышено содержание вещества.
10.4. Митохондриальные болезни
Одной из основных функций митохондриона является запасание
энергии в форме АТФ с помощью окисления жирных кислот, окисле-
ния ацетил СоА в трикарбоновом цикле и окислительной фосфориля-
ции в дыхательной цепи. Для этого митохондрион содержит более 50
энзимов и энзимных комплексов, которые состоят из 40 различных по-
липептидов.
Нарушениями в электронно-транспортной цепи митохондрий и
мутациями митохондриальных генов, которые наследуются по мате-
ринской линии либо провоцируются экопатогенными факторами, что
вызывает накопление индуцированных мутаций, обусловлен ряд мало-
изученных заболеваний (Юрьева Э.А., Ананенко А.А., Алексеева Н.В.,
1998).
Митохондриальные болезни в строгом понимании определяют как
патологии энзимов и энзимных комплексов, напрямую включенных в
генерацию химической энергии оксидативным фосфорилированием
(Zschocke J., Hoffmann G., 2004). Сюда включается комплекс пиру-
ватдегидрогеназы, цикл трикарбоновой кислоты, респираторная цепь
и АТФ-синтаза. При этом имеет место перекрытие индивидуальных
заболеваний с различными клиническими особенностями, патофизио-
логией и генетикой, так как некоторые белки являются частью ряда
энзимных комплексов, и аккумулирующиеся метаболиты оказывают
подавляющий эффект на другие энзимы. Блокада респираторной цепи,
зависящей от недостатка Оэ, генетические дефекты или ингибиторы
вызывают рост отношения NADH/NAD , которое влечет подавление
комплекса пирувагдегидрогеназы и других энзимов промежуточного
метаболизма, включая цикл трикарбоновых кислот.
Заболевания, при которых поражается поступление АТФ в клетки,
нарушают функции органав с высоким энергетическим потреблением:
как мозг, скелетные мышцы, сердце, почки и ретина. Клинически у
пациентов регистрируются различные комбинации симптомов, затра-
гивающих разные независимые системы органов, иногда объясняемые
тканезависимой экспрессией частного генетического дефекта. Патоло-
гии такого типа вариабельны, но часто быстро прогрессируют и имеют
некоторое перекрытие с церебральными органическими ацидуриями
(Zschocke J., Hoffmann G., 2004).
Дефекты дыхательной цепи могут быть представлены в любом воз-
расте, и у детей часто могут зависеть от мутаций в ядерных генах.
Дефекты митохондриальных ДНК, унаследованные в различных
распределениях от матери, наиболее часто связаны со специфически-
284
ми клиническими симптомами и обычно выявляются в более позднем
возрасте. У детей они обнаруживаются примерно в 5-10% случаев. К
митохондриальным болезням относят:
- синдромы Кернса-Сейра,
- лактат-ацидоз,
- болезнь Лебера,
- митохондриальные кардиомиопатии,
- вторичная недостаточность почек при ряде хронических болез-
ней.
В последнее время стали известны наследственные дефициты фер-
ментов, принимающих участие в митохондриальном окислении жир-
ных кислот. К таким заболеваниям приводят:
- системный дефицит карнитина,
- дефицит карнитин-пальмитоил-трансферазы, дегидрогеназы
ацилСоА,
- глутаровая ацидурия типа 2.
Отмечается ряд заболеваний, при которых имеет место вторичное
поражение митохондрий, возникающее при дефиците карнитина, ин-
токсикации, эконефропатии (триада Фанкони), гипотиреозе и т.д.
Основным лабораторным тестом, указывающим на митохондри-
альное заболевание, является увеличение содержания лактата в крови,
моче и СМЖ. хотя, с другой стороны, нормальные значения лактата не
исключают наличия митохондриальной патоло) ии. Диагностическим
биохимическим тестом может служить умеренное увеличение содер-
жания аланина в физиологических жидкостях (Zschocke 1, Hoffmann
G., 2004). Кроме того, учитывая имеющуюся симптоматику, рекомен-
дуют проводить попутно нейрорадиологические, гистопатологические
исследования, а также мышечную биопсию (Юрьева Э.А. и др., 1988).
Необходимо помнить, что митохондриальные заболевания возмож-
ны у пациентов с клиническими симптомами и признаками, описанны-
ми выше, по крайней мере в одном из направлений:
- типичные метаболические отклонения;
- типичные морфологические изменения в мышце;
- типичные нейрорадиологические отклонения.
Проблемы мембранной патологии составили новое направле-
ние педиатрической клинической биохимии, основанное на грудах
Н М.Эмануэля и других ученых. Эти исследования обосновали тера-
певтическую тактику лечения митохондриальной патологии, основан-
ную на введении кофакторов (коэнзим Q), витаминов Е, мембранных
стабилизаторов.
285
Как известно, существуют два основных механизма нарушения це-
лостности и гибели клетки: мембранолиз (цитолиз) и апоптоз (гибель
ядра). Так, при воспалительных заболеваниях почек у детей и в экспе-
риментах на животных был обнаружен кальцифицирующий мембра-
нолиз, при котором избирательно разрушаются кислые фосфолипиды
наружных клегочных мембран. Это приводит к высвобождению таких
азотистых компонентов фосфолипидов, как серин, этаноламин, фос-
фоэтаноламин, образованию избыточных количеств оксалата и фосфа-
та, высвобождению мембраносвязывающего кальция с последующей
кальцификацией мягких тканей. Было показано, что такое явление
характерно для дисметаболических нефропатий, интерстициального
нефрита, мочекаменной болезни. Оно сопровождается появлением в
моче веществ, создающих риск камнеобразования в мочевыводящих
путях (Вельтищев Ю.В., Юрьева Э.А., 1996; Юрьева Э.А., 1979; Юрье-
ва Э.А., Воздвиженская Е.С., Алексеева Н.В. и др, 1989; Вельтищев
Ю.Е., Юрьева Э.А., Воздвиженская Е.С., 1987). Кальцифицирующий
мембранолиз сопровождается активацией процессов пероксидации с
повышением активности ксантиноксидазы. У детей из регионов, за-
грязненных малыми дозами радиации, выявлено нарастание случаев
гиперчувствительности к свободным радикалам кислорода (60-75%
детей) по сравнению с чистыми регионами (до 6% детей) (Османов
И М., 1997).
И. ВТОРИЧНЫЕ НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА
АМИНОКИСЛОТ ПРИ ЗАБОЛЕВАНИЯХ РАЗЛИЧНЫХ
ОРГАНОВ И СИСТЕМ
«Любое явление в организме здорового и больного человека для пол-
ного его понимания должно опираться на биохимический уровень», —
подчеркивал специалист в области молекулярной биологии А. Корн-
берг, лауреат Нобелевской премии, выступая на съезде Американской
ассоциации по клинической химии.
Использование биохимической информации в современной клини-
ческой практике необходимо для проведения массового доклиническо-
го обследования, постановки диагноза и дифференциальной диа1но-
стики, контроля эффективности лечения, прогноза течения заболева-
ния и критерия его извлеченности (Комаров Ф.И. и др., 1999; Иванов
ИВ., 1969, Меньшиков В В.,199' )- Диагностический маршрут через
биохимический анализ является одним из самых продуктивных, и врач
должен грамотно его заказать в лаборатории и профессионально про-
комментировать.
Клиническая биохимия позволяет интегрировать фундаменталь-
ные сведения по биохимии человека и различные варианты примене-
ния этих знаний в практической медицине (Рослый И М. и др., 2002;
Рослый И М., Абрамов С.В., 2003; Хмелевский Ю.В. и др,, 1987; Кома-
ров Ф.И. и др., 1999).
Биохимия имеет три информативных языка' формульный или ста-
тическая биохимия, метаболический или динамическая биохимия и
смысловой, т.е. физиологическое объяснение процессов. К настоящему
времени стало очевидно, что все патогенетические механизмы бази-
руются на изменении рутинно регист рируемых биохимических пока-
зателей (Рослый И.М., 2003, Рослый ИМ и др., 2003). Динамическая
биохимия должна отражать смысловые взаимосвязи биохимических
показателей на узловых точках, т.е. на пересечениях метаболических
путей ( Фридрих П., 1986; Хочачка П., Сомеро Дж., 1988).
Выход на сближение между фундаментальной и клинической био-
химией проходит через биохимический анализ с тщательной подготов-
кой к его восприятию по следующим позициям: 1) понятие уровней
биохимического исследования, 2) метаболическая взаимосвязь пара-
метров за счет энзимологических показателей, 3) понятие алгоритма
заказа и понятие алгоритма оценки биохимических показателей, 4)
функциональная роль каждого параметра. Введено понятие метаболи-
287
ческого показателя (белок, мочевина, глюкоза, креатинин) и энзимо-
логического типа (Рослый ИМ, и др., 2002). Наконец, биохимический
анализ складывается из изучения и оценки различных видов обмена ве-
ществ в организме: белкового, липидного, углеводно-метаболического,
а также, энзимологических корреляций (Хитров Н.К., Пауков С.В.,
1991; Панин Л.Е., 1983).
Соматические заболевания различных органов и систем сопрово-
ждаются нарушениями белкового обмена, в частности, изменениями
соотношений содержания свободных аминокислот в физиологических
жидкостях организма (Зайко А.Н. и др., 1997).
Поскольку белки занимают центральное положение в осуществле-
нии процессов жизнедеятельности организма, то и нарушения обмена
белков в различных вариантах являются компонентами патогенеза всех
без исключения патологических процессов.
Нарушения белкового обмена возможны на всех этапах, начиная
с всасывания и кончая выведением из организма конечных продуктов
обмена.
Нарушения всасывания и синтеза белков. При нарушении пере-
варивания и всасывания белков развивается алиментарная белковая
недостаточность. Она наблюдается при воспалительных и дистрофи-
ческих изменениях различных отделов кишечника, сопровождающих-
ся нарушением их секреторной и моторной функции, при голодании,
несбалансированной по аминокислотному составу пище.
Для нормального синтеза белков необходимо достаточное количе-
С1 во аминокислот, правильное и активное функционирование системы
этого синтеза и кодирующих его генетических структур. Нарушение
продукции белка выражается в изменении количества синтезирован-
ных молекул или появлении молекул с измененной структурой.
Увеличение или уменьшение количества синтезируемого белка
чаще всего связано с изменением регуляторных влияний со стороны
ряда гормонов, нервной и иммунной систем. Кроме того, к наруше-
нию протеосинтеза может приводить конденсация хроматина при раз-
личных патологических процессах в клетках, нерегулируемая скорость
списывания матричной РНК при нарушении функционирования гена
- регулятора или оператора (в опухолевых клетках), а также дефекты в
ст руктуре рибосом, возникающие под влиянием медикаментов, напри-
мер, стрептомицина.
Синтез белков с измененной структурой обычно бывает следстви-
ем ошибок в геноме. Это может проявляться нарушением аминокис-
288
потного состава белковой молекулы, ее укорочением, а также синтезом
аномально длинных белков.
Продукция белков с измененной структурой может быть также
следствием нарушения одного из звеньев белоксинтезирующей систе-
мы —аппараз а трансляции посттрансляционной модифи кации молекул.
С увеличением частоты ошибок трансляции в процессе жизни связы-
вают старение организма (Хавинсон В.Х., 2001; Bronson С., Hipkiss А-,
2000; Melton L., 2000).
Нарушения обмена аминокислот. Нарушения реакции трансами-
нирования могут возникать по нескольким причинам: это прежде всего
недостаточность пиридоксина при беременности; подавление сульфа-
ниламидными препаратами кишечной флоры, частично синтезирующей
витамины; торможение синтеза пиридоксальфосфата во время лечения
фтивазидом. Снижение активности трансаминаз происходит также при
ограничении синтеза белков: голодание, тяжелые заболевания печени.
Если в отдельных органах возникает некроз - инфаркт миокарда или
легких, панкреатит, гепатит и др. - то вследствие нарушения клеток
тканевые трансаминазы поступают в кровь и повышение их активно-
сти в крови при данной патологии является одним из диагностических
тестов. В изменении скорости трансаминирования существенная роль
принадлежит нарушению соотношения между субстратами реакции а
также гормонам, особенно глюкокортикоидам и гормонам щитовидной
железы, оказывающим стимулирующее влияние на этот процесс.
Угнетение окислительного дезаминирования, приводящее к нако-
плению неиспользованных аминокислот, может вызвать повышение
концентрации аминокислот в крови - гипераминоацидемию. Следстви-
ем этого является усиленная экскреция аминокислот почками - амино-
ацидурия - и изменение соотношения отдельных аминокислот в крови,
создающее неблагоприятные условия для синтеза белковых структур.
Нарушение дезаминирования возникает при недостатке компонентов,
прямо или косвенно участвующих в этой реакции: недостаток пири-
доксина, рибофлавина, никотиновой кислоты, а также гипоксии и бел-
ковой недостаточности при голодании.
Нарушения декарбоксилирования. Являясь очень важным, хотя и
не универсальным, направлением белкового обмена, декарбоксилиро-
вание протекаете образованием СО2 и биогенных аминов. Декарбокси-
лированию подвергаются только некоторые аминокислоты: гистидин
с образованием гистамина, тирозин - тирам ина. глутаминовая кислота
- уАМК, 5-гидрокситриптофан — серотонина, производные тирозина
289
(3,4-диоксифснилаланин) и цистина (цистеиновая кислота) — соответ-
ственно дофамина и таурина.
Биогенные амины, как известно, обладают специфической биоло-
гической активностью и увеличение их количества может вызвать ряд
патологических явлений в организме. Причиной такого увеличения
может быть нс только усиление декарбоксилирования соответствую-
щих аминокислот, но и угнетение окисления аминов и нарушение их
связывания с белками. Так, например, при гипоксических состояниях,
ишемии и деструкции тканей ослабляются окислительные процессы,
что способствует усилению декарбоксилирования. Накопление боль-
шого количества биогенных аминов в тканях (особенно гистамина и
серотонина) может вызвать значительное нарушение местного кровоо-
бращения, повышение проницаемости сосудов и патологические изме-
нения нервной системы.
I [атогенетическое значение дисбаланса аминокислот заключается
в лимитировании процессов биосинтеза белка в тканях, усилении кон-
курентных взаимоотношений между отдельными аминокислотами, на-
рушении их обмена, что влечет, в свою очередь, вслед за усугублением
функционального состояния пораженного органа, его морфологиче-
ские изменения.
Уже обоснована теоретически, доказана экспериментально и про-
демонстрирована в клинике целесообразность и перспективность ис-
пользования показателей фонда свободных аминокислот и их произво-
дных для характеристики метаболического дисбаланса при различных
заболеваниях, их диагностики и последующей коррекции (Нефедов
Л.И., 1992).
11.1 Заболевания желудочно-кишечного тракта
Острый панкреатит сопровождается выраженным дисбалансом
аминокислот: более всего обедняется пул незаменимых, гликогенных и
серосодержащих аминокислот в плазме крови и поджелудочной железе
(Ложко ИМ. и др., 1997).
Функциональное состояние поджелудочной железы характеризует
индекс Р (о нем подробно рассказано выше), который в норме состав-
ляет 1,5-6.0.
При язвенной болезни содержание свободных аминокислот в сы-
воротке в основном снижено, особенно гистидина, пролина, глицина,
аланина; менее значительно - лизина, треонина, валина, фенилалани-
на, тирозина, а серин, глутаминовая кислота остаются в норме. ( ниже-
290
ние содержания в плазме при язве пролина, глицина, аланина связано
с тем (Пасечников В Д., 1980), что этими аминокислотами богаты пеп-
син и коллаген, а при язве усиливается пепсинообразующая функция,
увеличивается количество и активность коллагеноподобных структур
в слизистой желудка.
У больных язвенной болезные было выявлено также преимуще-
ственное изменение содержания свободных аминокислот в эритроци-
тах по сравнению с плазмой. Авторы (Кушелев А.Р. и др., 1984) до-
казывают высокую информативность метода исследования свободных
аминокислот в эритроцитах для оценки нарушений обмена аминокис-
лот.
В более ранних исследования к показано, что при язве желудка на
стадии открытой язвы содержание оксипролина повышено, а на стадии
зарубцевания понижается. Концентрация белковосвязанного оксипро-
лина отражает процесс формирования коллагена в пораженном органе,
что является диагностическим показателем (Осадчук Т.К. и др., 1982).
Показано также (Трубицина И.Е. и др., 1997), что карнозин ока-
зывает антинекротическое и регенерирующее действие на кислотную
язву.
Гомоцист инурия сопровождается бессимптомной кальцификацией
поджелудочной железы ( Ramachandran R., Lee Р., 2008)
Хронический холецистит в стадии обострения характеризуется
увеличением содержания аргинина, гистидина, триптофана, тирозина,
лейцина, метионина с параллельным снижением содержания валина,
аланина, треонина (Броновец И.Н., 1979) в плазме крови, а также из-
менением аминокислотного пула желчи и ткани печени (Фомин К.А. и
др., 1994).
При обострениях хронического холецистолангита выявлено значи-
тельное увеличение уровня этаноламина. При гипермоторной форме
дискинезии желчевыводящих путей этаноламин остается в норме, а
при гипомоторной форме дискинезии содержание этаноламина повы-
шено незначительно, что обуславливает возможность использования
анализа содержания этой аминокислоты в качестве дополнительного
диагностического теста (Булатов В.П. и др , 1991).
При нарушении проходимости внепеченочных желчных путей вы-
явлено стойкое снижение концентрации треонина, валина, лейцина и
изолейцина, серина, аланина во все сроки обследования (Дуденко г.и.
и др., 1978). Кроме того, при этой патологии корреляционная связь
серин-глицин к моменту выписки остается выше нормы.
291
Показано клиническое значение измерения концентрации свобод-
ных аминокислот в сыворотке крови и дуоденальном содержимом при
заболеваниях желчевыводящей системы (Зернов Н Г. и др., 1981). При
гипотонически-гипокинетической дискинезии желчевыводящей си-
стемы пул свободных аминокислот снижен в 1,5 раза за счет лейцина,
валина, аланина и глицина. При гипертонически-гиперкинетической
форме сумма концентраций аминокислот увеличена по сравнению с
нормой, в основном за счет заменимых аминокислот, особенно глици-
на и аланина.
Серия работ белорусских ученых (Нефедов Л.И., 1992; Маслакова
Н.Д., Нефедов ЛК, 1988; Фомин К.А. и др., 1991), посвященная ис-
следованию закономерностей формирования аминокислотного фонда
желчи, печени и плазмы крови пациентов на фоне функционально об-
ратимых поражений гепатобилиарной системы при холецистите, по-
казала следующее. Как острая, так и хроническая форма заболевания
в дооперационном периоде сопровождаются гипераминоацидемией в
основном за счет гликогенных (аланин, аспартат, глицин, глутамат),
ароматических (фенилаланин, тирозин), серосодержащих аминокис-
лот (пистеат. цистеин), а также аминокислот - маркеров антитоксиче-
ской функции печени (мочевина, аммиак, аАМК) и их производных.
Сдвиги в содержании указанных соединений больше выражены при
хронической форме заболевания, особенно за счет увеличения суммар-
ного пула серсодержащих аминокислот.
В раннем (1-3 сутки) послеоперационном периоде описанные из-
менения в содержании свободных аминокислот плазмы крови и индек-
сы Фишера, фениясыанин/тирозин^ незаменимые АК/заменяемые АК
возрастают и в большей степени выражены при остром течении холе-
цистита. В дальнейшем на фоне развившейся печёночной недостаточ-
ное! и у больных с подпечёночной желтухой на этапах оперативного
устранения желчной гипертензии были исследованы закономерности
формирования аминокислотного пула. Аминокислотный дисбаланс в
плазме крови этой группы больных характеризуется гипераминоаци-
демией в равной степени как за счет заменимых, так и незаменимых
аминокислот, резким снижением концентрации аминокислот с развет-
вленной цепью. Характерным для плазмы крови является резкое уве-
личение концентрации серосодержащих аминокислот или аминокис-
лот, образующих конъюгаты с желчными кислотами: таурин, глицин.
Изменения в содержании исследуемых соединений в печени на фоне ее
недостаточности в целом свидетельствуют об ингибировании реакций
292
синтеза аминокислот в печени, поступления их в желчь и снижении ак-
тивности процессов энтерогепатической рециркуляции. Даже на 10-е
сутки после операции гипераминоацидемия сохраняется с тенденцией
нормализации уровней цистеата, аминокислот с разветвленной цепью
и ароматических аминокислот.
При остром и хроническом холецистите в клетках ткани печени
формируются качественно сходные метаболические нарушения, харак-
теризующиеся увеличением концентрации серосодержащих и арома-
тических аминокислот; уровни же аспартата, глутамата, глицина и тау-
рина при этом снижены. Помимо этого в биоптатах печени имеет место
увеличение индексов Фишера и фенилаланин/тирозин. Острое и хро-
ническое течение холецистита характеризуется гипоаминоацидохоли-
ей в основном за счет снижения в желчи содержания серосодержащих,
гликогенных аминокислот и аминокислот с разветвленной цепью.
Увеличение уровня аминокислот с разветвленной цепью в плазме
крови тем самым является отличительной особенностью внепеченоч-
ного холестаза, поскольку для печеночной недостаточности токсиче-
ского или инфекционного генеза, наоборот, характерно снижение их
концентрации (Нефедов Л И., 1992).
Таким образом, на фоне функционально-обратимых или морфоло-
гических изменений в печени при гепатобилиарной патологии у людей
формируются качественно сходные метаболические нарушения, при-
водящие к аминокислотному дисбалансу и увеличению концентрации
серосодержащих, ароматических и гликогенных аминокислот в печени
и плазме крови. На основании полученных результатов авторами обо-
снована целесообразность мониторинга аминокислотного фонда в це-
лях диагностики и лечения начальных стадий поражения печени,
У больных с острым воспалительным процессом в кишечнике
синтез мочевины повышен, что выражается в увеличении ее уровня в
плазме в 2 раза (Lundsgaard С., Hamberg О., 1999) Обшее содержание
и количество свободного триптофана в плазме крови при кишечном
синдроме также изменено (Pronicka Е. a.oth., 1980), Острый перитонит
сопровождается гипоаминоацидемией, низкой концентрацией незаме-
нимых аминокислот. Индекс Фишера находится в пределах 2,72-3,64.
При этом количественная и качественная потребность в аминокисло-
тах изменяется, возникает избирательная «недостаточность» таких
аминокислот, как глутамин, аргинин, орнитин, пролин (Зингеренко
В.Б., 2008).
293
11.2 Патологии печей и
При заболеваниях печени в крови повышено содержание аромати-
ческих аминокислот (тирозин, фенилаланин, триптофан) и уменьшено
содержание аминокислот с разветвленной боковой цепью. Вследствие
этого снижается индекс Фишера, основанный на количественной оцен-
ке степени дисбаланса свободных аминокислот плазмы крови, опреде-
ляемого по соотношению аминокислот с разветвленной цепью к арома-
тическим аминокислотам (Жадкевич и др., 1989). Этот индекс является
наиболее используемым показателем функционального состояния пе-
чени и критерием диагностики печеночной недостаточности (Morgan
M.a.oth.. 1978, Майстер К.-П., 2004).
Вместе с тем. исследования особенностей обмена аминокислот
на различных этапах формирования морфофункциональной недоста-
точности печени (Кушелев А.Р. и др., 1986) показали, что постанов-
ка диагноза с помощью только индекса Фишера дает противоречивые
результаты. Глубина и интенсивность морфологических изменений в
печеночной паренхиме нс коррелирует с выраженностью классиче-
ского дисбаланса, и коэффициент Фишера не в полной мере отражает
степени перераспределения уровней содержания свободных аминокис-
лот в плазме крови. Понижение коэффициента Фишера наблюдается в
период подготовки и формирования компенсаторной реакции в парен-
химе печени, и только на последних этапах патоморфоза коэффици-
ент Фишера приближается к критическим значениям. Авторы делают
вывод, что хроматографический анализ крови позволяет утверждать,
что область применения коэффициента Фишера для оценки дисбалан-
са свободных аминокислот при морфофункциональной недостаточно-
сти печени должна быть ограничена случаями хронической патологии
этого органа. При острых же поражениях печени необходим полный
хроматографический анализ аминокислот крови.
При поражениях клеток печени, особенно при ее гипоксии, когда
нарушается и процесс мочевинообразования. в составе остаточного
азота увеличивается концентрация азота аминокислот, а продукция
азота мочевины при этом снижена - так называемая продукционная
гиперазотемия. Она возникает также и при патологиях, сопровождаю-
щихся массивным распадом белков в организме. В этих условиях де-
заминирование аминокислот и мочевинообразование в печени относи-
тельно недостаточны, и содержание остаточного азота в крови будет
увеличиваться за счет свободных аминокислот.
—
При метаболическом ацидозе в печени понижается скорость син-
294
теза мочевины, а скорость синтеза глутамина повышается. Транспор-
тируемый к почкам глутамин отдает больше ионов аммония и, следо-
вательно, протонов в мочу. При метаболическом алкалозе необрати-
мо повышается синтез мочевины, расходуется больше бикарбоната.
Вследствие уменьшенного синтеза глутамина в печени, в почках сни-
жено выведение ионов аммония в мочу.
При исследовании аминокислотного состава мембран митохондрий
гепатоцитов установлено (Benga J. A.oth., 1991), что их аминокислот-
ный профиль имеет характерный вид. При ожирении печени наблю-
дается снижение количества триптофана и лизина, с одновременным
увеличением глутамата и глутамина, аспартата и аспарагина. Наиболее
резкие изменения в количестве аминокислот авторы выявили при цир-
розе печени, особенно сильно снижено содержание метионина, трео-
нина и валина. Это, по мнению исследователей, указывает на наруше-
ние синтеза белков в печени.
У больных с дисфункцией печени показаны изменения метаболизма
серосодержащих аминокислот. Так, при средней степени дисфункции
печени (синдром Жильбера) метаболизм этих аминокислот по их мета-
болитам в моче не отличается от контроля Однако в тяжелых случаях
дисфункции печени — активном хроническом гепатите, алкогольном
циррозе, печеночной коме - снижается способность метионина превра-
щаться в цистин, уменьшается способность печени окислять цистеин
и мет аболизировать его в неорганические сульфаты (Martenson J a.oth.,
1992). Обнаружено значительное увеличение содержания серосодер-
жащих аминокислот и при некомпенсированном заболевании печени
(Fateen A. a.oth,, 1996)
Для выявления нарушения метионинового обмена в печени пред-
ложено (Генинг Л.В. и др., 1997) определять концентрацию в моче го-
мосерина: при содержании его до 8 мкм/л состояние печени оценивают
как нормальное, а при более высоком значении - как нарушенное.
Пищевые токсикоинфекции также сопровождаются гипо- и диса-
миноацидемией в крови в острый период болезни (Чекалина к.И. и др.,
1994). Для выявления токсического гепатита предложен тест - измере-
ние уровня глюкозы и мочевины в крови (Кухарская Л.Х. и др.. 2000).
Вирусный гепатит. Показано (Ганиев Х.Г., 1983), что при остром
вирусном гепатите уровень аминокислот в сыворотке крови повышен
более, чем в 2 раза. В тканях печени он также значительно повышен.
В зависимости от тяжести протекания болезни содержание свободных
295
аминокислот в крови увеличивалось, а в печени — снижалось, особенно
основных и незаменимых. При затяжном вирусном гепатите содержа-
ние аминокислот в крови и печени было то же, что и при острой форме,
а в желудочном соке — повышено на 66,8% преимущественно за счет
незаменимых, кислых и основных аминокислот. В моче при вирусном
гепатите содержание свободных аминокислот повышено почти в 3
раза, в основном экскретировались кислые, нейтральные и заменимые
аминокислоты (Савилов П.Н., 2001).
Манто И.Е. (1983-1986) исследовал спектры свободных аминокис-
лот в желчи больных хроническим 1епатитом и выявил, чго при обо-
стрении хронического гепатита имеет место увеличение абсолютных
значений концентраций аминокислот в желчи. Увеличение концен-
траций достоверно для всех аминокислот, кроме аланина и лейцина
в пузырчатой желчи, а гистидина и аргинина - в печеночной желчи.
При хроническом гепатите в обеих порциях желчи также имеет место
снижение содержания незаменимых аминокислот, которое сопрово-
ждается снижением коэффициента незаменимых АК/заменимых АК по
сравнению с здоровыми лицами.
Согласно исследованиям сотрудников Гродненского медицинского
университета (Кравчук Ю.В., Цыкунов В.М., 1999-2001), большин-
ство свободных аминокислот тромбоцитов реагирует на инфекци-
онный процесс при остром гепатите В. У больных с этим диагнозом
значительно увеличены концентрации цистеиновой кислоты, таурина,
серина, глутаминовой кислоты, пролина, глицина, аланина, изолейци-
на, тирозина, этаноламина, а содержание аспарагиновой кислоты зна-
чительно снижено по сравнению со здоровыми лицами. Через 1 мес.
уровни цистеиновой кислоты, таурина, серина, глутаминовой кислоты,
глутамина, этаноламина всё еще достоверно отличались от показателей
контрольной группы, в то время как общеклинические биохимические
показатели уже нс превышали нормальные величины. Полное восста-
новление всех показателей свободных аминокислот тромбоцитов отме-
чалось лишь через 2 месяца после выписки больных из стационара.
В таблице № 89 представлены показатели фонда свободных амино-
кислот т ромбоцитов при острых и хронических формах НВ V-инфекции.
Видно, что у всех больных значительно повышены концентрации ци-
стеиновой кислоты, таурина, фосфоэтаноламина, серина, аспарагина,
глутамата, глутамина, валина, тирозина, этаноламина, а концентрация
аспартата существенно снижена по сравнению с контролем. Соотно-
шение показателей свободных аминокислот тромбоцитов между собой
в группах существенно не различалось.
296
Таблица № 89
Показатели свободных аминокислот тромбоцитов у больных
разными формами HBV-ннфекции, мкмоль/г,
(Кравчук Ю.В., Цыкунов В.М., 2001)
Показатель Здоровые доноры Хронический вирусный гепатит В умеренной активности Хронический вирусный гепатит В низкой активности Острый вирусный гепатит В
Цис rear 0.103 ±0,011 0.324± 0,025* 0 403 ± 0,058» 0,329 ±0,048*
Таурин 5,989 ± 0.481 13,251 ± 1,177* 16.203 ±2,014* 13,964 ±0,85*
Фосфоэтаполам и 1i 0,389 ± 0,038 1.823 ± 0,408* 1,715 ±0,261* 3.529 ± 1,060
Аспартат 2.039 ± 0.528 0.647 ± 0,067* 0,720 ± 0,072* 1,332 ± 0,2667*
Треонин 1.322 ±0.256 0,695 ± 0,043 0,760 ± 0 063 1.238 ±0,263
Серин 0,545 ± 0.099 0.926 ± 0,068* 1,103 ±0,095* 1.586 ±0,331*
Аспарагин 0.155 ±0.026 0,3432± 0,043* 0,465 ±0.081» 3,160 ± 0,307»
Глутамат * 1.463 ± 0.150 2,765 ± 0,205* 3.328 ±0,393* 1,041 ±0,249
Глутамин 0,388 ± 0,043 1,116 ±0,186* 1,375 ±0,213* 4,782 ± 0,937*
Пролин 0,758 ± 0.082 0,841 ±0,122 0,688 ± 0,089 2,144x0,300*
Глицин 0,945± 0.105 1,056 ±0,071 1,197 ±0,094 2,867x0,613*
Аланин 0,895 ±0.109 LI65 ±0,055 1,337 ±0,090* L085± 0,236
Валин 0,604 ± 0.076 0.889 ± 0,089* 1,058 ± 0,086* 0,403 ± 0,072
Метионин 0.215 ±0,026 0,198 ±0,019 0,266 ± 0.028 0,986 ± 0,237*
Изолейцин 0.313 ±0.051 0,231 ± 0,023 0.25 ± 0,0253 1.805 ± 0.412
Лейцин 0,764 ± 0,099 0.657 ± 0,064 0,826 ±0.101 0.680 ± 0.092*
Тирозин 0.282 ± 0.034 0,511 ±0.066* 0.6124± 0.083* 0.5705± 0.130
Фенилаланин 0.290 ± 0.040 0.374 ± 0.034 0,455 ±0.043* 1.201 ±0,201*
Этаноламин 0,366 ± 0.055 0,85 1± 0.113* 1.146 ±0,168* 0,308 ± 0,063
Орнитин 0,157 ±0,029 0,196 ±0,028 0,283 ± 0,032* 1.494 ±0,384
Лизин 0.732 ±0,114 0,590 ± 0,042 0.662 ± 0,045 0,348 ± 0,067
1 истилин 0,296 ± 0.050 0,207 ± 0,01 0,25 1 ± 0,023 0,402 ±0,164
★достовернаяразность со здоровыми донорами (р < 0,05)
Различия, выявленные в формировании пула свободных аминокис-
лот тромбоцитов при хронических вариантах HBV-инфекции, позво-
ляют дифференцировать острые и хронические формы, что дает осно-
вание признать тромбоиит-тест объектом для контроля за динамикой
инфекционного и иммунологического процессов (Кравчук Ю.В., Цы-
кунов В.М., 2001).
С нарастанием тяжести гепатита В и цирроза печени в крови суще-
ственно повышен уровень белковосвязанного оксипролина. В период
высокой активности гепатита В содержание всех фракции оксипролина
297
очень высокое. Вместе с тем, при гепатите С концентрация оксипроли-
на остается в норме (Лукьянова О.М. и др., 2003).
В моче больных острым вирусным гепатитом В в период разгара
заболевания содержание L-гомосерина значительно выше, чем у боль-
ных острым вирусным гепатитом А. При выписке пациентов, пере-
несших вирусный гепатит В, наблюдалось значительное снижение со-
держания L-гомосерина в моче. Больные, в моче которых содержание
L-гомосерина было выше 30 мкмоль/л, наиболее тяжело переносили
заболевание (Генинг Л.В. и др., 1997).
При циррозе печени, как активном, так и неактивном, повышена
концентрация общего оксипролина, а также обнаружена отрицательная
корреляция между уровнем секреции соматотропного гормона и коэф-
фициентом Фишера (Zmudninski J. A.oth., 1982).
При портальном, постнекротическом и смешанном циррозах пече-
ни в крови увеличена концентрация аргинина и тирозина и снижена
концентрация валина, аланина и треонина. При постнекротическом
циррозе увеличено содержание фенилаланина. Подъем уровня фе-
нилаланина сочетается с повышенной трансаминазной активностью,
паренхиматозной желтухой, гипергаммаглобулинемисй. Высокое со-
держание тирозина и фенилаланина обусловлено снижением фермен-
тативной активности, что свидетельствует о нарушении гидролиза
этих аминокислот (Броновец И.Н., 1979). Кроме того, при портальном
и смешанном циррозе увеличено содержание лейцина и метионина, а
при смешанном - гистидина и триптофана.
В последнее время показана возможность ранней диагностики и
контроля над лечением клеточно-печеночной недостаточности у боль-
ных хроническим гепатитом: стойкое повышение уровня аммиака в
плазме отмечается с третьего года этого заболевания. Этот показатель
предлагается в качестве предвестника раннего проявления печеночной
недостаточности (Кабанов А.В и др., 1992).
Печеночная энцефалопатия. Это клинический синдром, возни-
кающий при развитии недостаточности печени в условиях печеноч-
ной интоксикации. Он развивается при гепатитах различного генеза,
эклампсии беременных, тромбозе печеночных вен, атрофии печени.
Большинство исследователей сходятся на том, что накопленные на се-
годняшний день знания о патогенезе печеночной энцефалопатии наи-
более полно отражает гипотеза ложных нейротрансмиттеров, согласно
которой эндогенные нейротоксины и аминокислотный дисбаланс, воз-
никающие в результате недостаточности клеток печени и/или портоси-
298
схемного шунтирования крови, приводят к отеку и функциональным
нарушениям астроглии. Вследствие этого изменяется проницаемость
ГЭБ, активность ионных каналов, нарушаются нейротрансмиссия и
обеспечение нейронов макроэргическими соединениями. Эти измене-
ния лежат в основе клинических проявлений печеночной энцефалопа-
тии (Надинская М.Ю., 1998).
Гипотеза ложных нейротрансмиттеров основана на представлении
о главенствующей роли печени в трансформации аминокислот. Fischer
J.E. и Baldessarini R.J. (19^1) предположили, что печеночная энцефало-
патия является результатом образования ложных нейротрансмиттеров
вследствие нарушения баланса ароматических и разветвленных ами-
нокислот (Конн ГО., Либертал М.М., 1983). Эти группы аминокислот
дополняют друг друга в транспортных системах гематоэнцефалическо-
го барьера. Повышение церебральной концентрации ароматических
аминокислот ингибирует тирозингидролазу, что приводит к подавле-
нию биосинтеза нормальных нейротрансмиттеров - допамина и нора-
дреналина - и продукции ложных - Р-фенилэтаноламина, октопамина,
тирамина. Результатом этого является неэффективная нейропередача,
проявляющаяся энцефалопатией. Предполагается также, что ложные
нейротрансмиттеры могут продуцироваться в кишечнике, и при нару-
шении функции печени либо наличии порто-системных шунтов попа-
дать в мозг и становиться причиной церебральной дисфункции. Насто-
ящая гипотеза легла в основу одного из главных направлений лечения
печеночной энцефалопатии —применения разветвленных аминокислот
при нарушении толерат ности больного к пищевому белку.
Ряд авторов пишет о патологиях и других нейротрансмиттерных
систем - в качестве кандидатов обсуждаются системы аммиака, глу-
таматная, допаминовая, опиоидная, серотониновая, гистаминовая,
катехоламиновая и уАМК-системьг Печеночная энцефалопатия рас-
сматривается как результат нарушения баланса нейротрансмиттеров
ингибиторного (уАМК) и возбуждающего (глутаматного) типа с преоб-
ладанием первых (R F Butterworth, 1994).
Среди эндо] енных нейротоксинов ведущее место отводится амм па-
ку. В норме в организме постоянно поддерживается равновесие между
его образованием и обезвреживанием. Важнейшими органами, где
образуется аммиак, являются: толстая кишка — в результате гидроли-
за белка и мочевины кишечной микрофлорой; скелетная мускулатура
- пропорционально физической нагрузке; почки - продукция аммиака
существенно повышается при гиперкалиемии; тонкая кишка - при рас-
299
ладе глутамина. Необходимо учитывать, что ни функциональные пе-
ченочные пробы, ни повышенная концентрация аммиака в плазме при
этой патологии не коррелируют со степенью печеночной энцефалопа-
тии. Содержание аммиака необходимо определять в артериальной кро-
ви, так как большой процент аммиака забирается из периферического
русла мышечной тканью. Концентрация аммиака в артериальной крови
при печеночной энцефалопатии больше 150 мкг/дл, а при печеночной
коме она составляет 250 мкг/дл (Майер К.-П., 2004).
Повышение уровня аммиака в крови приводит к его проникнове-
нию через ГЭБ в головной мозг, где он оказывает нейротоксическое
действие: нарушается экспрессия генов, кодирующих ключевые белки
астроцитов, снижается активность каналов хлора на мембране нейро-
нов. В астроцитах аммиак обезвреживается в процессе глутаминсин-
тетазной реакции с образованием глутамина, накопление которого вы-
зывает повышение осмоляльности и отек клеток (Albrecht J., Dolinska
М., 2001). Гипераммониемия приводит к гипоэнергетическому состоя-
нию нервной системы. Еще одним следствием образования глутамина
в астроцитах служит уменьшение концентраций глутамата и аспартата
- возбуждающих нейротрансмиттеров.
Подтверждение участия аммиака в патогенезе печеночной энцефа-
лопатии основано (Kaiser S.a.oth.,1988) на многочисленных фактах:
- продуцирующие аммиак вещества (белки, аминокислоты) могут
вызывать печеночную энцефалопатию у больных циррозом, а ограни-
чение этих веществ в пище уменьшает или полностью устраняет ее
проявления;
- врожденные дефекты синтеза мочевины, терапия глутаминазой
или аспарагиназой, а также синдром Рейе сопровождаются гиперам-
мониемией и вызывают нейропсихи ческую симптоматику, сходную с
таковой при печеночной энцефалопатии;
- между степенью печеночной энцефалопатии и концентрацией
аммиака в крови показана прямая, хотя и не жесткая зависимость:
- степень печеночной энцефалопатии и концентрация глутамина в
ликворе, (отражающая содержание аммиака в головном мозге) корре-
лируют между собой.
Помимо аммиака, к нейротоксинам, участвующим в патогенезе пе-
ченочной энцефалопатии, относятся меркаптаны, коротко- и средне-
цепочечные жирные кислоты, фенолы, образующиеся из соответству-
ющих субстратов под воздейсз вием кишечных бактерий. Механизмы
их действия сходны и связываются с торможением нейрональной Na\
300
К' -Al Фазы и увеличением транспорта ароматических аминокислот в
головной мозг. Коротко- и среднецепочечные жирные кислоты, кроме
того, тормозят синтез мочевины в печени, чем способствуют гиперам-
мониемии.
Поскольку при хронических заболеваниях печени уровень трипто-
фана в сыворотке повышается, и он в больших количествах проходит
через ГЭБ, то триптофан в качестве исходного субстрата для нейро-
трансмиттера серотонина становится ответственным за патогенез пе-
ченочной энцефалопатии. Кроме того, при этом синдроме печень не
может обезвредить продукты метаболизма триптофана (Loock J a.oth.,
1997). Отмечено заметное увеличение содержания и серосодержащих
аминокислот при печеночной энцефалопатии (Fateen A. a.oth., 1996).
В крови увеличено содержание аминокислот; содержание моче-
вины снижено, а аммиака высокое. С мочой экскретируется много
лейцина и тирозина. Показано изменение соотношения нейтральных
аминокислот в плазме больных, по сравнению со здоровыми лицами
(Anderson G.M., Blendis L.M., 1981).
Наконец, имеются указания (Ferenci P.a.oth., 1983) на роль в пато-
генезе печеночной энцефалопатии уАМК кишечного происхождения,
избыточное поступление которой в головной мозг в условиях отека
астроглии также приводит к усилению нервно-психических наруше-
ний, характерных для печеночной энцефалопатии. Тормозной нейро-
трансмиттер в ЦНС уАМК может при недостаточности печени вслед-
сзвие сниженного почечного клиренса через ГЭБ поступать в ЦНС в
больших количест вах, изменяя, т аким образом, нейротрансмиссию в
ЩIC.
Все токсины обладают следующими характеристиками: содержат
азот, их источник находится в кишечнике, они образуются при приеме
пищи или в результате жизнедеятельности бактерий, определяются в
системе портального кровотока, расщепляются в печени и проходят
через ГЭБ Аммиак, бензодиазепины и другие нейротрансмиттеры,
аминокислоты, цитокины, электролиты - оказывают влияние на астро-
ниты. отек, дисфункция которых в конечном счете и рассматривает-
ся в качестве непосредственной причины печеночной энцефалопатии
(Houssinger D., Gerok W 1994, Hazell A.S., Butterworth R.F., 1999, Basile
AS. Jones E.A.. 1997).
Важно отметить, что четкая связь между концентрациями каждого
ич перечисленных метаболитов, участвующих в патогенезе печеноч-
ной энцефалопатии, и степенью тяжести энцефалопатии не установ-
301
лена. Таким образом, печеночная энцефалопатия является результатом
воздействия и взаимного усиления нескольких факторов: эндогенных
нейротоксинов, среди которых ведущее значение имеет аммиак, ами-
нокислотного дисбаланса и изменения функциональной активности
нейротрансмиттеров и их рецепторов.
Хотя ни одна из теорий и ни один из факторов удовлетворительно
не объясняют механизмы развития печеночной энцефалопатии, однако
они рационализируют подходы к лечению, которыми являются: 1) сни-
жение уровня аммиака; 2) воздействие на уАМК-бензодиазепиновые
рецепторы; 3) восстановление баланса аминокислот и продукции ней-
ротрансмиттеров (Riordan S.M., Williams R., 1997).
Печеночная кома, предвестником которой является печеночная эн-
цефалопатия (Яхонтова О.И. и др., 1991), чаще всего возникает при
некрозе клеток печени и при повышенном образовании аммиака вслед-
ствие активации кишечной микрофлоры и усиленного распада белков.
Наиболее ранний симптом печеночной комы — гиперазотемия, развива-
ется у больных циррозом печени. Уровень аммиака больше 50 мкг%.
Группа ученых из Pekin National University и Man June Chao Hospital
провела масштабное обследование 15000 человек в возрасте от 13 до
56 лет. Проанализировав полученные данные, врачи сделали вывод о
том, что важным условием формирования цирроза печени является на-
рушение обмена меди и дефицит витаминов группы В., которые одно-
временно являются участниками, обеспечивающими обмен аминокис-
лот. Помимо этого обсуждается роль отложения избытка марганца в
базальных ганглиях головного мозга (Blei F.T., Cordoba J., 2001). При
жировой дистрофии печени увеличено содержание лейцина и метио-
нина и снижено — валина и аланина (Броновец И Н., 1979).
Интересна работа японских исследователей (Matsumoto H.a.oth
1980), которые выявили у больных гепатитом взаимосвязь между сы-
вороточными аминокислотами и показаниями ЭЭГ. При этом у боль-
ных острым гепатитом превалирование более медленных волн на ЭЭГ
связано с пониженными концентрациями аминокислот с разветвлен-
ной цепью и повышенной концентрацией метионина и нейтральных
аминокислот. У больных с циррозом печени отклонение волн на ЭЭГ
от нормы также положительно коррелировало с пониженными кон-
центрациями аминокислот с разветвленной цепью. Авторы связывают
аномальное распределение сывороточных аминокислот с печеночной
энцефалопатией. Паттерн волн на ЭЭГ при остром панкреатите и цир-
розе печени различен.
302
На Украине была проведена оценка функционального состояния
печени у лиц, пострадавших в результате аварии на ЧАЭС (Аношина
М.Ю. и др., 1998). В поставарийный период (J 987-1990) выявлены из-
менения функционального состояния печени у обследованных жите-
лей Киева, влияющие на аминокислотный, липидный и нуклеотидный
обмены. Эги изменения проявляются в нарушениях проницаемости
мембран гепатоцитов, энергетического обеспечения клеток печени, а,
следовательно, и азотистого обмена.
Проба с нагрузкой метионином позволяет оценить способность пе-
чени к утилизации аминокислот, поступающих из кишечника (Вель-
тищев Ю.Е., Кисляк Н.С., 1970). Метионин дают внутрь, натощак, из
расчета 50 мг/кг. Исследуют содержание метионина и цистина в крови
и моче до введения метионина и после через каждые 2 часа в течение
12 час. При поражении печени концентрация метионина в крови после
нагрузки возрастает в 8-i0 раз, и время циркуляции повышенных коли-
честв метионина в крови увеличивается до 10-12 часов.
11.3 Патологии почек
При нарушении выделительной функции почек увеличивается со-
держание остаточного азота (Большева Г.С. и др., 1995). В этих усло-
виях гиперазотемия происходит главным образом за счет увеличения
в крови концентрации мочевины - это так называемая ретенционная
гиперазотемия (Brosnan J.T., 1987).
Клинической формой гиперазотемии является уремия. Это син-
дром аутоинтоксикации, развивающийся при выраженной почечной
недостаточности в результате задержки в организме азотистых мета-
болитов и других токсических веществ, расстройства водно-солевого,
кислотно-щелочного и осмотического гомеостаза. Сопровождается
вторичными обменными и гормональными нарушениями, общей дис-
трофией тканей и дисфункцией всех систем. Исследованию особенно-
стей азотистого обмена при уремии посвящен целый никл работ 80-х
годов (Alvestrand A. a.otrh., 1983, Shaker Z. a.oth., 1983, Delaporte Ch.,
a.oth., 1978).
Признаки интоксикации мочевиной возникают при ее концентрации
в плазме 200-300 мг/100 мл и характеризуются нервными расстройства-
ми, утомляемостью, головной болью, рвотой, кожным зудом, наруше-
нием сна. Мочевина в высокой концентрации ингибирует потребление
кислорода тканью мозга, усвоение глюкозы мышцами и эритроцитами,
синтез белка, агрегацию тромбоцитов, повышает проницаемость кле-
точных мембран и чувствительность миокарда к иону К*.
303
При уремии в крови выявлен целый ряд изменений метаболизма
аминокислот: увеличение концентрации конъюгированных и отдель-
ных свободных аминокислот при одновременном уменьшении эссен-
циальных и нарушении транспорта некоторых аминокислот, в частно-
сти, триптофана; повышение содержание в крови оксипролина и мети-
лированных дериватов гистидина. В выдыхаемом воздухе характерен
аммиачный запах.
Из аминокислот в результате бактериального декарбоксилирования
образуются аминопроизводные, многие из которых являются потенци-
альными токсинами:
- моно-, ди- и триметилаланин вызывают неврологические и пси-
хические расстройства;
- возрастание содержания холина в крови связывают с перифери-
ческой невропатией;
- ароматические амины: тирамин, фенилэтиламин, 3-гидроксити-
рамин, образующиеся при расщеплении фенилаланина и тирозина,
способны ингибировать окисление глутамата;
- полиамины спермин, спермидин, кадаверин, путресцин, обнару-
живающиеся в плазме при уремии, могут модифицировать активность
многих ферментов и нарушать транспорт глюкозы;
- в результате бактериального декарбоксилирования и дезамини-
рования триптофана образуются 5-гидрокситриптамин (серотонин ,
N-ацетилтриптофан, которые ингибируют окисление в ткани мозга,
тормозят неоглюкогенез.
Гиперазотемия может иметь и смешанный генез при одновремен-
ной недостаточности функции печени и почек и усиленном распаде
белков.
Дефицит глицина, лизина и лейцина может быть результатом на-
рушенной всасываемости этих аминокислот в кишечнике при уремии.
Низкое соотношение тирозин/фенилапанин у больных уремией свиде-
тельствует об интенсивном синтезе тирозина из фенилаланина и о по-
вышенной скорости утилизации тирозина (Наумова В.Н. и др., 1991).
Как последствие гепатита может развиться гепаторенальный
синдром — массивная вазоконстрикция сосудов коркового слоя почек,
которая возникает при сниженной функции печени и сопровождается
критическим уменьшением показателей клубочковой фильтрации, при
котором изменяется клиренс. О клинических проявлениях гепаторе-
начьного синдрома говорят в тех случаях, когда при печеночной не-
достаточности выработка мочи снижена (менее чем 100 мл/сутки) и
быстро нарастает уровень креатинина и мочевины в сыворотке.
304
Таблица № 90
Индекс мочевина мочи/мочевина плазмы при подозрении
на гепаторенальный синдром (Манер К.-П., 2004)
Индекс Острая пече- ночная недо- статочность Пререналь- ная азоте- мия Гепаторе- нальная азо- темия
Мочевина мочи/мочевина плазмы <5 >20 >20
Наследственный нефрит - это группа генетически детермини-
рованных заболеваний почек, характеризующаяся поражением ин-
терстиция с последующим вовлечением в патологический процесс
гломерул. Причиной непосредственного поражения почек считают
ферментативный дефект, приводящий к накоплению в организме не-
фротоксичных промежуточных продуктов обмена. Клинически на-
следственный нефрит проявляется лишь изменением состава мочи, а
при некоторых формах - поражением слуха, глаз и нарушением обме-
на аминокислот. Проявлениями дисметаболизма при наследственном
нефрите могут быть: глицинурия, пролинурия, липемия, дисгамма-
глобулинемия.
Предложено (Зайкова Н.М., 2005) использовать показатели колла-
гена в моче для ранней диагностики активности воспалительного про-
цесса в почках и склеротических изменений; при этом уровень окси-
пролина в моче повышен в 1,5-2,5 раза.
Заболевание проявляется не с первых дней жизни ребенка.
Нефрокалъциноз - отложение солей кальция в ткани почек. Эта па-
тология сопровождается слабостью, утомляемостью, зудом, запорами,
судорогами.
Характерным тестом на наличие нефрокальциноза является по-
вышенное содержание оксипролина в моче. Содержание оксипролина
(повышается в 1,5-2.5 раза) весьма удобно для ранней диагностики
определения воспалительного процесса в почках и склеротических из-
менений (Зайкова Н.М., 2005). При увеличении этого параметра реко-
мендуется проверка на содержание кальция и фосфора, а также парат-
гормона в крови.
Синдром Л оу, синдром Лоу'Террей-МакЛахлэн, окуло-церебро-
ренальный синдром. Это наследственная канальцевая недостаточное! ь
почек с умственной отсталостью, катарактой и глаукомой. Болезнь на-
чинается в грудном возрасте, наблюдается задержка физического и
305
психического развития, пропорциональный карликовый рост, муску-
латура гипотрофична, крипторхизм, поздний рахит, лабильные масса
тела и температура (Лазовские И Р., 1981).
На биохимическом уровне отмечается незначительная альбумину-
рия и аминоацидурия. В повышенном количестве в моче обнаружива-
ются цистин, валин, лейцин, гистидин и лизин. Увеличено выделение
органических кислот (Лазовские И.Р., 1981).
Синдром Олесона - наследственная сочетанная аномалия почек,
органов слуха и зрения. Характерны выраженная близорукость с ти-
пичным глазным дном, склонность к рецидивирующим отитам, при-
знаки хронической нефропатии - протеинурия, интерметтирующая
микрогематурия. Сопровождается гипераминоацидурией - в моче уве-
личено содержание аланина, глутаминовой кислоты и гистидина (Ла-
зовские И.Р., 1981).
Синдром Роули-Розенберга - наследственный симптомокомплекс
нарушений канальцевой реабсорбции аминокислот почками. Прояв-
ляется в возрасте до 2 лет. Характерны задержка роста, исчезновение
подкожного жирового слоя и уменьшение объема мускулатуры, при-
знаки легочного сердца.
В крови обнаруживается нормальное содержание аминокислот, в
моче — гипераминоацидурия. Других признаков нарушения функции
почек не обнаружено. При биопсии мышц наблюдается исчезновение
поперечной полосатости, увеличение количества коллагена, диффуз-
ная жировая инфильтрация (Лазовские И В, 1981).
Синдром Скрайвера-Шефера-Эфрона - комплекс наследственных
аномалий: гипоплазия почек, интермиттирующая гематурия и протеи-
нурия; глухота, эпилепсия, провоцируемая ярким светом.
11овышено выделение с мочой глицина, пролина и гидроксипроли-
на. В плазме наблюдается гиперпролинемия (Лазовские И.Р., 1981).
При почечной недостаточности имеет место дисбаланс амино-
кислот в крови и моче (Wilcken D.E.L., Gupta Vatsala J., 1979, Brouer M.
a. oth., 1980, DefTerari G. a.oth., 1981,Терехов H.T. и др., 1982, Мидонян
А.А. и др.. 1981).
Гак, уже в начальной стадии хронической почечной недостаточно-
сти выявлены количественные и качественные изменения спектра сво-
бодных аминокислот в плазме, эритроцитах крови и моче. Клинически
у больных выявляется гиперазотемия, задержка роста, худоба, миопа-
тия. Уже в начальной сталии этой патологии в плазме повышено со-
держание фенилаланина, тирозина, аланина, что связывают (Наумова
306
В.Н. и др., 1991) с повышенным белковым катаболизмом. Отмечается
также гипогистидинемия, а на ранних стадиях хронической почечной
недостаточности - повышение уровня гомоцистеина (Смирнов А.В. и
др., 2005).
В последнее время обоснована необходимость оценки уровня об-
щего и восстановленного гомоцистеина и глутатиона плазмы крови у
больных с почечной недостаточностью (Голубев В В и др., 2006. До-
бронравов В А. и др., 2006).
У больных с хронической почечной недостаточностью второй сте-
пени выявлен дефицит эндогенного валина, лейцина, изолейцина. Этот
дефицит рассматривают как следствие их пониженного поступления в
кровь из мышц, являющихся их источником.
При хронической почечной недостаточности повышается скорость
утилизации тирозина (Наумова В.Н. и др., 1991). Повышена также
концентрация гистамина в крови (Gill D.S. a.oth., 1991). цитруллина,
аспартата и аспарагина, глутамата, пролина и цистина в сочетании со
снижением концентрации аргинина, валина, лейцина, триптофана и
лизина (Fellah Н. a.oth., 1997). Эти изменения обусловлены, по мнению
авторов, значительным снижением почечных функций, метаболиче-
ским ацидозом и инсулиновой резистентностью.
При острой почечной недостаточности вследствие септического
шока, острого панкреатита или гепаторенального синдрома, обнару-
живается сильная корреляция между уровнем молочной кислоты и со-
держанием глицина, аланина, метионина, гистидина в плазме, а т акже
аспарагина, глутамина, цитруллина, фосфоэтаноламина, концентрация
которых при острой почечной недостаточности выше, чем в HopMe(Guth
Н a.oth., 1997).
Нефропатия оксалатная - полигенно наследуемая нефропатия,
связанная с патологией обмена щавелевой кислоты и проявляющаяся в
условиях нестабильности цитомембран. Патология выделяется из гете-
рогенной группы вторичных гипероксалурий, зависящих от ренальных
и экстрарснальных факторов, влияющих на биосинтез оксалатов. Боль-
шинство оксалатов, выводимых с мочой, образуется в процессе обмена
веществ из аминокислот — серина, глицина, оксипролина, частично из
аскорбиновой кислоты. Незначительное количество их поступает из
кишечника при приеме оксалогенных продуктов
Дизметаболическую нефропатию с оксалатно-кальциевой кристал-
лу рией можно выявить при анализе родословной, где имеются указа-
ния на случаи мочекаменной болезни и других заболеваний почек, об-
307
менных нарушений, патологии сердца, желудочно-кишечного тракта.
В биологических жидкостях, в основном в крови и моче, определяют
в больших количествах свободные и фосфорилированные компоненты
фосфолипидов клеточных мембран: этаноламин, фосфоэтанолам ин.
2-аминоэтилфосфонат.
Выявлена сильная корреляционная связь между уровнем гомоци-
стеина в крови и скоростью клубочковой фильтрации, альбуминурией,
возрастом пациентов и систолическим артериальным давлением (По-
темкин В.В. и др., 2007).
11.4. Патологии сердечно-сосудистой системы
В последние 15 лег развитие патологий сердечно-сосудистой систе-
мы исследователи связывают, в первую очередь, с изменением обмена
серосодержащих аминокислот. Первые сведения о значении метабо-
лизма гомоцистеина как атерогенного фактора риска подтверждены
во многих исследованиях. 1 ак, повышение содержания гомоцистеина
в крови регистрируется при таких сердечно-сосудистых заболевани-
ях, как окклюзия артериальных сосудов, коронарная болезнь сердца,
инфаркт миокарда, при недостаточности мозгового кровообращения
(Henning В., 1996). Имеется достоверная положительная связь между
ростом концентрации гомоцистеина и риском коронарного атероскле-
роза (Verhoef Р. a.oth., 1997). Повышенное содержание гомоцистеина
приводит к повреждению эндотелия кровеносных сосудов и гладкомы-
шечных клеток, к изменению активности фактора свертывания крови
(Kang Sao-Sang a.oth., 1992, Добронравов В.А. и др., 2006). Концен-
трация гомоцистеина и кальцификация аортальной стенки прямо про-
порционально и тесно коррелируют (Jamal S. a. oth., 2005). Повышение
концентрации гомоцистеина до 10 м км/100 мл сопровождается сниже-
нием концентрации аденозина в стенках сосудов на 20-50%(Deussen
A. a. oth., 2005) и является фактором риска расслоения стенки аорты
(Takagi Н., 2005).
Гипергомоцистеинемию называют независимым фактором риска
коронарной болезни уже при содержании гомоцистеина 8,9 мкм/л (его
нормальное содержание 7,8 мкм/л) (Franken D. A a.oth., 1994), что
позволяет применить этот показатель при диагностике заболеваний
сердечно-сосудистой системы (Бончева М. и др., 2006). При сосуди-
стых заболеваниях предлагают снижать уровень гомоцистеина фолие-
вой кислотой, витаминами В и В1? (Лякишев АА., 2006, Шевченко,
2002-2006).
308
Гипсргомоцистеинемия у матерей является высоким фактором ри-
ска врожденных заболеваний сердца у их детей. Так, по другим дан-
ным, концентрация гомоцистеина выше 1,43 мкм/100 мл повышает
риск врожденных заболеваний сердца в 2,9 раз по сравнению с кон-
тролем (Verkleij-Hagoort A. a. oth., 2006). При сосудистых заболевани-
ях показан хороший терапевтический эффект снижения концентрации
гомоцистеина фолиевой кислотой, витаминами В и В .(Лякишев А.А.
2006).
Хотя гомоцистеинемия считается независимым атерогенным фак-
тором риска, обнаружена патогенетическая связь между уровнем гомо-
цистеина и метаболизмом липидов (Henning В., 1996). При гиперхоле-
стеринемии имеют место структурные изменения белковых молекул,
что объясняется усиленным расходом белков при атеросклерозе, а так-
же интенсивным включением в обмен тирозина и триптофана (Бакулин
Н.Д., 1990). Было показано, что контроль содержания сывороточного
холестерина в плазме регулируется составом аминокислот пищевых
белков и плазмы крови. Так, аргинин, глицин снижают концентрацию
холестерина в плазме, а лизин, лейцин, фенилаланин, стимулирующие
секрецию инсулина, связаны с увеличением количества холестерина в
плазме (Sanchez A., Hubbard R , 1991).
уАМК понижает тонус мозговых сосудов, увеличивает объемную
скорость кровотока и снижает артериальное давление. Изменения
уАМК-ергической медиации играют существенную роль в развитии
гипертонии, атеросклероза, мигрени, ишемических кризов, мозгового
инсульта.
Выявлены изменения белкового и аминокислотного спектра амино-
кислот крови еще в доклиническую стадию сердечной недостаточно-
сти, которые зависят от ее тяжести (Шевель Е.Я. и др., 1983). В частно-
сти, показано снижение концентрации свободного т аурина. Авторами
отмечается его защитная роль в условиях гемодинамической перегруз-
ки сердца (Орлова Ц Р и др.,1990).
Тромбоэмболия (Oger Е.А, a.oth., 2006) и развитие атеросклероза
является следствием нарушения обмена метионина и гомоцистеина В
основе заболевания лежит метаболический блок на пути превращения
гомоцистеина в цистатионин, связанный с наследственной недостаточ-
ностью L-сериндегидрогеназы. Вследствие этого в тканях накаплива-
ется избыток метионина и гомоцистеина, уменьшается концентрация
цистатионина и цистеина в крови и моче (Rolland G.a.oth.. 1990). При
атеросклерозе, кроме того, в латентном периоде II стадии повышено
309
содержание в сыворотке крови гистидина с параллельным снижением
содержания тирозина и триптофана примерно на 20-50%. При сочета-
нии этой стадии атеросклероза с гипертонией количество фенилалани-
на снижается на 20%. У больных с тяжелым течением атеросклероза
резко увеличено содержание и всех ароматических аминокислот. При
атеросклерозе в сочетании с инфарктом миокарда в первые дни значи-
тельно повышено содержание тирозина и гистидина, фенилаланина, а
триптофана снижалось в 2 раза (Клейнер С.И. и др., 1980).
В ситуации экспериментального атеросклероза в плазме крови и
тканях кроликов выявлен (Нефедов Л.И., 1999) выраженный амино-
кислотный дисбаланс, характеризующийся снижением содержания
цистина, гликогенных аминокислот, а также лейцина и этаноламина.
Снижение на этом фоне значения коэффициента Фишера также яв-
ляется признаком угнетения антитоксической функции печени. Во
всех исследованных тканях и плазме крови выявлен абсолютный
дефицит таурина, возможно, вследствие торможения активности
S-аденозилметионинсинтазы, что свидетельствует о перераспреде-
лении путей деградации цистеина в пользу его переаминирования, а
также угнетение декарбоксилирования цистеата. Это, с одной сторо-
ны, подтверждает предположение о наличии ингибирования реакций
синтеза цистеина, а с другой стороны, позволяет предположить тормо-
жение декарбоксилирования цистеата. В сердечной мышце также об-
наружено существенное снижение содержания таурина (более чем в 3
раза) на фоне пониженного уровня как цистина, так и цистеата. В то же
время в скелетных мышцах имело место снижение содержания таури-
на на фоне неизменных концентраций цистина и цистеиновой кислоты
и повышенной концентрации метионина (Климович И И. и др., 2001).
Авторы делают вывод, что любой из этих механизмов, как и их сочета-
ние. позволяет считать назначение метионина в данной ситуации мета-
болически необоснованным, так как основным нарушением в обмене
серосодержащих аминокислот является дефицит таурина. Последний,
как абсолютно очевидно из результатов, полученных при анализе зако-
номерностей формирования аминокислотного фонда, не будет эффек-
тивно устраняться применением метионина при атеросклерозе.
При ишемической базезии сердца концентрации гомоцистеина, ци-
статионина и аАМК в плазме повышены (Li Hua a.oth., 2005. Olszewski
A , Szostak W, 1988).У больных детей, страдающих ранней ишемиче-
ской болезнью сердца, сильно повышен уровень свободного серою-
310
нина в плазме крови (Mihai К., Toth G., 1992), что свидетельствует об
изменении обмена триптофана.
О возможности изучения состояния сосудистой стенки по уровню
оксипролина у больных ишемической болезнью сердца в сочетании с
сахарным диабетом II степени сообщают Альтшулер М Ю., Юдакова
Л.С.. (1996).
Повышение содержания свободной уАМК в плазме у больных ише-
мическим инсультом является следствием нарушения компарт менти-
зации и некроза в головном мозге и может считаться диагностическим
признаком (Кулеш С.Д., Дорошенко Е.М., 2000). Высокие исходные
уровни глутамата, аспартата и таурина в острой фазе свидетельствуют
о вероятном неблагоприятном исходе.
Интересно, что электроакупунктура значительно снижает вызван-
ный ишемией повышенный уровень аспарагиновой кислоты и уве-
личивает уровень таурина (Zhao Peng, Cheng Jic-shi, 1997). Усилен-
ный распад аминокислот сочетается с накоплением аммиака в крови.
Вследствие нарушения обмена аминокислот при ишемии изменяется
продукция и биогенных аминов.
При инфаркте миокарда, в отличие от стенокардической болезни
без инфаркта, содержание таурина максимально повышено через 15-
20 часов после начала заболевания, оставаясь таким и через 60 часов
(Wayne Cooper М , Lombardini J., 1982).
Уровень гомоцистеина в плазме крови тесно коррелирует с течени-
ем постинфарктного периода у пациентов различного возраста (Чаава
М.М., 2006). Содержание глутаминовой кислоты, орнитина, лизина,
аспарагина у больных инфарктом миокарда в острой стадии значимо
снижено (Бслоев Й, и др., Ю81).
При изучении экспериментального инфаркта миокарда оказалось
(Киселева Г.И., Каторкина Л.И., 1990), что в зоне некроза имеет место
падение ферментативной активности и накопление промежуточных
продуктов обмена аминокислот. В неинфицированном миокарде заре-
гистрировано уменьшение суммарной концентрации аминокислот, что
сочеталось с повышением активности ферментов переаминирования
и дезаминирования. Выявленные сдвиги в метаболизме аминокислот
коррелировали с изменениями в обмене углеводов Трехдневный курс
аминокислотной терапии уменьшает степень метаболических наруше-
ний в сердечной мышце.
С другой стороны, у больных острым инфарктом миокарда уровень
гистамина повышен, пик активности приходится на второй день; со-
311
держание его остается высоким до седьмого дня, а на десятый день оно
приходит в норму. Высокий уровень активности гистамина коррелиру-
ет со смертельным исходом (Zeshowardhana, Sangita, 1987).
11.5 Патологии скелетно-мышечной системы, кожи, волос
Исследования последних лет (Ислам-Заде Файк Гадир оглы, 1992)
показали, что существует высоко достоверная обратная корреляцион-
ная зависимость между креатином, специфическим маркером состоя-
ния мышечной ткани, и оксипролином, специфическим маркером кол-
лагена как компонента соединительной ткани.
Дистрофии мышечные прогрессирующие (миодистрофии) -
группа наследственно обусловленных нервно-мышечных заболеваний,
характеризующихся прогрессирующей мышечной слабостью, атрофи-
ей мышц, двигательными нарушениями.
К наиболее часто встречающимся формам относятся:
- псевдо! ипертрофическая злокачественная миодистрофия Дюше-
на;
- доброкачественная миодистрофия Беккера-Кинера;
- юношеская (аутосомно-рецессивная) миодистрофия Эрба-Рота:
- аутосомно-доминатная миодистрофия Ландузи-Дежерина.
Редкими являются дистальная, офтальмоплегическая, бульбарная и
другие смешанные и переходные формы миодистрофий.
Существует несколько гипотез патогенеза этих патологий. Наибо-
лее достоверной считают теорию дефектных мембран, согласно кото-
рой вследствие нарушения структуры сарколеммы и саркоплазматиче-
ской сети происходит утечка в кровь из мышцы различных веществ,
в том числе ферментов, аминокислот, креатина и др. Это позволяет
использовать биохимические методы с целью определения форм и тя-
жести этих дистрофий, оценки эффективности терапии, а также для
выявления гетерозиготного носителя (Бадалян Л.О., 1984). Так, уже на
ранних стадиях миодистрофии Дюшена обнаруживают гипераминоа-
цидурию и креатинурию.
При наследственных миодистрофиях обнаружены специфические
изменения содержания отдельных аминокислот в плазме и эритроци-
тах. Так, в плазме снижена концентрация аргинина, гистидина, алани-
на и повышена - аспарагина (Бадалян Л.О. и др., 1983).
В настоящее время биохимическими маркерами распада костной
ткани принято называть оксипролин и его производные, кислую фос-
фатазу. а также количество экскретируемого с мочой кальция (Seibel
312
M.,Raue E, 1996). Для установления болезней костей рекомендуют
исследовать в моче продукты резорбции - оксилизин и оксипролин
(Majkic-Singh Nada, 1997).
Среди методов оценки состояния соединительной ткани, се колла-
геновых структур определение оксипролина в биологических жидко-
стях занимает одно из ведущих мест. Оксипролин синтезируется фи-
бро- и остеобластами путем гидрокислирования пролина, основным
источником которого является коллаген. При повышении костного ме-
таболизма мочевая экскреция оксипролина возрастает. Она отражает
деградацию коллагеновых волокон и может быть индикатором тяжести
остеомиелита (Abbas Hammed L., 1991).
Таблица № 91
Содержание оксипролина в суточной моче больных
с синдромом Морфана, мг/м3, (Гапузов В., 1990)
Возраст Контроль Больные с синдромом Морфана
5-9 лет 61,5±4,3 107,4±58,3
10-15 лет 50.6±33 153,2±45,1
16-20 лет 17,1±1,9 79,2±21,6
Максимум экскреции оксипролина в норме - в 5-9 лет. Выраженная
оксипролинурия в этот период является показателем интенсивности
роста.
Увеличение концентрации гомоцистеина в сыворотке сопрово-
ждается повышенной вероятностью перелома костей (Jamal S. a.oth.,
2005).
Обнаружено достоверное повышение концентрации оксипролина
в сыворотке при болезни Педжета, а также корреляция между содер-
жанием оксипролииа и активностью щелочной фосфатазы в сыворотке
этих больных (Gilberton Т a.oth., 1983).
Гиперфосфатаземия, характеризуется эпизодическим повыше-
нием активности щелочной фосфатазы в плазме крови. Концентрация
кальция и фосфора в сыворотке и моче у таких больных в норме, од-
нако, повышено соотношение оксипролин/креатитт, которое являет-
ся маркером резорбции костной ткани (Kutilek S., Bauer М., Stepan J.,
1994).
Обнаружена выраженная обратная корреляция между количеством
экскретируемого оксипролина и содержанием витамина С в плазме,
эритроцитах и лейкоцитах, которая возрастает при дефиците этого
313
витамина (Hevia Р a.oth., 1990). Кроме того, на динамику экскреции
оксипролина с мочой влияет алюминий - увеличение его концентра-
ции в крови значительно повышает экскрецию оксипролина (Mahien
S.a.oth.,1996).
Наконец, как показано (Rennie M.a.oth., 1980), концентрация сво-
бодного внутриклеточного 3-метилгистидина также является показате-
лем деградации белка.
Гипофосфатаземия - пониженное содержание неорганических
соединений фосфора в сыворотке, сопровождается развитием остеопо-
роза и остеомаляции. Иногда в крови повышено содержание Са. Недо-
статочность щелочной фосфатазы поражает все ткани. При гипофос-
фатаземии внеклеточно накапливаются: фосфоэтаноламин, неоргани-
ческий фосфат и пиридоксаль-5-фосфат, каждый из которых является
нормальным субстратом для действия фосфатазы. Патология скелета
характеризуется продолжительной или перемежающейся повышенной
экскрецией фосфоэтаноламина, которая является специфическим при-
знаком этого заболевания (Zeman L.a.oth.m, 1991).
Выявленозначениетриптофанапридифференциальнойдиагностике
ревматоидного и остеоартрита. При остеоартрите синовиальная
жидкость содержит меньше триптофана (12,67 ммоль/мл), чем при рев-
матоидном артрите (20,3 ммоль/мл) (В.К.Рудзит, 1972).
Изменены показатели триптофанового обмена и у больных аллер-
гическими дерматозами (Гусейнова Р.С., 1979).
В последние годы ведется исследование патогенеза псориаза. Вы-
явлены биохимические сдвиги в белковом обмене, влияющие на синтез
тканевых белков, ферментов, гормонов и других биологически актив-
ных веществ.
В прогрессирующей стадии псориаза отмечено достоверное повы-
шение всех свободных аминокислот, кроме лизина, концентрация кото-
рого изменялась недостоверно по сравнению с контролем. У больных
со стационарной стадией этого патологического кожного процесса
отмечено достоверное повышение концентрации тирозина, аланина,
треонина, аргинина, лизина, глутамина и аммиака (Борисенко К К,
Абрамович А.Б., 1977. Балтабаев М.К., 2004). Параллельно отмечено
увеличение концентрации свободных желчных кислот, происходящее
в результате возможного нарушения конъюгирующей функции печени,
а производные холановой кислоты, возможно, нарушают целостность
стенок кровеносных сосудов (Мордовцев В.Н. и др., 1991, Немых В.Н.,
1969). По-видимому (Балтабаев М К., 2004), увеличение содержания
314
в сыворотке крови глицина в результате нарушения конъюгирующей
функции печени способствует его проникновению через проницаемые
сосуды в поврежденные участки гистиона кожи и к дальнейшему вклю-
чению глицина в синтез пуриновых нуклеотидов и пролиферирующих-
ся эпидермоцитов в псориатических очагах,
При псориазе также выявлена повышенная концентрация гомоци-
стеина, которая прямо пропорциональна сроку болезни ( Анфшова М.Р.
и др., 2006).
У больных экземой (микробная экзема) при подостром и рециди-
вирующем течении, а также при большой площади поражения, в сыво-
ротке крови значительно увеличено содержание тирозина и триптофа-
на ( Новоселецкая А.И. и др., 2009).
Трихотиодистрофия формируется в результате дефицита серы и
серосодержащих аминокислот. Подобный дефицит ведет к нарушению
пространственной организации кератина, размягчению и ломкости во-
лос (Whiting DA., 1987, Гаджигороева А.Г., 2008).
11.6. Патологии нервной системы
Выше была подробно изложена концепция о возбуждающих и тор-
мозящих аминокислотах в головном мозге. Формирование нейрохими-
ческой установки мозга называют механизмом психонейроиммуномо-
дуляции (Девойно Л.В. и др., 1997). Работы последних лет направлены
на изучение роли этих аминокислот в формировании патологий ЦНС
(Петров В.И. и др., 1997). Показана нейротоксичность возбуждающих
аминокислот (Магура И.С., Рожманова ОМ., 1997), поскольку избы-
точная активация их рецепторов приводит к повышению внутрикле-
точной концентрации ионов Са2' в нервных клетках. Транзиторный
интенсивный приток Са2' в клетку может явиться причиной неконтро-
лируемой активности этих потенциально летальных процессов. Гибель
нейронов, сопровождающая воздействие возбуждающих аминокислот,
является критическим фактором, общим для различных неврологиче-
ских заболеваний: инсульт, черепно-мозговые травмы, эпилепсия, бо-
лезнь Хант инггона, болезнь Альцгеймера, склероз. Токсическое дей-
ствие избьп ка возбуждающих аминокислот возрастает при нарушении
энер1етики нейронов, а также зависит от эффективности функциони-
рования механизмов обратного захвата нейромедиаторов и состояния
рецепторов возбуждающих аминокислот.
Постоянство уровня уАМК в ткани мозга сущест венно для деятель-
ности ЦНС. В случае нормального функционирования в opi анизме си-
стемы кровообращения и дыхания содержание уАМК в головном моз-
315
ге стабильно. Повышение или снижение уровня этой аминокислоты в
мозге имеет компенсаторно-приспособительный характер при кризис-
ных состояниях организма. Нарушение баланса между системой уАМК
и другими системами нейромедиаторов (холинергическая, дофаминер-
гическая системы) может стать причиной психических расстройств,
имеющих в основе нарушение мембранного потенциала нервных кле-
ток, регуляции активности синапсов. Более того, показано (Мишунина
Т.М., 2004), что определение концентрации уАМК в крови, учитывая
доступность объекта исследования, отсутствие значительных поло-
вых, возрастных, сезонных, суточных колебаний, а также стабильность
уровня этой аминокислоты во время лабораторной процедуры опреде-
ления, позволяет получить данные о нарушениях функционального со-
стояния уАМК-ергической системы в условиях патологии мозга.
Считают (Сафаров М.И., Сытинский И.А., 1980), что недостаточ-
ность витамина В6, падение активности глутаматдекарбоксилазы, на-
рушение обмена свободных аминокислот в ткани мозга являются при-
чиной изменения активности нейронных путей, контролирующих со-
держание уАМК.
Аминокислоты могут являться источником значительного возбуж-
дения коры больших полушарий (Zicks Т., Conti Е, 1996), поскольку их
дисбаланс провоцирует изменения обмена в головном мозге. Школой
Л.И Нефедова (Нефедов Л.И. и др., 1996) показано, что изменение со-
держания таурина в плазме крови индуцирует дисбаланс пула нейроак-
тивных аминокислот и биогенных аминов в отделах головного мозга.
Высокие концентрации Р-аланина приводят к снижению выживания
олигодендроцитов (Hoffmann A., Bakardjev А., 1996).
В последние годы доказана роль гомоцистеина r инициации нейро-
дегенеративных процессов (Сепашвили М., 2006). Получены данные,
позволяющие сделать вывод о существовании общих патобиохимиче-
ских механизмов нарушений обмена гомоцистеина, холестерина и мие-
лина. Неврологические проявления гипергомоцистеинемии связаны с
процессами демиелинизации ЦНС и периферической нервной системы
(Широков Е.А.,-Леонова С Ф,, 2006).
Изменения аминокислотного обмена с накоплением большого чис-
ла метаболитов в крови и моче отмечены при неврологических заболе-
ваниях у детей (Горина А.С., 1997, Вельтищев Ю.В. и др., 1987.1996,
Сепашвипи М., 2006).
К числу первичных факторов патогенеза поражений мозга при
травме относят повреждение вещества мозга, гематому, диффузные
разрывы аксонов. К вторичным факторам относят нарушения кровоо-
316
бращения мозга, а также нарушения метаболизма его клеток, выража-
ющиеся в высвобождении возбуждающих аминокислот и друг их ней-
ромедиаторов (Кенаров П. И др., 1997; Верижникова Е.В., 2002).
Установлено, что у большинства больных с неврологическими на-
рушениями, развившимися в результате ишемического и геморраги-
ческого повреждения мозга, в большинстве случаев наблюдалось по-
вышение содержания в моче гистидина, аланина, аргинина, орнитина,
лейцина и одновременное уменьшение концентрации метионина, ва-
лина, триптофана, аспарагина, глутамина, глицина, таурина и глутами-
новой кислоты. Уровень изолейцина оставался в норме.
В то же время в моче больных с различными травмами головно-
го и спинного мозга наблюдалось увеличение содержания гистидина,
лейцина, глутаминовой кислоты. Одновременно отмечено уменьшение
уровня глицина, аспарагина, валина, триптофана, глутамина, орнити-
на, таурина, а в ряде случаев - изолейцина- Концентрации метионина,
аланина, аргинина в большинстве случаев оставались в пределах нор-
мы (Майстрепко В.Н. и др., 2008).
В остром периоде мозгового инсульта выявлены изменения пула
свободных аминокислот сыворотки крови. Большое значение при раз-
витии патологии имеет концентрация гомоцистеина в плазме крови.
Ее высокий уровень является фактором риска возникновения инсульта
(Delport г. A. oth., 1997).
Так, при геморрагическом инсульте имеет место стойкое снижение
в плазме крови цистеина, глицина и валина. При ишемическом инсуль-
те значительно увеличивается концентрация гистидина и аргинина
(Шутов А.А. и др., 1979). На фоне ишемии обнаружено (Канунникова
Н.П. и др., 2003) снижение уровня большинства нейроактивных ами-
нокислот в мозге, за исключением таурина и аланина. Оценка инте-
гративных показателей, характеризующих уровень возбуждающих
или тормозных аминокислот, показала, что при ишемии наблюдается
снижение суммарной концентрации возбуждающих аминокислот. Это
можно рассматривать как признак компенсационных процессов.
Таблица № 92
Содержание нейроактивных аминокислот в ткани мозга крыс,
нмоль/г ткани, (Канунникова Н.П. и др., 2003)
Глутамат* аспартат Гл и цп н+гау ри н+у А М К Глутамат+аспартат/ глицн н+таурнн+уА _М К
Контроль 136671580 8095+259 1,6810,16
Ишемия 10792+732 75201406 1,44±0,18
317
Болес того, показано, что обнаруженное нормализующее воздей-
ствие глицина на функциональный баланс медиаторных аминокислот
в ранние сроки после ишемического повреждения коры может способ-
ствовать восстановлению нарушенных функций ЦНС. По-видимому,
глицин вызывает увеличение оборота уАМК в очаге ишемии, теменной
коре и гиппокампе, восстанавливая условный рефлекс избегания (Раев-
ский К.С. и др., 1997).
Вызывает интерес тот факт, что электропунктура значительно сни-
жает вызванный ишемией мозга уровень аспартата, в то же время зна-
чительно увеличивая таурин. Zhao Peng и Jie-shi (1997) делают вывод,
что нейропротекторныи эффект электропунктуры при церебральной
ишемии связан с прямой двойной регуляцией внеклеточного возбуж-
дения и подавления уровня аминокислот.
Асфиксия у новорожденных, в отличие от неонатального сепси-
са, (Hedner Th. a.oth., 1982) сопровождается увеличением содержания
уАМК в спинно-мозговой жидкости.
11ри умственной отсталости и при «церебральных припадочных за-
болеваниях» (по выражению авторов, Wiechert Р. A.oth., 1977) выявле-
но достоверное снижение уровней гистидина, лизина, орнитина, трео-
нина, нс зависящее от пола, а при других припадочных заболеваниях
изменений концентрации аминокислот в крови авторы не выявили.
При минимальной церебральной дисфункции были выявлены ги-
поаминоацидемия и гипоаминоацидурия со снижением в крови и моче
глутамата и аспартата, глутамина и аспарагина, метионина и серина.
В крови также было снижено содержание лизина, таурина, тирозина,
катехоламинов и серотонина и увеличено — уАМК и глицина. В моче
были повышены уровни пролина, цистеина и ксантуреновой кислоты.
Значения отношения возбуждающие/тормозящие и незаменимые/за~
менимые аминокислоты были значительно снижены. В почках боль-
шинство транспортных систем аминокислот функционировало уси-
ленно (Колесниченко Л.С. и др., 1999).
Спектр аминокислот крови в связи с нарушением интеллекта как
следствием хронической внутриутробной алкогольной интоксикации
является одним из критериев нарушений ин геллекта и психической не-
полноценности подростков в судебно-медицинской практике (Барыш-
ников В.А., 1995). Были обследованы дети, у которых матери страдали
алкоголизмом, но не имели других заболеваний. Все эти дети имели
нарушения интеллекта: олигофрению, дебильность, пограничную ин-
теллектуальную недостаточность, вследствие алкогольного синдрома
318
плода. У всех детей в плазме крови выявлен дисбаланс 6 аминокислот:
повышен уровень аспарагиновой, глутаминовой; валина, лейцина, ги-
стидина, а треонина — снижен. Наряду с этим отмечено и достоверное
увеличение концентрации аммиака. Автор (Барышников В. А., 1995)
делает вывод, что в экспертной практике для нужд следствия и суда
при диагностировании интеллектуальной недостаточности одним из
тестов может служить установленный дисбаланс этих аминокислот у
такой категории лиц.
При хронической ишемии мозга в зависимости от стадии дисцир-
куляторной энцефалопатии общий уровень глутатиона в эритроцитах
снижен относительно контрольного (147±45,4 мг%) в 1,5-1,9 раза. Раз-
личается и соотношение восстановленный/окислепный глутатион
(GSH/GSSG) — в 1-й стадии дисциркуляторной энцефалопатии оно со-
ставило 1.6, во 2-й - 5,4, в 3-й 1.1, отражая уровень адаптации анти-
оксидантной системы при церебральной ишемии (Антипенко Е.А. и
др., 2009). Авторы подчеркивают, что при назначении антиоксидант-
ной терапии необходимо учитывать исходный уровень глутатиона как
маркера адаптационного резерва антиоксидантной системы.
Целый ряд работ посвящен выявлению механизмов, диагностике
и лечению эпилепсий. Были выявлены определенные биохимические
сдвиги у больных эпилепсией и их ближайших родственников (Утин
А В., 1982). Сделан вывод о предрасположенности при этой патологии
к гиперактивации перекисного окисления липидов и изменению пока-
зателей азотистого обмена (Башарина О.Б. и др., 1995).
В настоящее время принято считать, что ведущими звеньями эпи-
лептогенеза являются нарушения функций возбуждающих и тормозных
медиаторов мозга (Villagran А., 1996). Как при фокальных, так и при ге-
нерализованных эпилептических пароксизмах отмечается уменьшение
уАМК-ингибирования и усиление возбуждающих влияний глутамата,
что способствует развитию судорог (Гемин ILA. и др., 1997). Таким
образом, снижение отношения тормозные/возбуждакпциё аминокис-
лоты можно считать показателем судорожной готовности (Коновалов
В.Ф., Отмахова НА., 1989).
У детей с эпилет ическим синдромом в сыворотке крови аммиак
повышен на 42%, мочевина - на 72%, в то время как у больных эпилеп-
сией. наоборот, аммиак снижен на 115%, а мочевина - на 13% (Баша-
рина О.Б. и др.. 1995). Во время экспериментального эпилептического
приступа на лабораторных животных Sechi J-R a.oth. (1997) зареги-
стрировано значительное увеличение содержания возбуждающих ами-
319
нокислот в мозговой интерстициальной жидкости, а в височной обла-
сти мозга заметное увеличение концентрации фосфосерина, глицина,
таурина, глутамина. Увеличение уровней глутамата и глутамина может
быть объяснено усилением процессов детоксикации аммиака, концен-
трация которого в мозговой ткани возрастает в процессе эпилептиче-
ского приступа, и /или блокадой пресинаптических уАМК-рецегпоров,
ингибирующих выброс глутамата. Дальнейшее течение припадка со-
провождается снижением содержания серина и глицина в комбинации
с увеличением глутамата (Sechi J.-P. a.oth., 1997). На крысах показано
(Pont F. a.oth.. 1995) раннее и кратковременное возрастание проницае-
мости ГЭБ в 1 иппокампе для аминокислот при судорогах.
Zschocke J. и Hoffmann G. (2004) показали, что при эпилептической
энцефалопатии отношение глицин СМЖ/глицин плазмы больше 0,06 и
сопровождается некетотической гиперглицинемией, а отношение се-
рин СМЖ/серин плазмы меньше 0,2.
У больных шизофренией в СМЖ выявлено снижение уровня тау-
рина, повышение — изолейцина и у-глутамилглутамина, а также глута-
миновой кислоты (Kim J. a.oth.,I980). При этом заболевании нарушены
кинурениновый и серотониновый пути межуточного обмена триптофа-
на (В.К.Рудзит, 1973).
В последнее время снижение концентрации D-серина принято за
рабочую гипотезу причин возникновения шизофрении, лак как в ее
пользу свидетельствуют многочисленные экспериментальные данные
(Хороненкова С.В., Тишков В И., 2008).
Согласно результатам американского исследования дети, рожден-
ные женщинами, у которых отмечалось увеличение уровней гомоци-
стеина в третьем триместре беременности, имеют более высокий риск
развития шизофрении во взрослой жизни. Подъем пренатальных уров-
ней гомоцистеина, вследствие частичного антагонизма гомоцистеина к
N-метил О-аспартатным рецепторам и ассоциации с анормальной пла-
центарной функцией, сопровождается осложнениями беременности.
У детей, рожденных женщинам, имевшими наиболее высокие уровни
гомоцистеина (12,1 -33,7 мкм/л) в течение третьего триместра беремен-
ности, отмечалось 2,5-кратное увеличение риска развития взрослой
шизофрении, в сравнении с детьми, рожденными матерями с менее
высокими уровнями гомоцистеина в этот период. Возможно, продол-
жительный прием фолиевой кислоты во втором и третьем триместрах
беременности может стать стратегией для предотвращения шизофре-
нии у потомства. 1аким образом определение гомоцистеина в крови
320
женщин во II и III триместре беременности является диагностическим
показателем повышенного риска рождения детей с патологиями ЦНС.
Болезнь Паркинсона, как известно, проявляется тремором, мышеч-
ной ригидностью, акинезией. Показано (Qureshi G.a.oth., 1995), что у
таких больных имеет место повышение содержания аргинина и оксида
азота в плазме крови Более того, доказана достоверная корреляцион-
ная зависимость между их концентрациями. Вероятно, высокий уро-
вень аргинина и оксида азота является одной из причин, вызывающих
смерть клеток при болезни Паркинсона.
При рассеянном склерозе содержание свободных аминокислот в
крови и моче изменено (Карнеев А.Н., 1984). В частности, увеличено
содержание таких возбуждающих аминокислот, как глутамат и аспар-
тат в С МЖ, а также глутамин, аспарагин и глицин в плазме (Бархатова
В П. и др., 1997). Показана связь этих биохимических показателей с ха-
рактером неврологических симптомов, их тяжестью и течением болез-
ни. Такое увеличение содержания глутамата и аспартата может быть
объяснено образованием пероксинитрита как патологического метабо-
лита (Gurwitz D., Kloog Z., 1998).
Болезнь Альцгеймера наряду с инсультами, входит в первую
тройку болезней с летальным исходом и является третьим наиболее
дорогостоящим для общества заболеванием после болезней сердца и
опухолей. В настоящее время болезнь Альцгеймера считается наибо-
лее частой причиной слабоумия, развивающегося у пожилых людей
и стариков. Первые симптомы болезни Альцгеймера могут появиться
уже у 40 -летних, а с возрастом вероятность ее возникновени 1 увели-
чивается. Недостаток витаминов Вп, Bf, и фолиевой кислоты увеличи-
вает концентрацию в крови гомоцистеиновой аминокислоты, которая
наряду с высоким уровнем гомоцистеина повышает риск заболевания
болезнью Альцгеймера (Teunissen С., 2005). Необходимо помнить, что
достаточное содержание этих витаминов в плазме крови является не-
обходимым условием нормального метаболизма серосодержащих ами-
нокислот. Весьма примечателен факт, что люди, у которых содержание
гомоцистеина было в верхней трети нормы (Matthews R., 19°8). имели
эту патологию в 4-5 раз чаше.
При болезни Альцгеймера содержание D-аланина в сером веше-
стве головного мозга примерно в 2,2 раза выше, чем у здоровых лю-
дей. Кроме того, в СМЖ таких больных отмечено повышенное содер-
жание свободных D-аспартата и D-серина, как и общего количества
D-аминокислот (Хороненкова С В.. Тишков В.И., 2008).
321
Гомоцистеин является биогуморальным маркером деменции людей
гериартрической группы (Ventura Р. A. oth., 1998).
Содержание глутамата, глутамина и уАМК в СМЖ может служить
диагностическим показателем ряда патологий мозга, что отражено в
таблице № 93.
Таблица № 93
Содержание глутамата, глутамина и уАМК в СМЖ, мг%,
(Сафаров М.И., Сытинский И.А., 1980)
Диагноз Глутамат Глутамин уАМК
Гнойный менингит -острый 4,0-6,0 6,6-13,5 3,0-3,6
-стадия выздоровления 2,6-2,9 3,5-3,9 0
Энтеровирусный менингит -острый 2,6-3,4 3,2-4,9 0
-стадия выздоровления 1,9-1,95 2,8-3,0 0
Паротитные менингиты -острый 2,8-4,5 3,2-8,0 0
-стадия выздоровления 1,8-2,3 3,0-3,2 0
Энцефалиты -острый 1,2 2,0 0
Контроль 1,81 3,24 0
Выявленные изменения уровней этих аминокислот в СМЖ. как
видно из таблицы, зависят от природы процесса (вирусная или бакте-
риальная) и коррелируют с остротой и тяжестью течения болезни. У
больных с летальными исходами содержание уАМК в СМЖ составля-
ет 1,24-3,70 мг% (Сафаров М И., Сытинский И.А., 1980).
Наличие уАМК в СМЖ в остром периоде 1нойных менингитов,
вероятно, связано с распадом бактерий, участвующих в воспалитель-
ном процессе, сопровождающимся значительным выделением глута-
матдекарбоксилазы. Увеличение содержания глутамина в СМЖ можно
рассматривать как компенсаторную реакцию ЦН( для связывания ток-
сических продуктов, которые возникают при воспалительных процес-
сах.
Как видно из таблицы, при энцефалите уровень глутамина и глута-
мата в СМЖ снижен. уАМК отсутствует. Это снижение авторы связы-
вают с падением ферментативной активности и блокадой ряда обмен-
ных процессов головного мозга. В СМЖ резко возрастает содержание
аммиака, что, вероятно, вызвано усиленым распада белков.
322
При депрессиях обнаружено повышение содержания глутамата в
крови (Kim J.a.oth., 1982). Кроме того, у пациентов с депрессией содер-
жание уАМК в плазме крови достоверно ниже, чем в группе здоровых
добровольцев (Титов В.Н.. 2008).
Наконец, у детей с аутизмом уровень оксилизина в суточной моче
значительно повышен. Кроме того, увеличено содержание саркозина и
снижено серина: коэффициент серин/саркозин меньше, чем в контроле
(lizuko Н. A.oth., 1998).
11.7. Патологии эндокринной системы
Еще в 80-е годы была выявлена ( Васюкова Е.А. и др., 1979) прямая
корреляционная зависимость между концентрациями аланина и кор-
тизола, лейцина и инсулина, а также обратная зависимость между со-
матотропным гормоном и аланином в плазме крови.
Патологии щитовидной железы сопровождаются как дисгармони-
зацией метаболизма в целом (Максимов С.В., Котлярова Н.С., 1995),
так и аминокислотного в частности.
Нарушение аминокислотного обмена - характерное проявление у
больных тиреотоксикозом. В крови увеличена сумма свободных ами-
нокислот. а также повышен коэффициент незаменгАМые/за^енимые ами-
нокислоты. Повышение суммы аминокислот является следствием рас-
пада белков и снижением включения аминокислот в белковые структуры
(Бородина Л.В., 1980). Особенно повышено содержание фенилаланина,
а также валина, лейцина, изолейцина, лизина, метионина ( Felt V., Husek
В, 1982). Содержание пролина, глицина, цистеина, гистидина и аргини-
на в плазме снижено. Характерна также гипераминоацидурия.
Концентрация тирозина у больны к диффузным токсическим зобом
повышена, так как замедляется его деградация в результате угнетения
активности тирозинаминотрансферазы (Бородина Л .В., 1980). Инте-
ресно, что восстановленный глутатион, который необходим для окис-
ления как тирозина, так и дальнейших продуктов его превращения, при
тиреотоксикозе значительно снижен вследствие окисления и разруше-
ния липоперекисями, а также дефицита АТФ, витамина F и никотино-
вой кислоты (Бородина Л.В., 1980).
Кроме того, гипертиреоз вызывает значительное повышение кон-
центрации эндогенного лейцина за счет протеолиза (Tauveron I. a.oth.,
1995). Содержание оксипролина в моче при гипертиреозе повышено,
и по мере возрастания тяжести тиреотоксикоза оно еше больше повы-
шается. Кроме того, у таких больных уровень свободного триптофана
323
в сыворотке крови остается нормальным, в то время как суммарного
триптофана - повышенным. Увеличение содержания суммарного трип-
тофана в сыворотке крови происходит за счет некоторого возрастания
уровня трип гофана в альбуминовой фракции, в то время как его содер-
жание в глобулинах во многих случаях понижено (В.К.Рудзит, 1973).
При гипотиреозе наблюдается дефицит тиреоидных гормонов,
взаимосвязанный с изменением белкового метаболизма. Во-первых,
повышена сумма аминокислот, особенно аланина, при этом не измене-
но содержание валина, глутамата, пролина. По другим данным (Глин-
ник С.В. и др., 2007), особенно повышено содержание триптофана,
фенилаланина, аспартата и глутамата. Это можно объяснить сниже-
нием их использования для синтеза белка, что согласуется с экспери-
ментальными данными о снижении включения аминокислот в ткани
при тиреоидной недостаточности (Бородина Л В., 1980). Коэффициент
незаменимые/заиенимые аминокислоты остается в норме в отличие от
состояния гипертиреоза, когда он повышается. При гипотиреозе содер-
жание оксипролина в моче снижено.
Концентрация гомоцистеина отрицательно коррелирует с уровня-
ми свободных гормонов Т и T4(Song Qingzhang a. oth., 2007). Авторы
делают вывод о том, что повышение концентрации гомоцистеина в сы-
воротке крови является фактором риска гипотиреоза. При пониженной
функции щитовидной железы уровень гомоцистеина увеличивается до
49-52 мкм/л (Андрюков БГ. и др., 2008).
Другие патологии щитовидной железы также сопровождаются
специфическими изменениями спектра аминокислот плазмы крови.
Так, при узловом зобе содержание фенилаланина и тирозина повыше-
но, а серина и аргинина снижено (Бородина Л.В., 1980). У больных
микседемой концентрация незаменимых аминокислот значительно
снижается.
Сравнительное исследование разработанных нами региональных
норм содержания свободных аминокислот в плазме крови жителей
Молдовы показало (Гараева С П. и др., 2005) следующее: индекс от-
ношения тирозии/феничачатоц который является прогностическим
показателем активности щитовидной железы, в нашем регионе у лиц
старше 20 лет достоверно повышен (1,20 ± 0,12) по сравнению с лите-
ратурными данными (1,0-1,1) (Бородина Л.В.. 1980). Это дает основа-
ние считать выявленное отклонение значения данного индекса регио-
нальной особенностью, отражающей эндемику патологий щитовидной
железы в республике, характеризующихся недостатком йода в воде,
почве и, соответственно, в продуктах питания.
324
Гиперинсулинизм - клинический синдром, проявляющийся сим-
птомами гипогликемии, обусловленной усиленной секрецией инсули-
на. Гиперинсулинемия наблюдается при опухолях островков Лангер-
ганса; в начальной стадии сахарного диабета, в том числе при функци-
ональных реактивных гипогликемиях; при ожирении; а также при ряде
эндокринных заболеваний: тиреотоксикоз, болезнь Иценко-Кушинга.
Вероятно, существует прямая связь между содержанием лейцина и
инсулина. Глюкоза транспортируется в Р-клетки панкреатиса и вступа-
ет в реакцию гликолиза через глюкогеназу. в результате чего возрастает
отношение АТФ/АДФ. что повышает окисление глутамата, осущест-
вляемого глутаматде гидрогеназой. Полагают, что лейцин как аллосте-
рический активатор глутаматдегидрогеназы, увеличивает также секре-
цию инсулина (Zschocke J., Hoffmann G., 2004).
Выделяют конгенитальный гиперинсулинизм (синдром г и пер-
инсулинизма-гипераммониемии)^ при котором небольшое повыше-
ние содержания аммиака сочетается с высоким лейцином (Zschocke J.,
Hoffmann G., 2004).
Относительно изменений профиля свободных аминокислот в фи-
зиологических жидкостях при диабете имеется достаточно много
сведений Важнейшими клиническими формами диабета являются са-
харный, несахарный, почечный. Кроме того, существует ряд патологи-
ческих состояний, при которых также обнаруживаются гипергликемия
и гликозурия. Диабет стероидный, при избыточном количестве глюко-
кортикостероидов. гипофизарный, вследствие измененного влияния
С ГГ и АКТГ на обмен углеводов, тиреогенный, под действием иод-
содержащих тиреодиных гормонов, адреналиновый. При длительном
течении все эти формы диабета могут привести к поражению остров-
ков Лангерганса панкреатиса, то есть, перейти в сахарный диабет Так,
показано повышение содержания свободных аминокислот в сыворотке
крови у больных сахарным диабетом средней тяжести без поражения
щитовидной железы, а сочетание сахарного диабета с тиреотоксикозом
легкой степени приводит к снижению содержания аминокислот (Гри-
горьева Л П. и др., 1982).
При инсулинзависимом диабете значительно повышен аминокис-
лотный кат аболизм и синтез мочевины (Freyese Е a.oth., 1996), т ак как
превращение гликогенных аминокислот в глюкозу осуществляется с
гораздо большей скоростью, чем у здоровых людей. Вследствие это-
го у них с мочой выводится большое количество мочевины, образу-
ющейся при дезаминировании гликогенных аминокислот. Экскреция
325
аминокислот при инсулинзависимом диабете повышена в 1,5-2 раза. В
частности, у детей и подростков для четырех аминокислот - аланина,
валина, фенилаланина, гистидина, показатели экскреции с мочой со-
ставляет соответственно 8 76± 109, 90±13, 1~8±21, 2334±241 ммоль/сут
(Терентьева Е.А. и др., 2002).
Концентрации лейцина, изолейцина и валина достоверно повышены
при сниженном содержании инсулина и наоборот, то есть имеет место
значительно выраженная обратно пропорциональная зависимость. Ис-
ходя из этого, в США апробирован и клинически используется для мо-
ниторинга эффектов терапевтического введения инсулина метод измере-
ния концентрации суммы этих аминокислот (Beckett Р. a.oth., 1996).
Проба с нагрузкой лейцином предназначена для выявления повы-
шенной чувствительности к лейцину, проявляющейся гипогликемией
в результате гиперстимуляции повышенной секреции инсулина. 150 mj
L-лсйцина на 1 кг массы тела дают перорально в сладком чае или с
фруктовым соком. Пробы крови для определения содержания глюкозы
в крови берут до приема лейцина, через 15,30,45,60 и 90 мин. Падение
ее содержания в крови на 50% от нормального уровня свидетельствует
о наличии повышенной чувствительности к лейцину (Вельтищев Ю.Е.,
Кисляк Н.С., 1970).
При сахарном диабете также отмечают умеренную гипергомоци-
стеинемию, сопровождающуюся ретинопатией (Vaccaro О. a.oth., 1997)
и риском сопутствующей сердечно-сосудистой патологии вследствие
повреждения сосудистого эпителия гомоцистеином (Li Wei-ping a.oth.,
2005, Потемкин В.В. и др., 2007).
В последние годы предложен тест для дифференцированной диа-
гностики панкреатического диабета от инсулинзависимого сахарного
диабета-отношение концентрации 3-гидроксимасляной кислоты к са-
хару (Тэруо Накамура и др., 1995).
С другой стороны, в эритроцитах больных сахарным диабетом со-
держание свободных аминокислот снижено, отмечена зависимость
между степенью тяжести диабета и уровнем аминокислот в эритроци-
тах (Чещсвик А.Б . 1983).
Экскреция азота мочи у больных сахарным диабетом в целом пони-
жена. в то время как экскреция оксипролина повышена, ч го связывают
(Sclbz Г A.oth., 1995) с продолжительностью диабета и нарушением
ренальной функции.
Серия работ посвящена исследованию баланса аминокислот в
крови больных диабетом беременных женщин и их новорожденных
326
(Ruhtenberg M..a.oth., 1982; Zimmer D.M.a.oth., 1996; Chaussain J.-J
a.oth., 1980). Так, показано, что окисление лейцина, гидроксилирова-
ние фенилаланина не увеличено, а экскреция азота мочи у этих жен-
щин — снижена. При этом концентрация инсулина натощак у больных
по сравнению со здоровыми беременными в 5 раз выше. Другие авто-
ры отмечают, что содержание аланина в крови беременных с диабетом
снижено, а остальных аминокислот повышено. У новорожденных де-
тей с 1 иперинсулинемией концентрация аминокислот с разветвленной
цепью существенно снижается и не коррелирует с содержанием сахара
и инсулина, в то время как у контрольной группы обнаружена высоко
достоверная корреляция между содержанием этих аминокислот и со-
держанием сахара крови (Chaussain J.-J a.oth., 1980). Сахарный диабет
беременных ассоциируется с врожденными пороками развития, в част-
ности, с гипергомоцистеинемией у плода (Rugolo S. a.oth., 2005).
Цикл работ посвящен исследованию концентрации фруктозамина в
сыворотке крови с целью оценки метаболической регуляции сахарно-
го диабета (Compusi R.a.oth., 1990; Seno Mychiuo a.oth., 1990; Croxson
S.a.oth., 1991). Поэтому определение содержания фруктозамина при-
знано хорошим скрининг-тестом для выявления лиц с сахарным диабе-
том и нарушенной толерантностью к глюкозе (Nishimura Kenichi, Sato
Нагие. 1990; Tenorio L. a.oth., 1992, Hughes P. a. oth., 1995).
Cherif H. a.oth. (1996) в своей работе показали стимулирующие эф-
фекты влияния таурина на секрецию инсулина. Этот эффект при инсу-
линзависимом диабете имитируется введением метионина и лейцина.
Еще в 80-е годы сотрудниками Латвийского НИИ эксперименталь-
ной и клинической медицины было выявлено, что метаболиты трипто-
фана могут быть причиной сахарного диабета (Рудзит В. К., 1973. 1981).
1 лавными продуктами межуточного обмена триптофана являются се-
ротонин, кинуренин, никотинамид, мелатонин. индол-3-уксуена я кис-
лота, триптамин и другие. Сопоставление данных литературы о воз-
можных причинах сахарного диабета с данными о межуточном обмене
триптофана показало, что почти все известные в настоящее время фак-
торы. способствующие возникновению этой патологии, характеризу-
ются усиленным образованием и накоплением в организме диабето-
генных метаболитов этой незаменимой аминокислот ы Механизм диа-
бетогенного действия производных триптофана различен: серотонин
тормозит освобождение инсулина из Р-клеток островков Лангерганса;
кинуреновая и ксантуреновая кислоты задерживают синтез и способ-
ствуют инакгивации инсулина путем связывания и выведения с мочой
327
из организма цинка; хинальдиновая и 8-оксихинальдиновая кислоты
препятствуют образованию проинсулина рибосомами эндоплазмати-
ческой сети клеток. Кинуреновая. ксантуреновая, хинальдиновая и
8-оксихинальдиновая кислоты накапливаются в организме при мно-
гих заболеваниях и физиопатологических состояниях, неправильном
питании, особенно при излишнем потреблении жира и жирных кис-
лот, и злоупотреблении лекарственными средствами. Основной при-
чиной накопления в организме этих кислот является недостаточность
пиридоксаль-5-фосфата, т.е. активной формы витамина В6. Своевре-
менная коррекция кинуренинового пути межуточного обмена трипто-
фана при преддиабетических состояниях и скрытых формах сахарной
болезни является одним из наиболее перспективных направлений про-
филактики сахарной болезни (Рудзит В.К., 1981).
В последние годы выделен диабет азотурический или аминоаци-
дурический. Сюда входят различные физиологические и патологиче-
ские состояния, сопровождающиеся аминоацидуриями: токсикоз бере-
менности, неадекватная белковая диета, заболевания печени (циррозы,
острая желтая дистрофия), гепатоцеребральная дистрофия (болезнь
Вильсона-Коновалова), синдром де Тони-Дебре-Фанкони, осложне-
ния при глюкокортикоидной терапии. Причиной этой разновидности
диабета является нарушение реабсорбции аминокислот в почечных ка-
нальцах. С мочой выделяется больше 100-400 мг/сутки аминокислот.
Отдельная серия совместных исследований Кишиневского Госу-
дарственного медицинского университета и нашей лаборатории (По-
пов С. и др., 2000; Popov S a.oth., 2005) была посвяшена выявлению
возможностей прогнозирования и профилактики гипогалактии как
гормональной патологии. Это имеет важнейшее значение в Молдове
для сохранения здорового потомства в связи с уменьшением числа здо-
ровых беременных и кормящих матерей, а также несбалансированным
питанием большинства женщин репродуктивного возраста и обшим
ухудшением экологической ситуации в республике.
В группу риска по возникновению гипогалактии вошли беремен-
ные женщины с такими патологиями как анемия, гестозы, патологии
щитовидной железы, почечные, сердечно-сосудистые патологии, са-
харный диабет, ожирение и ОРЗ, у которых были проанализированы
спектры аминокислот плазмы крови в последнем триместре беремен-
ности. а также на третий лень после родов, когда гипогалактия прояв-
ляется клинически. Подготовка молочных желез к лактации в период
беременности и последующая регуляция лактопоэза осуществляются в
328
первую очередь пролактином. Анализ коэффициентов корреляции от-
дельных показателей азотистого обмена с пролактином показал тесную
взаимосвязь: пролактин/триптофан = 0,53; пролактин/цистин=^55\
пролактин/сумма свободных аминокислот^2 0,58, что подтверждает
прогностическую значимость определение уровня азотистого обмена
в процессе лактопоэза. Гак же высока обратная корреляционная связь
пролактина с иммунными аминокислотами (0,53).
Статистический анализ выявил в группе риска дисбаланс ами-
нокислот, усугубляющийся после родов. Так, было увеличено со-
держание: заменимых аминокислот в среднем по группе в 1,7 раз, в
частности, аспарагиновой кислоты в 1,8 раз, тирозина в 1,7 раз; не-
заменимых аминокислот в среднем по группе в 1,6 раза, в частности,
треонина в 2 раза, валина в 1,7 раз, метионина в 1,5 раза, фенилал ани-
на в 1,4 раза. Снижено содержание триптофана в 2,5 раза, гистидина
в 1,6 раза. Наиболее значительно изменен коэффициент соотношения
тирозин/триптофан — 9,5 при гипогалактии по сравнению с 2,2 при
нормальной лактации. Выявлено, что именно триптофан является
ключевой и лимитирующей аминокислотой для формирования функ-
ции лактации, что указывает на пути профилактики и лечения данной
патологии.
По результатам аминокислотного скрининга предродовая диагно-
стика гипогалактии подтвердилась в 91,3% случаев, в то время как
данные анамнеза с вероятностью только 69,6% указывают на будущее
развитие гипогалактии. Это свидетельствует о перспективности ис-
пользования аминокислотного анализа для прогнозирования данной
патологии.
В модельнык ситуациях на крысах показано (Л.И Нефедов. 1992,
1993, 1999), что для диагностирования состояний гипо- и гиперкорти-
цизма наиболее информативными являются концентрации таурина и
фосфоэтаноламина. I ак, в ситуациях гиперкортицизма содержание та-
урина в печени увеличивается, а фосфоэтаноламина уменьшается. При
адреналэктомии ситуация обратная, Уровень таурина в печени высоко-
достоверно положительно коррелирует с концентрацией кортикосте-
роидов в плазме крови. Корреляционный и линейно-Дискриминант ный
анализ уровня 11-ОКС, свободного кортикостерона и всего спектра
аминокислот в печени показывает, что уровень таурина и фосфоэта-
ноламина может служить своеобразным маркером функционального
состояния коры надпочечников. На основании математического ана-
лиза автор предполагает, что установленное явление имеет общебио-
329
логический характер. Исследованные им гипокинезия и гиперкорти-
цизм как разновидности стрессорного воздействия характеризуются
однонаправленными изменениями в содержании аспарагиновой кис-
лоты и фосфоэтаноламина, и разнонаправленными — в уровне лизина
(Л.И.Нефедов, 1992, 1993, 1999).
11.8. Онкологические болезни
Обмен аминокислот в тканях, пораженных злокачественными опу-
холями, значительно изменен (Березов Т.Т., 1969; Брык В.Е., Плесов
К.И., 1976). Серия работ Л.И. Нефедова (1992) и его сотрудников (Не-
чипоренко Н.А. и др., 1990) была посвящена исследованию аминокис-
лотного фонда биоптатов печени и плазмы крови пациентов с различ-
ной локализацией и стадиен развития раковых заболеваний. У больных
с опухолями головного мозга выявлено (Сафаров М И., Сытинский
И.А., 1980), что содержание глутамина и глутамата в СМЖ в 2 раза
превышает показатели нормы.
У больных раком желудка во П-1 V стадиях установлена гипоа-
миноацидемия, снижение отношений заменимые/незаменимые и с
разветвленной цепью/'ароматические аминокислоты и в печени, и в
плазме крови. Содержание свободных аминокислот и анализ форми-
рования их фонда доказывают наибольшую информативность уров-
ней следующих аминокислот - маркеров функционального состояния
печени: глицина, аАМК, глутамина, таурина. Установлено, что гипоа-
цидемия у больных раком легкого в П-IV стадиях зависит от тяжести
заболевания. Наиболее информативными для рака легкого являются
уровни содержания цистина, метионина, серина, гистидина, изолей-
цина и фенилаланина.
У больных с карциноидной опухолью более 60% триптофана окис-
ляется по серотониновому пути (в норме 1%). Это, естественно, приво-
дит к недостаточности других продуктов его метаболизма. У больных
со злокачественной меланомой тирозин и, возможно, фенилаланин
расходуются преимущественно на биосинтез меланина (Березов Т.Т.,
Коровкин Ь.Ф, 1998).
11оказано, что рак мочевого пузыря сопровождается выраженным
аминокислотным дисбалансом даже при сохраненной азотвыделитель-
ной функции почек. Более того, фонд свободных аминокислот, является
достоверным показателем интенсивности протекания этого процесса.
Наиболее информативными для данной патологии в стадии П-Ill были
уровни аргинина, аммиака, метионина, гистидина и фенилаланина в
330
порядке убывания, а в стадии IV-треонина, аланина и валина. У боль-
ных в II1-1V стадии отмечается выраженная гипоаминоацидемия.
Л.И. Нефедов (1992), используя различные методы математическо-
го анализа, показал, что активация протеолиза, ингибирование реакций
межуточного обмена аминокислот и изменение уровней таурина и гли-
цина на фоне угнетения антитоксической функции печени при злока-
чественном росте в значительной степени обусловлены нарушением
всасывающей функции кишечника.
Сотрудники Калифорнийского университета получили экспери-
ментальные результаты, которые указывают на возможность разработ-
ки принципиально новой стратегии борьбы со злокачественными опу-
холями поджелудочной железы. Большинство опухолевых клеток не
способно синтезировать аргинин, необходимый для внутриклеточного
синтеза многих белков, раковые клетки могут размножаться, лишо по-
лучая аргинин извне. Отсюда следует, что рост опухолей поджелудоч-
ной железы можно затормозить или даже остановить, если лишить их
аргинина. Исследователи надеются еще больше замедлить рост опухо-
лей, увеличив чувствительность их клеток к аргинин-диаминазе. Их
работа появилась в октябрьском выпуске International Journal of Cancer
2008 года.
В плазме крови наиболее информативными для рака различной
первичной локализации является содержание серосодержащих и аро-
матических аминокислот.
Выявлено (Weber G. A oth., 1972), что при гепатомах изменяется
содержание в крови орнитина: увеличивается его использование для
биосинтеза полиаминов, поскольку повышается активность орнитин-
декарбоксилазы, и уменьшается его использование в цикле мочевины.
Поскольку в опухолях избирательно увеличивается не только синтез
полиаминов, но и пуриновых и пиримидиновых оснований, то исполь-
зование карбамоилфосфата и аспартата в цикле мочевины падает и по-
вышается утилизация этих соединений для синтеза ДНК и РНК. Эти
изменения, по мнению авторов, являются специфическими для злока-
чественного роста, так они не обнаружены в эмбриональной и регене-
рирующей печени.
Показано (Goldin Е. a.oth., 1996; Rivera S. a.oth., 1988) снижение
содержания глутамина в полипах толстой кишки. Поскольку глутамин
играет ключевую роль в азотистом метаболизме и является главным
поставщиком энергии для энтероцитов и многих других клеток, вы-
явлены значительные изменения метаболизма глутамина при онколе-
331
гической патологии. Авторы делают заключение, что глутамин также
важен для роста опухоли, и изменения его метаболизма характерны у
больных раком. При раке желудка, как и при язве, содержание глутами-
на и глутаминовой кислоты в желудочном соке увеличено.
На моделях экспериментальной саркомы у крыс выявлено (de
Biaauw J., van Meyenfeld D.N., 1995), что при небольшом росте опухо-
ли (5-15% массы тела) печень по результатам анализа с 3Н-меченным
глутамином из органа, секретирующего глутамин, превращается в ор-
ган, его поглощающий. При большом росте саркомы (15-30% массы
тела) баланс глутамина в печени равен нулю.
Установлено, что содержание уАМК и глутамата в раковой ткани
значительно выше, чем в нормальной (Tan L. A.oth., 2004; Myshunina
ТМ. a. oth., 2003). Мишунина Т.М. и Самсон О.Я. (2001) в своих рабо-
тах показали, что концентрация уАМК в крови детей при наличии но-
вообразований щитовидной железы в 6-10 раз выше, чем у здоровых.
Степень повышения уровня уАМК у больных с нетоксическим узло-
вым или многоузловым зобом зависела от количества узлов в ткани
щитовидной железы, а у больных раком - не от её размеров, а от нали-
чия метастазов. После удаления доброкачественных узлов содержание
уАМК в крови детей нормализовалось, что наблюдали и после прове-
дения тотальной тиреоидэктомии по поводу рака, однако лишь в слу-
чае отсутствия метастазов. Наличие их определяло высокий уровень
уАМК в крови прооперированных детей. Проведение фармакологи-
ческих и физиологических проб позволило установить существенные
отклонения в функционировании уАМК -ергической системы у боль-
ных с новообразованиями щитовидной железы по сравнению со здо-
ровыми. Предложено использовать определение уровня уАМК в крови
для постоянного динамичного скрининга детей, прооперированных по
поводу рака щитовидной железы, с целью прогнозирования наличия
метастазов опухоли.
В своих работах Dombrova В. и Struck П (1982) исследовали со-
держание свободного оксипролина сыворотки крови у онкологических
больных и предложили определение этой аминокислоты для постанов-
ки диагноза.
Изучая особенности аминокислотного обмена при злокачественных
новообразованиях В К.Рудзит (1973) установил параметры экскреции
триптофана, что отражено в нижеследующей таблице.
332
Таблица № 94
Выделение триптофана с мочой у больных раком,
мг/сутки, (В.К.Рудзит, 1973)
Диагноз 1риптофан
Рак молочной железы । 28,3
Рак половых органов женщин 27,7
Рак желудочно-кишечного тракта 34,7
Рак кожи нижней губы и слизистой рта 31,0
Здоровые лица 26,2
Изучая роль триптофана Маслаков Д А и сот р. (2001) выявили, что
торможение активности иммунной системы связано с его недостатком.
Поэтому для стимуляции иммунной системы при опухолевом росте,
необходимо вводить триптофан в таких дозах, чтобы его было досз а-
точно для нормального функционирования иммунной системы. Уста-
новлено, что триптофан обладает противоопухолевой активностью в
отношении рака молочной железы, однако, связан ли этот эффект с ак-
тивацией иммунной системы или с цитотоксическим эффектом, окон-
чазельно не выяснено.
В развернутой фазе лейкоза количество свободных аминокислот в
сыворотке крови экспериментальных животных резко увеличено (Пе-
ченова Т.М. и др., 2001). В целом, их сумма возрастает в 2,5 раза, а неко-
торых из них, таких как лизин, аргинин, серин и глутаминовая кислота
3—4-х кратно. На фоне резкого количественного прироста большин-
ства аминокислот отмечен относительный дефицит глицина, аланина и
оксипролина, то есть именно тех аминокислот, которые занимают осо-
бое положение в коллагеновых структурах живого организма — внекле-
точного матрикса любого типа тканей. Суммарное содержание амино-
кислот в ткани селезенки также возрастает в 1,5 раза. а лизина, аргини-
на, серина, пролина, аланина, цистина, метионина, лейцина, тирозина
- в 2-3 раза. Дефицит глицина, выявленный на стадии развернутого
лейкоза, способен привести к серьезным нарушениям метаболических
процессов, так как в организме именно эта аминокислота участвует в
десятках самых различных звеньев биологической цепи, необходимых
для синтеза многих физиологически активных веществ, в том числе и
белков. При этом, ликвидация дефицита глицина приводит к норма-
лизации пула свободных аминокислот селезенки, сыворотки крови и
к продлению жизни мышей на 30%. На основании вышеизложенного
предлагается использовать глицин в качестве коррегирующего сред-
333
ства. Некоторые лимфоидные опухоли человека и животных не спо-
собны синтезировать аспарагин и нуждаются в поступлении его извне.
В связи с этим для лечения лейкозов стали применять аспарагиназу,
которая, расщепляя аспарагин, нарушает синтез белков в опухоли.
В связи со способностью лейцина снижать концентрацию сахара в
крови его используют для дифференциальной диагностики гормоно-
продуцирующих опухолей. После нагрузки лейцином (200 мг/кг веса
per os или внутривенно) у больных с инсулиномой отмечается более
резкий подъем в крови уровня иммунореактивного инсулина и более
выраженное снижение концентрации сахара, чем у здоровых. Проба
положительна в том случае, если концентрация сахара снижается в те-
чение 40-60 мин на 50% и более от исходного уровня. Однако нормаль-
ный характер этой пробы не исключает диагноза инсулиномы.
Высокий уровень в моче саркозина-эффективный индикатор агрес-
сивного рака простаты. Показано, что уровни саркозина были повыше-
ны в 79% образцов мочи, взятых у больных метастатическим раком
простаты. Более того, при добавлении саркозина в клеточные культу-
ры происходит трансформация доброкачественных клеток простаты в
злокачественные, что, по мнению авторов, указывает на ведущую роль
саркозина в индукции злокачественного роста. В целом, по мнению
SreekumarA. (2009), саркозин как биомаркер является лучшим индика-
тором прогрессирующего рака простаты, чем простато-специфический
антиген (PSA). Исследователи надеются, что дальнейшие клинические
исследования помогут определить, насколько надёжно саркозин может
использоваться как клинический маркер, а, возможно, и подсказать
пути к терапии рака простаты.
К маркерам степени повреждения кишечного эпителия при химио-
терапии можно отнести снижение уровня цитруллина в плазме крови
(Blijlevens N. a. oth., 2004).
В целом можно заключить, что онкологический процесс изменяет
баланс азотистого обмена в организме, усиливая анаболические про-
цессы в пораженных тканях и катаболические во всех остальных, что
отражается в дисбалансе свободных аминокислот в биологических
жидкостях и тканях. Содержание отдельных аминокислот может слу-
жить показателем для дифференциации различных видов онкозаболе-
ваний.
334
IL 9. Патологии беременности
Проблема невынашивания беременности чрезвычайно актуальна в
медицинском и социальном аспектах. Частота этой патологии остает-
ся высокой и колеблется от 10 до 25% от общего числа осложнений
(Ахмедова Е.М., 2003, Picciano М. Е, 2000). Согласно обобщенным
данным литературы, 15-20% клинически диагностированных беремен-
ностей заканчивается спонтанным прерыванием, при этом на первый
триместр приходится до 80% случаев, а угрозой выкидыша осложняет-
ся течение беременности почти у 40% женщин (Башмакова Н.В., 2000;
Жук С. и др., 2007). Неуклонный рост частоты экстрагенитальной па-
тологии связан с ухудшением здоровья и увеличением удельного веса
женщин старше 35 лет среди беременных. Помимо этого, некоторые
тяжелые экстрагенизальные заболевания становятся причиной мате-
ринской смертности, ведут к значительному росту перинатальных по-
терь, а также повышают частоту осложнений беременности, родов, по-
слеродового периода (Сидельникова В.М., 2000).
Содержание свободных аминокислот в сыворотке крови матери из-
менено при развитии акушерских патологий (Дрель И.К., 1980, Хлы-
бова С.В., Циркин В.И., 2006; Хлыбова С.В. и др., 2007). Для прогно-
зирования внутриутробной гипоксии плода предложено в третьем три-
местре беременности в венозной крови определять фонд свободных
аминокислот с последующим расчетом коэффициента отношения неза-
менимые/заменимые аминокислоты. При величине коэффициента 0,5 и
менее прогнозируют развитие внутриутробной гипоксии на фоне мета-
болических нарушений у беременной (Тарханова А.Э. и др., 2008).
При нормальной беременности концентрация гомоцистеина в нор-
ме снижается приблизительно на 50% от допустимого уровня в период
между первым и вторым триместром и возвращается к норме на 2-4
день после родов (Дрель И.К., 1980; Мухитдинова Т.К. и др , 982). В
последние годы появились данные о важной роли гомоцистеина в пато-
генезе микроциркуляторных и тромботических осложнений в акушер-
ской практике. Во всех случаях патологии беременности уровень гомо-
цистеина в плазме крови оказывается повышенным. Имеются данные
о связи гипергомоцистеинемии с развитием синдрома Дауна (Eskes Т.
К , 1998). Ее также связывают с привычными выкидышами, гестозами,
преждевременной отслойкой плаценты, дефектами нервной трубки у
плода, плацентарной недостаточностью, задержкой внутриутробного
развития (Мурашко Л. Е., Ахмедова Е.М., Бадоева Ф. С., 2002: Eskes Т.
К , 2001; Савельева ЕМ. и др., 2000, Шайкова Д.12008). Уровень гомо-
335
цистеина как у беременных с неразвивающейся беременностью, так и у
женщин с явлениями начавшегося выкидыша на фоне развивающейся
беременности значительно повышен (Доброхотова Ю.Э. и др., 2007).
На более поздних стадиях беременности гипергомоцистеинемия явля-
ется причиной развития хронической плацентарной недостаточности
и хронической внутриутробной гипоксии плода (Макацария А.Д., Би-
цадзе В.О. 2001; Запорожан В.Н., Линников В.И., 2007). Это приводит
к рождению детей с низкой массой тела, снижению функциональных
резервов всех жизнеобеспечивающих систем и развития целого ряда
осложнений у новорожденных (Розанова, 1987). Гипергомоцистеине-
мия может быть одной из причин развития генерализованной микро-
ангиопатии во второй половине беременности, проявляющейся в виде
позднего гестоза. Так, гомоцистеин, свободно проходя через плаценту,
может оказывать тератогенное и фетотоксическое действие. Доказано,
что гипергомоцистеинемия является одной из причин анэнцефалии и
spina bifida (Esces N., 1998). Таким образом, уровень гомоцистеина в
плазме крови может быть критерием оценки тяжести течения ослож-
ненной беременности (Шайкова Д.Г., 2008).
Уровень гомоцистеина в крови может повышаться по многим при-
чинам. Самыми частыми причинами повышения уровня гомоцистеина
являются витаминодефицитные состояния: недостаток фолиевой кис-
лоты и витаминов В6, В, и В . Одной из главных причин вигамино-
дефицитных состояний, приводящих к гипергомоцистеинемии. явля-
ются заболевания ЖКТ, сопровождающиеся нарушением всасывания
витаминов - синдром мальабсорбции. Важным фактором развития ги-
пергомонистеинемии является повышенное поступление метионина с
пищей. Поэтому во время беременности дополнительное назначение
метионина в таблетках, до сих пор практикуемое некоторыми врачами,
следует проводить с осторожностью и под контролем уровня гомоци-
стеина.
Повышению уровня гомоцистеина при беременности, способству-
ют и некоторые сопутствующие заболевания: патологии щитовидной
железы, сахарный диабет, псориаз и лейкозы (Шевченко О.П. и др.,
2002-2006). Так, некоторые авторы сообщают о сочетании гипергомо-
цистеинемии и гипотиреоза. Именно повышенной концентрацией го-
моцистеина в крови можно объяснить большую распространенность
сосудистых поражений при данной патологии (Ахмедова Е.М., 2003).
Наконец на уровень гомоцистеина влияет прием целого ряда ле-
карственных препаратов.
336
Для выявления гипергомоцистеинемии у беременных рекомендует-
ся определение уровня гомоцистеина в крови. Д1я дифференциальной
диагностики различных форм гомоцистеинемии иногда используются
нагрузочные пробы с метионином - определение уровня гомоцистеи-
на натощак и после нагрузки метионином. Для выяснения причин ги-
пергомоцистеинсмии проводится ДНК-диагностика наследственных
дефектов ферментов, участвующих в обмене метионина и фолиевой
кислоты, в частности, MTHER, а также определение уровня витаминов
В , В п В и фолиевой кислоты в крови. При обнаружении высокого
уровня гомоцистеина в крови рекомендуется проведение тестов, по-
зволяющих исключить дополнительные факторы риска развития сосу-
дистых и акушерских осложнений.
Рекомендуется определять уровень гомоцистеина у пациенток с
привычным невынашиванием беременности, с предыдущими акушер-
скими осложнениями, а также у женщин, у родственников которых
были в анамнезе ранние инсульты, инфаркты и тромбозы. Выявленная
во время беременности гипергомоцистеинемия является поводом для
более глубокого обследования с оценкой состояния гемостаза, а также
для коррекции данного состояния.
При обнаружении гипергомоцистеинемии проводится специально
подобранная терапия высокими дозами фолиевой кислоты и витаминов
группы В (В,, Вр, В.). Учитывая то, что во многих случаях витамино-
дефицитное состояние бывает связано с нарушением всасывания вита-
минов в желудочно-кишечном тракте, лечение, как правило, начинают
с внутримышечного введения витаминов группы В. После снижения
уровня гомоцистеина до нормы (5-15 мкг/мл) назначаются поддержи-
вающие дозы витаминов per os (Жук С.И., Чечуга С.Б., 2006).
Недавно показано, что глутамин играет каждую роль в функцио-
нировании лимфоцитов и макрофагов, в которых имеет место высокая
степень утилизации глутамина (Newsholme Е., 2003). Поэтому запасы
и выделение глутамина, в частности, снижение его концентрации у бе-
ременных с пиелонефритом- оказывают влияние на иммунный ответ
организма. Это свидетельствует о необходимости достаточного обе-
спечения организма беременных глутамином, особенно если учесть,
что большая часть глутамина, поступающего в организм с пищей, аб-
сорбируется кишечником (Newsholme Е., 1ВД6).
Хлыбова С.В. и др.(2007) отмечают, что практически при всех ви-
дах изученных ими акушерских патологий наблюдалось повышение
содержания триптофана. С позиций гипотезы о триптофане как участ-
337
никс механизма создания иммунологической толерантности при бере-
менности эти авторы расценивают повышение уровня триптофана как
следствие недостаточного использования этой аминокислоты в имму-
нологической защите, в частности, вследствие недостаточной активно-
сти индоламин-2,3-диоксигеназы. Повышение содержания триптофана
трактуется как компенсаторный процесс, усиливающий эффективность
активации миометрия, миокарда и других образований. С другой сто-
роны, в настоящее время показано (Аковбян В.А., 2004), что хламидии
способны синтезировать в небольших количествах АТФ, гликоген и от-
дельные аминокислоты, в частности, триптофан. Болес того, процесс
превращения неинфекционной формы хламидий в инфекционную тре-
бует в качестве субстрата в первую очередь триптофана (Аковбян В.А.,
2004). Это, видимо, и объясняет значительно повышенное содержание
триптофана в крови беременных с пиелонефритом (Захарова В.Е.,
2007).
При осложненной патологиями почек беременности в крови мате-
ри выявлен дефицит метионина и глутаминовой кислоты, а также не-
которое повышение уровня лизина (Махмудова А.Р. и др., 2003). При
водянке беременных содержание гистидина снижено на 26%, в связи с
расходом на синтез гистамина, повышающего проницаемость капил-
ляров при почечной недостаточности На фоне хронической урогени-
тальной инфекции оно снижено на 24% за счет усвоения микроорга-
низмами. При почечной недостаточности на фоне гестоза - на 20,5%
и при слабости родовой деятельности на 24% (Хлыбова С.В., Циркин
В.И., 2006).
В целом, при трех акушерских осложнениях - водянке беременных,
почечной недостаточности с нарушением созревания плаценты и по-
чечной недостаточности на фоне хронических урогенитальных инфек-
ций наблюдается снижение большинства аминокислот в крови матери,
что сопровождается усиленным выходом аминокислот в ткани (Хлы-
бова С.В, и др., 2007).
Таким образом, обнаруживаемые изменения содержания аминокис-
лот в крови дают возможность судить о нарушениях, возникающих в
азотистом обмене при патологическом течении беременности, а также
проводить своевременную профилактику и лечение этих патологий.
11.10. Роль аминокислот в нарушениях иммунного статуса
Иммунитет это способность специальных клеток организма опо-
знавать, связывать и удалягь из организма чужеродные белки. Опрсде-
338
ляется молекулярными показателями гомеостаза, в частности, уровнем
свободных аминокислот в биологичеких жидкостях (Урывасв Ю.Ю.,
1995). Состояние иммунной системы приобретает решающее значение
в критических ситуациях, требующих предельного напряжения всех
систем организма. В настоящее время изучается иммуномодулирую-
щее действие не только ряда природных пептидов и их синтетических
аналогов, но и отдельных аминокислот, входящих в их состав (Бесед-
нова Н.Н., 1999).
Рядом исследователей был изучен прямой иммуномодулирующий
эффект входящи к в состав белка ряда протеиногенных аминокислот на
дифференцировку Т-предшественников костного мозга в Г-лимфоциты.
Доказана их способность стимулировать тимусзависимый иммунный
ответ в организме (Белокрылов А.А. и др., 1986-1988). Эти аминокис-
лоты ускоряют созревание Г-предшественников костного мозга. По-
казано, что аспарагиновая и глутаминовая кислоты, содержащиеся в
высокой концентрации (20-65%) в составе пептидов тимуса, а также
триптофан стимулируют тимусзависимый иммунный ответ в широком
диапазоне доз, и поэтому наравне с пептидами перспективны в каче-
стве иммуномодуляторов. Выраженная иммуностимуляния аминокис-
лотами тимусзависимого ответа при отсутствии действия на тимусне-
зависимый иммунный ответ показывает, что эффект аминокислот свя-
зан с функцией именно Т -клеток.
Глутамин играет важную роль в функциях лимфоцитов и макро-
фагов — в этих клетках имеет место высокая степень утилизации глу-
тамина (Newsholme Е., 1996). При этом мышечный синтез глутамина,
его запасы и выделение также оказывают влияние на иммунный ответ.
Так как количество иммунных клеток, утилизирующих глутамин, мо-
жет быть большим, затраты мышечного глутамина, особенно во время
травмы, сепсиса или ожогов, могут быть очень высокими. Согласно
теории Newsholme Е., глутамин является ключевым субстратом для
клеток иммунной системы, будучи главным пластическим и энергети-
ческим материалом для лимфоцитов и макрофагов.
Состояние нейтрофильного звена иммунитета практически не зави-
сит от относительного содержания аминокислот в крови (Вологжанин
Д.А. и др., 2005). Исключение составили нейтральные аминокислоты,
среди которых глутамин также имел большое значение.
В литературе недавно появилась информация о том, что уАМК. сти-
мулирует продукцию антител (Титов В Н., 2008). Выявлена выражен-
ная иммуностимулирующая активность уАМК, которая проявляется в
339
более узком диапазоне доз и в больших концентрациях, чем у ее пред-
шественника глутамата (Белокрылое А.А. и др., 1988).
Тарасюк И В и др. (1997) в своей работе приводят эксперименталь-
ную оценку влияния лейцина на гуморальный иммунный ответ, свиде-
тельствующую о наличии у данной аминокислоты выраженных имму-
номодулирующих свойств: зарегистрировано достоверное увеличение
титров гемагглютининов и комплемента, а также титров гемолизинов
в сыворотке крови. Введение лейцина также снижает выраженность
анафилактического шока.
Была показана способность пролина и аргинина стимулировать фа-
гоцитоз (Беседнова I I.H., 1999) и принимать непосредственное участие
в формировании и поддержании иммунного ответа на стресс (Kirk S.J.
a.oth., 1993; Barbul A. a.oth., 1990). С другой стороны, Белокрылов А.А.
и соавторы (1988) выявили, что подавление аргинином иммунного от-
вета и стимуляция фагоцитоза свидетельствуют о возможности раз-
нонаправленного действия аминокислот на разные звенья иммунного
процесса.
В эксперименте также получено подтверждение иммуноактиви-
рующего действия лейцина: доказана его способность активировать
отдельные звенья клеточного и ^морального иммунитета как у прак-
тически здоровых людей, так и на фоне вторичного иммунодефицита
(Курбат A M. и др., 1997).
Болес детальное исследование влияния на состояние иммунной си-
стемы уровня свободных аминокислот в сыворотке крови, было про-
ведено Вологжаниным Д.А. с сотр. (2005). Среди аминокислот, ока-
зывавших преимущественное влияние на состояние иммунитета, эти
авторы отметили метионин, аргинин и валин, что, вероятно, отражает
их участие в промежуточном метаболизме иммунокомпетентных кле-
ток. Превращаясь в сукцинил СоА, метионин и валин включаются в
цитратный цикл, играющий центральную роль в промежуточном ме-
таболизме. Образующиеся при этом восстановительные компоненты
окисляются в дыхательной цепи с образованием А1Ф Это позволяет
связать влияние данных аминокислот с включением в ферментативные
процессы, пополняющие запас промежуточных продуктов цикла ли-
монной кислоты.
Содержание гликогенных аминокислот значимо коррелирует с со-
стоянием основных звеньев иммунитета. Наиболее выраженная взаи-
мосвязь была отмечена с клеточным иммунитетом, что может указывать
на большую энергозависимость данного звена иммунитета. Преоблада-
340
ющее влияние гликогенных аминокислот на состояние различных зве-
ньев иммунитета может свидетельствовать также о преимущественном
использовании этих свободных аминокислот для получения энергии.
Менее существенное влияние гликогенные аминокислоты оказывали
на нейтрофильное звено иммунитета и гуморальный ответ.
Наибольшее число корреляционных связей состояния различных
звеньев иммунитета выявлено с серосодержащими аминокислотами,
особенно цистеином и метионином. С их относительным содержанием
оказались связаны не только клеточный и гуморальный иммунитет, но
и активация лимфоцитов. Авторы делают вывод об однонаправленном
влиянии данной функциональной группы аминокислот на состояние
иммунного ответа, особенно в связи с тем, что обе аминокислоты обла-
дают выраженным антиоксидантным действием, участвуют в синтезе
нуклеиновых кислот, коллагена и других белков (Вологжаниным Д А.
и др., 2005).
Установлено влияние лизина на формирование гуморального им-
мунного ответа (Долгинпев М.Е., 2007), а также его стимулирующее
влияние на фагоцитарную активность нейтрофилов и интенсивность
фагоцитоза (Farriol М. a. oth., 1998).
В значительной степени регуляция иммунитета определяется со-
держанием (до 90% от общего количества) серотонина и ei о предше-
ственника триптофана в клетках кишечника (Урываев Ю.В., 1995). То
же относится и к глутатиону, являющемуся важнейшим компонентом
антиоксидантной системы ЖКТ (Мазо В.К., 1998).
Таким образом, анализ качественного состава аминокислот, оказы-
вающих наибольшее влияние на звенья иммунитета и его отдельные
параметры, показал, что среди них присутствуют практически все ами-
нокислоты, которые в настоящее время принято считать иммунонутри-
ентами (Вологжанин Д.А. и др., 2005).
В последние годы внимание научного сообщества привлечено к
клиническим проявлениям вируса иммунодефицита человека ВИЧ,
относящемуся к семейству ретровирусов. Этот вирус способен со
временем уменьшать количество Т-лимфоцитов, приводя к развитию
синдрома приобретенного иммунодефицитного состояния (СПИД).
Изменение обмена аминокислот в ранней стадии инфицирования ВИЧ
свидетельствует об увеличении энергетического расхода. В раннем пе-
риоде ВИЧ-инфекцирования выявлены наибольшие изменения со сто-
роны лейцина (Rakotoambinina В. a. oth., 1996) На поздних стадиях
ВИЧ-инфекцирования изменения аминокислотного обмена характе-
341
ризуют выраженные проявления вторичных заболеваний, как инфек-
ционных, гак и онкологических, возникающих вследствие снижения
иммунитета.
Таким образом, азотистый обмен, особенно обмен им му неактив-
ных аминокислот, имеет важное значение для становления иммунного
статуса, а, следовательно, и для саногенеза организма человека.
11.11. Метаболизм аминокислот при алкоголизме и наркомании
В современном понимании алкоголизм - это хроническое само-
отравление алкоголем, влекущее за собой катар ЖКТ, глубокие пора-
жения печени, почек и других органов, в особенности мозга, что вы-
зывает поражение центральной и периферической нервной системы,
деградацию личности, психические заболевания.
Все результаты научных исследований ясно свидетельствуют о ге-
нетической природе не только алкоголизма, но и наркомании и дру-
гих химических зависимостей (Пятницкая И.Н., 1994; Билибин Д.П.,
Дворников В.Е., 1991). К тому же было установлено, что предрасполо-
женность к этим заболеваниям можно выявить ещё в раннем детстве
(Анохина И.П., 1993).
Биологическую причину возникновения этих заболеваний связыва-
ют с серотонином. Если обмен серотонина нарушен, то изменяется ба-
ланс серотонина и дофамина, страдают важнейшие психические функ-
ции. I [редшественником серотонина, как известно, является триптофан,
в обмене которого участвует триптофаноксигеназа. Клонирование гена
триптофаноксигеназы позволило установить его адрес, а позже метод
анализа связей показал, что ген триптофаноксигеназы одновременно
является геном, отвечающим за возникновение алкоголизма. Таким об-
разом, его мутация оказалась связана с целым веером тяжелых пове-
денческих отклонений, в том числе с наркоманией и алкоголизмом.
В.Н Лакуста (1991) исследовал спектр аминокислот крови больных
хроническим алкоголизмом и выявил характерные нарушения баланса
аминокислот, в частности, увеличение уровней фенилаланина и сум-
марного содержания ароматических аминокислот, а также снижение
уровня гриптофана. Сопоставление концентраций свободных амино-
кислот с разветвленной цепью с выраженностью и характером эмоцио-
нальных расстройств алкоголиков позволило автору выдвинуть гипо-
тезу о роли этих аминокислот в патогенетических механизмах дисфо-
рии. Формируется замкнутая патологическая цепь: манифестация дис-
фории —* повышенный расход энергии —► утилизация аминокислот с
342
разветвленной цепью —> активация протеолиза в эмоциогенных зонах
и ci руктурах мозга, регулирующих общий тонус организма —> наруше-
ние функциональной активности этих структур мозга —> манифестация
дисфории. Автор показал также, что сниженный уровень триптофана и
повышенное содержание в крови фенилаланина, как прекурсоров кате-
холаминов, взаимосвязаны с психическими проявлениями раннего по-
стинтоксикационного периода и играют важную роль в формировании
эмоциональных расстройств.
Установлено, что развивающаяся гепатомегалия при хроническом
поступлении алкоголя является результатом не столько жировой ин-
фильтрации, сколько нарушения азотистого обмена. Ацетальдегид ак-
тивно взаимодействует с сульфгидрильными и аминными группами,
модифицируя, таким образом, белки, регуляторные пептиды и амино-
кислоты. Модифицированные белки крови обладают цитотоксически-
ми и могут обладать антигенными свойствами. При этом влияние эта-
нола и ацетальдегида на белковый обмен не ограничивается прямым
взаимодействием с белковыми молекуламщ но затрагивает процессы
трансляции, а также сборку белковых макромолекул. Активность про-
текания этих процессов во многом зависит от сохранения аминокис-
лотного баланса в клетках (Моисеев В.С., 1990). Этанол и ацетальдегид
способны изменять транспорт аминокислот через клеточные мембра-
ны, вмешиваться в реакции трансаминирования, непосредственно свя-
зываться с аминокислотами, индуцируя, таким образом, возникновение
аминокислотного дисбаланса (Островский С.Ю., 1982; Островский
Ю.М., Островский С.Ю., 1995). Выраженный дисбаланс аминокислот
в тканях печени характеризуется снижением концентраций треонина,
лизина, пролина, оксипролина, и незаменимых аминокислот (Смирнов
В.Ю. и др., 2007).
Алкогольная интоксикация вызывает ряд нарушений метаболизма
серосодержащих аминокислот, цикла мочевинообразования, а также
аромат ических аминокислот. Все три группы исследованных соедине-
ний обладают способностью нормализовать уровни треонина, глицина
и фенилаланина в печени (Нефедов Л.И., 1992).
Выделяют (Шейбак В.М., 1998) несколько основных причин, ве-
дущих к дисаминоацидемии при хронической алкогольной интоксика-
ции:
1) снижение захвата циркулирующих в крови аминокислот пече-
нью и другими тканями;
2) усиление протеолиза во внепеченочных тканях;
343
3) нарушение процессов синтеза белка.
Увеличение аАМК в плазме крови является тестом на хроническое
потребление алкоголя (Shaw S., Lieber Ch., 1982).
Развитие алкогольного цирроза печени способствует понижению
содержания в плазме крови уровней лейцина, изолейцина и валина при
одновременно повышенном содержании ароматических аминокислот,
метионина, пролина и орнитина (Жадкевич и др., 1989). Кроме того,
некоторые заменимые аминокислоты - тирозин и цистеин - становятся
относительно незаменимыми вследствие торможения их образования
в пораженной печени из предшественников - фенилаланина и метио-
нина. Нарушение метаболизма ароматических аминокислот в печени
приводит к повышению их концентрации в плазме. Дисбаланс между
концентрациями аминокислот с разветвленной цепью и ароматически-
ми аминокислотами в печени приобретает особое значение, поскольку
эти аминокислоты имеют общую транспортную систему через ГЭБ,
о чем было написано выше. Изменения концентрации фенилаланина,
тирозина, триптофана и гистидина приводят к падению уровня нора-
дреналина и дофамина и увеличению содержания серотонина и фени-
лэтиламинов (тиронина, октапамина, фенилэтаноламина), что хорошо
коррелирует с выраженностью печеночной энцефалопатии (Лукомская
М.И. и др., 1989; Моисеев В.С., 1990).
Сравнительный анализ роли нейромедиаторных аминокислот в па-
тогенезе алкогольного делирия был проведен на основе сравнительно-
го исследования аминокислотного профиля здоровых мужчин, алкого-
ликов на второй стадии алкоголизма и больных с алкогольным абсти-
нентным синдромом (Алиев З.Н., 2000). Уровень нейромедиаторных
аминокислот в периферической крови исследовали методом И. Гианс-
ка (1978). Определяли тормозящие аминокислоты - уАМК и глицин и
возбуждающие - аспарагиновую и глутаминовую. У больных алкого-
лизмом по сравнению со здоровыми лицами наблюдалось повышен-
ное содержание уАМК. глицина и сниженное - глутаминовой и аспа-
рагиновой кислот. С другой стороны, доказано, что этанол проявляет
выраженное стимулирующее действие на активность глутаминазы и
глутаматдекарбоксилазы, снижая содержание глутамина и глутамата в
крови (Гевондян К.А. и др.. 2004). Авторы предполагают, что это связа-
но с усилением утилизации глутамина иммунными клетками.
У больных алкогольной абстиненцией и белой горячкой по срав-
нению со здоровыми людьми выявлено снижение уровня тормозящих
и повышение возбуждающих аминокислот. Следует лишь отметить.
344
что в этой группе больных при делирии нарушение уровня медиатор-
ных аминокислот было более выраженным. Таким образом, некоторые
симптомы делирия могут быть связаны с нейротоксическим действием
возбуждающих нейромедиаторных аминокислот и гипоактивностью
аминокислот тормозящих (Lucas HR,, Newhouse IB, J 957; Olney J W.
19? 1; Herron C.E. a.oth., 1985). Известно также, что снижение функ-
циональной активности уАМК-сргической системы значительно повы-
шает активность дофаминергической системы, которой отводится в на-
стоящее время основная роль в развитии алкоюльного делирия (Ано-
хин И.П., 1993). Иначе говоря, существуют механизмы алкогольной
зависимости, связанные с биогенными аминами и нейропептидами,
которые активно участвуют в формировании алкогольной зависимости
(SchuckitM., 1994).
7'аким образом, в настоящее время основными предрасполагающи-
ми факторами наркотизации называют нарушения обмена серотонина,
дофамина и глутаминовой кислоты (Хальчицкий С.Е., 2008). Одним из
проявлений синдрома отмены этанола считают снижение содержания
аминокислот с разветвленной цепью и повышение концентрации ала-
нина (Разводовский Ю.Е. и др., 2006).
Обобщая данные литературы, можно заключить, что нейромедиа-
торные аминокислоты могут играть значительную роль в патогенезе
алкогольной абстиненции и белой горячки. С учетом сказанного, па-
тогенетически обоснованную терапию алкогольного делирия целесоо-
бразно проводить (Островский Ю.М., Островский С.Ю.,1995, Алиев
3 Н , 2000) в следующих направлениях:
1) применение блокаторов возбуждающих нейромедиаторных ами-
нокислот: магний-пиридоксин и ламотриджин - ламиктал;
2) повышение уровня тормозящих аминокислот путем блокады
фермента, инактивирующего уАМК - назначение вальпроата натрия, в
том числе внутривенно;
3) использование блокаторов кальциевых каналов — верапамил;
4) применение тормозящих нейромедиаторных аминокислот и их
аналогов: уАМК. глицин и их препараты.
В последнее время рекомендуется применение БАД «Аминовит»
(Цыганков Б.Д., Ющук Н Д., 2004).
Как известно, имеются существенные индивидуальные разли-
чия в проявлении действия наркотиков. Показана генетическая связь
между чувствительное! ыо к анальгетическоми и положительно-
подкрепляющему действию опиатов. Кроме генетических (Ьакторов,
345
важную роль в формировании чувствительности к действию наркоти-
ков играют воздействия внешней среды (Судаков С.К. 1997; Демидова
ТВ, 2000). Формирование болезненного пристрастия к опиатам сопро-
вождается необратимыми сдвигами в обмене основных нейроактивных
аминокислот в ткани головного мозга.
Хроническая морфиновая интоксикация, через 1 час после послед-
ней инъекции, характеризуется достоверным и значительным возрас-
танием уровней уАМК (на 168%) и аланина (на 69%) и активацией
ферментов катаболизма уАМК. Через 7 суток после отмены морфина
уровни глутамата, аспартата, а также глутамина, аланина в коре боль-
ших полушарий возрастают более чем в 2 раза, а уАМК снижается,
что указывает на общее угнетение процессов ее синтеза из глутами-
новой кислоты (Винницкая А Г. и др., 2001). В то же время в мозжечке
снижено содержание глутамина, аспарагина, но повышено - глицина
и уАМК. По мере увеличения длительности воздержания от морфина
в таламической области отмечается угнетение активности ферментов
катаболизма уАМК (Винницкая А.Г. и др., 2007). При морфиновой
интоксикации изменен и фонд свободных аминокислот тканей мозга
(Курбат М.Н.. 2006).
У больных опийной наркоманией отмечено усиление серотонино-
вой нейрорецепции (Демидова Г.В., 2000). В то же время снижение ак-
тивности дофаминовых рецепторов отмечается в почках. Автор отме-
чает, что наркотики, седативные средства, этанол индуцируют актив-
ность глутамиламинотрансферазы печени, Ее повышенное содержа-
ние в плазме крови является чувствительным тестом для диагностики
алкогольно-токсических заболеваний печени. Эти данные позволяют
предположить нарушения обмена глутамата и глутамина, а т акже трип-
тофана.
У лиц, употребляющих опиоиды, повышено содержание аланина,
гистидина, глутамата, лизина, пролина, валина в моче (Песков С.А..
Огудов А.С., 2008). Авторы делают вывод о том аминоацидурия яв-
ляется маркером эндотоксикоза, провоцирующего нарушение функций
почек и других детоксикационных систем.
Все изложенное свидетельствует о вероятных глубоких изменени-
ях азотистого обмена в организме хронических алкоголиков и нарко-
манов.
346
12. АМИНОКИСЛОТНЫЙ ОБМЕН ПРИ
ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ СОСТОЯНИЯХ
Обмен веществ представляет собой достаточно подвижную и гиб-
кую, но строго упорядоченную систему биохимических реакций, под-
вергающихся изменениям под влиянием действия на организм чрезвы-
чайных факторов внешней и внутренней среды.
Результаты многолетних комплексных исследований механизмов
стресса, проведенных академиком Ф И. Фурдусм (1972-2005) и его шко-
лой по выяснению механизмов развития стресса, показали, что. хотя его
симптоматика весьма однообразна, патогенез различен и в значительной
степени определяется характером чрезвычайного воздействия и функ-
циональным состоянием различных систем организма. Это позволило
ему создать принципиально новую классификацию стресса на основе
этиопатогенеза. В частности, различается стресс: I) эмоциональный,
обусловленный влиянием главным образом психических факторов;
2) социальный, вызванный нарушением взаимоотношений между ин-
дивидуумами; 3) гипокинезии; 4) беременности; 5) лекарственный; 6)
вызванный действием инфекции; 7) вызванный транспортировкой; 8)
гипоксический; 9) болевой; 10) обусловленный действием космических
факторов; 11) пищевой; 12) температурный; 13) световой; 14) шумо-
вой; 15) обонятельный; 16) вызванный патологическими изменениями
в различных структурах нервной системы; 17) вызванный нарушения-
ми функций эндокринных органов; 18) обусловленный нарушениями
деятельности сердечно-сосудистой системы, пищеварительного тракта
и других органов. (Фурдуй Ф.И., 1983; Хайдарлиу С.Х., 1989; Фурдуй
Ф.И., 1994; Фурдуй Ф И , Павапюк 11.П.. 1999).
На животных были исследованы механизмы развития стрессов при
температурных воздействиях, иммобилизации, плавании, гипоксии и
др. Выявлено, что при их возникновении триггерная роль принадле-
жи! холинергической системе головного мозга. Первоначальная ак-
тивация холинергической системы - это неспецифическая реакция, а
дальнейшая активация симпатоадреналовой системы - специфическая,
адаптивная реакция. При остром действии стресс-факторов изменения
деятельности ! ипоталамо-гипофизарно-кортикоадреналовой системы
характеризуются сначала активацией се компонентов, сменяющейся их
торможением. Далее имеез место некоординированная перестройка их
функций. При этом проявления адаптивных возможностей организма
зависят и от щитовидной железы, степень участия которой определяст-
347
ся природой, характером и интенсивностью действия стресс-фактора.
При остром действии стресс-факторов происходят резкие изменения
спектра аминокислот уже в первые секунды стрессового воздействия
(Фурдуй Ф.И., 1983; Хайдарлиу С.Х. и др., 1984).
К снижению продукции тиролиберина и, следовательно, к угнете-
нию тиреоидной активности во время стресса приводит повышенный
синтез АКТГ, стимулированный выделением кортилиберина из ядер
гипоталамуса (Чупринова С.И., Алешин А.Б., 1984).
Когда физиологическая реакция приобретает характер стрессор-
ной, к числу наиболее ранних признаков этого относятся изменения
системы крови (Горизонтов П.Д, 1989), показатели которой приоб-
ретают существенную значимость для диагностирования стрессов
(Федоров Б.М,, 1991). В силу этого концентрация свободных ами-
нокислот и их производных в физиологических жидкостях и тканях
объективно отражает состояние метаболического баланса (Нефедов
Л.И., 1992).
Nevoia А. (2007) провела сравнительный анализ изменений спектра
крови крыс в условиях стресса различной интенсивности. Щадящее
стрессирование отразилось в основном на содержании аминокислот
в эритроцитах. В условиях щадящего стресса изменения метаболизма
свободных аминокислот имеют функциональный характер, и в отсут-
ствие стрессорного фактора их фонд нормализуется < Medelli J. a.oth.,
2003).
В условиях «хронического чрезмерного стресса» (Nevoia А., 2007)
повышенному содержанию кетогенных аминокислот в плазме сопут-
ствовало более значительное повышение содержания гликогенных
аминокислот. У Зх-недельных и 24-месячных крыс в этих условиях
увеличение содержания аминокислот в плазме было выражено значи-
тельнее по сравнению с более старыми животными и сопровождалось
пониженным содержанием аминокислот в эритроцитах. Аналогичные
изменения пула свободных аминокислот крови в условиях хроническо-
го стресса установлены и другими авторами (Pitkanen Н. a.oth., 2002).
Полученные данные позволили предположить существование связи
между повышением уровня свободных аминокислот и деструктивно-
дистрофическими процессами в печени, снижением синтеза белка ге-
патоцитами и нарушением деятельности ферментных систем амино-
кислот при длительных стрессах (Западнюк В И. и др., 1982; Кобылян
ский Л.Н , 1978).
348
12.1. Влияние различных экстремальных факторов
на аминокислотный обмен
Количественные сдвиги содержания свободных аминокислот, явля-
ясь частым спутником различных патологических процессов, играют
большую роль в патогенезе многих из них. Увеличение количества той
или иной аминокислоты при экстремальных состояниях, требует бы-
строй перестройки обмена белков для адаптации организма к новым
условиям.
Одним из экстремальных факторов, отрицательно действующих на
организм, может быть механическая травма, част о сопровождающая-
ся развитием травматического шока (Кобылянский Л.Н., 1978; Волог-
жанин Д.А. и др., 2005). Ряд работ посвящен изучению общего белка и
белковых фракций сыворот ки крови, и лишь немногие — изменению со-
держания отдельных аминокислот при шоке. Следует отметить очень
обстоятельную монографию Л.Н Кобылянского (19^8), в которой про-
слеживается динамика содержания свободных аминокислот в крови и
тканях организма при травмах. Автор показал, что изменения амино-
кислотного состава органов и тканей при травматическом шоке носят
фазовый характер. По данным Довганского А П. (1971) в эректильной
фазе шока сумма свободных аминокислот крови, тканей печени, почек,
надпочечников, головного мозга, скелетной мышцы уменьшается, а в
миокарде- увеличивается. Торпидный шок в основном характеризует-
ся постепенным нарастанием количества свободных аминокислот пе-
чени, головного мозга, почек и сердечной мышцы, что свидетельствует
об усилении катаболических процессов в этих органах.
Снижение суммы свободных аминокислот в эректильной фазе шока
объясняется возможным использованием гликогенных аминокислот
для обеспечения энергетических нужд. Также наибольшее количество
коррелятивных взаимодействий обнаружено между концентрациями
незаменимых аминокислот и содержанием кортикостерона в тканях
жизненно важных органов крыс. По мере развития торпидной фазы эти
корреляции для т каней мозга, сердца и почек сохраняются.
Наблюдаемые сдвиги количественного содержания свободных
аминокислот при шоке происходят в результате изменения каталити-
ческой активности глутамин-аспарагиновой и глутамин-аланиновой
трансаминаз. В своей работе Кобылянский Л.Н. (1978) делает вывод,
что эффективная профилактика и терапия шока возможна только при
учете механизмов расстройств азотистого обмена.
Изменения аминокислотного обмена при механических травмах
349
имеют большое значение для развития последующих патологиче-
ских состояний и активно изучаются в последнее время. Так, имеют-
ся данные, что после механической травмы концентрации таурина и
глутамина в плазме крови достоверно снижаются (Boelens Р. a.oth.,
2003). Аминокислотами, оказывающими наибольшее влияние на со-
стояние иммунной системы при травме являются метионин, аргинин,
цистеин, валин и глутамин (Вологжанин Д.А. и др., 2005). Поданным
других авторов (Майстрснко В.Н., и др., 2007), у больных с различ-
ными травмами головного и спинного мозга повышается экскреция
гистидина, лейцина, глутаминовой кислоты. Одновременно отмечено
уменьшение содержания в моче глицина, acnapai ина, валина, т рипто-
фана, глутамина, орнитина, таурина, в ряде случаев изолейцина. Кон-
центрации метионина, аланина, аргинина чаще всего оставались в
пределах нормы.
При ожоговом шоке Довганским А.П. (1971) на крысах показано,
что наиболее характерным признаком изменений белкового обмена яв-
ляется значительное снижение содержания свободных аминокислот в
тканях организма, в то время как количество аминокислот сыворотки
крови в динамике ожогового шока не претерпевает значительных сдви-
гов, Однако, в более поздних исследованиях (Новопольцева В.М. и др.,
1992; Biollo G., Maggi S., 1993; Le Boucher J. a.oth., 1995; Федорова
И.В. и др., 2000) у таких больных выявлены изменения спектра амино-
кислот в физиологических жидкостях у таких больных.
Для выяснения роли надпочечников в изменениях аминокислотного
спектра мочи А.П.Довганским (1971) были поставлены эксперименты
на адреналэктомированных крысах, а также крысах с предварительным
введением активного АКТ 1. Адреналэктомия приводила к заметному
снижению содержания свободных аминокислот в моче обожженных
крыс. Автор отмечает, что расстройство i ипофизарной системы явля-
ется одним из факторов, приводящих к изменениям белкового обмена.
11ри геморрагическом шоке в печени людей значительно снижа-
ется уровень глутамата, глутамина, растет содержание аммиака (Ма-
лютин В.Э., 1993). В терминальной стадии геморрагического коллапса
Леонов А.Н. с сотр (1972) отмечали в плазме крови повышение содер-
жания лизина, аланина, глицина, триптофана и тирозина и снижение
количества цистина, гистидина, аргинина, пролина, треонина, лейци-
на. Авторы не зарегистрировали изменений в содержании метионина,
валина и фенилаланина.
При быстрой массивной кровопотере Г.Н.Бикметов (1972) устано-
350
вил, что содержание свободных аминокислот в крови не изменялось.
В то же время при медленной кровопотере в крови увеличивалось в
среднем на 33% содержание аргинина, орнитина, гистидина, аспара-
гиновой и глутаминовой кислот, серина, глицина, аланина, пролина,
тирозина, фенилаланина, лейцина, изолейцина, практически всех про-
теиногенных а.миноеислот
В.А.Оуату (1974) экспериментально выявил, что начальный период
кровопотери характеризуется увеличением суммы свободных амино-
кислоз в тканях печени. И в последующие периоды после кровопуска-
ния повышалась концентрация этих соединений в тканях мозга, мио-
карда, печени, почек и крови. Исключение составляли ткани надпочеч-
ников и скелетной мышцы, в которых метаболический фонд аминокис-
лот оказался ниже контрольных величин на протяжении всего опыта.
При шоковом процессе в ткани надпочечников собак уменьшалось со-
держание большинства аминокислот. Суммарное содержание свобод-
ных аминокислот снижалось во все периоды наблюдения, но наибо-
лее значительно - через 3 часа после травмы и в агональном периоде.
Спустя 5-10 минут после нанесения травмы большинство аминокислот
в тканях надпочечников не претерпевали выраженных изменений, за
исключением глицина и тирозина, содержание которых значительно
снижалось. Концентрация свободных аминокислот максимально из-
менялась через 3 часа после травмы. Автор подчеркивает снижение
уровней циклических и алифатических аминокислот на фоне разнона-
правленных сдвигов остальных групп аминокислот.
Ряд работ посвящен исследованию содержания свободных амино-
кислот в физиологических жидкостях и тканях у людей, перенесших
хирургические вмешательства. 1ак, Heindroft Н.А. (1993) выявил
снижение количества а-ам инокисл от плазмы и увеличение клиренса
глюконеогенных аминокислот в операционных условиях.
Стресс, вызванный эфирным наркозом, как показано Abraham I.
a. oth. (1998), вызывает в гиппокампе повышение концентрации глу-
таминовой кислоты и таурина через 30 минут, а концентрации аспа-
рагиновой кислоты во внеклеточной жидкости через 120 минут Эти
изменения уровней аминокислот, так же, как и отношение глутамат/
глутамин, коррелировали со стресс-индуцированным ростом концен-
трации в плазме кортикостерона. Это свидетельствует о том. что вы-
свобождение кортикостерона может быть ответственным за изменения
уровней этих аминокислот.
По данным Essen Р a.oth. (1992) концентрация глутамина и основ-
351
ных аминокислот в тканях скелетных мышц после полостной опера-
ции снижалась в первые 24 часа соответственно на 79% и 67%. После
больших хирургических вмешательств дефицит глутамина сохраняется
до 30 дней (Petersson Р.,1994). Суммарная концентрация незаменимых
аминокислот и аминокислот с разветвленной цепью через 12 часов по-
сле операции была снижена на 73% и 84%, а через 24 часа - увеличе-
на на 91% и 116% соответственно. Концентрация аланина в скелетной
мышце в первые сутки возрастает на 122%. В плазме концентрация
аланина также повышена и через 12 час после операции, а содержание
других аминокислот - снижено. Через 24 час после операции уровень
аминокислот плазмы нормализовался, за исключением фенилаланина,
который оставался повышенным (Essen Р. a.oth. 1992).
И во время операции на открытом сердце и в ранний постопераци-
онный период в плазме крови и эритроцитах уровень гликогенных ами-
нокислот был снижен, а кетогенных повышен. Также отмечалось зна-
чительное повышение коэффициента фенилаланин/тирозин (Scrascia
Е. a.oth., 1975). У больных, перенесших послеоперационную инфек-
цию (Soop М. a.oth., 1990; Jurgens R, 1982), в плазме крови концентра-
ция фенилаланина также была увеличена, а концентрации треонина,
лейцина, серина, глутаминовой кислоты, глицина, аргинина, гистиди-
на - снижены. В мышцах же концентрация аргинина снижена, глута-
мина и метионина не изменена.
У пациентов, перенесших серьезные хирургические вмешатель-
ства, необходимо учитывать дооперационный статус гомоцистеина и
фолиевой кислоты. У больных с высоким содержанием гомоцистеи-
на и низким фолиевой кислоты высока вероятность послеоперацион-
ных осложнений, особенно при применении анестезии с закисью азо-
та (Myles Р. a.oth., 2006), а также в связи с тем, что гомоцистеинемии
является одним из факторов, вызывающих изменения свертывающей
системы крови (Лапина И.А., 2007).
Сравнительный анализ образцов мочи здоровых людей и нейро-
хирургических больных выявил достоверные различия в содержании
аминокислот (Майстренко В.Н. и др., 2007), на основе чего предложен
метод экспресс-диагностики состояния нейрохирургических больных
по концентрации свободных аминокислот.
Таким образом, можно сделать вывод, что при всех видах хирурги-
ческого вмешательства и в постоперационный период определяющей
аминокислотой, концентрация которой всегда оставалась повышенной,
был фенилаланин.
452
При сепсисе имеет место высокий уровень окисления белков. По-
тери белка могут достигать 30-50 г/сутки. Основную энер] иго мышеч-
ная ткань получает в результате распада гликогенных аминокислот,
которые используются печенью для процессов неоглюкогенеза. Дис-
функция ЦНС при сепсисе выражается в угнетении сознания, вплоть
до глубокой комы. Возникающая септическая энцефалопатия имеет
признаки метаболических расстройств, присущих печеночной энцефа-
лопатии. Ароматические аминокислоты, которые в норме подвергают-
ся катаболизму в печени, накапливаются при сепсисе, в то время как
концентрация в крови других аминокислот, в частности с разветвлен-
ными боковыми цепями, снижается, поскольку они используются как
источники энергии. Указанные аминокислоты в норме препятствуют
прохождению ароматических аминокислот через IЭБ. Однако умень-
шение их содержания в крови при сепсисе позволяет ароматическим
аминокислотам его преодолевать. В процессе метаболизма ароматиче-
ских аминокислот в клетках мозга образуются ложные нейромедиато-
ры, ответственные за клинический синдром септической энцефалопа-
тии (Асымбекова Г.У и др., 2002).
Содержание большинства аминокислот в печени при сепсисе уве-
личивается: цистеина на 79,3%; треонина на 45,3%; аспарагина и аспар-
таз а на 46,3%; серина на 46,5%. В других тканях содержание всех ами-
нокислот снижается за исключением цистеина, концентрация которого
и здесь возрастает на 6-10% (Breuille D. a. oth., 2006). Полагают, что
цистеин играет при сепсисе особую роль, так как лимитирует в этом
процессе синтез пептидов и белков. Полноценный рацион с добавками
треонина, серина, аспарагина и аспарагиновой кислоты минимизирует
потерю массы тела у животных при сепсисе.
Азотистый обмен при критических состояниях основательно,
хотя и с использованием устаревших методик, освещен в монографии
Репина И.С., (1961) В более поздних исследованиях Martens Е с соав-
торами (1082) и Каррадо Манни (1982) продемонстрировали динамику
содержания аминокислот в плазме после успешной реанимации и под-
черкнули значение определения состава аминокислот при коматозных
состояниях.
У больных с сепсисом в критическом состоянии отмечено возрас-
тание концентрации ароматических и серосодержащих аминокислот.
Содержание глицина возрастало, а аланина - снижалось, также сни-
жался уровень глутамина, глутамата и аргинина. Однако суммарное
содержание свободных аминокислот не было изменено (Martinez М
GiraldezJ., 1993).
353
Одним из сигнальных предвестников смерти у старых людей
предложено (Casiglia Е., Spolaore Р..1993) считать содержание в кро-
ви мочевины. Метаболизм глутамина в головном мозге и печени крыс
при терминальных состояниях также изменен (Малютин В.Е.,1993,
2002). В мозге людей, умерших после длительной, тяжелой болезни,
отмечалось значительное увеличение концентрации фенилаланина,
лизина, лейцина и, в особенности, триптофана. Эти параметры, как
утверждают авторы (Репу7 Е. a.oth., 1982), являются маркерами для
распознавания нормального и патологического состояния ткани моз-
га на секции.
Предполагают, что при травмах тканевой распад является реакцией
приспособления, сводящейся к высвобождению аминокислот, необхо-
димых для восстановления поврежденных участков тканей. С позиций
целесообразности распад лабильного белка, наблюдаемый при травмах,
обеспечивает процессы снабжения энергией, аминокислотами, что рас-
сматривается как древняя реакция, направленная на независимость от
питания, поскольку раненое животное по необходимости ограничено в
добыче пищи (Тепперман Дж., Тенперман X., 1989).
Смысл метаболического ответа на травму и сепсис раскрыт в работе
Кгешпапп К.. Wolf М . (2000). Для системной воспалительной реакции
характерны быстрая потеря мышечной массы, инсулин-резистснтная
гипергликемия и выраженный гиперметаболизм. Цель метаболической
адаптации при генерализованном воспалении - это обеспечение ами-
нокислотами усиленного белкового синтеза, для удовлетворения угле-
водных запросов глюкозависимых тканей, а также для поддержания
достаточного энергетического уровня в условиях гиперметаболизма.
Одним из ведущих метаболических нарушений после воздействия
ионизирующего излучения являются изменения обмена аминокислот.
Л ем не менее, крайне мало работ освещают особенности обмена ами-
нокислот в организме при различного рода облучениях.
Вопросам радиационной биохимии посвящена монография Штеф-
фера К. (1972). В обменных процессах в облученном организме суще-
ственную роль играет снижение всасывания аминокислот стенками
тонкой кишки, а также повышенное выделение азота с мочой в бли-
жайшие дни после лучевого поражения (до 10 раз по сравнению с нор-
мой). Автор отмечает, что при облучении в больших дозах экспери-
ментальных животных имеет место увеличение содержания тирозина
в крови, мочевины в моче, экскреции аминокислот, что указывает на
усиление тканевого распада.
354
В опытах на белых крысах показано (Ролевич И.В., 2001), что одно-
кратное у-облучение крыс в дозе 4 гр вызывает выраженный дисбаланс
содержания большинства аминокислот в крови в сторону увеличения
их концентрации.
Таким образом, полученные автором данные свидетельствуют о
выраженных нарушениях под влиянием ионизирующей радиации ме-
таболизма аминокислот. Изменения, как правило, касаются таких не-
заменимых аминокислот, как гистидин, изолейцин, фенилаланин и
лизин. При этом в большей мерс страдает образование циклических
аминокислот - гистидина, тирозина, фенилаланина.
Ряд работ был посвящен изменению азотистого обмена у постра-
давших в результате аварии на ЧАЭС. Выявлены изменения этих ком-
понентов плазмы крови у детей различных возрастных групп, подверг-
шихся длительному облучению дозой малой мощности (Балева Л.С.,
Сипягина А.Е., 1993).
Володина Т.Т. и др. (2001) изучали отдаленные последствия в со-
держании свободных аминокислот сыворотки крови у ликвидаторов
через 8 лет после аварии. Обнаружено, что суммарное содержание сво-
бодных аминокислот в сыворотке крови ликвидаторов в 93% случаев
снижено на 28% и только в 7% случаев наблюдается повышение на
54%. Изменено содержание отдельных аминокислот: орнитин повы-
шен в 78% случаев, а аспарагиновая кислота — в 100% случаев. Со-
держание цистеина и метионина, наоборот, снижено в 100% случаев.
Сравнительное изучение пула свободных аминокислот больных лей-
козом показало значительное сходство с изменениями у ликвидаторов.
Так. орнитин в сыворотке крови при этой патологии повышен в 60%
случаев, аспарагиновая и глутаминовая кислоты - у 80% исследован-
ных. I (истеин снижен у 90%, метионин - у 70%. Полученные резуль-
таты могут быть полезны при разработке диагностических признаков
проявления лейкоза у ликвидаторов.
Как выяснилось, таурин обладает радиопротекторными свойства-
ми. Так, описано его положительное влияние на картину перифери-
ческой крови при радиационном воздействии на организм (Нефедов
Л И., 1999) Многочисленными экспериментальными исследованиями
продемонстрировано, что в ранние сроки (первые 5-6 часов) после воз-
действия ионизирующей радиации экскреция таурина с мочой ) крыс
возрастает почти в 10 раз. Его противолучевое действие проявляется
в резистентности форменных элементов крови к действию радиации,
355
что увеличивает выживаемость облученных животных. Таурин спо-
собствует также пострадиационному восстановлению пострадавших,
нормализуя энергетический, углеводный, белковый и гормональный
обмены веществ. Указанные свойства этой аминокислоты убедительно
обоснованы Е.И. Ярцевым и соавторами (1975).
Получены сведения, что хроническое воздействие электромаг-
нитного поля сетевой частоты влияет на распределение свободных
аминокислот в коре больших полушарий, вызывая значительные раз-
личия в концентрациях между контролем и экспериментом (Какабидзе
М.П. и др., 2001).
Физиологический механизм голодания достаточно полно раскры г
в монографии Мак-Мюррея У. (1980) и Теппермана Дж., Теппермана
X. (1989). При голодании у человека экскреция азота, как показателя
распада белка, очень высока на ранних стадиях голодания, но затем
постепенно уменьшается. Снижение содержания глюкозы в крови при-
водит к снижению секреции инсулина и повышению секреции глюка-
гона поджелудочной железой, а также к стимуляции гликогенолиза в
печени. В условиях голодания в организме имеет место активация глю-
конеогенеза: снижение количества гликогенных аминокислот и увели-
чение кетогенных (Нефедов Л.И. и др., 1990).
Через 24 часа запасы гликогена в печени в основном истощаются.
Далее, длительная секреция глюкагона вызывает активацию гормон-
чувствительной липазы, благодаря чему освобождается больше жир-
ных кислот, окисляемых в печени. Гормоны (АКТГ, катехоламины и
др.), освобождаемые в результате развития стрессовой ситуации голо-
да, способствуют активации липазы жировой ткани; мобилизация об-
разующихся жирных кислот из жировых депо обеспечивает энергией
периферические органы. Триалглицериды жировой ткани могут обе-
спечивать организм молекулами А ГФ в течение нескольких недель. По
мере приспособления организма к длительному голоданию в первые
недели резко возрастает количество кетоновых тел. образуемых пече-
нью в связи с преобладанием окисления жирных кислот и недостатка
метаболитов для обеспечения цикла лимонной кислот ы.
Во время голодания минимизировано или отсутствует всасывание
аминокислот в ЖКТ, и источником аминокислот, используемых для
длительного поддержания уровня глюкозы в крови при голодании, слу-
жат белки других тканей организма, особенно мышц, на долю которых
приходится около 50% общей массы тела. Начинается мобилизация
тканевых белков и их использование в качестве источников энергии.
356
Сначала мобилизуются лабильные белки ЖКТ и пищеварительные
ферменты поджелудочной железы. Затем начинается распад белков
внутренних органов (печени и селезенки), затем функциональных бел-
ков мышц и в последнюю очередь белков нервной системы. Катаболизм
аминокислот, стимулируемый усиленной экскрецией глюкокорз икон-
дов и сниженной секрецией инсулина, служит непосредственным ис-
точником АТФ для периферических тканей и обеспечивает поступле-
ние углерода для образования глюкозы в печени и почках. Показано
(Теппсрман Дж., Гепперман X., 1989), что скелетные мышцы отдают
в кровь смесь аминокислот, отличающуюся по составу от гидролизата
мышечного белка тем, что в них преобладают аланин и глутамин.
Аланин служит главным стимулятором секреции важнейшего ак-
тиватора глюконеогенеза — глюкагона. Другой связанный с глюконео-
генезом гормон кортизол обеспечивает высокую чувствительность
а-клеток панкреатиса к стимулирующему действию аланина. Аланин
синтезируется в мышцах из других аминокислот, отдающих свои ами-
ногруппы пирувату, который образуется главным образом из мышеч-
ного гликогена, а не из глюкозы, потребление которой из крови в усло-
виях голодания ограничено. Далее он поступает в печень, где служит
предпочтительным субстратом глюконеогенеза.
Hankard R. a.oth. (199") показали важнейшую роль глутамина как
предшественника глюкозы при голодании у людей. Обычно 4-5% глю-
козы образуется в результате окисления глутамина, остальные 95%
процесса глюконеогенеза осуществляются другими путями. С увели-
чением срока голодания доля глюкозы, образовавшейся за счет глута-
мина, растет до 16% всей продукции глюкозы. Глутамин захватывается
почками и желудочно-кишечным трактом. В почках из глутамина об-
разуется аммиак, причем при голодании этот процесс идет с высокой
скоростью. Считают (Тепперман Дж., Тепперман X., 1989), что это
адаптивная реакция, так как при голодании идет усиленная экскреция
кетокислот, а большая доступность аммиака для экскреции приводит к
меньшим потерям натрия с мочой.
Нефедов Л.И. (1990) достаточно подробно изучил динамику изме-
нений азотистого обмена при длительном голодании. В этих условиях
фонд свободных аминокислот печени крыс характеризуется уникаль-
ными сдви1 ами: в течение первых 2-х суток - превышение на 30% гли-
когенных над кетогенными аминокислотами. В группе гликогенных
аминокислот на фоне резкого снижения аспарагиновой кислоты коли-
чественно доминирует аланин, это связывают с использованием окса-
357
лоацетата в глюконеогенезе. Нарастает уровень ацетил-КоА в крови.
Повышается таурин при снижении цистеина и метионина, что указыва-
ет на доминирование тауринового пути катаболизма над пируватным.
К 4-м суткам уменьшается на 35% масса печени со снижением таких
гликогенных аминокислот, как аспартат, серин, глутамат, цистеин, и
повышением таких кегогенных, как лизин и лейцин. Продолжает на-
растать уровень глицина из-за распада гликогена и снижения синтеза
нуклеотидов. 11а 6-е сутки содержание аланина вновь резко увеличива-
ется за счет глюкозо-аланинового шунта вместе с кстогенными амино-
кислотами на фоне обеднения других гликогенных аминокислот. Па-
раллельно повышено содержание орнитина. К 10-м суткам снижаются
гликогенные аланин и серин. Таурин сохраняется стабильным, возмож-
но, за счет распада эндогенного "резеРвУаРа глутатиона или слабого
использования цистеина, так как к этому сроку снижается синтез Ко А.
Отношение гликогенные/кепюгеиные аминокислоты после повышения
на 2-е сутки, к 10-м суткам стабилизируется и равно 5,0.
Особенности фонда аминокислот в крови у животных различных
возрастных групп при голодании показаны в работе Nevoia А (2007). У
крыс разного возраста в 1 -с сутки голодания суммарное содержание ами-
нокислот снижалось только в эритроцитах. Позже на 2-е сутки и в плаз-
ме, и в эритроцитах отмечалось выраженное повышение концентрации
незаменимых аминокислот, в то время как уровень заменимых амино-
кислот в плазме снижен. Автор отмечает, что изменения в аминограммах
крови у молодых крыс обнаруживаются после 24-х часового голодания,
а у взрослых и старых животных - лишь после 48 часов голода.
При 5-суточном голодании концентрация метил гистидина в плазме
и моче отражает распад мышечных белков и их восстановление. По-
этому Nagasawa Takashi a.oth. (1993) рекомендуют использовать этот
показатель как индекс протеолиза в мышцах при различных физиоло-
гических состояниях.
Метаболизм аминокислот в кишечнике и печени при голодании так-
же значительно изменен (de Blaauw J. a.oth., 1997). Так. уровень мем-
бранного транспорта фенилаланина и тирозина в кишечнике прогрес-
сивно нарастает во всех направлениях как во время кратковременного,
так и долговременного голодания. В печени уровень транспорта фени-
лаланина из ткани при кратковременном голодании не изменен, а при
длительном голодании выявлена тенденция к увеличению поступления
фенилаланин в клетки ткани. Транспорт же тирозина увеличен в обоих
направлениях и при кратковременном, и при длительном голодании.
358
11ри высокобелковой диете избыточное содержание белка в рацио-
не - в 1,5-2,0 раза выше нормы вызывает резкую азотемию до 43,9 мг%
остаточного азота сыворотки. Критической для таких изменений обме-
на является величина в 164 г, когда возникает перенапряжение функции
печени. Белковая пища или смесь аминокислот стимулируют секрецию
как инсулина, так и глюкагона, что оправдано, так как секреция только
инсулина могла бы вызвать гипогликемию, а одновременный выброс
глюкагона компенсирует эффект инсулина, стимулируя гликогенолиз
и глюконеогенез. При приеме смешанной пищи глюкоза ингибирует
секрецию глюкагона и предотвращает его выброс под действием ами-
нокислот (Теппсрман Дж., Тепперман X., 1989).
Что касается содержания отдельных аминокислот в крови и моче,
то в литературе имеются разноречивые данные. Hambraeus L. a.oth.
(1997) показывает, что повышение содержания белков в суточном ра-
ционе людей с 1,0 до 2.5 г/кг в условиях энергетического баланса уве-
личивает содержание в плазме метионина, тирозина и аминокислот с
разветвленной цепью, в то время как содержание большинства осталь-
ных аминокислот снижается. В работах Brand Н. a.oth. (1997) речь идет
о других аминокислот ах: увеличение в плазме и моче содержания ала-
нина, аргинина, аспарагиновой кислоты, глицина, треонина, валина, а
также отмечается значительная корреляция между уровнем концентра-
ции свободных аминокислот в венозной крови и моче. В слюне также
выявлено повышениея концентрации треонина.
Особый метаболический статус организма характерен в условиях
применения парентерального питания. Вне зависимости от типа вво-
димых смесей от мечается анемизация со снижением гемоглобина и ко-
личества эритроцитов, повышается уровень общих липидов, кальция и
фосфора (Вретлинд А., Суджян А , 1990).
Внутривенное введение полипептидов в виде белковых гидроли-
затов сопровождается резким снижением содержания аргинина и по-
вышением мочевины в плазме крови, в отличие от естественного пути
поступления пиши (Луфт В М., Хорошилов И.Е., 1999, Сатганов А.И.,
Серегин Г.И., 2005). Это объясняется неспособностью организма сразу
утилизировать вводимые пептиды-полуфабрикаты, метаболизация ко-
торых вызывает дополнительную нагрузку на систему обезвреживания
аммиака. Введение белковых гидролизатов усиливает ацидотическое
состояние. Кетопластические аминокислоты увеличиваются: лейцин -
в 3.8 раза: тирозин в 4,7 раза; фенилаланин - в 3,6 раза; изолейцин - в
359
1,2 раза. Именно эти кислоты сдвигают соотношение оксалоацетат.
ацетил КоА в сторону увеличения ацетил КоЛ с ацидотическим сдви-
гом. Концентрация гликогенных аминокислот также увеличивается:
аланин - в 1,9 раза; серин - в 1,8 раза; треонин - в 3,0 раза, аспарагино-
вая кислота - в 2,4 раза; гистидин - в 4,5 раза; глутаминовая кислота - в
1,8 раза. У молодых животных рост гликогенных аминокислот выше,
чем у старых.
В целом же можно заключить, что потребности человека в воспол-
нении аминокислотного состава определяются интенсивностью выве-
дения метаболитов аминокислот в процессе азотистого обмена (Fuller
М., Garlic Р., 1995).
Еще в 1982 г. были выявлены (Фурдуй Ф.И. и др., 1982) особен-
ности спектра свободных аминокислот в печени, щитовидной железе,
надпочечниках, тимусе и плазме крови крыс при действии высоких и
низких температур. При тепловом воздействии (38 С) через 0,5; 1 и 6
часов авторы выявили во всех изученных органах и плазме уменьше-
ние содержания аминокислот в среднем в 2-3 раза. Так, концентрация
изолейцина составила в плазме 0,99; 0,6 и 0,6 мг% по сравнению с 1,3
мг% у интактных животных. В печени эти величины составили соот-
ветственно 2,8; 2,3 и 3,6 по сравнению с 4,5 мг% в контроле; в щито-
видной железе - 3,0; 4,0 и 4,1 мг% по сравнению с 6,2 мг%; с надпо-
чечниках - 0,6; 1 г8_ 1,8 мг% по сравнению с 2,5 мг%; в тимусе - 5,4; 6,5
6,2 мг% по сравнению с 12,3 мг% в контроле. Снижение концентрации
свободных аминокислот в органах происходи! в основном за счет не-
заменимых аминокислот и, видимо, является следствием возрастания
синтеза белков (Фурдуй Ф.И. и др., 1982).
Позже Курбанов Х.К., (1990) в своей работе показал, что при ги-
пертермии увеличен уровень всех свободных аминокислот в крови, а
также значительно изменено содержание аминов — Д< )ФА, адреналин,
норадреналин, серотонин, гистамин, образущиеся в организме из аро-
матических аминокислот и являющихся одним из основных звеньев
гомеостаза. Особое внимание в работе уделено i ирозину, который яв-
ляется единственным субстатом для осуществления меланиногенеза,
специализированного процесса, направленного на защиту7 организма оз
действия коротковолновой части солнечного спектра. Таким образом,
действие гипертермии и инсоляции в целом сопряжено с активацией
метаболизма тирозина. Реакции организма на действие этих факторов
во многом определяется обменом аминокислот.
При холодовом стрессе (-1 О С) в течение 24 и 96 часов после воздей-
360
ствии концентрация свободных аминокислот изменяется по-разному.
В исследованных тканях органов она может возрасти или оставаться
на уровне интактных животных (Фурдуй Ф.И. и др., 1982) Снижение
концентрации отдельных аминокислот наблюдалось только в плазме
крови и печени. Увеличение их уровня было в щитовидной железе и
тимусе в первые сутки действия холода, что свидетельствует; согласно
заключению авторов, о биологической важности этих органов в обе-
спечении холодовой адаптации. Это обусловлено усилением распада
белков, процессами превращений аминокислот, их перераспределени-
ем между тканями и органами.
В условиях гипотермии в различной степени активируются про-
цессы депонирования ацетильных групп дикарбоновых аминокислот и
нейромедиаторных аминокислот (Шейхова Р.11 и др.,1996). По мнению
Kuroshima A. a.oth. (1979) у крыс, акклиматизированных к холоду, кон-
центрации аминокислот с разветвленной цепью были достоверно по-
вышены в плазме крови. В то же время уровни этих аминокислот были
значительно понижены у адаптированных к жаре крыс.
Обмен аминокислот при гипоксии наиболее полно изложен в работе
al-Bekairi А. (1989). Это состояние вызывает значительное увеличение
уровня плазменного таурина и фосфосерина, в то время как остальные
аминокислоты, за исключением валина, цист ина, изолейцина, лейци-
на и ансерина, значимо снижались. В тканях мозга при гипоксии так-
же повышено содержание таурина, аспарагиновой кислоты, валина и
лейцина, хотя концентрации других аминокислот не были изменены.
В своих исследованиях автор сочетал воздействие двух факторов - ги-
поксию и холодовой стресс. Он выявил, что холодовой стресс значи-
тельно увеличивал в плазме крови содержание таурина, аспарагина и
снижал уровни глутамина, глицина, аланина, метионина и i истидина.
В тканях мозга в этих условиях повышаются концентрации таурина и
валина, в то время как уровни лейцина и фенилаланина значительно
снижены. Сочетанное применение комбинации гипоксический - холо-
довой стресс вызывало снижение уровней большинства аминокислот в
плазме крови, исключая фосфосерин, таурин и ансерин. В тканях моз-
га при этом наиболее значительно изменялись концентрации валина,
метионина, лейцина и аргинина. Автор делает вывод, что изменения
в тканях мозга при стрессах менее значительны; чем в плазме крови,
и, следовательно, мозг обладает большими адаптивными механизмами
противодействия стрессам, включая балансирование концентрациями
свободных аминокислот.
361
В литературе достаточно полно исследованы последствия огра-
ничения двигательной активности — гипокинезии, которая приводит
к значительным нарушениям в системе регуляции мозгового крово-
тока. I йпокинетический стресс является патогенетическим фактором
развития сердечно-сосудистых заболеваний, одним из механизмов
развития которых является интенсификация процессов липидной пе-
роксидации. В условиях ранней 15-суточной гипокинезии отмечается
интенсификация этих процессов (Манукян А.А., 2001), о чем свиде-
тельствует усиление образования продуктов распада липидов в плаз-
ме и мембранах эритроцитов, а также изменения активности анти-
оксидантных ферментов. Падение активности глутатион-рсдуктазы
приводит к нарушению процесса восстановления окисленного глу-
татиона, необходимого для нормального функционирования антиок-
сидантной системы, а также к окислительной модификации белков,
которые в дальнейшем служат субстратом для протеолитических
ферментов. Следствием является увеличение аминокислотного пула
плазмы крови.
С другой стороны, показано (Манукян А.А., 2001), что под дей-
ствием активно выделяющейся в этих условиях уАМК повышается
активность супероксиддисмутазы на 72,6%, что может стать одним из
патогенетических путей развития нарушений мозгового кровообраще-
ния. Автор предполагает, что назначение уАМК, обладающей антиок-
сидантной активностью, предотвратит патогенетические пути разви-
тия церебральных сосудистых дисциркуляций.
У животных при гипокинезии длительностью до 9 недель (Федоров
И,В., 1982) суммарное содержание аминокислот в тканях печени, по-
чек. сердца, скелетных мышц и мозга снижалось в среднем на 20%. В
ткани печени это уменьшение существенно для глутаминовой кислоты
и глицина; в почках-для глицина, глутамата и аспартата; в тканях серд-
ца - для глутамата, глицина, серина и аргинина; в скелетных мышцах -
для глутамата: в ткани мозга —для аланина и глицина. Характерно, что
в первые 3 недели гипокинезии во всех тканях выявлено достоверное
повышение содержание лейцина (Ушаков и др., 1987, 1985).
11о мере увеличения срока гипокинезии концентрации глутамата и
аспартата в печени значительно снижены, в то время как в миокарде
повышено содержание глутамата, аспартата и таурина (Акопян В П и
др., 2007).
Серия работ Попова И.Е и Лацкевича А.А. (1982-1984) посвяще-
362
на влиянию космических полетов различной продолжительности (21,
48, 185, 211 суток), сопровождающихся развитием гипокинезии, на со-
держание свободных аминокислот в крови космонавтов. В этих усло-
виях происходят дифференцированные изменения в аминокислотном
обмене, выраженность которых зависит от времени воздействия. При
30-су точной гипокинезии суммарное содержание аминокислот в крови
снижается от 1,5 до 9,0 мг%. Понижение уровня аминокислот связано
с тем. что гипокинезия резко тормозит синтез белка. При 120-суточной
антиортостатической гипокинезии был обнаружен сдвиг аминокислот-
ного обмена в сторону его увеличения, которое прогрессирует к концу
гипокинезии (Власова Т.Ф. и др., 1985). Эти же авторы выявили гипе-
раланинемию в условиях длительной гипокинезии. Аланин принимает
активное участие в процессах трансаминирования и глюконеогенеза в
печени. В поздние сроки гипокинезии скорость образования аланина в
мышцах превышала скорость его поглощения печенью, что свидетель-
ствовало о снижении активности глюконеогенеза в печени (Ушаков и
др., 1978, 1985).
В процессе 2-х часовой иммобилизации значительно снижались
концентрации большинства исследованных аминокислот в плазме кро-
ви, в то время как в тканях мозгах концентрации триптофана, фенила-
ланина, валина, лейцина и изолейцина тирозина возрастали (Kennett G.
a.oth., 1986).
Характерным для 24-часовой иммобилизации является высокое
содержание в плазме крови незаменимых, кетогенных и медиаторных
аминокислот, таких как уАМК, аминокислот-участниц цикла мочеви-
ны и синтеза аммиака (Nevoia Е, 2007). По другим данным, наоборот,
наблюдается снижение уровня большинства аминокислоз на треть, за
исключением глутамата, глутамина и цистина (Грицук А.И. и др.,1995).
HNf мобилизационный стресс сопровождается снижением содержания
глутамата в гиппокампе (Sunanda S. a.oth., 2000). Srivastava R.K. a. oth.
(1995) на основании полученных ими результатов сделали вывод, что
при остром иммобили рационном стрессе возбуждающие аминокисло-
ты, в частности, аспартат, оказывают значительное влияние на регуля-
торные процессы гипоталамуса.
Согласно данным Milakofsky L a.oth. (1996). у старых крыс при 3-х
дневной иммобилизации изменения пула аминокислот в плазме кро-
ви выражены более значительно, в частности, концентрация аланина,
аспартата, метионина, фенилаланина и тирозина у старых крыс выше,
чем у молодых Для животных всех возрастов во время иммобилиза-
363
ции характерным оказалось увеличение уровней таурина, фосфоэтано-
ламина, аспартата, глутамата, аланина, цистина, тирозина, Р-аланина и
этаноламина, в то время как валина, триптофана и аргинина снижались
(Milakofsky L. a.oth., 1996). Концентрация большинства этих аминокис-
лот приходила в норму в течение 30 минут после окончания иммобили-
зации. однако, цистин, этаноламин и 0-аланин оставались существенно
повышенными, а валин, триптофан и аргинин — существенно снижен-
ными. Концентрация серина, изолейцина, лейцина и глутамина во время
иммобилизации не была значимо Изменена. Авторы делают вывод, что
полученные ими результаты позволяют использовать аминокислоты как
важные маркеры для патологий, связанных со стрессами.
Отмечаемые при гипокинезии усиление экскреции аминоазота с
мочой и отрицательный азотистый баланс также позволяют с опреде-
ленной вероятностью судить о потерях мышечной массы (Смирнов
К.В.,1990).
Совокупность изменений белкового обмена свидетельствует о пре-
обладании в обездвиженном организме распада над синтезом. Это
приводит к потере массы тела и отдельных органов, а в тканях - к за-
метному уменьшению доли функционально активных белков при неиз-
менном или даже повышенном содержании их в соединительной ткани
(Смирнов К.В., 1990), что неизбежно отражается на изменении спектра
свободных аминокислот.
При субмаксимальных физических нагрузках в организме также
развивается дисбаланс анаболических и катаболических процессов, с
преобладанием последних. Скорость синтеза белка восстанавливается
только через 48 часов после окончания нагрузки (Rennie М., Tipton D ,
2000).
При интенсивных спортивных нагрузках имеют место разнонаправ-
ленные изменения содержания в плазме ряда аминокислот: снижение
содержания а-аминокислот, увеличение содержания глицина, аланина
и эссенциальных аминокислот (Graham Т. a.oth., 1995). цистина, трео-
нина, тирозина (Medelli J. a.oth., 2003), лизина, гистамина и в целом
суммы аминокислот (vanHall a.oth., 1995). Хотя аминокислоты обеспе-
чивают небольшую долю энергозатрат при краткосрочных физических
нагрузках, при продолжительной мышечной работе эта доля возраста-
ет до 5-10% (Poortmans J., 1984).
В экспериментах на курах-несушках было выявлено, что принуди-
тельная физическая нагрузка вызывает снижение содержания в плаз-
ме крови треонина, глицина аланина, изолейнина, лизина, аргинина
(SopKOva D. a.oth., 1999).
364
Принудительная физическая нагрузка у крыс вызывала значитель-
ный подъем в плазме крови свободного триптофана (на 70%), но не
оказывала влияния на другие нейтральные аминокислоты, которые
конкурируют с триптофаном за транспорт через ГЭБ. Уровень трип-
тофана в мозге возрастал на 80%. Из других аминокислот на физиче-
скую нагрузку реагировал возрастанием уровня лизин, в то время как
концентрации глицина, аланина и уАМК снижались (Chauloff F. a.oth.,
1986).
Несомненно обмен аминокислот играет важную роль в метаболиз-
ме активной скелетной мышцы (Hood D., Terjung R, 1990. Wagenmakers
A J. a.oth., 1990). Основными аминокислотами, которые могут быть
метаболизированы скелетными мышцами, являются аланин, глутамат,
аспартаз и аминокислоты с разветвленной цепью - лейцин, изолейцин,
валин. В условиях физической нагрузки аминокислоты с разветвлен-
ной цепью являются основным источником продукции аминоазота в
скелетной мышце, так как в это время их окисление резко возраста-
ет. Большая часть эз их аминокислот является продуктом катаболизма
мышечных белков. Прием экзогенных аминокислот с разветвленной
цепью может предупредить или снизить катаболизм мышечного белка
при физической работе (Ильин И.А., 2004). В процессе осуществления
физической работы концентрация аспартата в мышце увеличивается,
в то время как плазменная концентрация аспартата низка (Bergstrom
a.oth., 1985). В мышечной ткани у спортсменов, по сравнению с нетре-
нированными людьми, содержание таурина, фенилаланина, глутамата
выше даже в состоянии покоя (Gi aham Т. a.oth., 1995).
При спортивных нагрузках в наибольшей степени изучен метабо-
лизм глутамина в мышцах и плазме крови. Его называют «антиката-
болической аминокислотой» (Newsholme Е., 1994). При перетрениро-
ванное™ его концентрация в крови не восстанавливается в течение 14
дней. Со снижением уровня глутамина связывают падение количества
лейкоцитов после интенсивных тренировок, вследствие чего у спор-
тсменов часто наблюдается угнетение иммуногенеза (Castell L., 1996).
Общее содержание свободных аминокислот у спортсменов-
пловцов, по сравнению с нетренированными юношами, как в плазме
крови, зак и в эритроцитах, снижено: в плазме за счет незаменимых,
а в эритроцитах - как за счет незаменимых, так и заменимых (Гарае-
ва О.И., 2009). При стрессе, вызванном субмаксимальной физической
нагргзкой, согласно характеру изменения содержания свободных ами-
нокислот в крови пловцов, автор выделила 3 специфические группы:
365
I группа — у которой содержание свободных аминокислот понижается
как в эритроцитах, так и в плазме; II группа - содержание свободных
аминокислот понижается в эритроцитах и повышается в плазме; III
группа - концентрация свободных аминокислот ни в эритроцитах, ни
в плазме не претерпевает существенных изменений. «Стресс соревно-
ваний», обусловленный сочетанным действием субмаксимальных фи-
зических и эмоциональных нагрузок, вызывает уменьшение экскреции
свободных аминокислот и конечных продуктов азотистого обмена у
пловцов II и 1 группы. У III группы, хотя имеется тенденция к увели-
чению экскреции отдельных аминокислот, их суммарное содержание
не претерпевает существенных изменений. Модификация содержания
свободных аминокислот при стрессе, вызванном как субмаксимальной
физической нагрузкой, так и соревнованиями, в эритроцитах носит
в основном однонаправленный характер, а в плазме - разнонаправ-
ленный. Увеличение содержания цистеиновой кислоты в плазме и ее
снижения в эритроцитах, а также окисленного глутатиона в эритроци-
тах при стрессе, вызванном физической нагрузкой было одинаково во
всех трех группах. Эти показатели могут служить маркерами развития
стрессорной реакции. Уменьшение концентрации глутамина, увеличе-
ние пролина и цистеиновой кислоты в плазме, а также окисленного
глутатиона в эритроцитах при эмоциональном стрессе, обусловленном
соревнованием могут быть предложены в качестве маркеров эмоцио-
нального компонента стресса соревнования. Специфические измене-
ния аминокислотного состава крови разных групп спортсменов после
физической нагрузки, выявленные в данном исследовании, могут быть
обусловлены их определенным метаболическим типом (Гараева О.И.,
2009).
Эмоциональный стресс вызывает достоверное увеличение содер-
жания гистидина и аспарагина в плазме (Кузнецов А.П. и др», 1992).
При тренировках на выносливость параллельно усилению ката-
болических процессов увеличивается экскреция общего аминоазота,
1-мети л гистидина и 3-метилгистидина (Elia М., 1981; Гараева О.И»,
2009).
Уровень конечных продуктов азотистого обмена при значительных
физических нагрузках также изменен. Так, при длительных субмакси-
мальных нагрузках в мышцах и плазме накапливается аммиак (Graham
Т„ MacLean D., 1992, 1995). Аммиак, выделяющийся в кровь при мы-
шечной нагрузке, образуется при отщеплении иона аммония от аде-
нозилмонофосфата в процессе ресинтеза АТФ [Katz A. a.oth., 1986).
366
Любой барьер на пути этого ресинтеза ведет к гипераммониемии, кото-
рая служит признаком нарушения метаболизма в мышце (Ильин И.А.,
2004). Увеличение в определенных пределах концентрации ионов ам-
миака имеет адаптационный характер, так как, во-первых, способству-
ет блокированию С-концов полипептидных цепей, защищая белковые
молекулы (Кричевская А.А. и др., 1983); во-вторых, более высокое со-
держание аммиака в плазме крови (Ring S. a.oth., 1999) препятствует
развитию ацидоза и сохранению щелочного резерва (Ьерезов Т.Т., Ко-
ровкин Б.Ф., 1998).
Концентрация мочевины в крови в настоящее время признана наи-
более простым, надежным и информативным показателем баланса
белкового обмена при физических нагрузках и широко применяется в
спортивной практике (Хмелева C.I I. и др., 1997; Чуприна Л.С. и др.,
1993; Усик С.В., 1976).
Различия происходящих при физической нагрузке метаболических
процессов и (или) степень их выраженности зависит от видовых осо-
бенностей, типа активного мышечного волокна и его пищевою статуса
(Ильин И.А., 2004).
На основе последних исследований ст ановится ясным, что различ-
ные по природе стрессоры увеличивают в плазме крови содержание
гомоцистеина, что, вероятно, является неспецифическим проявлением
реакции организма (Титов В Н., 2008).
/2.2. Роль некоторых аминокислот в реакциях адаптации
В последние годы исследователи выделяют некоторые аминокило-
ты. которые играют особую роль в адаптационных реакциях на экстре-
мальные воздействия внешней среды. К таким соединениям относят
уАМК. аргинин, орнитин, глутамин, таурин, тирозин, глутатион, мо-
чевина.
Метаболизм тирозина обеспечивает синтез широкого спею ра ме-
таболитов, многие из которых являются гормонами и медиаторами и
занимают особое место в нейро-гуморальной регуляции функций opi а-
низма. Они имеют важное значение в формировании неспецифической
реакции организма на действие чрезвычайных факторов. В связи с этим
уровень накопления тирозина в тканях вызывает своеобразное состоя-
ние «стресса» в тканях, в ответ на которое увеличивается активность
тирозинаминотрансферазы. Тирозинаминотрансфераза обеспечивает
поддержание оптимального уровня тирозина в тканя к и осуществляет
регуляцию обмена этой аминокислоты. Адаптивная индукция тирози-
наминотрансферазы связана с активацией синтеза катехоламинов из
367
тирозина в ответ на экстремальный фактор. В связи с этим авторы на-
зывают тирозин своеобразным зеркалом реакции организма на стресс
(Расс И.Т.,1978, Курбанов Х.К., 1990).
В последнее время участником стресс-лимитирующей системы
организма, которая призвана оптимизировать стрессорный ответ на
центральном и периферическом уровнях, называют уАМК, как и опио-
идные пептиды. Эта аминокислота способна тормозить действие ней-
ронов головного и спинного мозга. Поддерживать длительное повы-
шение секреции нейронами уАМК способен прогестерон путем экс-
прессии числа рецепторов на плазматической мембране клеток (Титов
В.Н., 2008).
Показано (Boelens Р. a.oth., 2003), что концентрация в плазме кро-
ви таурина^ «уникальной» аминокислоты с антиоксидантным и осмо-
литическими свойствами, снижается при хирургических операциях,
травмах, сепсисе и в критических состояниях, что, вероятно, связано
с его протективным биологическим действием (Нефедов Л.И., 1992;
Нефедов Л.И. и др., 1998). При недостаточности таурина в условиях
стресса in vivo в исследованных авторами биологических объектах от-
четливо прослеживается аминокислотный дисбаланс, который может
свидетельствовать о нарушении процессов промежуточного обмена
аминокислот, в первую очередь серосодержащих, и связанных с ними
реакциями утилизации их углеродных скелетов - гликолиз, глюконео-
генез, цикл трикарбоновых кислот, а также транспорта этих соедине-
ний.
Глутамин и аргинин прямо называют стрессовыми аминокисло-
тами (Салтанов А.И.; Серегин Г.И., 2005). После длительного голо-
дания, интенсивных физических нагрузок, после хирургических вме-
шательств, ожогов, инфекций, панкреатита и при других критических
состояниях, вызывающих состояния гиперкатаболизма и гиперметабо-
лизма, нарушается баланс между продукцией и потреблением глута-
мина. Внутримышечная концентрация глутамина снижается в 2 раза и
более^ независимо от проведения стандартной ну гриционной терапии
(Hammarqvist Е, 1990). Снижение уровня свободного глутамина мышц
на 20-50% от нормального, может считаться типичной чертой наруше-
ния их функциональной активности. Степень и длительность дефи-
цита глутамина зависит от тяжести заболевания (Kapadia C.R., 1985).
Так как глутамин является важным регулятором синтеза белка, суще-
ствует отчетливая корреляция между уровнем глутамина и синтезом
белка при стрессе. При критическом состоянии большие количества
368
глутамина поступают из мышц и легких для обеспечения повышенной
потребности кишечника, иммунных клеток и почек, этим объясняется
выраженное снижение концентрации свободного глутамина в мышцах
(Ложкин С.Н. и др., 2003).
В условиях воздействия на организм экстремальных факторов ар-
гинин проявляет защитные свойства. Адаптогенное дейстис аргинина
было изучено в экспериментах при воздействии на животных повы-
шенного давления кислорода или низкой температуры (Кричевская
А.А. и др., 1978; Арутюнян Л.С. и др., 1980; Гершенович З.С., Кри-
чевская А.А., 1960; Шугалей В.С., 1979; Милютина Н.П. и др., 990).
Введение аргинина вызывает антистрессовый эффект уже через 1 час
- содержание мочевины в тканях увеличивается в 2-4 раза, а в печени
и мозге повышается активность аргиназы. В тканях аргинин оказывает
регуляторное влияние на активность глутаматдекарбоксилазы и глута-
миназы (Кричевская А. V и др., 1982).
Отмечается зависимость между направленностью аминокислот-
ного и белкового обмена и интенсивностью синтеза мочевины, на-
коплением ее в тканях и экскрецией. При действии многих факторов
на организм - голодании, аллоксановом диабете, лучевом пораже-
нии, физической нагрузке, при выходе из гипертермии, кратковре-
менном действии низких температур, черепномозговой травме - в
тканях обнаружено повышение концентрации мочевины (Усик С.В .,
1976; Bunatian Н., 1971; Beattie D., 1978). Известно, что главный путь
синтеза мочевины связан с реакцией, катализируемой аргиназой, в
результате которой происходит гидролиз аргинина на мочевину и
орнитин (Давтян МА., 1968). Участие системы аргинин-аргиназа-
мочевина в формировании адаптационно-приспособительных реак-
ций связано с тем положением, которое она занимает в общих путях
метаболизма белков и аминокислот. Эта система в определенной
степени является связующим звеном процессов анаболизма и кат а-
болизма белков (Кричевская А А и др., 1983). Анализ полученных
результатов позволяет предположить, что увеличение концентрации
мочевины в этих условиях можно рассматривать как благоприят-
ный фактор, ограничивающий или уменьшающий метаболические
последствия мембранных нарушений, которые сопровождают экс-
тремальные состояния и способствуют выживанию организма в экс-
тремальных условиях.
11епосредственным и производными аргинина и орнитина являют-
ся полиамины путресцин, спермин, спермидин, играющие важную
369
регуляторную роль в процессах, связанных с биосинтезом белков в
экстремальной ситуации и при различных патологиях. Кричевской
А А с сотрудниками (1983) было высказано мнение, что полиамины,
как и аргинин, могут найти применение в качестве соединений, нор-
мализующих метаболизм при действии на организм экстремальных
факторов среды. В настоящее время общепринято (Кричевская А.А.
и др., 1983), что мочевина, аргинин и полиамины являются природ-
ными адаптогенами, действие которых в экстремальных условиях су-
ществования организма направлено на поддержание гомеостаза через
влияние на ключевые реакции метаболизма и стабилизацию биологи-
ческих структур.
Неспецифичность стрессовой реакции проявляется в том, что вне
зависимости от природы стресс-фактора отмечается интенсифика-
ция процессов липидной пероксидации как в плазме крови, так и в
мембранах эритроцитов (Манукян А. А., 2001; Милютина Н.П. и др.,
1990). Активные формы кислорода вызывают окислительную моди-
фикацию белков, усиление которой, наряду с перекисным окислени-
ем липидов, играет важную роль в патогенезе ряда заболеваний (Ду-
бинина Е.Е., Шугал ей И.В., 1993). Серосодержащие аминокислоты,
в частности, цистеин и таурин, служат основным источником суль-
фгидрильных групп, которые разрушают активные формы кислорода
(Нефедов Л.И., 1992, Деньгин В.В., 2008). Из цистеина или ацетил-
цистсина, глутамата и глицина синтеризуется трипеп гид глутати-
он причем скорость этого процесса зависит именно от поступления
цистеина. Основная функция глутатиона - инактивировать активные
формы кислорода в реакции его восстановления, и при ее нарушении
развивается повреждающий клетку оксидантный стресс. Процессы
восстановленияt-^окисления глутатиона ферментативные, причем на
них оказывают влияние активные формы кислорода, многие токси-
ческие вещества, а также дефицит селена, необходимого для функ-
ционирования фермента глутатионпероксидазы. Глутатион назвают
маркером адаптационного резерва антиоксидантной системы (Анти-
пенко Е.А. и др., 2009).
Глутатион синтезируется в цитоплазме и для его переноса в ор-
ганеллы требуется переносчик и расходуется АТФ. Его переносчик -
N ацетилцистеин - проникает в митохондрии легче, поэтому его пре
имущее! ва наиболее ярко проявляются в клетках, где транспортные
системы работаю! с высокой нагрузкой и в первую очередь страдают
370
при патологических процессах, например в клетках канальцев ночек
(Деньгин В В., 2008).
Таким образом, при действии на организм стресс-факторов внеш-
ней среды, при экстремальных состояниях организма азотистый ме-
таболизм значительно изменяется. Лимитирусмость аминокислоты в
этих условиях определяется не только уровнем протеина, сбалансиро-
ванностью рационов по аминокислотному составу, усвояемостью ами-
нокислот организмом, но и природой, силой и продолжительностью
действия стресс-фактора (Фурдуй Ф.И. и др., 1982).
13. ПРОИЗВОДНЫЕ АМИНОКИСЛОТ
В последнее время внимание исследователей все больше привлека-
ет группа соединений, образующихся в процессе межуточного обмена
и являющихся производными аминокислот. Благодаря применению в
исследовательской работе новейших биохимических методик стало
возможным прослеживание промежуточных превращений аминокис-
лот в организме и определение качественного и количественного со-
става их производных
13.1. Простые производные
Фосфоэпшноламин, коламинофосфорная кислота, фосфоколамин,
С,НсО NP, является промежуточным азотистым соединением в синтезе
фосфолипидов, которые играют важную роль в структуре и функциях
клеточных мембран, активации мембранных и лизосомальных фермен-
тов, в проведении нервных импульсов, свертывании крови, иммуноло-
гических реакциях, процессах клеточной пролиферации и регенерации
тканей, в переносе электронов в цепи «дыхательных» ферментов. Осо-
бая роль фосфолипидам отводится в формировании липопротеидных
комплексов. Биосинтез фосфолипидов интенсивно происходит в пе-
чени, стенке кишечника, семенниках, яичниках, молочной железе и
других тканях, главным образом в эндоплазматической сети. Наибо-
лее распространенный фосфатид фосфатидилхолин синтезируется из
фосфатидилэтаноламина: этаноламин при участии соответствующей
киназы фосфорилируется с образованием фосфоэтаноламина, который
в последующих биохимических реакциях с участием Мп превращается
в фосфатидилхолин.
Гомосерин, а-амино-у-оксимасляная кислота, CHfNH JCOOH, важ-
ное промежуточное соединение в обмене незаменимых аминокислот
треонина, изолейцина и метионина. Углеродная цепь гомосерина об-
разуется у растений и микроорганизмов из аспартата в результате ре-
акций, которые отсутствуют в организме млекопитающих. У млекопи-
тающих при гидролитическом расщеплении цистатионина образуются
L-гомосерин и цистеин, так что суммарный процесс приводит к превра-
щению гомоцистеина в гомосерин и серина в цистеин. Эти же две реак-
ции участвуют в обратном процессе превращения цистеина из серина.
Гомосерин превращается в а-кетобутират при участии гомосериндеза-
миназы. Затем происходит превращение а-кетобутирата в пропионил-
СоА, которое осуществляется по обычному пути окислительного де-
карбоксилирования а-кетокислот (пирувата, а-кетоглутарата) с образо-
ванием ацил-СоА-производных.
372
Определение гомосерина используется в практической медицине
для оценки одной из функций печени - состояния метионинового об-
мена. В моче пациентов определяют содержание L-гомосерина. При
содержании его до 8 мкм/л состояние печени оценивают как нормаль-
ное, а при более высоких значениях - как нарушенное, причем тем бо-
лее выраженное, чем выше данный показатель. Он коррелирует с дру-
гими известными биохимическими показателями, характеризующими
состояние печени пациента, например, с индексом Фишера (Генинг
Л.В. и др., 1997). Анализ прост в исполнении и может быть поставлен
на поток при профилактическом осмотре населения и при контроле со-
стояния больных гепатитами.
Гомоцистеиновая кислота. 2-амино-4-сульфомасляная кислота,
CqH9O2N3, - промежуточный продукт обмена метионина, представляет
собой нейротоксин центрального действия и свой эксайтотоксичный
эффект выявляет путём стимуляции NMDA-рецептора.
При нарушении по той или иной причине внутриклеточного мета-
болизма гомоцистеина «лишний» гомоцистеин выводится из клетки во
внеклеточное пространство и далее в крозь, предотвращая тем самым
токсическое влияние гомоцистеина на клетку, но способствуя возник-
новению гипергомоцистеинемии и воздействию гомоцистеина на клет-
ки эндотелия. Гомоцистеиновая кислота, окисленная форма гомоцисте-
ина, биохимический предшественник фосфоаденозинфосфосульфа! а,
может вызывать нарушение структуры протеогликанов и избыточный
рост гладкомышечных клеток, обуславливая развитие атеросклероти-
ческих бляшек.
Изучено влияние гомоцистеиновой кислоты в диапазоне концен-
траций от 100 до 1000 мкм на осмотический и кислотный гемолиз
эритроцитов человека и животных и выявлено, что гомоцистеиновая
кислота увеличивает скорость осмотического и кислотного гемолиза.
Эффект зависит от уровня гомоцистеиновой кислоты в указанной об-
ласти концентраций.
Гомоцистеат провоцирует состояние окислительного стресса в
эритроцитах и снижает их гемолитическую устойчивость (Арзуманян
Е.С., 2008). Гомоцистеиновая кислота вызывает также окислительный
стресс лимфоцитов усиливая токсический эффект NMDA (Болдырев
А. А. и др.. 2007).
Кинуренин, а-аминофенациламиноуксусная кислота, C,nH|2O,N2
является промежуточным продуктом ферментативного распада трип-
373
тофана и биосинтеза никотиновой кислоты в организме человека.
Кинуренину принадлежит важная регулирующая роль в серотонинер-
гических механизмах (Рудзит В К, 1973, 1981). Кинурениновый путь
характерен в основном для превращений триптофана вне ЦНС и. глав-
ным образом, в печени. Вместе с тем, образующийся из триптофана в
печени кинуренин, весьма незначительно проникает через ГЭБ и не-
существенно влияет на ЦНС.
Кинуренин и ряд его производных присутствуют в хрусталике
человеческого глаза, где они выполняют функцию УФ-фильтров. С
участием триптофана и его метаболитов связывают такие различные
заболевания как катаракта и глаукома; урологические патологии; на-
рушения в работе ЦНС (болезнь Паркинсона и Альцгеймера), нейро-
дегенеративные заболевания, сопровождаемые потерей памяти. Дегра-
дация триптофана по кинурениновому пути имеет место у больных с
хронической почечной недостаточностью: увеличение уровня кинуре-
нина приводит к его дальнейшему превращению в соединения с нейро-
токсичными свойствами. Такой тип катаболизма триптофана домини-
рует и сопровождается увеличением концентрации его производных в
крови и в периферийных тканях прямо пропорционально глубине по-
чечного повреждения.
Уровень кинуренина в плазме здорового человека составляет 1,6 -
2,7 мкм/л, а в плазме гемодиализных больных, подвергающихся лече-
нию, его концентрация возрастает в 10 раз. Именно поэтому одной из
важных проблем является обнаружение и количественное определение
продуктов метаболизма триптофана, в первую очередь, кинуренина, в
биологических жидкостях.
Креатин. Р-мстилгуанидоуксусная кислота, метилгликоцианин,
С.Н О Nr Впервые описан в 1835 г. Синтезируется из аргинина, ме-
тионина и глицина в печени, поджелудочной железе и почках. На-
капливается в тканях в виде фосфокреатина (2/3 пула) и свободных
форм креатина (1/3 пула). Около 95% креатина послушает в скелетные
мышцы, остальные 5% обнаружены в сердце, мозге и яичках. Общее
содержание креатина в скелетных мышцах составляет 250-550мг%. В
норме уровень креатина в сердечных мышцах составляет 150-300 мг%;
в гладких мышцах 50-100 мг%; в ткани мозга 100-150 мг%; в почках,
поджелудочной железе - 10-40 мг%; в цельной крови 2-4 мг%, в плазме
крови 1-1.5 мг%. Ежедневная потребность человека в креатине состав-
ляет около 2 г, причем 1 г поступает с мясом, остальное количество
организм синтезируется самостоятельно.
374
Креатин выполняет регуляторную функцию во многих биохи-
мических процессах: стимулирует биосинтез белков: креатинкина-
зы, актина, миозина; активирует процесс дыхания и окислительного
фосфорилирования в митохондриях. Креатин играет главную роль в
энергопродукции и мышечных сокращениях. Сокращение мышц, ак-
тивный транспорт ионов в нервной ткани сопровождаются расщепле-
нием креатинфосфата и накоплением креатина при постоянном уровне
или небольших колебаниях концентрации АТФ. Креатин при фосфо-
рилировании превращается в креатинфосфат, из которого образуется
креатинин и неорганический фосфат. Процесс необратим. Креатин и
креатинфосфат являются важными азотистыми компонентами мышц,
участвующими в химических процессах, связанных с мышечным со-
кращением.
Сохранение креатина в организме обеспечивается обратным вса-
сыванием в почечных канальцах. У взрослых он псчти не экскретиру-
ется (в норме - приблизительно 1,6 мг%), однако, у детей перед насту-
плением половой зрелости и у беременных женщин при избыточном
употреблении мяса, рыбы, печени креатинурия - нормальное явление.
Однако, стойкое повышение экскреции креатина часто указывает на
гипотрофию мышечной i кани.
Содержание в продуктах; треска 3,0 г/кг, сельдь 6.5-10 г/кг, лосось
4,5 г/кг, тунец 4.0 г/кг, говядина 4,5 г/кг, свинина 5 г/кг, молоко 0,1 г/кг,
клюква 0,02 г/кг.
Креатинин, 1-метилгликоциамидин, C4H7N3, ангидрид креатина.
Креатинин является одним из конечных продуктов белкового обмена у
позвоночных. Нормальные величины концентрации креатинина в сы-
воротке крови у женщин 44-88 мкм/л, у мужчин 44-100 мкм/л (Мень-
шиков В В.., 1987). Концентрация креатинина в сыворотке крови здо-
ровых людей относительно постоянна, мало зависит от пола, возраста,
диеты. Эго связано с тем, что образование креатинина как конечного
продукта метаболизма креатина в мышцах относительно постоянно,
что является важным условием для исследования клиренса эндогенно-
го креатинина как меры клубочковой фильтрации. Креатинин сыворот-
ки крови является достоверным и клинически полезным параметром
состояния белково-энергетического питания, в том числе у больных на
поддерживающем диализе.
В суточной моче содержится 4,4-17.7 ммоль/сутки или 0,5-2 г сут-
ки креатинина (Меньшиков В В.3 1987). Количество выделяемого че-
ловеком в сутки креатинина составляет в среднем 0,6-2,0 г и зависит
375
от степени развития мускулатуры и содержания в ней креат инфосфа-
га. Эта величина относительно и мало зависит от питания, а также от
объема выделяемой мочи, что позволяет использовать креатинин как
точку отсчета для сопоставления с другими веществами, выделяемыми
с мочой. При нагрузке креатином в дозе 132 г его экскреция с мочой
составляет около 30% от принятого количества (тест толерантности к
креатину).
При заболеваниях мышечной системы имеет место нарушение об-
мена креатина и неполное превращение его в креатинин, поэтому ко-
личество креатинина в крови и моче уменьшается, а уровень креатина
в плазме, наоборот, повышается (более 1,6 мг%), возникают креатине-
мия и креатинурия (Тодоров Й., 1968).
Креатинин и 3-метилгистидин, экскретируемые с мочой называют
показателями катаболизма в мышечной ткани: креатинин является про-
дуктом распада высокоэнергетического креатинфосфата, а 3-метилги-
стидин - побочный продукт обмена белков в скелетных мышцах. Экс-
креция их пропорциональна имеющейся мышечной массе, однако на
эти маркеры значительно влияет степень мышечной активности, изме-
нения в диете и нарушение функции почек. Обычно определяется про-
центное отношение выделенного за 24 часа креатинина к уровню его
оптимальной экскреции. Концентрация креатинина в сыворотке крови
и в моче отражает мышечную массу и поэтому с возрастом снижается.
Отношение количества креатинина к весу тела называется креати-
ниновым коэффициентом. Обычно креатининовый коэффициент со-
ставляет: у мужчин 20-30. у женщин 10-25. Коэффициент креатинина
9.1 указывает на наличие в организме белково-энергетической недо-
статочности. что предлагается в качестве обоснования для оптимиза-
ции норм питания (Тухтаров Б.Э., 2008).
Показателем нормальной клубочковой фильтрации почек может
служить коэффициент соотношения спот мочевины/креатинин, кото-
рый в норме меньше 15.
Патологическая креатинурия обусловлена избыточным образова-
нием эндогенного креатина при повышенном распаде белков или на-
рушении его обмена: при заболеваниях мышечной системы, при ки-
шечной непроходимости, поражениях печени, нефрите, ревматоидном
артрите, сахарном диабете, гипертиреозе. Аддисоновой болезни, акро-
мегалии. синдроме Иценко-Кушинга, при сердечно-сосудистой недо-
статочности, а также при истощении, авитаминозе ЕиС, при лечении
глюкокортикоидными гормонами.
376
N-du.emiLi цистеин - модифицированная форма цистеина. Уча-
ствует в обмене веществ хрусталика глаза. Изменения, наблюдаемые
при катаракте, связаны отчасти с нарушением содержания этой амино-
кислоты. Способствует задержке развития катаракты и просветлению
хрусталика при начальных формах возрастной миопатической, луче-
вой и контузионной формы катаракты. Как антиоксидант, он защищает
печень от воздействия некоторых токсических веществ. Вносит суще-
ственный вклад в глутатионовый каскад, способствуя синтезу глута-
тиона в организме. Обмен и выработка ацетил цистеина и глутатиона
тесно связаны: прием ацетил цистеина повышает уровень глутатиона
в организме, чего нельзя достичь даже приемом добавок самого глута-
тиона (Atkuria К., 2007). Способность ацетил цистеина обезвреживать
некоторые химические вещества делает его эффективным детоксикан-
том. Ацетилцистеин широко применяется кардиологами в профилак-
тической и лечебной практике. Он снижает давление у гипертоников,
вызывая снижение тонуса кровеносных сосудов и улучшая кровоток.
Введение ацетил цистеина при развивающемся инфаркте миокарда по-
зволяет сохранить в целостности большую часть сердечной мышцы.
Показано, что N-ацетилцистеин предотвращает окисление липо-
протеинов низкой плотности, разрывает дисульфидные связи в моле-
куле липопротеина и тем самым расщепляет и инактивирует его Бо-
лее того, из всех пищевых веществ именно N-ацетилцистеин наиболее
активно способствует снижению уровня липопротеина, уменьшая его
почти на 70 % (Деньгин В.В., 2008).
13.2. Дипептиды
Стандартный анализ свободных аминокислот дает возможность
идентифицировать в физиологических жидкостях и тканях ряд дипеп-
тидов (Северин С.Е., 1992).
Дипептиды - органические вещества, состоящие из двух аминокис-
лот, соединённых пептидной связью (—СО—NH—). Они оптически
активны, образуют кристаллы характерной формы. Изоэлектрическая
точка, цветные реакции и другие свойства липептидов обусловлены
входящими в их состав аминокислотами Дипептиды — соединения,
промежуточные между полипептидами и аминокислотами, образуются
в процессе гидролиза белков.
Ди лепт иды, составленные из одних и тех же £-аминокислот, но r
разной последовательности, дают изомеры, например лейцил-аланин
и аланил-лейцин. Природные дипептиды, например, карнозин и ансе-
377
рин, обнаружены в тканях животных. Молекула дипептида может под-
вергаться гидролизу кислотами, щелочами или ферментами - дипепти-
дазами с образованием двух аминокислот.
Дипептидами гистидина с неизвестной физиологической функ-
цией являются карнозин и ансерин, найденные в мышце. Эти пеп-
тиды, а также 1-метилгистидин (производное ансерина) обнару-
жены в моче здоровых лиц, особенно после употребления в пищу
больших количеств мяса индейки или курицы. Гомокарнозин
(у-аминобутирилгистидин) является цереброспецифичным, посколь-
ку обнаружен только в спинномозговой жидкости. При заболеваниях,
выявление дипептидов гистидина в моче специфично и не зависит от
особенностей диеты.
Гистидинсодержащие дипептиды являются компонентами скелет-
ной мускулатуры. В некоторых случаях мышечные ткани содержат
только один дипептид, например, в мышцах лягушки встречается толь-
ко карнозин, а ансерин - единственный дипептид, обнаруживаемый в
мышцах форели. В то же время некоторые виды мышц не содержат ни
одного дипепгида, а в мышцах кролика присутст вуют как карнозин,
гак и анзерин. В мышцах миноги в дополнение к дипептидам находят
ощутимые количества их предшественников - Р-аланина и гистидина.
Дипептиды обнаруживаются не только в мышечных тканях, главным
образом в мозге. Там же найдены гомокарнозин, дипептид, образован-
ный из гистидина и уАМК, а также ацетилированные производные ди-
пептидов. Мышечные ткани беспозвоночных практически не содержат
дипептидов, однако большое количество гистидина и р-аланина нахо-
дится в мышечной и нервной тканях некоторых высокоорганизован-
ных моллюсков.
Возникновение дипептидов связано с определенным этапом эво-
люции, что можно продемонстрировать на примере онтогенетического
развития мышечной ткани различных животных. Так, для мышц уток и
цыплят показано, что карнозин появляется в период, непосредственно
предшествующий их вылуплению. Одновременно с этим уменьшает-
ся содержание в мышечной ткани глутатиона, гистидина и Р-аланина.
Ансерин появляется в мышцах на более поздних стадиях развития, что
совпадает с уменьшением количества карнозина. Функциональное зна-
чение этих изменений до настоящего времени неизвестно.
Существует несколько теорий, объясняющих биологическое дей-
ствие карнозина, ансерина и их производных (Северин С.Е., 1992).
Во-первых, эти соединения обладают высокой буферной ёмкостью и
378
их можно рассматривать как природные pH-буферы. Во-вторых, они
являются участниками важных метаболических превращений в тка-
нях. Наконец, в-третьик, они способны проявлять существенную анти-
оксидантную активность, предотвращая разрушение клеток и тканей
свободными радикалами. Рассмотрим их подробнее.
1. «Цитозольные буферы pH». Активная мышечная работа сопро-
вождается стимуляцией гликолиза и образованием молочной кислоты,
что должно приводить к понижению pH. Карнозин и в еще большей
степени ансерин выполняют существенную функцию стабилизации
внутриклеточного pH и подвижного переносчика протонов. Добавле-
ние карнозина к омывающему утомленную мышцу раствору приво-
дит к восстановлению мышечного сокращения. Более того, карнозин
увеличивает частоту миниатюрных потенциалов концевой пластинки.
Аккумуляция карнозина внутри мышц обнаруживается только после
периода активной мышечной работы.
2. «Участие в промежуточных метаболических путях». Гистидино-
вые дипептиды аккумулируют метаболически важные продукты, обра-
зующиеся в результате деградации нуклеиновых кислот и нуклеотид-
ных коферментов. Это особенно важно для мышц, так как участвующие
в гидролизе дипептидов специфические ферменты присутствуют не в
мышцах, а в других видах тканей, таких как печень и почки. Изучение
метаболизма карнозина в печени показало, что ответственный за его
гидролиз фермент карнозиназа расположен в цитоплазматической об-
ласти клеток. Активность этого фермента повышена в плазме крови
больны к с алкогольной хронической миопатией.
3. «Антиоксидантные свойства». Карнозин способен предотвра-
щать накопление окисленных продуктов, появляющихся в ходе пере-
кисного окисления липидов биологических мембран. И карнозин, и
ансерин усиливают эффект жирорастворимых антиоксидантов, таких,
например, как а-токоферол. Детальное исследование кинетики пере-
кисного окисления липидов на мембранах саркоплазматического ре-
тикулума показало, что способность карнозина ингибировать накопле-
ние продуктов перекисного окисления липидов определяется не только
взаимодействием дипептида со свободными радикалами, но также и с
первичными молекулярными продуктами перекисного окисления ли-
пидов. Позднее было подтверждено свойство карнозина и аналогич-
ных соединений предотвращать развитие перекисного окисления ли-
пидов. Таким образом, карнозин способен ингибировать перекисное
окисление, индуцированное и энзиматическим, и неэнзиматическим
379
путем, а также элиминировать продукты свободнорадикальных про-
цессов. Эти эффекты не являются тканеспецифическими и связаны со
стабилизацией мембран, сохранением и восстановлением структуры
мембран интактных клеток. Позднее было найдено, что карнозин об-
ладает супероксиддисмутазной активностью и является регулятором
активности липоксигеназы (Болдырев А.А., 2007).
Карнозин и ансерин являются эффективными хелатирующими
агентами для переходных металлов. Предполагается, что карнозин
может участвовать в реакциях, связанных с участием меди в обмене
веществ.
Еще одна возможная роль карнозина и ансерина заключается в их
действии как нейротрансмиттеров в обонятельных луковицах и как ре-
гуляторов некоторых ферментов (Кричевская А.А. и др., 1983).
Карнозин^ Р-аланил-Ь-гистидин. С\Н ОД - это дипептид, входя-
щий в состав скелетной мускулатуры животных. Карнозин имеет центр
связывания на альбумине, хотя не выявлено значение такой ассоциа-
ции. У животных его содержание богаче в мышечных тканях в местах
выхода нервных окончаний. Белые мышцы содержат больше карнози-
на, чем красные (Северин С.Е., 1992).
У человека его содержание составляет около 100 мг% на влажный
вес мышечной ткани, в сердечной и гладкой мышцах человека обна-
руживаются следовые количества карнозина. Эффект карнозина и его
производных на сократимость утомленных мышц является первым
примером их физиологической важности. Другие эффекты карнозина
заключаются в способности уменьшать артериальное давление, нор-
мализовать дыхание и индуцировать сон, снижать гиперактивность.
Карнозин обладает также адаптогенными свойствами. Эксперименты,
проведенные на крысах, показали, что введение карнозина (2-20 мг/кг
веса) действует как противовоспалительное и ант истрессорное сред-
ство. Было определено, что в дозах до 500 мг/кг веса карнозин и ансе-
рин не являются токсичными.
В специальной серии экспериментов был выявлен эффект карно-
зина при лечении глаз собак с выраженной сенильной катарактой, где
карнозин также способствовал уменьшению внутриглазного давления.
Эти эффект ы дают основание для использования карнозина в терапии
и профилактике глазных заболеваний (Рожкова Е.А. и др., 2007).
В последнее время показано, что карнозин защищает организм от
окислительного стресса, вызванного гипергомоцистеинемией (Махро
А В. и др., 2008). Введение карнозина (100 мг/кг ежедневно) в пищевой
380
рацион беременных крыс с гипергомоцистеинемией. сохраняет когни-
тивные способности потомства и предохраняет нейроны от окисли-
тельного стресса. Действие карнозина сопровождается восстановлени-
ем в мозге крыс активности супероксиддисмутазы, которая в условиях
гипергомоцистеинемии понижается. Карнозин называют эндогенным
физиологическим корректором активности антиоксидантной системы
организма.
В обзоре А. А. Болдырева (1999, 2007) суммированы результаты
изучения карнозина как корректора антиоксидантной системы орга-
низма в условиях развития окислительного стресса, вызванного воз-
действием повреждающих факторов - у-облучения, переохлаждения,
гипобарической гипоксии, ишемии мозга, действия нейротоксинов.
Охарактеризованы эффекты карнозина не только на уровне целого ор-
ганизма, но и в моделях in vitro с использованием ряда ферментных
систем. Результаты проведенных исследований выявили способность
карнозина защищать животных от окислительного стресса, основан-
ную на сочетании прямых антиоксидантных эффектов и модулирова-
нии активности ферментов, участвующих в контроле уровня активных
форм кислорода в тканях. Показано (Арзуманян С. и др., 2008), что
карнозин защищает эритроциты от окислительного стресса, вызывае-
мого и гомоцистеиновой кислотой.
Среди 29 пептидов из семейств карнозина, испытанных в качестве
потенциальных субстратов для терапевтических препаратов, наиболее
активным оказался Na-ацетилкарнозин, в частности, для офтальмоло-
гичсского применения - предотвращение и лечение катаракты, а з акже
для лечения язв желудка.
Ансерин. метил карнозин, Р-аланилметилгистидин, CI HrO.N —
природный дипептид, принимающий участие в мышечной деятель-
ности. Как и его гомолог карнозин, является составным компонентом
поперечнополосатых мышц. Содержание этих дипептидов здесь со-
ставляет несколько сотен мг% (Северин С.Е., 1972, 1992).
Синтез ансерина осуществляется метилированием карнозина, а
также синтезом из 1-метилгистидина и р-аланина. Содержание ансе-
рина в мышечной ткани варьирует в зависимости от типа мышц и вида
животного. Его уровень снижается при обездвиживании мышц и их
атрофии. При длительной инкубации in vitro ансерин сохраняет струк-
туру митохондрий скелетных мышц и обеспечивает сопряженность
окисления и фосфорилирования.
Ансерин гидролизуется специфическими ферментами паренхима-
381
тозных органов, а также под влиянием ферментов микроорганизмов на
1-метилгистидин и 3-мстилгистидин.
По данным Кричевской А.А. и др., (1983) карнозин и ансерин об-
наружены в мозге крысы, ансерин в мозге птиц и оба эти пептида при-
сутствуют в мозге крупного рогатого скота. У человека карнозин обна-
ружен в мышцах, в мозге, в СМЖ.
Особый интерес представляют дипептиды гомокарнозин и гомо-
анссрин, в состав которых входит уАМК, найденные в тканях мозга
(Кричевская А.А. и др., 1983).
Гомвкарнозин, С, Н О К присутствует в мозге млекопитающих,
амфибий и птиц. Распределен в отделах мозга неравномерно, причем
его содержание не зависит от концентрации уАМК и гистидина в этих
же отделах и определяется активностью синтезирующего фермента
гомокарнозин-карнозинсинтетазы. Кроме мозга, гомокарнозин присут-
ствует в печени (0,4-0,7 мкм/100 г ткани), СМЖ (0,1 мкмоль/100 мл), в
крови и моче.
Концентрация гомокарнозина резко увеличивается в СМЖ при
заболеваниях ЦНС различной этиологии: хорее Гентингтона, фенил-
пировиноградной олигофрении, спастической параплегии, гидроце-
фалии, эпилепсии, микроцефалии, лейкодистрофии (Бондаренко Т.И.,
Калинина Е.И., 1982; Perry N. a.oth., 1979).
I омокарнозин проникает через ГЭБ и подвергается в мозге даль-
нейшим превращениям. Из печени, почек, легких и матки выделена
гомокарнозиназа, расщепляющая гомокарнозин и другие пептиды, у
которых аминогруппа находится в Р- и у-положениях. Активаторами и
стабилизаторами реакции являются Со и Мп .
Гомоансершц у-аминобутирил-1-метилгистидин, был выделен из
тканей мозга млекопитающих. Предшественником его является 1-ме-
тилгистидин.
Физиологическая роль карнозина, ансерина и их гомологов пока
недостаточно ясна, однако известно, что обнаруживаются они в основ-
ном в возбудимых тканях. Гомокарнозин считают тормозным медиато-
ром и называют неактивной формой уАМК, Гомокарнозин, карнозин
и ансерин тормозят в мозге активность трансаминазы-уАМК и декар-
боксилазы глутаминовой кислоты в синаптосомах и митохондрия к. В
настоящее время преобладает взгляд, что эти имидазолсодержащие
пептиды являются метаболически активными в скелетной мускулатуре
(Кричевская А.А. и др., 1983).
Саркозин, метилам иноуксусная кислота, N-метилглицин,
382
CI I.NLICI 1,( ООИ, является метильным производным глицина. У жи-
вотных и человека образуется в процессе катаболизма холина через
стадии его окисления до бетаина и диметилглицина.
Саркозин служит в организме источником одноуглеродных фраг-
ментов в реакциях переметилирования, является одним из источников
глицина и серина у млекопитающих. Креатинин в присутствии креати-
ниназы и креатиназы гидролизуется до саркозина и мочевины. Сарко-
зин под действием саркозиноксидазы окисляется с образованием экви-
молярного количества перекиси водорода
Он обнаружен в тканях животных, растений и микроорганизмов.
Свободный саркозин входит в число азотистых экстрактивных веществ
мышечной ткани, а также является составной частью молекул некото-
рых антибиотиков, продуцируемых актиномицетами.
В норме у человека саркозин почти не выводится (0,2 ммоль/сутки)
вследствие почти полного метаболического превращения в организме.
У млекопитающих имеется локализованная в митохондриях саркозин-
дегидрогеназная (ферментная система, осуществляющая окислитель-
ное деметилирование с образованием метиламина и глиоксиловой кис-
лоты.
Нитро- и нитрозопроизводные саркозина обладают слабой онко-
генной активностью.
Гиперсаркозинемия и саркозинурия отмечаются при недостаточно-
сти в организме фолиевой кислоты.
Производное саркозина саркозил широко используется в биохимии
при выделении и разделении нуклеотидов.
Карнитин - органическая азотсодержащая кислота, находящаяся
в мышцах животных. Карнитин участвует в процессе окисления жир-
ных кислот. Его основная функция в организме - транспорт длинноце-
почечных жирных кислот, в процессе окисления которых выделяется
энергия, перенося их остатки через внутреннюю мембрану митохон-
дрий. Это один из основных источников энергии для мышечной ткани.
Карнитин увеличивает переработку жира в энергию и предотвращает
отложение жира в организме, прежде всего в сердце, печени, скелетной
мускула type. Таким образом, он снижает вероятность развития ослож-
нений сахарного диабета, связанных с нарушениями жирового обмена,
замедляет жировое перерождение печени при хроническом алкоголиз-
ме и риск возникновения заболеваний сердца.
Карниз ин обладает способностью снижать уровень триглицеридов
в крови, способствует снижению массы тепа и повышает силу мыши у
383
больных с нервно-мышечными заболеваниями. Считается, что некото-
рые варианты мышечных дистрофий связаны с дефицитом карнитина.
При таких заболеваниях люди должны получать большее количество
этого вещества, чем это положено по нормам. Карниз ин также усили-
вает антиоксидантное действие витаминов С и Е.
Он может синтезироваться в организме только в присутствии же-
леза, тиамина, пиридоксина, лизина и метионина. Синтез карнитина
осуществляется в присутствии также достаточного количества витами-
на С. Карнитин поступает в организм с пищей, прежде всего с мясом
и другими продуктами животного происхождения. Мужчинам вслед-
ствие большей мышечной массы требуется большее количество карни-
тина. чем женщинам. У вегетарианцев более вероятно возникновение
дефицита этого питательного вещества, в связи с тем, что карнитин
не встречается в белках растительного происхождения. Более того, ме-
тионин и лизин, аминокислоты, необходимые для синтеза карнитина,
также не содержатся в растительных продуктах в достаточных коли-
чествах. Для получения необходимого количества карнитина вегета-
рианцы должны принимать пищевые добавки или есть обогащенные
лизином продукты, такие как к> курузные хлопья. К возможным про-
явлениям недостаточности карнитина относятся нарушения сознания,
боли в сердце, слабость в мышцах, ожирение.
Большинство случаев дефицита карнитина связано с генетически
обусловленным дефектом в процессе его син геза.
13.3. Трипептиды
Глутатион, С, Н ,0 N S, у-глутамил-Ь-цистеинилглицин, трипеп-
тид, состоящий из глутаминовой кислоты, цистеина и глицина.
Глутатион широко распространен в растительном и животном
мире. На долю глутатиона приходится 90-95% всех небелковых тио-
ловых соединений. В сравнительно большом количестве он содержит-
ся в печени, мозге, почках и эритроцитах животных. Особенность его
строения состоит в том, что остаток глутамата в его молекуле образует
пептидную связь с цистеином за счет своей у, а не а-карбоксильной
группы, как это свойственно белкам.
Функциональная роль глутатиона велика и разнообразна:
- защита от активных форм кислорода;
- восстановление дисульфидных связей;
- влияние на активность многочисленных ферментов;
- поддержание оптимального состояния биомембран;
384
- реализация коферментных функций;
- участие в обмене эйкозаноидов;
- функционирование в качестве резерва цистеина;
- участие в биосинтезе нуклеиновых кислот;
- участие в метаболизме ксенобиотиков;
- повышение клеточной резистентности к токсикантам и другим
вредным воздействиям;
- стимуляция пролиферации клеток.
Как активный переносчик Н^он принимает участие в окислительно-
восстановительных реакциях и является активным донором SH-rpynn.
Глутатион способствует поддержанию определенного уровня содержа-
ния биологически активных сульфгидрильных групп в белках клетки.
Предполагается, что роль глутатиона заключается в зашите SH-rpynn
белков, поскольку он препятствует комплексообразованию SH-rpynn
с металлами. Вероятно, глутатион, который легко и обратимо окисля-
ется, принимает участие в тканевом дыхании и транспортировке кис-
лорода. Он активирует ряд протеолитических ферментов, например,
катепсина, а также гормоны. Циклический синтез и распад глутатиона
играет роль в образовании дипептидов глут аминовой кислоты и дру-
гих аминокислот для транспорта последних. Он является ключевым
фактором зашиты от эндогенных и экзогенных токсических веществ -
оксидов азота, серы и других компонентов табачного дыма, нейтрали-
зуя эти агенты за счет сульфгидрильной группы цистеина (Мазо В.К.,
1998; Казимирко В.К. и др., 2004).
Глутатион участвует в системе неспецифического транспорта ами-
нокислот, в частности, на мембранах клеток кишечника и почечных
канальцев. Его синтез, происходящий в печени и легких, определяется
доступностью цистеина, две другие аминокислот ы имеются в клетках
в достаточном количестве. Наконец, глутатион является также просте-
тической группой дегидрогиназы -3-фосфоглицериновой кислоты.
Интактный глутатион может всасываться в ЖКТ млекопитающих:
скорость его транспорта через стенку тонкой кишки доминирует над
его расщеплением (Vina G., 1990).
Главный орган синтеза глутатиона у млекопитающих - печень. Она
обеспечивает организм около 90% всего циркулирующего глутатиона.
При голодании уровень глутатиона в печени уменьшается примерно
в 2 раза и быстро увеличивается после еды. В печени обнаружены 2
пула глутатиона: лабильный, полностью обменивающийся за 2 часа и
стабильный - за 30 часов. Образование глутатиона в печени связано с
385
питанием. особенно с содержанием в диете цистеина. Считают (Мазо
В.К., 1998; Казимирко В К. и др., 2004), что необходимый уровень глу-
татиона обеспечивается резервом цистеина в печени. С желчью экспор-
тируется 50-60% глутатиона печени, и его концентрация там составля-
ет 1-2 ммоль (у крысы). Считают, что потенциально глутатион печени
- это мощный восстанавливающий фактор метаболических превраще-
ний персокисленных жиров в тонкой кишке (Мазо В.К., 1998). Посту-
пление глутатиона из печени в плазму крови и желчь стимулируется
некоторыми гормонами, в частности, глюкагоном и вазопрессином.
Глутатион плазмы утилизируется тканями организма путем транс-
порта через клеточные мембраны и ресинтеза внутри клетки посред-
ством глутамильного цикла. Когда нет значительной физической на-
грузки. 80-90% глутатиона захват ывается и расщепляется почками, в
других тканях и органах (скелетные мышцы, сердце) обмен глутатиона
Схема синтеза глутатиона
В организме присутствует в окисленной дисульфидной (GSSG) и
восстановленной (GSH) формах. Регуляция уровней GSSG и GSH форм
глутатиона осуществляется также почками, поджелудочной железой и
путем тиолдисульфидного обмена с цистеином, поступающим из сли-
зистой оболочки тонкой кишки (Vina G., 1990).
Восстановленный глутатион содержится в клетках в миллимоляр-
ных концентрациях. В значительных количествах он имеется в ниж-
них дыхательных путях, где нейтрализует поступающие из атмосферы
озон и оксид азота (Казимирко В.К. и др., 2004).
В норме содержание дисульфидной формы глутатиона в тканях и
386
плазме крови млекопитающих поддерживается на уровнях, гораздо бо-
лее низких, чем его восстановленной формы. Окислительный стресс
может привести к существенному накоплению GSSG формы в печени
и его выбросу в кровь (Кулинский В.И., Колесниченко Л.С., 1990). По-
вышенное содержание GSSG формы в плазме крови инициирует окис-
ление тиоловых групп белков плазмы и (или) белков мембран клеток
ткани и их инактивацию. Отсюда очевидно биологическое значение
удаления окисленной формы глу газ иона из циркуляции крови при его
чрезмерной аккумуляции тканями.
Глутатиону отводят ключевую роль в защите клезки от оксидатив-
ного стресса (Кулинский В.И., Колесниченко Л.С., 1990). Глутатион,
глутатионпероксидаза, глутатионтрансфераза, глутатионредуктаза и
11 АДФ Н образуют глутатионовую антиоксидантную систему, в кото-
рой эти ферменты необходимы для восстановления окисленного глу-
татиона и, следовательно, для его рециклирования. Восстановление
гидропероксидов с помощью глутатион пероксидазы предупреждает
прогрессирование пероксидации и появление ее вторичных метабо-
литов. Глутатионтрансферазы конъюгируют с глутатионом главные и
наиболее токсичные продукты перекисного окисления липидов. Таким
образом, глутатионовая антипсроксидазная система эффективно за-
щищает клетки от оксидативного стресса, и обычно только при ее не-
достаточности или истощении возникают серьезные поражения. При
снижении концентрации внутриклеточного содержания глутатиона на-
рушается у-глутамильный цикл, в результате чего мембраны эритро-
цитов становятся более чувствительны к липидной пероксидации, что
может сопровождаться анемиями, нарушениями речи, миоклонически-
ми судорогами.
Ткани глаза характеризуются достаточно высоким содержанием
глутатиона, который обеспечивает там антиоксидантную функцию.
11ри заболеваниях глаза, сопровождающихся активацией перекисных
процессов, наблюдается уменьшение уровня глуз атиона в хрусталике
глаза. В процессе развития катаракты в глазу человека содержание как
глутатиона, так и карнозина уменьшается в 7—10 раз.
Среднесуточное потребление обшего глутатиона (восстановленной
и всех дисульфидных форм) сосзавляет 35±2 мг/день. С фруктами и
овощами поступает более 50% глутатиона, с мясными продуктами -
менее 25% (Мазо В К., 1998).
Использование глутатиона для терапевтических целей как при вве-
дении его предшественников в составе белка или в виде биологиче-
387
ски активной добавки, так и в составе продуктов питания, доказано
при химио- и радиотерапии онкологических больных, а также лечении
ожоговых больных (Vina G., 1990).
13.4. Биогенные амины
В последние годы внимание исследователей разных специально-
стей привлекают биогенные амины - класс низкомолекулярных азотсо-
держащих органических соединений. Биогенные или протеиногенные
амины являются продуктами декарбоксилирования некоторых амино-
кислот (Мецлер Д., 1980; Горкин В 3., 1981). Общая формула их обра-
зования приведена ниже:
RCH (NHJCOOH -> RCHflH, + СО,
Этот процесс катализируется декарбоксилазами, под влиянием ко-
торых из фармакологически относительно инертных аминокислот об-
разуются амины, оказывающие непосредственное сильное воздействие
на организм: тирамин, гистамин, а также амины, составляющие группу
трупных ядов или птомаины - путресцин, кадаверин. Кроме того, био-
генные амины включают аминосахара (глюкозамин и др.), аминоспир-
ты (этаноламин), и гормоны - производные аминокислот (катехолами-
ны, гормоны щитовидной железы).
Вследствие этого, биогенные амины играют чрезвычайно важную
роль как стимуляторы или ингибиторы самых разных сторон жизнеде-
ятельности организма. Находясь в организме человека в физиологиче-
ских концентрациях, биогенные амины окисляются моноаминоксида-
зами, превращаясь в соответствующие альдегиды, которые удаляются
с мочой. Однако нарушения обмена биогенных аминов или попадание
их повышенных концентраций в организм лежат в основе патогенеза
многих заболеваний, в частности, ЦНС, сердечно-сосудистой системы,
пищевых интоксикаций и аллергий.
Синтезировано (Bandyopadhyay Punam a.oth., 2002) семейство ко-
валентных конъюгатов спермина, путресцина, лизина, уАМК, саркози-
на с холевой кислотой, гликохолевой кислотой и дигидроксихолевыми
кисло гам и. Основой структуры конъюгатов служат спермин или пу-
тресцин, по аминог руппам которых присоединяют холевую кислоту, се
аналоги непосредственно или через уАМК, лизин или саркозин. Об-
наружено, что каждый из конъюгатов обладает значительной активно-
стью при осуществлении переноса Na' через липосомальные модель-
ные мембраны.
I йстамин, серотонин, норадреналин, адреналин, тирамин и другие
388
амины являются биологически активными веществами, оказывающи-
ми широкий спектр воздействий на организм, в частности, на процес-
сы торможения и возбуждения в коре и подкорке головного мозга. Они
также вызывают сдвиги артериального давления, расширяют или су-
жают сосуды и т.д. (Рапопорт С., 1966).
Многие биогенные амины, образующиеся в толстом кишечнике
человека и животных под воздействием гнилостных бактерий, ток-
сичны для организма (Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., 1998). Птомаи-
ны или трупные яды, образуются в результате гнилостного распада
богатых белками продуктов (мясо, рыба, дрожжи, соя). Сюда отно-
сятся следующие биогенные амины: путресцин, кадаверин, агматин
(а-аминобутилгуанидин), нейрин, а также продукты ферментативного
декарбоксилирования некоторых протеиногенных аминокислот (гиста-
мин, тирамин, триптамин).
Скорость биосинтеза полиаминов определяет орнитиндекарбок-
силаза. Среди ферментов млекопитающих она относится к характери-
зующимся наибольшей каталитической активностью ферментам, ее
действие может усиливаться гормонами, ускоряющими рост новооб-
разований. Ее содержание увеличено в опухолевых клетках (Campbell
R.A. a.oth., 1978).
Биологическая инактивация биогенных аминов осуществляется
преимущественно путем окислительного дезаминирования аминокси-
дазами. В связывании биогенных аминов биохимическими компонен-
тами клеток важная роль принадлежит нуклеиновым кислотам, адено-
зинфосфорным кислотам и высокомолекулярным углеводам (Мецлер
Д.,1980, Russell D.,1973). Биогенные амины, находящиеся в клетках в
связанном состоянии, входят в состав РНК, не активны и не подверга-
ются действию аминоксидаз
Концентрация биогенных аминов в биологических объектах, на-
пример в тканях и сыворотке, как правило, очень низка, например, со-
держание аминов в ткани (влажная масса) составляет менее 10 нмоль/г
или 0,1-0,5 мкг/л в сыворотке (Desser Н ,1981).
Тирамин - физиологически активное вещество, обладающее ва-
зопрессорным действием, влияет на процессы возбуждения и тормо-
жения в нервной системе, токсичен Тирамин обнаружен в спорынье,
зрелом сыре, пищевом сырье, а также в продуктах гниения opi аниче-
ских остатков Образуется из тирозина пол действием бактериальных
декарбоксилаз, в частности, при гнилостных процессах в кишечнике
млекопиз аюших и человека. Обезвреживание избыточного тирамина в
389
живом организме осуществляется в результате его окисления моноами-
ноксидазой. Он физиологически активен, так как в связи с сосудосужи-
вающим действием повышает кровяное давление, влияет на процессы
возбуждения и торможения в нервной системе (Горкин В.З., 1969).
У больных, принимающих в качестве лекарственных средств ин-
гибиторы моноаминоксидазы (психофармакологические препараты),
может развиться гипертонический криз под действием тирамина, всо-
савшегося из кишечника. Известны случаи гибели больных в такой си-
туации.
Триптамин — это продукт декарбоксилирования триптофана в пе-
чени и кишечнике, производное индола. Из триптамина образуются
5-оксииндолилуксусная кислота и 5-метоксииндолилуксусная кислота,
которые экскретируются с мочой. Триптамин относят к моноаминным
алкалоидам,
Он обнаруживается в растениях и организме животных. Предпо-
лагается. что триптамин играет роль нейромедиатора и нейротранс-
миттера в головном мозге млекопитающих. Большинство производных
триптамина обнаруживают психоактивные свойства. К природным
производным триптамина относят мелатонин, буфотенин, мипроцин,
псилоцин, псилобицин.
Одним из известных производных триптамина является серотонин,
важнейший нейромедиатор и гормон.
Серотонин, 5-гидроскситриптамин, синтезируется в хромаффин-
ных клетках в результате декарбоксилирования 5-окситриптофана, ко-
торый образуется при гидроксилировании триптофана. Под действием
5-окситриптофандекарбоксилазы в мозге и почках 5-окситриптофан
декарбоксилируется до серотонина. Этот амин имеется также в тканях
кишечника, тромбоцитах и тучных клетках. Он является мощным со-
судосуживающим агентом и входит в состав многих ядов, например,
ядов ос и жаб. Серотонин обладает многогранным физиологическим
действием. Он является одним из основных медиаторов ЦНС. С дефи-
цитом серотонина связывают развитие депрессивных состояний. Се-
ротонинергические нейроны расположены преимущественно в ядрах
шва головного мозга и имеют связи с лимбической системой, форми-
рующей эмоциональное поведение. Основные характеристики распре-
деления клеточных тел и терминалей серотонинергических нейронов
являются общими для всех позвоночных. Это позволяет предположить,
что связь между настроением и двигательной активностью имеет адап-
1 и внос значение (Jacobs В , 1994).
390
При травматических повреждениях серотонин, содержащийся в
кровяных пластинках, выходит из них и вызывает местное сужение
кровеносных сосудов, тем самым влияя на кровяное давление. В на-
чальной стадии воспаления накопление 5-гидрокситриптамина усили-
вает проницаемость капилляров. Окисление и декарбоксилирование
триптофана происходит в митохондриях (Штрауб Ф.Б., 1965).
ДОФА, 3,4-диоксифенилаланин или 3,4-дигидроксифенилаланин
- промежуточный продукт расщепления тирозина. ДОФА служит суб-
стратом для синтеза адреналина и норадреналина. ДОФА является так-
же первым промежуточным продуктом в синтезе меланина.
Дофамин, диоксифенилэтиламин или о-окситирамин, образуются
вследствие последовательного гидроксилирования тирозина. Дофамин
является нейромедиатором ингибирующего типа. Соответствующая
декарбоксилаза, обслуживающая эти реакции, имеется в почках и тка-
ни надпочечников, а также в симпатических ганглиях и нервах.
Гистамин, имидазолилэтиламин, СсН, N, образуется при декар-
боксилировании гистидина. Он непрерывно синтезируется в организ-
ме во многих тканях и может резервироваться в виде крупных гранул в
цитоплазме клеток в неактивной форме. Главными клетками, синтези-
рующими гистамин, являются тучные клетки Эрлиха соединительной
ткани и их функциональные аналоги в крови - базофилы. Регенерирую-
щие, быстро растущие клетки непрерывно синтезируют и выделяют
большие количества гистамина без его резервирования.
В ряде тканей — легких, печени, мышцах и слизистой желудка - со-
держание этого амина также достаточно высоко вследствие его синтеза
in situ. Некоторые количества гистамина содержатся в ЦНС, где, как
предполагают, он играет роль нейромедиатора. Не исключено, что се-
дативное действие некоторы к липофильных антагонистов гистамина
-противогистаминных препаратов, проникающих через ГЭБ, напри-
мер, димедрола, - связано с их блокирующим влиянием на централь-
ные гистаминовые рецепторы.
В обычных условиях гистамин находится в организме преимуще-
ственно в связанном, неактивном состоянии. Активный гистамин по-
стоянно циркулирует с кровью Он существует недолго, в течение не-
скольких минут после активации быстро разрушается. Инактивация
осуществляется посредством двух механизмов. Во-первых, его боковая
цепь может терять свою аминогруппу (дезаминирование^ окислением
с участием гистаминазы. Во-вторых, гистамин может присоединять к
имидазольному кольцу метильную гру ппу (метилирование) с участием
391
гистамин-Ы-метилтрансферазы. Концентрация свободного активного
гистамина в плазме крови определяется равновесием между его синте-
зом, резервированием, выведением и разрушением ферментами (Теп-
перман Д., Тепперман X., 1989).
При различных патологических процессах - анафилактический шок,
ожоги, отморожения, сенная лихорадка, крапивница и другие аллерги-
ческие заболевания, а также при поступлении в организм некоторых
химических веществ, количество свободного гистамина увеличивается.
«Высвободителями» гистамина являются тубокурарин, морфин, йодсо-
держащие рентгеноконтрастные препараты, высокомолекулярные сое-
динения (например, полиглюкин) и другие лекарственные средства.
Свободный гистамин обладает ярко выраженной фармакологиче-
ской активностью, вызывая местное расширение кровеносных сосудов
(артериол и венул), а также увеличивает проницаемость эпителия и
сокращение гладких мышц, например, в легких. Он является важным
медиатором воспаления и освобождается в больших количествах по-
сле какого-либо повреждения кожи, возникающего в результате попа-
дания яда животных или токсических веществ. В пораженном месте
развивается характерная кожная реакция - воспаление и покраснение.
Гистамин также освобождается в ходе анафилактических и аллерги-
ческих реакций, в том числе при астме, способствуя их дальнейшему
развитию. Гистамин является мощным сосудорасширяющим агентом
и при достаточно высоких концентрациях может вызывать сосудистый
коллапс. Его усиленное образование происходит в зоне воспалительно-
го процесса и при травматическом шоке Гистамин стимулирует секре-
цию в желудке как пепсина, так и соляной кислоты. Диаминоксидаза
превращает гистамин в соответствующий альдегид и аммиак.
11ри гиперсекреции гистамина бактериальной флорой кишечника
развиваются язвы желудка, аллергия, появляется тенденция к наруше-
нию гипоталамо-гипофизарных функций и другие патологии (Стру-
тинский Ф.А., 2006).
В связи со стимулирующим влиянием гистамина на желудочную
секрецию его иногда применяют для диагностики функционального
состояния желудка. При этом необходимо соблюдать большую осто-
рожность из-за возможных побочных явлений.
Повышенное содержание гистамина в крови является показателем
развития опухолевого процесса карциноидов - ряда опухолей желудка,
тонкой кишки, двенадцатиперстной кишки В цельной крови в норме
его содержание составляет 0,18-0,72 мкмоль/л. В лабораторной прак-
392
тике его определение целесообразно в целях диагностики карцинои-
дов, а также для мониторинга эффективности лечения.
Триметиламин - амин, накоплением которою обусловлен запах,
напоминающий запах рыбы (Ayesh R. a.oth., 1993). Здоровые люди, на-
ходящиеся на обычной диете, ежедневно экскретируют с мочой 1-2 мг
свободного триметиламина и около 50 мг его оксида. Это означает, что
более 90% общего материала триметиламина выделяется в форме его
оксида, не имеющего запаха. Порогом для появления запаха от тела, из
выдыхаемого воздуха, пота служит экскреция с мочой 15-20 мг триме-
тиламина в день.
«Синдром рыбного запаха» является гетерогенной совокупностью
состояний, которые в зависимости от причины можно подразделить на
две группы (Mitchell S., 1999):
1. Первичные, генетические формы, в основе которых лежит дис-
функция ферментной системы N-окисления триметиламина. Величи-
на соотношения триметиламин/оксид триметиламина определяется
активностью ферментов, участвующих в окислении триметиламина в
его оксид, составляя в норме при обычной диете в среднем 0,0 15, тогда
как у пациентов с синдромом рыбного запаха оно равно 2,55-3,65, что
свидетельствует о недостаточности ферментов окисления триметила-
мина. При нагрузке триметиламином (орально 600 мг) этот коэффи-
циент в норме составляет в среднем 0,071, а у пациентов с синдромом
рыбного запаха 6,04 - 10,76. У гетерозигот эта величина равна 0,32, что
позволяет достоверно выявлять их с помощью биохимических методов
(Al Wais М. a. oth., 1987, 1989).
2. Приобретенные формы. Известны случаи начала развития это-
го синдрома во взрослом возрасте при отсутствии симптоматики в
детстве и отсутствии этой патологии в семье (Ruocco V. a. oth., 1989).
Заболеванию предшествовал гепатит, возможно, вирусной природы.
Предполагают, что вирусная ДНК встраивается в геном гепатоцитов.
У некоторых здоровых женщин в период начала менструации может
также появляться рыбный запах (Ayesh R. a. oth., 1993), который затем
исчезает. Биохимические исследования обнаружили некоторое повы-
шение экскреции с мочой триметиламина.
Предшественниками триметиламина являются холин, карнитин,
лецитин, повышение содержания которых в потребляемой пище мо-
жет приводить к превышению возможностей ферментной системы и
тем самым повышению уровня неметаболизирова иного гриметилами-
на. Зарегист рирована траизиторная детская форма синдрома рыбного
393
запаха как результат незрелости системы N-окисления у недоношен-
ных детей при использовании в их питании холинсодержащих смесей
(Zschocke et aL, 1999). Большие терапевтические дозы холина (8-20 г в
день), применяемые при лечении хореи Гентингтона, могут приводить
к появлению вышеупомянутого запаха от пациента (Ayesh R. a.oth.,
1993).
Возникновение триметиламинурии определено двумя факторами -
дисфункцией ферментной системы и перегрузкой субстрата реакции
триметиламина. Поэтому диагностика синдрома рыбного запаха осно-
вывается на анализе клинических проявлений и биохимическом иссле-
довании в моче уровня триметиламина или триметиламина совместно
с его окисленной формой.
В целом, при различных формах заболеваний уровень аминов в
биологических жидкостях и тканях может резко возрастать и. в свою
очередь, становиться одной из причин нарушения ряда функций орга-
низма (Струтинский Ф.А., 2006).
13.5. Полиамины
В начале 70-х годов внимание исследователей привлекла откры-
тая уже более 300 лет назад группа полиаминов - низкомолекуляр-
ных органических эндогенных поликатионов. Интерес к этому клас-
су соединений возник после того, как было показано, что любой вид
нормального и злокачественного роста сопровождается усиленным
синтезом и накоплением в клетках полиаминов. В настоящее время
это направление исследований развивается быстрыми темпами и яв-
ляется одним из перспективных во многих областях биологии и ме-
дицины, в том числе и в онкологии. Полиамины в физиологических
концентрациях являются стимуляторами роста тканей, а при нако-
плении их в клетках - ингибиторами. Роль полиаминов как стиму-
ляторов роста особенно ярко проявляется в процессе эмбриогенеза,
стимуляции тканей, гипертрофии. Для эмбрионов птиц, амфибий и
млекопитающих продемонстрировано резкое увеличение содержания
полиаминов перед быстрыми фазами роста (labor С., Tabor Н., 1984,
Берлинских Н.К., Залеток С.П., 1987).
394
Аспартат
Связь биосинтеза полиаминов с другими метаболическими
процессами в тканях животных
К полиаминам относятся спермин и спермидин. Путресцин и ка-
даверин являются собственно диаминами, но их также причисляют к
полиаминам. К настоящему времени обнаружены и другие полиамины,
которые являются производными спермина, спермидина, путресцина
и кадаверина: 2-гидропутресцин, 2-гидроксиспермидин, калдин, гомо-
спермидин, сперминовая кислота, норспермин, термоспермин. Боль-
шинство этих «новых» полиаминов было обнаружено у эукариотов, но
их биологическое значение еще не выяснено (Бердинских 1I.K., Зале-
ток С П., 1987).
Известно, что полиамины распределены в клетке неравномерно -
имеются определенные градиенты их концентрации, кроме того, со-
395
держание полиаминов в тканях зависит от скорости роста и типа тка-
ней. Наиболее высокий уровень полиаминов обнаружен в тканях тех
органов, где происходит интенсивный синтез белков. Метаболизм по-
лиаминов и факторы его регуляции очень подробно изложены в моно-
графии Берлинских Н.К. и Залеток С.П. (1987). Подобно моноаминам,
полиамины образуются в результате декарбоксилирования аминокис-
лот, и их метаболизм тесно связан с их важными метаболическими пре-
вращениями. Путресцин образуется в тканях животных из орнитина и
является исходным материалом для биосинтеза спермидина и сперми-
на. Эти реакции обслуживаются орнитиндекарбоксилазой, спермидин-
синзазой.
Кадаверин, 1,5-диаминопентан, - образуется при бактериальном
брожении из белков при гниении мяса и других продуктов. Относится
к группе трупных ядов. Является продуктом ферментативного декар-
боксилирования лизина. У человека образуется в процессе жизнедея-
тельности бактериальной флоры толстого кишечника. Он также обна-
ружен у растений. Обезвреживание кадаверина осуществляется диа-
миноксидазой, ферментом слизистой кишечника, окисляющей его до
аммиака и альдегида.
В моче кадаверин появляется при гастроэнтеритах, холере и цисти-
нурии.
Путресцин, 1,4-диаминобутан или 1,4-тетраметилендиамин, об-
наруживается в продуктах гнилостного распада белков. Это вещество
образуется при декарбоксилировании орнитина. Основной функцией
путресцина в тканях организма является то, что это исходное соеди-
нение для синтеза спермина и спермидина. Показано, что путресцин
ускоряет рост клеток, как животных, так и бактерий, и стимулирует
синтез РНК (Уайт А. и др., 1981). Образование путресцина катали-
зируется орнитиндекарбоксилазой, одним из самых быстро обмени-
вающихся ферментов животных. Период ее полужизни в нормальных
тканях составляет 10-30 минут. Кроме того, замечательным свойством
орнитиндекарбоксилазы является ее индуцибельность (Берлинских
НК., Залеток С.П,, 1987). Уже доказано влияние гормонов гипофиза,
а, следовательно, глюкокортикоидов и половых гормонов, на актив-
ность орнитиндекарбоксилазы, которая индуцирует биосинтез сперми-
дина. Показана зависимость метаболизма полиаминов от эстральных
циклов. Многие гормоны, ускоряющие процессы синтеза в клетках,
способствуют повышению содержания полиаминов в тканях (Tabor С.,
Tabor Н.,1976, 1^84; Берлинских Н.К., Залеток С.П., 1987).
396
Катаболические взаимопревращения полиаминов имеют противо-
положную биосинтетическим процессам направленность и приводят
к образованию спермидина из спермина и путресцина из спермидина,
завершая так называемый «цикл путресцина».
Спермин и спермидин ~ алифатические амины, образующиеся из
диамина путресцина. Спермин и спермидин имеют соответственно 3
и 4 основные группы. Они относятся к природным метаболитам, со-
держащимся практически во всех живых организмах (Зех К., 1988,
Bachrach U., 1973), даже в вирусах. Эти оба амина являются постоян-
ными компонентами клеток млекопитающих и во многих тканях на-
ходятся в заметных количествах. Их концентрации могут резко возрас-
тать в период роста многих тканей, например, при регенерации печени.
Количество полиаминов в тканях живот ных зависит от вида ткани, ско-
рости ее роста, возраста животного и других условий.
Таблица № 95
Содержание полиаминов в тканях различных органов крыс,
нмоль/г, (Берлинских Н.К., Залеток C.TL, 1987)
Объект Путресцин Спермидин Спермин
Мозг' 4,6 382 353
Печень 31 1450 649
1 Точки 57 452 690
Яички 34 331 416
Селезенка 88 1430 775
Тимус 368 2410 884
Поджелудочная железа 78 4790 842
Подъязычная железа 69 670 478
Слезная железа 45 1830 921
Лимфатический узел 94 1150 508
В ткани печени крысят преобладает спермидин, на долю которого
приходится более 60% общего количества полиаминов; в ткани печени
взрослых животных преобладает спермин. Возрастных особенностей
в содержании полиаминов в ткани почек не выявлено (Берлинских
Н.К., Залеток СП., 1987).
397
Таблица № 96
Сравнительное содержание полиаминов в тканях печени и почек
крыс различных возрастных групп, нмоль/г влажной ткани,
(Берлинских Н.К., Залеток С.П., 1987)
Возраст, мес. Спермидин Спермин Спермидин/ спермин
печень почки печень почки печень ПОЧКИ
1 1438±73 655±33 826+21 885±45 1,7±0,09 0,7±0,02
2-2,5 951±51 562+31 876±53 872+77 1,0±0,05 0,6±0,04
6-12 610±49 660±42 1106±82 913±63 О,56±О,О5 0,7±0,09
К настоящему времени о биологических функциях этих соедине-
ний известно относительно немного. Спермин и спермидин оказыва-
ют ингибирующее действие на активность орнитиндекарбоксилазы по
механизму обратной связи (Уайт А. и др., 1981). Они синтезируются
многими микроорганизмами, и для некоторых из них являются необхо-
димыми факторами роста. Высокое содержание спермидина в молодых
клетках и накопление спермина в стареющих клетках свидетельствуют
о различиях в биологических функциях этих полиаминов (Берлинских
Н.К., Залеток С.П., 1987).
В целом, считают, что эти полиамины выступают как факторы, ко-
торые стабилизируют структуру мембран - при их отсутствии у микро-
организмов повышается проницаемость клеточной мембраны в гипо-
тонической среде и происходит утечка содержимого клеток (Tabor С.,
Tabor Н., 1984).
Содержание спермина и спермидина в физиологических жид-
костях организма зависит от взаиморегулирования различных про-
цессов, таких как синтез полиаминов de novo; высвобождение их из
внутриклеточных структур; метаболические превращения в конъю-
гированные производные; катаболические превращения в продукты
деградации. Основное количество полиаминов крови содержится в
форменных элементах (Cooper К., Shulka J.M, Rennert О., 1976). В сы-
воротке и плазме крови содержание путресцина и спермидина выше,
чем спермина.
398
Таблица №97
Содержание нолнаминов в эритроцитах, лейкоцитах и
тромбоцитах крови человека,
(Берлинских НК., Залеток С.П., 1987)
Субстрат Путресцин Спермидин Спермин
Цельная кровь, мкг/мл - 0,81-1,19 0.79-1,75
нмоль/мл 0,19-0,23 1,03-6,95 1,35-4,28
11лазма, НМОЛЫМЛ 0,007-1,25 0,06-0,17 0,02-0,1
Сыворотка, нмоль/мл 0,09-0,32 0,18-0,42 0,01-0,06
Эритроциты, мкг/мл 0,94-1,10 0,61-1,17
нмоль/мл - 11,0-17,2 5,6-11,2
нмоль/10 клеток 0.12-0,22 8,96-14,44 4,92-9,50
Лейкоциты, нмоль/10° клеток 79,4-711,8 161,8-396,8 281,5-731,0
Тромбоциты, нмоль/10е клеток 0,06-0,24 0,10-0,49 0,03-0,043
Полиамины содержатся в милли- и наномольных количествах так-
же и в других физиологических жидкостях.
Таблица № 98
Содержание полиаминов в некоторых физиологических
жидкостях человека, (Берлинских Н.К., Залеток C.IL, 1987)
Физиоло! ическая жидкость Путресцин Спермидин Спермин
Цереброспинальная жидкость, пмоль/мл 182+79 120±34
Желчь, мкг/мл — 14,6 16,1
Дуоденальная жидкость, мкг/мл - 1,9±0,3 1,27±0,6
11от, мкг/мл а* 0,25 0,25
Слюна, мкг/мл - 0,05 0.05
Амниотическая жидкость, мкт/мг креатинина 0,96±0,20 0,33+0,1 0,76±0,2
Наконец, до настоящего времени не выяснена роль палиаминов в
семенной жидкости, в которой их содержание у разных видов живот-
ных очень высокое. Высказывается предположение, чго поскольку в
модельных экспериментах добавление полиаминов в культуральную
399
среду клетки возобновляет деление, то полиамины, связываясь с мем-
бранами, участвуют в процессах их расплавления, которые сопрово-
ждают оплодотворение (Harada J., 1981).
11олиамины являются компонентами мочи человека, в которой они
содержатся как в свободной, так и в связанной форме.
Таблица № 99
Содержание полиаминов в суточной моче человека,
(Берлинских Н.К., Залеток С.П., 1987)
Единица измерения Путресцин Спермидин Спермин
Мг/24 час 0,49 4,61 1,01-5,59 0,22-4,07
Мкмоль/24 час 1,6±0,4 0,20±0,04 2,1 + 1,0
Мкмоль/кг/24 час 0,21-0,55 0,010-0,016 0,005-0,016
Нмоль/мл/24 час 3,58±0,99 - 0,50±0,24
Мкг/мг креатинина Нмоль/мг 1,3-3,3 0,6-1,7 0,033-0,057
креатинина 125,3±17,7 20,3±12,5 46,4±12,5
Содержание полиаминов в моче здоровых людей в среднем состав-
ляет 5,43-8,93 мг/24 час и с возрастом растет.
Таблица № 100
Возрастное содержание полиаминов в суточной моче, мг/24 час,
(Берлинских Н.К., Залеток С.П., 1987)
Полиамины До 30 лет 31-40 лет 41-50 лет 51-60 лет 61-70 лет 71-80 лет
Спермин 2,0±0,4 0,7±0,5 О,5±О,5 1,1+0,5 0,9±0.8
Спермидин 2.9±0,2 2,5±0,5 5,9±0,7 4,9±0,7 6,7+0,5 4,9±1,1
Путресцин 0,5±0,3 2,4+0,9 1,7±1,0 2,8±0,6 2,2±0,9 1,4±0,9
Е полиаминов 5,4±0,5 5,6±1,4 8,1+1,1 8,8++0,8 8,9±1,4 7,2+1,2
Таким образом, полиамины в невысоких концентрациях являются
нормальными компонентами мочи здоровых людей, которые выделяют
с мочой за сутки в среднем 2-10 мг в сутки. Кадаверин в моче практи-
чески здоровых людей отсутствует
)кскреция полиаминов увеличивается при беременности, особен-
но на ее ранних стадиях, что связано с поступлением в кровь матери
полиаминов из быс грорастуших тканей плода.
Концентрация полиаминов в биологических жидкостях изменяется
при некоторых патологических процессах Особенно значительные из-
менения содержания полиаминов наблюдаются при неопластическом
росте (Берлинских Н К., 1979; Wang Weigun a.oth., 1996; Gumprecht Y.
a.oth., 1995).
400
Содержание полиаминов в моче больных разными видами рака, мг/24 час,
(Берлинских Н.К., Залеток С.П., 1987)
Е полиаминов 34,4±9.45 23,47±1,39 20,93±2,45 14,78±2,08 11,68±0,45 15,57±2,10 8,17±0,92 20,63±3,92 20,53±1,49 24,02±2,95 9.06±1,03 15,50+1,39 21,74±2,45 27.13+4,01 9,31 ±0,63
Путресцин 11,65±4,86 7,12±0,96 7,48±1,09 5,79±.0,78 4,47±0,55 6,02±1,61 1,98±0,99 ХГ ГЧ CI СИ Г' 40 ТГ О •“*4 4-1 4-1 4-1 +1 О- 40 — -г О О О' ос Г- 40 ОО гч 4D ОО ОС 40 Г- Г- Г- СП о о о с: +1 44 4-1 4-1 тг г«П 4С сч СП ТГ гч 4D «ч Г* Г* Г* МП МП 4С СЧ
Кадаверин N О оо ОП чо мп О О О О С +1 +! +1 4-1 4-1 +1 оо мп гч сн оо ’ СП 40 СП 40 СТ) Г" ГЧ — —- — — 0,27±0,27 1,84±0,47 2,03+0.74 0,72±0.33 МП Г- ОС 40 сч Г- — О О с с: +1 4-1 44 41 0 О' о ое тг сч СП г- гч сп с:
Спермидин 15,06±3,94 8,09+0,71 7,69±0,75 6,18±0,55 4,51 ±0,3 7 6,53±0.67 5,31+0.92 8,62+1,44 10,75±1,06 10,35±1,47 4,13+0,31 6,42±0,86 9,82±1,16 12,53±3,75 3,95±0,41
Спермин гч с* мп о мп мп чо мп СП О ГН ГЧ МП \О г « О — — о о о о 4-1 4-1 44 4-1 4-1 4-1 4-1 Г) - г оо п оо оо МП G — ’’d" О ’diОО О МП ’d’ •— О 4,65±1,68 2,85±0,74 2,73±1.25 1,37±0,31 — оо О' г- иП ОО Г" г«п г* <г* +1 4-1 4-1 -Н МП О' мп ЧС гч — о о Г •' г* г* гч
Диагноз Рак желудка 1-2 стадии 3 стадия 4 стадия Язва желудка Гастрит с повышенной с пониженной секрецией Другие заболевания ЖКТ Рак легких 1-2 стадии 3 стадия 4 стадия Острая и хроническая пневмония Рак молочной железы 1 стадия 2 стадия 3 стадия Доброкачественные опухоли
401
15,02±2,02 21.21+6,16 16,22±1,05 16,23±1.67 18,22+3.73 18,21 ±3,92 24,13±1,23 Г1 -н 00 Ж. ГЧ S ж- 1, "1g +1 СП Ж4 25,90±5,50 27,04±3,40 29,50±6,40
О +Т г- О' И О 9 Г' Г* +i +1 +i +i Cl г- пс О QO \О 't ж Ж'Ж* ж- оо с с чО О сп О ж- < +1 +i ГЧ ЧП ОО О 9- •- СП г*' 9 +1 Ж' 11,80±2,70 6,50±1.10 « +1 Л 44 ЧП ж о О СП 9 9^^ 4-1 СП 9*
1,18±0,77 4.30±2,47 1,49±0,39 1,30±0,41 1 1 1Н 9- о гч 1,55±0,78 й СП 4-1 О оо чО
5,44±1,29 6,3 7± 1,75 5,91 ±0,41 6.76+1,08 14,40±4,51 9.29±0,97 10,15±1,24 12,0±2,60 6,65±0,70 11,50±2,80 гч +1 гч ж- * 11,80±4,40
0.39±0,26 2,67+1.88 2.18±0.26 1,70+0,38 сп 44 со оо ж 3,28±0.49 1 09'0+217 4,90±3,10 СП ж- 44 оо 40 ж СП СП 9- +1 40 сП
Рак прямой кишки 1 стадия 2 стадия 3 стадия 4 стадия г Рак гортани 12 стадия 3 стадия Рак яичников ‘ Рак тела и шейки матки Рак панкреатиса Злокачественные полипы кишечника Злокачественные л и м фом ы Другие локализации опухолей
402
Высокое содержание путресцина и спермидина в физиологических
жидкостях наблюдается при прогрессировании заболевания, а низкое -
при том же заболевании с медленной прогрессией (Durie В. a.oth., 1977).
Стагистически доказано, что наиболее информативными из полиаминов
являются спермидин и путресцин (Берлинских Н.К., Залеток С.П., 1987).
Первые попытки использования полиаминов в качестве диагности-
ческих маркеров рака делались еще с 50-х годов. Russell D. с соавто-
рами (1971-1983) показали, что онкологические больные выделяют с
мочой больше спермина, спермидина и путресцина. После удаления
опухоли, а также после химио- или лучевой терапии содержание по-
лиаминов в моче снижалось. Позже Russell D. (1973) предложила рас-
сматривать величину молярного отношения спермидин/спермин как
показатель роста опухоли. Увеличение этого отношения, вне зависимо-
сти от того, сопровождается ли оно значительным повышением содер-
жания путресцина, выше в быстро растущих гепатомах ио сравнению
с медленно растущими (1,62 против 0,58).
Полиаминныйтест, учитывающий уровень содержания всех полиа-
минов в крови или моче, как показано в настоящее время (Берлинских
Н.К., Залеток С.П., 1987), заслуживает самого пристального внимания
в качестве биохимического маркера злокачественных опухолей. Рабо-
ты Horn J. с соавторами (1982, 1984), проведенные серийно на широком
спектре опухолей с высокой достоверностью полученных результатов
подтверждают значимость полиаминного теста.
Наконец, экскреция полиаминов с мочой при активном опухолевом
процессе значительно выше, чем при ремиссии, что свидетельствует о
возможности использования полиаминного теста для определения ак-
тивности заболевания при долговременном наблюдении больных (Бер-
линских Н.К., Залеток С.П., 1987).
Применение этого теста в качестве маркера эффективности про-
водимого лечения в настоящее время представляет особый интерес.
Многими исследователями обнаружено, что после эффективного ле-
чения (химиотерапия, лучевая терапия, оперативное удаление опухо-
ли) содержание полиаминов в биологических жидкостях больных су-
щественно уменьшается (Ворончихина Л.Д. и др., 1985; Залеток С.П.,
1977; Russell D., 1983; Nishioka К., Melgarejo А., 1995)
Детальный анализ проблемы дал возможность сделать вывод о
целесообразности определения полиаминного статуса у больных при
первичном обращении, во время лечения для определения активности
опухолевого процесса, для выявления эффективности лечения и выбо-
ра схемы наиболее эффективного лечения, а в дальнейшем — для про-
гноза заболевания.
403
14. ПРОИЗВОДСТВО И ПРИМЕНЕНИЕ
АМИНОКИСЛОТ
XX век вошел в историю человечества как время познания белков -
важнейших компонентов живых организмов: от синтеза первых пепти-
дов в начале века, установления аминокислотного строения белковых
молекул в середине века, к пониманию общих принципов биосинтеза
и функционирования белков к концу века. Одной из важнейших по-
будительных причин интенсивных исследований химии белка было не
только естественное для ученых стремление к познанию фундамен-
тальных основ жизнедеятельности клетки, но и подспудное понимание
первостепенности проблемы белкового питания для биологического
вида Ното sapiens.
В питании человека обязательно должны присутствовать органи-
ческие соединения, содержащие азот. Никакое обильное потребление
углеводов и жиров, нс содержащих азота, недостаточно для поддержа-
ния жизненных процессов. Основное количество азота человек полу-
чает с белками пищи. Выводится азот из организма преимущественно в
составе мочевины. Для биосинтеза белков нашего организма, которые
все время должны обновляться, необходимо постоянное присутствие
всех 20 входящих в их состав аминокислот. Источником незаменимых
аминокислот служат белки пиши, которые значительно различаются по
аминокислотному составу. Например, основной белок кукурузы - зеин
- содержит в своем составе очень мало триптофана. Чтобы обеспечить
суточную потребность человека в этой аминокислоте, необходимо
съесть избы гок этого продукта, что создает излишнюю нагрузку на пи-
щеварение, метаболизм и выделение продуктов обмена из организма.
Полноценное (в физиологическом смысле) белковое питание должно
отвечать двум основным требованиям: 1) содержать все незаменимые
аминокислоты и 2) соотношение аминокислот в белках пищи должно
быть максимально приближено к их соотношению в белках организма
человека. Таким образом, для поддержания оптимального состояния
организма, и особенно быстро растущего организма ребенка, требуется
количество белка выше расчетного.
Ресурсы сельского хозяйства ограничены, а население Земли неу-
держимо растет: 1 млрд, человек в 1850 г, 2 млрд. - в 1930, 5 млрд. - в
1085 году, и сейчас мы подходим к шестимиллиардной отметке. По экс-
пертным оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) бо-
404
лее 600 миллионов людей на нашей планете не получаю! достаточного
количест ва пищевого белка, то есть постоянно находятся в состоянии
белкового голодания (Пиментел Дж., Кунрод Дж., 1992) Парадоксаль-
ность ситуации заключается в том, что человечество живет в океане
азота - около 80% атмосферного воздуха составляет газообразный азот,
и именно азота не хватает нашему организму. Способ промышленного
получения аммиака из молекулярного азота и молекулярного водорода
чрезвычайно сложен. Процесс этот экзотермический, то есть нагрева-
ние сдвигает равновесие реакции в сторону исходных реагентов, а без
нагревания азот не вступает в реакцию. Поэтому процесс приходится
проводить при 500° С и давлении 300 атм., что технологически очень
дорого.
Наиболее легко ассимилируемой растительными организмами
формой азота служит аммиак. Система азотфиксации образовалась в
самом начале возникновения жизни на Земле. С докембрия (свыше 300
млрд, лет назад) существовали прокариотические микроорганизмы -
цианобактерии, способные к азотфиксации. Все азотфиксирующие ми-
кроорганизмы (диазотрофы), включая анаэробов из рода Clostridium.
способны ассимилировать около 120 млн. т свободного азота в год,
что составляет 0,6% от массы всего атмосферного азота. Эффектив-
ность азотфиксации разная: связывание N t клубеньковыми бактериями
в симбиозе с бобовыми растениями обогащает 1 га почвы ежегодно на
200-300 кг азота, тогда как связывание N, свободноживущими бактери-
ями — только на 15-30 кг (Громов Б.В., 1996). Результатом увеличения
легко ассимилируемого азота в почве является: 1) снижение количества
азотных удобрений, 2) усиление биосинтеза аминокислот растениями,
3) повышение содержания растительного белка, 4) повышение продук-
тивности сельскохозяйственных животных и птипы, 5) снижение бел-
кового дефицита в питании человека.
Учеными разных специальностей разрабатываются три новых на-
правления. Гак, биологи, агрономы и селекционеры пытаются засе-
лить небобовые культуры (например, кукурузу) азотфиксирующими
микроорганизмами. Химики и биохимики интенсивно исследуют ни-
трогеназный комплекс, пытаясь реконструировать его вне живой клет-
ки. Молекулярные биоло! и и биотехнологи работают над выведением
рекомбинантных или трансгенных “самоудобряющихся” культур пу-
тем переноса генов азотфиксации в геном высших растений (Сассон
А., 1987).
405
14.1. Производство аминокислот
Более половины населения планеп ы испытывает острый дефицит
в белке. Ресурсы растительного и животного белка не могут покрыть
возрастающие потребности людей. Они ограничены урожайностью
сельскохозяйственных культур, продуктивностью животных, истоще-
нием богатств мирового океана и другими экологическими факторами.
Одновременно в мире углубляется энергетический кризис, который
резко изменил представление о сырьевых перспективах (Котова А.В.,
Волкова М В., 1981) на нашей планете.
Анализ мировых ресурсов продовольствия в различных регионах
мира выявил большой дефицит в лизине и треонине. Кроме того, основ-
ной лимитирующей аминокислотой в кормлении высокопродуктивных
коров является метионин, что связано с его невысоким содержанием
в кормах и незначительным синтезом в рубце. В практике кормления
дефицит аминокислот, в первую очередь лизина и метионина, устраня-
ется путем добавления к зерновым составляющим корма высокобелко-
вых компонентов, как растительного, так и животного происхождения.
Это в первую очередь шроты и жмыхи масличных культур (сои, рапса,
подсолнечника), мясокостная мука, рыбная мука. Однако полностью
обеспечить кормопроизводство большинством из вышеназванных ком-
понентов не удастся по различным причинам. Кроме того, богатые бел-
ками продукты при добавлении их к зерновой части рациона вносят
и другие аминокислоты, количество которых в организме животных
индивидуально.
Рост потребления аминокислот обусловлен внедрением в практи-
ку животноводства современных технологий кормления животных. В
связи с этим приобретает актуальность использование синтетических
аминокислот промышленного производства. Потребление синтетиче-
ских аминокислот в России выросло в 2005 году на 29.9%. В денеж-
ном выражении импорт аминокислот (прежде всего - лизина) вырос по
оценкам аналитиков на 49%.
Аминокислотам принадлежит большая роль в проблеме ликвида-
ции белкового дефицита, поскольку широкое использование амино-
кислотных добавок является одним из решающих условий в развитии
кормопроизводства и животноводства. Дефицит белкового питания че-
ловека также можно сократить за счет обогащения пищи недостающи-
ми аминокислотами.
В настоящее время мировой объем производства аминокислот пре-
высил 400 тыс.т/год, половина из которых составляет глутаминовая
406
кислота в форме глутамата натрия. Выпуск метионина составляет 150
тыс.т, лизина — 45-50 тыс.т/год. В последние годы увеличился выпуск
треонина и триптофана. Этим аминокислотам придают большое значе-
ние в кормопроизводстве, так как сбалансирование ими зерновых ра-
ционов на основе пшеницы, ячменя и кукурузы делают растительный
белок полноценным по составу.
Для ликвидации возможного дисбаланса аминокислот их использу-
ют в чистом виде или вводят в состав промышленных кормов. Синте-
тические аминокислоты стали обязательным компонентом для рацио-
нов свиней, птиц, коров. В незаменимых аминокислотах нуждаются и
телята на доращивании и при интенсивном откорме.
Основными методами получения аминокислот являются методы
химического (органического) и микробиологического синтеза. Микро-
биологический синтез является процессом, осуществляемым в водных
растворах при температурах, близких к комнатным, и атмосферном
давлении. В то же время процессы химического синтеза многостадий-
ны и проводятся при самых различных условиях; как при низких, так
и при довольно высоких температурах и давлениях, как в водных, так
и в неводных растворах. При применении обоих способов получаются
различные стереоизомеры. Выбор метода, подходящею для производ-
ства каждой конкретной аминокислоты, обусловливается стоимостью
процесса и доступностью исходного сырья. В некоторых случаях воз-
можно совместное применение микробиологического и органического
синтеза. В последние годы в производстве аминокислот используются
и другие современные биологические методы, включая методы генной
инженерии. В настоящее время методом генной инженерии получены
сверхактивные штаммы треонина и гомоссрина (Котова А В., Волкова
М.В., 1981).
Химический синтез аминокислот применяется как в лаборатор-
ных условиях, так и для промышленного производства аминокислот
Синтетическим путем производят глицин, рацемический метионин,
аланин, фенилаланин и другие аминокислоты. Синтетический путь по-
лучения аминокислот имеет следующие достоинства:
- использование доступного и относительно дешевого химическо-
го сырья;
- возможность получения модифицированных структур аминокис-
лот, син гез различных производных аминокислот с целью поиска но-
вых биологически активных соединений;
407
- относительно низкие материальные индексы производства и ма-
лые объёмы перерабатываемых веществ.
Однако имеются и проблемы, возникающие при использовании хи-
мического синтеза. Прежде всего, к ним относятся:
- получение почти исключительно рацемических труднораздели-
мых смесей D- и L-ам инокисл от;
- общие проблемы, характерные для любого химического произ-
водства - вопросы общей и экологической безопасности производства,
высокая коррозионная активность реагентов и реакционных смесей и
др.
Наиболее широкое применение нашли следующие способы полу-
чения аминокислот.
1. Синтез из а-галогенкарбоновых кислот.
Этот метод основан на реакции нуклеофильного замещения галоге-
на, чаще всего хлора или брома аммиаком или его соединениями:
R-СН СООН + 2 NHt ----► R-CH-COOH + NH X
I I
X NH.
где X— Cl, Br, I.
Для синтеза оптически активных аминокислот такой путь находит
ограниченное применение, так как приводит к получения рацемиче-
ских смесей D- и L-изомеров и часто сопровождается образованием
друг их примесей.
2. Синтез из кето- и а-гидрокси кислот:
11римером может служить синтез глутаминовой кислоты из кето-
глутаровой восстановительным аминированием, которое осуществля-
ется одновременным взаимодействием кетокислоты с аммиаком и во-
дородом в присутствии катализаторов гидрирования (Ni-Re или Pd, Pt
и др.) в автоклавах при давлении от 0,2 до 2 МПа.
СООН
Н/Ni-Re,
(СНг)гСООН
СООН
NH
СООН
(CHJ.-COOH
C=NH
(сн.)2 СООН
3. Синтез аминокислот из альдегидов по Штрекеру.
При взаимодействии альдегидов, аммиака и синильной кислоты
образуются нитрилы а-аминокарбоновых кислот, гидролиз которых
приводил к получению аминокислот. При этом возможны два вариан-
та синтеза: если к альдегиду вначале добави гь аммиак, то образуются
408
а-амино-а-гидроксипроизводные и затем основание Шиффа, к которо-
му присоединяется НС N (путь А). Второй путь (Б) идет через цианги-
дрин, который образуется при взаимодействии альдегида с HCN и мо-
жсг быть выделен в чистом виде. Последующая обработка циангидри-
на аммиаком приводит к замещению гидроксигруппы на аминогруппу
и образованию нт рила аминокислоты:
NH ZNH2 HCN Н2°
А/ 3»RCH --------► RCH-NH----► rcH -----> RCHCOOH
RCHcZ 4°H XnHi NH2
HCN * kch-cn RCH-CN H1° S'
oh nh2
Этот путь синтеза был применен для получения аланина из аце-
тальдегида и серина из гликолевого альдегида.
Д.Синтез из малонового и циануксусного эфиров.
Данный способ синтеза также имеет несколько вариантов. В одном
из этих вариантов в качестве исходного соединения используется циа-
нуксусный эфир (1), в других-диэтиловый или моноэтиловый эфиры
малоновой кислоты. Но основой каждого из них является синтез ами-
нокислот по Курниусу, заключающийся в получении промежуточных
гидразинов (3) из них азидов кислот (4) с последующей перегруппи-
ровкой последних в изоцианаты (5). Изоцианаты при взаимодействии
со спиртами образуют уретаны (6), гидролиз которых приводит к по-
лучению аминокислот (7):
/СООН
R-CH
^NH *НС1
зн?о. на
n-cooc,h4
I 2 5
И 6
Эти способы удобны для получения валина, лейцина, изолейцина и
других аминокислот, содержащих развет вленные или линейные угле-
водородные остатки.
5. «Азлактонный» метод синтеза аминокислот
В основе данного метода используется реакция альдольной кон-
409
денсации ароматических или гетероциклических альдегидов (10) с
гиппуровой кислотой (11) с последующим восстановлением и раскры-
тием кольца промежуточного «азлактона» (12), при этом образуется
N-бензоил аминокислота (13), остаток бензойной кислоты гидролизу-
ют в среде НС1 и получают гидрохлорид аминокислоты (14).
(Н,С-СНО),О
CH,COONa
Zn+CI
HJKat
О I /=\ Н
-сн2-с-соон_НС|А° » R- / \ С1!Дсоон
NH-C-Ph \' NII*HC1
13 О 14 2
Этот путь синтеза используется для производства сарколизина.
Биосинтез аминокислот. Основная доля аминокислот произво-
дится микробиологическим путем. Так, микробиологическая промыш-
ленность в настоящее время является основным поставщиком глутами-
новой кислоты, глутамина, лизина, L-метионина, L-треонина, валина и
др. Только в Японии производится 60 000 тонн глутаминовой кислоты,
15 000 тонн лизина, 200 тонн метионина. В России производство лизи-
на и глутаминовой кислоты исчисляется также тысячами тонн
I . Микробиологический синтез аминокислот.
Микробиологическое производство аминокислот по сравнению с
химическим синтезом имеет следующие преимущества:
- получение исключительно природных L-аминокислот;
- низкая коррозионная активность используемых сред;
- относительная экологическая безопасность производств.
В то же время биосинтез аминокислот связан с решением ряда
вопросов. К ним относятся такие, как необходимость использования
специальных штаммов микроорганизмов, способных к сверхсинтезу и
накоплению определенной аминокислоты. Кроме того, малое содержа-
ние целевых продуктов в биомассе или низкие их концентрации в на-
тивных растворах вызывают необходимость получения и переработки
больших объёмов культуральной жидкости, что связано с использова-
нием крупногабаритной и энергоёмкой аппаратуры и оборудования. И,
наконец, перед микробиологическим производством стоит задача по
замене пищевых ингредиентов питательных сред на синтетическое сы-
рьё (Эмануэль H-Ю. Зайков Г.Е., 1986).
410
Первая из указанных задач решается путем создания высокоактив-
ных штаммов продуцентов, способных синтезировать и аккумулиро-
вать преимущественно одну аминокислоту, в противном случае возни-
кают технологические сложности с разделением и очисткой конечных
продуктов производства. Эту задачу решают с использованием генной
инженерии с применением различных мутагенных факторов, нацелен-
ных на получение продуцентов, пригодных для эффективного синтеза
аминокислот.
В качестве основных продуцентов аминокислот используются аук-
сотрофные мутанты микроорганизмов, лишенные в результате дей-
ствия мутагенов ферментных систем, ответственных за дальнейшие
превращения данного метаболита. Блокада у таких мутантов соответ-
ствующих реакций в цепи обмена веществ может привести к сверхсин-
тезу и накоплению необходимого вещества - целевого продукта про-
изводства. В настоящее время наибольшее распространение получили
продуценты аминокислот; грамположительные бесспоровые бактерии
родов Corynebacterium, Micrococcus, Brevibacterium и др. Следует от-
метить, что наиболее эффективные продуценты аминокислот являются
объектами закрытых патентов и know-how. по этой причине в откры-
той печати их таксономическое положение и способы получения не
публикуются. Такие продуценты созданы и в России, например, поль-
зующийся мировым спросом и запатентованный во многих странах
высокоактивный штамм - продуцент L-треонина.
Микробиологический синтез является процессом, осуществляе-
мым в водных растворах при температурах, близких к комнатным, и
атмосферном давлении.
2 .Ферментативный синтез аминокислот.
В основе данного способа получения аминокислот лежат процес-
сы с использованием выделенных в индивидуальном виде ферментов,
обычно закрепленных на каком-либо инертном носителе. Фермента-
тивные методы по сравнению с микробиологической технологией
имеют ряд преимуществ. Во-первых, высокая концентрация веществ
в перерабатываемых смесях приводит к значительному уменьшению
объёмов и габаритов, используемого оборудования, а также к упроще-
нию процессов выделения и очистки полупродуктов и целевых про-
дуктов синтеза. Во-вторых, здесь нет опасности заражения техноло-
гической линии посторонними микроорганизмами и, следовательно,
нет необходимости проводить процессы в стерильных условиях, хотя
требования к чистоте исходного сырья и технологических линий при
работе с ферментами также весьма высоки.
411
С другой стороны, в настоящее время широкое применение фер-
ментов в крупномасштабном производстве ограничено их малой до-
с гупностью и дороговизной, низкой стабильностью и чувствительно-
стью ферментов даже в иммобилизованном виде ко многим внешним
факторам физического и химического воздействия. Тем не менее, фер-
ментативный синтез находит все более широкое применение в произ-
водстве ряда важных продуктов, и относится к передовым технолог иям
с большой перспективой.
Ферментативный способ дает возможность получать аспарагино-
вую кислоту из дешевого и доступного сырья с использованием аспар-
тазы, хорошими продуцентами которой являются некоторые штаммы
Escherichia coli. По литературным данным только в Японии фермента-
тивным путем производят 1000 тонн аспарагиновой кислоты в год.
Ферментативные методы используются также при синтезе алани-
на - ферментативным декарбоксилированием аспарагиновой кислоты,
триптофана и 3.4-диоксифенилаланина.
В настоящее время микробиологический синтез аминокислот явля-
ется ведущим, составляя более 60% всего объема.
Производство кормовых добавок. Проблему дефицита белка, сба-
лансированного по аминокислотному составу, в кормах в последние
годы предлагают решать, используя в виде добавки микробную био-
массу (Овчинников Ю.А., 1987; Межиня Г.Р., 1981).
Использование в виде добавок к кормам микробной биомассы
один из путей решения получения больших количеств белка, сбаланси-
рованного по аминокислотам. В процессе культивирования продуцен-
тов аминокислот непосредственно синтезируются L-аминокислоты.
По содержанию незаменимых аминокислот микробный белок даже
превосходит принимаемый за стандарт состав аминокислот белка сои.
Так, сумма незаменимых аминокислот в различных штаммах стрепто-
мицетов составляет 5,45-11,08 г/100г микробной массы или 40,5-53.6%
(Бурцева СП., 2000).
Учитывая запросы производства по созданию новых более продук-
тивных штаммов микроорганизмов, приобретает особую актуальность
работа по выделению, созданию и отбору новых штаммов, в том чис-
ле с использованием различных химических и физических мутагенов
Среди микроорганизмов по количеству активных штаммов, синтези-
рующих аминокислоты, актиномицеты занимают одно из первых мест.
Большинство акгиномицетов накапливает в значительных количествах
лейцин, аспарагиновую и глутаминовую кислоты, а также аланин. Ми-
412
целий актиномицетов содержат полный набор аминокислот, что дает
возможность непосредственно использовать его в подкормке молодня-
ка сельхозживотных (Naidenova М a.oth., 1993; Бурцева С.Н., 2000).
С целью выявления наиболее продуктивных штаммов актиноми-
цстов, в частности, стрептомицетов, наиболее богатых комплексом
незаменимых аминокислот, метаболиты которых содержат оптималь-
ное количество иммуноактивных аминокислот. Институтом микробио-
логии ЛНМ и нами было проведено сравнительное изучение состава
биомассы различных штаммов этих микроорганизмов (Бурцева С. А, и
др., 2004; Тодераш Л Ф. и др., 2004).
Сравнительный анализ изученных штаммов и их вариантов по про-
дуктивности, содержанию иммуноактивных, протеиногенны к амино-
кислот и питательной ценности белка их биомассы выявил, что все эти
показатели выше у штамма S.massasporeus 36, выделенного из почв
Молдовы, и его вариантов «основного» и «белого». Это позволило
рекомендовать его к использованию в качестве биопрепарата для по-
вышения иммунного статуса сельхозживотных, в частности, цыпляг-
бройлеров. Варианты музейного штамма S.canosus 71 можно рекомен-
довать как биодобавки для повышения адаптивных свойст в организма
(основной вариант) или для обогащения кормов. На базе биомассы
S.massasporeus 36 был изготовлен биопрепарат «BM-str-Зб», апроба-
ция и проверка биологического деист вия которого на иммунный статус
организма цыплят-бройлеров, показала следующее:
- Выживаемость в опытной группе, в рационе которой в качестве
биостимулятора присутствовал «BM-str-Зб», составила 100.0% пс
сравнению с контролем, где отмечено 20,2% падежа.
- Включение в рацион бройлеров данного препарата способство-
вало увеличению живого веса цыплят до 16.8% по сравнению с кон-
трольной 1 руппой.
- Использование препарата практически не влияло на развитие
внутренних органов.
- Как в период введения препарата, так и после прекращения его
введения, в опытных группах происходило увеличение количества ге-
моглобина. что указывает на активизацию метаболизма в организме
птицы.
- Уровень белка в сыворотке крови был выше у опытных цыплят
по сравнению с контролем, что, согласно общепринятой точке зрения,
свидетельствует об активизации азотистого обмена (Кабанов В.Д.,
1972).
413
- Экономический эффект составляет 4,5 лея на 1 затраченный лей.
Таким образом, на основе проведенного исследования данный пре-
парат рекомендуется как терапевтическо-профилактическое средство,
а также в качестве биостимулятора продуктивности птицы, и может
быть использован на птицефабриках и в небольших фермерских хо-
зяйствах.
Одной из наиболее перспективных с точки зрения дешевизны на-
зывают технологию производства аминокислот на основе кератиносо-
держащего сырья - рогов, копыт, шерсти и щетины. Технология выде-
ления и очистки аминокислотной смеси позволяет получить препарат
аминокислот высшей очистки. В настоящее время выпускается не-
сколько товарных форм на основе высокоочищенной аминокислотной
смеси под названиями Амитон спорт, Авитон и другие (Булдаков А.,
1996; Нечаев А.П., 1998).
Исследователи Уильям Ноулз из Университета Сент-Луиса (США),
и Рёдзи Ноёри из Университета города Нагоя (Япония) в 2001 году
получили Нобелевскую премию по химии за «исследования реакций
гидрогенизации методом хирального катализа», а ученый из Иссле-
довательского центра в Ла-Холла (Калифорния) Барри Шарплесс - за
работы по «исследованию реакций окисления методом хирального
катализа». Профессор Уильям Ноулз начал свои исследования еще в
1968 году. Им разработан синтез допамина, используемого для лече-
ния болезни Паркинсона. Метод синтеза впоследствии усовершен-
ствовал Рёдзи Ноёри, а Барри Шарплесс приспособил этот метод для
синтеза других важнейших веществ, в том числе L-или D- аминокис-
лот.
Таким образом, новые методы производства аминокислот позволят
снижать цены на них и использовать новые источники сырья, что, в
свою очередь, должно привести к расширению ассортимента и увели-
чению объема продукции, выпускаемой с добавками аминокислот.
Казалось бы, проблема азотистого питания успешно решена: надо
синтезировать аминокислоты и использовать их в нужных соотно-
шениях вместо традиционных белковых продуктов питания. Однако,
физиологически это неосуществимо, поскольку ферментативное пере-
варивание белков пищи происходит постепенно, сопровождаясь непре-
рывным разрывом белковых молекул на все меньшие фрагменты. Сво-
бодные аминокислоты образуются только в средней части кишечника,
откуда они всасываются в кровь и попадают непосредст венно в печень.
В печени эти аминокислоты используются для синтеза экспортных бел-
414
ков (например, альбуминов сыворотки крови) или подвергаются раз-
личным превращениям, после чего дозировано направляются в общий
кровоток. Если в желудочно-кишечный тракт поступают свободные
аминокислоты, то они сразу всасываются в кровь уже в верхних отде-
лах кишечника, минуя печень. Резкое повышение концентрации ами-
нокислот в крови и тканях организма приводит к накоплению избыточ-
ных продуктов их обмена, что вызывает нежелательные последствия,
прежде всего в мозге. Таким образом, достигается различный физио-
логический эффект от съеденного бифштекса (натуральный белок) или
его гидролизата (смесь свободных аминокислот) Поэтому белковые
гидролизаты и смеси свободных аминокислот находят ограниченное
применение только в лечебных целях, например, при заболеваниях
пищеварительного тракта, и не могут постоянно использоваться в пи-
тании как физиологические заменители цельного белка. Основными
источниками азота и аминокислот для нашего организма могут быть
только белки пищи
14.2. Применение аминокислот
Современное учение о кормлении сельскохозяйственных животных
предусматривает балансирование рационов по очень большому числу
кормовых факторов, достигающих в некоторых странах 150 различных
наименований. Рационы, составленные из кормов растительного про-
исхождения, нуждаются в обогащении такими добавками как амино-
кислоты, витамины, макро- и микроэлементы, антибиотики, фермен-
ты стимуляторы и др. (Денисов Н.И.,1973, Черняев Н.П., 1974, Бекер
В Ф., 1976). В последние 30 лет широко практикуется промышленное
изготовление готовых смесей (премиксов) биологически активных ве-
ществ по определенным рецептурам для конкретных видов и возрас-
тов животных. Количество премикса обычно составляет 1-5% от веса
корма. Известны преимущественно сухие премиксы, однако стало раз-
виваться т акже произведет во жидких добавок на основе мелассы, отхо-
дов микробиологической промышленности ит.д. (Николаев Р.П.,1972,
1973), в состав которых наряду с источниками небелкового азота вхо-
дят аминокислоты, минеральные источники, антибиотики, углеводы,
эмульгаторы и др. Кроме премиксов для нужд производства произво-
дятся также белково-витаминные добавки, содержащие источники бел-
ка: шроты, рыбную муку, дрожжи Количество белково-витаминных
добавок может составля гь до 20% от веса корма (Черняев Н.П., 1974)
Таким образом, в условиям интенсивного ведения животноводства
415
проблема обеспечения животных и птицы полноценным протеином
приобретает исключительную актуальность по следующим причинам
(Архипов А.В.,1981):
1. Полноценный протеин является незаменимой частью рациона
для нормальной жизнедеятельности, интенсивного роста и высокой
продуктивности.
2. Постоянное снижение мировых запасов сырья для производства
высокопротеиновых кормов - рыбной муки, полноценной замены ко-
торой пока не найдено.
3. Все возрастающие масштабы животноводства опережают произ-
водство кормов, особенно животного происхождения.
4 В структуре кормового баланса все большее применение находят
растительные протеины, которые в своем большинстве дефицитны по
незаменимым аминокислотам.
5. В условиях интенсификации кормопроизводства, основанного на
обильном внесении в почву азотистых удобрений, в растениях (осо-
бенно в их вегетативных частях) повышается содержание небелкового
азота, в том числе нитратов и нитритов, не только снижающих био-
логическую ценность протеинов, но и вредно влияющих на организм
животных.
6. В последние годы нарушаются технологии заготовки (в част-
ности, применяются высокие температуры), переработки и хранения
кормов, что ведет к огромным потерям протеина, а также к снижению
доступности аминокислот.
При выращивании сельскохозяйственных животных и птицы, как
недостаток белка, так и несбалансированное по аминокислотному со-
ставу питание, приводят к перерасходу корма и ухудшению здоровья
животных, особенно молодняка (Коварский В.А., Шапиро Ф.И., 1985).
Так как ряд кормовых продуктов не содержат необходимого количества
незаменимых аминокислот, они находят применение для сбалансиро-
вания белкового питания. С этой точки зрения основной сферой при-
менения аминокислот следует считать создание рационов, позволяю-
щих снизи гь содержание растительных белков в кормах, так как до-
казано, что искусственные смеси аминокислот позволяют сэкономить
расход естественных кормов (Безбородов А.М , 1989). Растительный
белок уступает животному по содержанию незаменимых аминокислот,
прежде всего, лизина и триптофана. Качество зернового корма оцени-
вается по относительной эффективности белка
416
Таблица № 102
Влияние добавок аминокислот на эффективность зерновых
кормов (Эмануэль Н.М., Занков Г. В., 1986).
Источник белка Аминокислота (добавка) Относительная эффективное! ь белка
без добавки С добавкой
Рис L-лизин (0,02%) + DL-треонин (0,2%) 1,5 2,6
Пшеница L-лизин (0,2%) 0,7 1,6
L-лизин (0,4%) + DL-треонин (0,3%) 0,7 2,7
Кукуруза L-лизин (0,4%) 0,9 1,1
DL-лизин (0,4%) + L-триптофан 0,9 2.6
Казеин (0,07%) 2,5 •
Добавка лишь 0,2% лизина к пшеничной муке позволяет удвоить
относительную эффективность белка. Совместная добавка лизина и
треонина позволяет достичь значений относительной эффективности
белка, характерных для животного белка казеина. Таким образом, до-
бавки небольшого количества аминокислот приводят к значительному
повышению питательной ценности зерновых кормов и, в конечном
счете, способствуют экономии пищевых ресурсов.
Создание идеально сбалансированного по полноценности амино-
кислот рациона реально с помощью комбинирования кормов с подбо-
ром очищенных препаратов аминокислот. Однако, исследователи (Ко-
варский В., 2007; Градусов, 1979 и др.) указывают на необходимость
при таком комбинировании ряда ограничений. Во-первых, следует
учитывать экспериментально установленные минимальные нормати-
вы содержания в протеине доступных незаменимых аминокислот для
растущего организма, которые, как правило, равны или ниже идеаль-
но сбалансированные протеином рационов. Во-вторых, в кормач име-
ется значительное количество веществ, являющихся потенциальны-
ми продуктами распада аминокислот в организме, и их присутствие
в достаточном избытке снижает потребность животного в отдельных
аминокислотах. Так, для лактирующей коровы целесообразна добавка
25 г DL-метионина/сутки к рапиону концентратно-силосного типа. С
другой стороны, холин, никотиновая и пантотеновая кислоты снижает
потребность в метионине, триптофане и валине. В.Коварским (2007)
предложен метод составления комбикормов для растущих животных, в
417
основе которого использован принцип минимизации аминокислотного
состава. Согласно этому принципу, наличие всего до 5% избыточно-
сти жизненно важных аминокислот существенно снижает их белковую
питательность для растущих животных. В частности, доказана эффек-
тивность добавок метионина, защищенных протеин-альдегидной обо-
лочкой. в рационе коров. В.А. Бураго (2004) обосновал математические
принципы оптимизации композиционных продуктов питания.
Для повышения иммунного статуса молодняка особое значение
приобретает потребление кормов, богатых иммуноактивными амино-
кислотами, поскольку в последнее время показана функция их имму-
номодулирующей активности, вследствие чего они наравне с иммуно-
активными пептидами являются самостоятельным звеном в регуляции
гомеостаза (Белокрылов Г.А., Молчанова И.В., 1988).
Аминокислоты играют существенную роль в формировании вку-
совых качеств природных пищевых продуктов. Например, в Юго-
Восточной Азии, а теперь и во всем мире, в качестве приправы ис-
пользуются рыбный, соевый соусы, сырьем для которых служат мелкая
рыба, соевые бобы, пшеница. Основными компонентами, придающими
вкус этим соусам, являются аминокислоты, образующиеся в результате
гидролиза белка (Эмануэль Н.М., Зайков ГЕ., 1986). Еще в 1908 году
доктор К.Иксда (Токийский университет, Япония), исследуя вкусовые
качества морской капусты, установил, что основным компонентом, об-
уславливающим ее вкусовые качества, является глутамат натрия, и что
это соединение может быть использовано в качестве вкусовой добавки.
Это открытие имело очень важные последствия: глутаминовая кислота
в виде натриевой соли стала первой аминокислотой, производимой в
промышленном масштабе. По-видимому, глутамат натрия, не будучи
сам по себе питательным веществом, оказывает на организм физиоло-
гическое воздействие, способствующее усвоению пищи, поскольку его
прием вызывает усиленное выделение пищеварительных соков. Более
того, двойной глутаминат натрия и железа повышает общий тонус и
сопротивляемость организма к заболеваниям, глутаминат меди укре-
пляет нервную систему животных, памят ь; глутаминат кобальта улуч-
шает состав крови, увеличивая количество эритроцитов и показатели
гемоглобина у животных (Адигалов ПФ. Черников М.П.П981).
Аминокислоты служат основой пишевых добавок, без которых в
настоящее время нс обходится практически ни одна из современных
отраслей пищевой промышленности. Примером их использования яв-
418
лястся произволе! во безалко! ольных и алко! ольных напитков, добавле-
ние к которым таурина защищает печень от повреждающего дейс! вия
алкоголя, уменьшает его токсическое действие на ЦНС, сердечно-
сосудистую и другие системы (11ефедов Л.И., 1999).
Как показали исследования, проведенные в Институте биохимии
АН Белоруссии, даже у практ ически здоровых доноров в возрасте 18-
25 лет отчётливо выявляется аминокислотный дефицит (Нефедов Л.И.,
1999). Ими были проведены исследования аминокислотного фонда в
биологических средах: плазма и форменные элементы крови, СМЖ,
моча, биопгаты неизмененных и опухолевых тканей. Это позволило
сделать вывод, что уровень аминокислот в физиологических жидко-
стях является одним из интегральных показателей обмена веществ, и
обосновывает применение отдельных L-аминокислот или их сочета-
ний для целенаправленной коррекции обмена веществ при конкретных
заболеваниях и. таким образом, расширяет область практического ис-
пользования этих соединений (Нефедов Л.И. и др., 1992-1998).
Фармацевтические отрасли промышленности большинства вы-
сокоразвитых стран в настоящее время активно ‘‘эксплуатируют’’ вы-
сокоочищенные L-аминокислоты не только в качестве полноценных
пищевых добавок, но и субстанции для производства жизненно важ-
ных лекарственных препаратов, включая кровезамещающие растворы
(аминозоли). При этом подавляющее большинство современных техно-
логий производства L-аминокислот разработаны в Японии, производ-
ство лекарств на их основе сконцентрировано в Германии, Финляндии,
Японии, Швеции, США, где, по мнению экспертов в области фармин-
дустрии, в последнее время происходит ‘'аминокислотная революция’’.
В последние годы активно развивается производство относительно де-
шевых высокоочищенных субстанций L-аминокислот в Китае. Крове-
заменители (полиамины) на основе L-аминокислот являются абсолют-
но необходимыми препаратами в условиях чрезвычайных ситуаций,
хирургической и реанимационной практике.
Поэтому одним из основных потребителей аминокислот является
здравоохранение. Для создания лекарственных препаратов использу-
ются как отдельные аминокислоты, так и их смеси (Калуев А.В., Натт
Д.Д., 2004, Ложкин С.Н. и др , 2003, Неклюдов А.Д, Веремьев И.В.,
1981, Нефедов Л.Н., 1999 и др.).
В зависимости от фармакологического действия аминокислоты
можно условно разделить на группы по клиническим показателям.
419
I. Для лечения заболеваний печени используют аргинин, глутамат
и аспартат, которые способны активировать цикл мочевины, усиливая
ее антиаммонийное дезинтоксикационное действие. Метионин и ци-
стеин усиливают обмен жирных аминокислот в печени, что предотвра-
щает се перерождение. Известно применение метионина для лечения
болезни Боткина, хронических гепатитов, циррозов и ожирения пече-
ни.
2. Для лечения язвенных заболеваний пищеварительных органов
применяют глутамин, гистидин, глицин, глутаминовую кислоту. Глу-
тамин трансформируется в аминосахара, в частности, в глюкозамин,
являющиеся составными частями слизистой эпителия ЖКТ. Гистидин
снижает кислотность желудочного сока, уменьшает боли при операци-
ях. Глицин увеличивает pH желудочного сока. Гидрохлорид глутами-
новой кислоты, наоборот, повышает кислотность.
3. При операциях на поджелудочной железе применяют лизин, ко-
торый снижает активность протеолитических ферментов, чем способ-
ствует заживлению раны.
4. При заболеваниях мозга применяют глутамин, глутамат, уАМК,
которые регулируют внутричерепное давление, а также являются ней-
ротрансмиттерами.
5. При травмах, ожогах и операциях с большими кровопотерями
нарушается система кроветворения, что ведет к возникновению гемор-
рагического синдрома. Ликвидация метаболических нарушений и оста-
новка кровотечений осуществляется с помощью е-аминокапроновой
кислоты, обладающей гемостатическим действием.
6. Для лечения паркинсонизма применяют производные тирозина.
7. В качестве радиопротекторных средств применяют цистеин и
продукт его декарбоксилирования цистамин.
Зарегистрирован патент на получение и использование бицикличе-
ских аминокислот, которые могут применяться при лечении эпилепсии,
гипокинезии, нейродистрофических заболеваний, депрессии, наруше-
ниях сна (Bryans J., 2004). Сообщается о возможности предупреждения
и устранения нарушений ритма сердца, используя уАМК (Малышева
Е.В., 1987).
420
Таблица № 103
Терапевтическое применение аминокислот
Аминокислота Патологии
Цистеин, цистамин. Радиопротекторные средства, начальные стадии катаракты.
Пролин. Механические повреждения кожи и слизистых, язвы, ожоги, болезнь Педжета, цирроз печени.
уАМК и ее производные, глутамат. Лейцин. Патологии ЦНС и психические заболевания. Дифференциальная диагностика гормонопродуцирующих опухолей после нагрузки инсулином.
Лейцин и изолейцин. Токсикозы, анемии, психические расстройства, шизофрения, эпилепсия.
Метионин. Токсические поражения печени, сахарный диабет, белковая недостаточность
Тирозин. Шизофрения и другие психические расстройства, менингит.
Аргинин, орнитин. Лизинурическая непереносимость белка, диабетическая ретинопатия, остеопороз.
Лизин. Р-Аланин. Спазм поперечнополосатой мускулатуры. Гидроцефалии, цереброваскулярная недостаточность.
Глицин. Острые нарушения мозгового кровообращения, устранение мышечного гипертонуса
Таурин. Эпилепсия, кардиомиопатия, ангиодистония, нарушения зрения, алкоголизм, дистрофии роговицы, диабетические, травматические и лучевые катаракты, судороги.
В последние годы выпущено много новых иностранных препара-
тов с использованием аминокислот для терапии::
- злокачественных новообразований и иммунодефицита - анти-
неопластоны - производные L-глутамина (США);
- печёночной почечной недостаточности - Гепамерц. Фалькамин
и Кетостерил (Германия); Нефрамин (Япония), Гепареген (Чехия);
- адаптационного синдрома, стрессовых и астенических состоя -
ний - Мориамин (Япония), Антистресс - (США), Кальма (Германия):
Стимол (Польша); Обабуфен (Франция).
- заболеваний сердечно-сосудистой системы — Аспаркам, Гл ицин,
421
Реэргин, Глутамевит (Россия), Панангин (Венгрия), Динсмон (Италия),
Энол (Словения); Танганил (Франция);
- интоксикаций - метионин, цистеин, глутаминовая, аспарагино-
вая кислоты (Россия):
- поражений ЦИС, психоневрологических расстройств, рас-
стройств сна, депрессий, алкоголизма и наркоманий, задержки физи-
ческого и умственного развития, нарушений интеллекта и старческого
слабоумия, в периоде рсконвалесценции после нарушений мозгового
кровообращения - Кальма (Германия), Тритонин (США), Ацеспаргин,
Лактомаг, Магневит, Магнокал (Польша).
- лучевых поражений - Орницетил (Франция), Фалькамин-форте,
Лобамин-цистеин, Саммет (Германия);
- мужского бесплодия - изолейцин, аргинин и лизин (Аль-Шукри
С.Х. и др., 2007).
Все протеиногенные аминокислоты следует принимать под контро-
лем врача курсом не более 1-2 месяцев с месячным перерывом. Для
более выраженной биологической доступности все аминокислоты це-
лесообразно принимать за 30 минут до еды или между длительными
приемами пищи. Детям не следует давать биологически активные до-
бавки (так называемые БАДы), содержащие протеиногенные амино-
кислоты (Рыбакова Е.П., 2004).
Один из основных методов коррекции первичных аминоацидопа-
тий является диетотерапия. Исключение или дозирование продуктов,
содержащих аминокислоты, обмен которых нарушен. - естественный
и весьма успешный метод лечения. Однако исключение из рациона
ребенка, особенно грудного, продуктов, богатых белком, неизбежно
приводит к нарушению роста и развития. Поэтому в питание добав-
ляются специальные белковые гидролизаты, где содержатся все ами-
нокислоты, кроме тех, которые противопоказаны ребенку. Рыбакова и
др. (2005) представили таблицы химического состава специализиро-
ванных продуктов питания, расчеты лечебных рационов для детей с
наследственными нарушениями аминокислотного обмена, с акцентом
на особенностях введения прикорма у детей первого года с подобными
патологиями.
В течение длительного времени для питания детей с фенилкетону-
рией использовались только дорогостоящие продукт ы Апонти, Лофе-
налак, Фенил-Фри. В настоящее время в России создана серия специа-
лизированных продуктов для лечения детей разного возраста, больных
фенилкетонурией: Афенилак 0-12, Афенилак 1-3, Тетрафен 30, Тетра-
422
фен 40, Тетрафен 70, которые успешно применяемые в странах СНГ.
Вее продукты созданы на основе L-аминокислот, не содержат фенила-
ланин, количество тирозина соответственно увеличено (Рыбакова Е.П ,
2004).
В последнее десятилетие появился метод, названный методом ме-
таболической терапии, направленный в первую очередь на лечение пе-
ринатального поражения ЦНС и детского церебрального паралича, и
заключается в коррекции нарушенных биохимических реакций в ткани
мозга. В зависимости от показаний метод А.П.Хохлова (1995) дает воз-
можность:
- восстановить нарушенный энергетический обмен в нейроцитах
и мышечной ткани;
- регулировать содержание кальция и возбуждающих медиаторов
в пораженных отделах мозга;
- увеличить количество тормозных нейромедиаторов (уАМК и
глицина);
- стимулировать образование дофамина в подкорковых ядрах;
- усиливать процессы ремиелинизации;
- нейтрализовать токсические метаболиты.
В качестве аминокислотных композитов предложены следующие
препараты: Аминовит, Аминокомпозит, Детрем, Нейровит, Провит,
Нсоприм, Аминовил. Так, набор аминокислот с высоким процентом
р-аланина (коммерческое название «Аминовил-Р») используется для
устранения стресса и отека мозга, улучшения мозгового кровообраще-
ния. Аминокислотные композиты, применяемые для метаболической
терапии, помогают при следующих диагнозах: детский церебральный
паралич, олигофрения, аутизм, последствия перинатальной патологии
мозга, первичная и вторичная эпилепсия, последст вия нейроинфекций
и черепно-мозговых травм, неврологические нарушения после перене-
сенных инсультов, психоорганические патологии старческого возрас-
та, миопатии и полинейропатии.
Важным фактором обеспечения резистентности к патологическим
процессам различного генеза является полноценное питание. Много-
численные исследования свидетельствуют, что большая часть больных
и пострадавших, поступающих в стационары, имеют существенные
нарушения пищевого статуса, проявляющиеся у 20% истощением и
недоеданием, у 50% нарушениями липидного обмена, до 90% имеют
признаки гипо- и авитаминоза, более 50% обнаруживают изменения
им мунного статуса. Поддержание белкового обмена на высоком у ров-
423
не у больных является надежным критерием адекватного питания.
Если по тем или иным причинам поступления аминокислот и других
питательных веществ недостаточно, наступает истощение организма и
развивается гипопротеинемия, нарушается соотношение белков плаз-
мы, что клинически проявляется понижением резистентности. Все это
требует дополнительной нутритивной поддержки в общей программе
лечения тяжелобольных. Нутри гивная поддержка относится к катего-
рии высокоэффективных методов интенсивной терапии.
К основным требованиям к растворам аминокислот относят:
- содержание L-аминокислот 5-10%;
- полный спектр незаменимых аминокислот;
- соотношение аминокислот в смеси должно максимально соот-
ветствовать составу яичного белка;
- содержание незаменимых аминокислот не менее 30% от общего
количества аминокислот в растворе;
- соотношение лейцин/изолейцин около 1,6;
- соотношение незаменимых аминокислот и общего азота около 3
при проведении парентерального питания или 1,4-1,8 при нутритивной
недос таточности лег кой степени.
Для энтерального питания используются следующие составы ами-
нокислот:
1. Гидролизаты белков - Vital UN, Accupep Peptamen, Alitraq
Vivonex Plus. В некоторые добавлен глутамин и/или аргинин. Приме-
няются при ограничении переваривающей и всасывающей способно-
сти поверхности кишечника.
1. 11очечные смеси — Suplema, Nepro, Travasorb Renal. Некоторые
из них не содержат заменимые аминокислоты. Применяются при по-
чечной недостаточности или при гемодиализе.
1. Печеночные смеси - Hepatic-Aid 11, —ravasorb Hepatic. Они со-
держат аминокислоты с разветвленной цепью, но в них снижено со-
держание ароматических аминокислот и метионина. Применяются при
печеночной энцефалопатии, когда пациенты не переносят стандартные
питательные смеси.
Кроме того, уже существуют и достаточно широко применяются
сбалансированные энтеральные смеси для лечебного питания, в перио-
де реабилитации больных, а также используемые при повышенной фи-
зической нагрузке, такие, как Нитана (Германия), Промот (Голландия),
Матерна (Швейцария), Новемикс (Польша) и др.
Новейшие исследования сотрудников Института биохимии АП Бс-
424
лоруссии показали, что кроме известных свойств антиоксиданта, ра-
диопротектора, нейромодулятора и стабилизатора клеточных мембран,
таурил активирует энергопродукцию, а также нормализует обменные
процессы в ЦНС, При этом дополнительное включение в рацион пита-
ния больных атеросклерозом сосудов нижних конечностей разработан-
ной ими смеси “Тонус-1”, обогащённой таурином, позволило добиться
относительной нормализации важнейших клинико-лабораторных по-
казателей при гепатобилиарной патологии и в предоперационной под-
готовке онкологических больных на фоне лучевой терапии.
Доказана способность L-лейцина активировать отдельные звенья
клеточного и гуморального иммунитета как у практически здоровых
людей, так и на фоне вторичного иммунодефицита при онкологических
заболеваниях (Курбат А.М. и др., .999). Обоснована целесообразность
его применения для профилактики послеоперационных осложнений
при оперативном или комбинированном лечении указанных больных.
В 1999г. по этим показаниям таблетки лейцина также зарегистрирова-
ны М3 Белоруссии как новый лекарственный препарат.
Парентеральное питание - это способ обеспечения больного пита-
тельными веществами минуя ЖКТ. При этом специальные инфузион-
ные растворы, способные активно включаться в обменные процессы
организма, могут вводиться через периферическую или центральную
вену. Основная цель при назначении схем парентерального питания
- обеспечение больного необходимым количеством калорий и сохра-
нение белка с помощью инфузии аминокислот, углеводов и жиров.
Аминокислоты, как правило L-аминокислоты, включаются преимуще-
ственно в синтез белка, а углеводы и жиры - в обеспечение организма
необходимой энергией. Современным стандартом является примене-
ние в качестве белковой составляющей только растворов кристалличе-
ских аминокислот. Гидролизаты белков в настоящее время полностью
исключены из клинической практики парентерального питания. Об-
щая доза вводимых аминокислот - до 2 г/кг веса тела в cj'tkh, скорость
введения до 0,1 г/кг веса тела в час.
Растворы аминокислот, применяемые для полного парентерально-
го питания, подразделяются на стандартные и специальные.
Ряд стандартных растворов аминокислот содержи! катионы Na\
К . Mg* и анион С1. Стандартные растворы аминокислот дополняются
витаминами комплекса В: рибофлавин, никотинамид, пантенол. пири-
доксин, что обусловлено их ограниченными резервами в организме.
Фармацевтическая промышленность сегодня предлагает большое ко-
425
личество стандартных препаратов "полных” аминокислотных смесей
для внутривенного введения (крове- и плазмозамещающие инфузион-
ные растворы и средства для парентерального питания).
Различные патологические состояния сопровождаются характерны-
ми обменными нарушениям, как было показано выше. В связи с этим
для метаболического лечения и парентерального питания разработаны
и широко применяются в клинической практике специальные раство-
ры аминокислот-аминокислотные смеси направленного действия.
Отличительной особенностью растворов аминокислот для больных
с печеночной недостаточностью (Аминостерил Nrena5% и 8%, Амино-
плазмаль Гена 10%, Гепатамин) является снижение содержания арома-
тических аминокислот и метионина с одновременным увеличением со-
держания аргинина (6-10 г/л) и разветвленных аминокислот (43,2 г/л).
Количество аргинина увеличивается для обеспечения функции моче-
винного цикла и предупреждения гипераммониемии.
11ри лечении больных с острой и хронической почечной недостаточ-
ностью применяют специальные растворы аминокислот: Аминостерил
КЕ Нефро. Нефростерил, Нефрамин, с определенным соотношением
аминокислот. Соотношение незаменимых и заменимых аминокислот
сос гавляет 60:40. Кроме того, препараты данной группы содержат 8 не-
заменимых аминокислот и гистидин (5 г/л), что дает возможность при
их введении снизить азотемию. Концентрация аминокислот находится
в пределах 57%. Отсутствуют углеводы и электролиты, или их количе-
ство в растворе минимально.
В последние годы предлагается использование таурина в паренте-
ральном питании не только взрослых (Нефедов Л.Н., 1000), но и в пе-
диатрии, поскольку введение этой аминокислоты даже в больших до-
зах не вызывает побочных явлений (Don М , Faraguna D., 2005).
При нарушении правил введения растворов аминокислот возмож-
ны тошнота, потливость, тахикардия, повышение температуры тела.
В настоящее время физиологически активные пептиды рассматри-
ваются как "лекарства будущего”. Наряду с богатым спектром фарма-
кологических свойств, этот класс соединений обладает такими важны-
ми преимуществами перед непептидными соединениями, как высокая
активность, малая токсичность, невыраженность синдрома отмены и,
как правило, мягкий модуляторный характер действия. На сегодняш-
ний день имеется около 50 пептидных лекарственных препаратов. Ис-
пользование биологически активных эндогенных пептидов в качестве
лекарственных препаратов шраничено их низкой стабильностью в
426
биологических средах и малой способностью проникать через i астро-
интестинальный барьер и ГЭБ. Чтобы избежать этих недостатков, при
создании пептидных лекарственных препаратов используют различ-
ные приемы. Для увеличения энзиматической стабильности в структу-
ру пептида часто вводят остатки пролина и глицина, D-аминокислоты
или неприродные аминокислотные остатки, модифицируют пептидную
связь. Наиболее радикальным приемом является создание непептид-
ных пептидомимстиков. Для увеличения способности проникать через
Г ЭБ повышают липофильность пептида путем введения гидрофобных
заместителей. Почти все эти подходы уменьшают описанные выше
преимущества пептидных препаратов. Принципиально другим подхо-
дом является использование коротких, преимущественно ди- и тетра-
пептидов. Они, как правило, способны проникать через биологические
барьеры как за счет пассивного, так и активного транспорта. Коротким
пептидам присуща повышенная энзиматическая стабильность. Всё это
позволяет в ряде случаев создавать на их основе перорально ак1 ивные
лекарственные препараты (Морозова А Л., 2009).
Так, в стандартных растворах аминокислот для парентерального
питания не содержится глутамин, или содержится в незначительном ко-
личест ве, в то время как глутамин - важная аминокислота при большом
количестве патологических состояний, требующих парентерального и/
или энтерального питания (Ложкин С.Н. и др., 2003). Два отрицатель-
ных химических свойства свободного глутамина ограничивали долгое
время его применение в рутинной практике нутриционной терапии -
нестабильность при длительном хранении и, особенно, при тепловой
стерилизации, а также очень низкая растворимость — 36 г/л. Стабиль-
ность свободного глутамина зависит оз температуры, pH раствора и
концентрации анионов. Отсутствие возможности использования сво-
бодного глутамина в лечении тяжелых больных вызвало рост научных
исследований и разработок технологии производства альтернативных
субстратов Аланин-глутамин и глицин-глутамин - два синтетических
дипептида, обладающих высокой стабильностью и растворимостью,
позволили решить проблему доставки достаточного количества глута-
мина больному и дать возможность включения этой аминокислоты в
парентеральное питание. Инфузия дипептидов приводит к быстрому
повышению концентраций глутамина и аланина или глицина. Во время
всего периода инфузии только следовые количества дипептида могут
быть обнаружены в плазме. Дипептиды нс аккумулируются тканями
(Furst Р 1997). Длительные инфузии коммерческих аминокислот, обо-
427
гащенных дипептидами глутамина, не сопровождались какими-либо
побочными эффектами и осложнениями (Novak Е, 2002; Goeters С.,
2002). Показано, что инфузия аланин-глутамина пациентам, получаю-
щим парентеральное питание, улучшает азотистый баланс и белковый
обмен (Stehle Р., 1989), поддерживает внутриклеточный фонд глутами-
на, корригирует катаболическую реакцию, улучшает иммунную функ-
цию, снижает частоту инфекционных осложнений, восстанавливает
функцию кишечника, защищает печень (Newsholme Р., 2003). Про-
веденные межлабораторные исследования (Novak Е, 2002) показали
снижение летальности и продолжительности госпитализации, а также
снижение затрат на лечение при парентеральном введении дипептидов
глутамина. Результатом стало включение препаратов глутамина в ре-
комендации и стандарты Европейской Ассоциации парентерального и
энтерального питания.
Разнообразие терапевтических эффектов карнозина и других
гистидин-содержащих дипептидов дает основание для их использова-
ния. Одним из следствий способности карнозина хелатировать пере-
ходные металлы может быть его участие в транспорте микроэлементов
в организме. Природные гистидинсодержащие дипептиды карнозин
и ансерин — обладают выраженными антиоксидантными свойст вами.
Они способны защищать от повреждения мембраны и другие клеточ-
ные структуры. В этой связи привлекают внимание разнообразные
свойства карнозина, который дает многообещающие результаты при
лечении гипертонических заболеваний, язвы желудка, полиартритов и
других патологий. Предполагают, что в процессе лечения таких забо-
леваний. как СПИД и поверхностных ран, которые развиваются вслед-
ствие уменьшения иммунной реакции, применение карнозина может
оказать положительный эффект в сочетании с химио- и радиотерапией.
Недавно было продемонстрировано эффективное использование кар-
нозина для лечения рака.
Исследования в области природной, нетоксической химиотерапии
злокачественных опухолей с помощью аминокислот, активно развива-
ется с 90-х годов в США и Японии. Доказана способность L-лейцина
активировать отдельные звенья клеточного и гуморального иммуните-
та как у практически здоровых людей, так и на фоне вторичного имму-
нодефицита при онкологических заболеваниях.
L-глутамин избирательно накапливается в опухолевых тканях и
считается незаменимым фактором роста злокачественных опухолей,
что приводит к его дефициту в opi анизме больного. Одновременно,
428
производные L-глутамина, получившие название * антинеопластоны”,
обладают выраженным противоопухолевым действием (Нефедов Л.И.
и др., 1997). Противоопухолевый эффект производных L-глуп амина за-
висит не только от дозы и способа их введения, но в первую очередь
определяется уровнем самого глутамина в опухоли и организме боль-
ного. Результаты этих исследований позволили разработать оригиналь-
ную лекарственную форму нового эффективного противоопухолевого
препарата «Деглутам», который может назначаться в качестве средства
профилактики рецидивов после радикального лечения злокачествен-
ных новообразований или для снижения активности процессов мета-
стазирования (Нефедов Л.И. и др., 1997).
За рубежом на протяжении последних лет неоднократно делались
попытки применять его как безвредное снотворное средст во, однако,
в силу трудно предсказуемых побочных эффектов применение этого
соединения ограничено. Эти побочные эффекты связывают с наличием
примесей, образующихся в процессе микробного синтеза триптофана.
В связи с разработкой новых экстракционных технологий очистки ами-
нокислот появилась возможность получить препарат, свободный от та-
ких побочных эффектов. Собственные и литературные данные позво-
ляют использовать L-т риптофан в сочетании с L-лейцином, L валином,
L-изолейцином и таурином при поражения к печени (Дорошенко Е М.,
1998), профилактики и лечении гипогалактии ( Попов С и др., 2000).
В Институте микробиологии и биотехнологий АН Молдовы был л
разработаны биотехнологии получения иммуномодулятора нового
типа с повышенным содержанием иммуноактивных аминокислот на
основе биомассы Spirulina platensis CNM-CB-02 (CYANOPHYTA), и
было изучено влияние этого и имуномодулятора на иммунологическую
реакт ивность и естественную резистентность у больных легочным ту-
беркулезом «in vitro» (Rudic V., 2007; Дарий В., 2006). Была разработа-
на биотехнология культивирования спирулины и получения ее с про-
гнозируемым содержанием иммуноактивных аминокислот, на основе
которой получен новый иммуномодулятор BioRSpI, содержащий их
повышенное количество (до 80% от общего количества). Установле-
но, что «in vitro» препарат BioRSpI влияет на функциональную актив-
ность и содержание Т-лимфоцитов. У больных с низкими исходными
показателями препарат BioRSpI оказывает стимулирующее действие,
с показателями выше нормальных - депрессирующее действие, с по-
казателями в рамках нормы препарат BioRSpI не оказывает никакого
действия. Подобный иммунокоррегирующий механизм действия на из-
429
мененные показатели иммунологическом резистентности и естествен-
ной реактивности, когда снижаются высокие показатели, повышаются
низкие и не оказывается никакого действия на показатели близкие к
норме характерен для иммуномодуляторов из группы адаптогенов, что
позволяет отнести препарат BioRSpI к группе иммунокорректоров рас-
тительного происхождения.
Следует упомянуть и об использовании аминокислот в качестве
биоспепифичных лигандов. Аминокислоты, входящие в состав различ-
ных областей связывания белков, находят в последнее время широкое
применение в качестве лигандов биоаффинных сорбентов для избира-
тельной сорбции и очистки различных белков. 11ри создании сорбентов
с аминокислотными лигандами в качестве матрицы-носит еля исполь-
зуется в основном полиакриламидный гель, инертный, нетоксичный,
биологически совместимый с тканями и жидкостями организма. При
введении аминокислот в полиакриламидную матрицу был получен
ряд сорбентов, специфичных относительно белков системы сверты-
вания крови. Сорбент с аргинином в качестве лиганда был успешно
использован для очистки тромбина. Использование лизина позволи-
ло получить сорбент для очистки и избирательного выделения плаз-
миногена. На основе гидрофобных аминокислот получены сорбенты,
способные избирательно извлекать из плазмы крови компоненты им-
мунного комплекса. Гриптофансодержащий сорбент используется для
избирательного выделения из плазмы крови иммуноглобулина Е, бел-
ка, усугубляющего патологические явления при таких заболеваниях,
как бронхиальная астма. Сорбент с фенилаланином в качестве лиганда
способен извлекать из плазмы крови иммуноглобулин G, повышенное
содержание которого связано с патологией при ревматоидном артрите
(Голубович В.П. и др., 2001). Биоаффинные сорбенты с аминокислота-
ми в качестве лигандов представляют большой интерес как для прак-
тической медицины, так и для научных исследований в различных об-
ластях биологии и медицины.
Таким образом, препарат ы на основе аминокислот — эффективные
и безопасные лекарственные средства для профилактики и лечения
разнообразных острых и хронических заболеваний. Научные данные и
клиническая практика свидетельствуют об актуальности этого направ-
ления научно-исследовательских работ и практической значимости их
реализации.
430
15. ОПРЕДЕЛЕНИЕ АМИНОКИСЛОТ
В ПРОДУКТАХ ПИТАНИЯ
Аминокислотный состав пищевых продуктов в настоящее время
определяется исключительно с помощью ионообменной хроматогра-
фии. Методы бумажной, тонкослойной хроматографии, микробиоло-
гические и ряд других в настоящее время практически не использу-
ются вследствие худшей воспроизводимости и большой длительности
(Chang Sam К. a.oth., 1993) анализа.
Существует большое количество справочников и работ, где от раже-
но содержание аминокислот в кормах, растениях (Томмэ М.Ф., 1972;
Bruyer D.C. a.oth., 1990 и др.), пищевых продуктах (Сомин В.И., 1979;
Скурихин И.М., 1970-1987; Сметнев С.И., 1978; Нахмедов Ф.Ф. и др,
1982).
И.М.Скурихиным (1983-1987) были обобщены данные по вариа-
бельности содержания белков и аминокислот в пищевых продуктах. В
высокобелковых продуктах животного происхождения белки составля-
ют до 90-95% азотистых веществ. В низкобелковых продуктах, таких
как овощи, фрукты, ягоды, белки являются только частью азотисты <
веществ: в винограде 7%, в картофеле 30%, капусте 40%. Остальную
часть азотистых веществ составляют разнообразные пептиды, главным
образом, (20-40%) свободные аминокислоты.
Вариабельность содержания белка зависит от природы продукта. В
животных продуктах коэффициент вариации составляет 5-10%, в рас-
тительных (зерно, бобовые, фрукты) 15-20%. Общая вариабельность в
содержании белка в основном отражает сортовые и видовые особен-
ности продукта, условия выращивания и другие трудно учитываемые
причины. При этом внутрилабораторная методическая ошибка сходи-
мости при определении азота по Кьельдалю не превышает 1%.
Аминокислотный состав продуктов колеблется значительно шире,
чем белковый. Кроме вариабельности содержания непосредственно
белков, что в той или иной мере отражается на содержании аминокис-
лот, имеет большое значение видовая или сортовая вариабельность сво-
бодных аминокислот одного и того же продукта. Кроме того, в отличие
от метода определения белков, метод определения аминокислот дает
значительный вклад в общую вариабельность аминокислотного соста-
ва. В литературе приводятся значения общего коэффициента вариации
(Скурихин И.М., 1987). Гак, в высокобелковых продуктах (мясо, рыба,
431
птица, зерно, зернобобовые) при определении лизина, лейцина, изо-
лейцина, треонина, валина, аргинина, глицина, пролина, серина, гисти-
дина, аспарагиновой и глутаминовой кислот, фенилаланина, тирозина,
общий коэффициент вариабельности равен 10%, при определении
метионина - 15%, триптофана и цистина - 25%. Для низкобелковых
овощей и фруктов вариабельное гь значительно выше - 25% и 30% со-
ответственно. Эти расчеты хорошо совпадают с экспериментальны-
ми данными по межлабораторному испытанию определения состава
аминокислот ряда высокобелковых продуктов - казеин, белок яиц, соя.
мясо, мука (Sarvar С., 1985). Для большинства аминокислот межлабо-
раторный коэффициент вариации находится в пределах 5-10%, для ци-
стина 11,0-17,65, метионина 4,0-16,1 %, а для триптофана 14,3-23,7%.
15.L Вычисление аминокислотного скора
Биологическая ценность белков пищевых продуктов определяется
разными методами, одним из которых является сравнение состава не-
заменимых аминокислот этого белка с соответствующим аминокис-
лотным составом «идеального» белка В качестве «идеального» было
предложено использовать белок куриного яйца, коровьего или жен-
ского молока (Скурихин ИМ., 1987). В настоящее время большин-
ство исследователей используют в качестве «идеального» гипотети-
ческий (теоретический) белок, рекомендованный ФАО/ВОЗ в 1973 г.
В 1 г такого белка содержится следующее количество незаменимых
аминокислот.
Таблица №104
Содержание незаменимых аминокислот
в 1 । «идеального» белка по шкале ФАО/ВОЗ, в мг
Аминокислота Содержание
Изолейцин 40
Лейцин 70
Метионин + цистин 35
Фенилаланин + тирозин 60
Треонин 40
Триптофан 10
Валин 50
Всего: 360
Для определения аминокислотного скора какого-либо продукта,
сначала вычисляют содержание аминокислот в 1 г белка этого продук-
432
та. Затем последовательно сравнивают содержание той или иной неза-
менимой аминокислоты с вышеуказанной стандартной шкалой ФАО/
ВОЗ в %. Лимитирующими являются те незаменимые аминокислоты,
скор которых меньше 100%. Вариабельность аминокислотного скора
значительно (примерно в 2 раза) меньше, поскольку он рассчитывается
из расчета на 1 г белка, и поэтому содержание белка в продукте на его
величину не влияет.
Как правило, в справочниках для всех продуктов, где приводится
аминокислотный состав, одновременно указывается коэффициент пе-
ресчет азота на белок. Для большинства продуктов он принят условно
6,25, поскольку точно установить его достаточно сложно (Скурихин
И.М., 1987).
По мнению Комиссии ФАО/ВОЗ (Dillon J.C., 1992), наиболее адек-
ватным методом определения пищевой ценности белков является ме-
тод определения усвояемости белков (УБ) в сочетании с определением
их аминокислотного состава (химический индекс ХИ). Предложен рас-
чет индекса пищевой ценности белков (ПЦБ):
ПЦБ = ХИ•УБ
У этого же автора приведены таблицы по содержанию белка и ами-
нокислот в различных продуктах и растения к с точки зрения индекса
ПЦБ.
Иногда (Липка 9., Г ановяк 3., 1992) биологическую ценность бел-
ка, в частности, рыбы, определяют по уровню доступного метионина.
В мясе различают мышечную, соединительную, костную, хряще-
вую, жировую ткани, а также кровь. Количественное соотношение тка-
ней оказывает существенное влияние на пищевую ценность мяса, ко-
торая, кроме того, зависит от его вида, породы, возраста и упитанност и
животных. Кроме белков, в мясе содержатся азот истые экстрактивные
вещества, которые нежелательны или строго дозированы в лечебном
питании. В основном это свободные аминокислоты (до 1%), произво-
дные гуанидина - 0,2-0,55%, дипептиды - 0,2-0,45%, мочевина — 0,02-
0,2%. Преобладающей тканью в мясе является мышечная. Она служит
основой скелетной мускулатуры животных и наиболее ценна в пище-
вом отношении. Качество мяса зависит от содержания в нем соедини-
тельной ткани, чем ее больше, тем биологическая и пищевая ценность
мяса ниже.
Биологическая ценность белков мяса птицы определяется по трип-
тофановой и треониновой аминокислотной формуле (Сметнев С.И.,
1978) и сравнивается с оптимальной, предложенной Всемирной opi а-
433
низанием ФАО/ВОЗ. Триптофан является наиболее дефицит ной ами-
нокислотой в рационе человека, поэтому его содержание принимается
за 1, и по нему рассчитывают все остальные аминокислоты.
Таблица № 105
Аминокислотный состав мяса птицы,
% на 100 г белка, (Сметнев С.И., 1978)
Амино- кислоты Цыплята Индюшата Утята
мясной фарш белое мясо красное мясо мясной фарш
Триптофан 1,20 1.40 1,20 1,45 1,15
Треонин 4,30 4,41 4,84 4,23 4,67
Изолейцин 5,28 3,79 3,80 5,25 5,04
Лейцин 7,23 6,73 7,48 7,65 8,28
Лизин 8,79 11,27 9,11 9,05 9,21
Метионин 2,61 2,92 2,57 2,77 2,65
Фснилала-
НИН 3.94 3,85 3,33 4,00 4,21
Валин 4,91 4.01 4,18 4,95 5,13
Гистидин 2,89 4,16 3,ээ 2,70 2,43
Для оценки технологической ценности мяса содержание оксипро-
лина часто используют как показатель содержания соединительных
тканей а отношение триптофан-оксипролин — как показатель качества
мяса: чем он выше, тем качество лучше. Для мышечной ткани говяди-
ны это отношение равно 4,7; баранины -4,0; свинины - 5,5.
Таблица № 106
Соотношение незаменимых аминокислот
в белом и красном мясе бройлеров, (Сметнев С.И., 1978)
Наимено- вание Триптофан Треонин Изолейцин Лейцин Лизин Метионин Фенилала- нин Валин
По триптофановой формуле
Белое мясо 1.0 3.0 2.7 4,8 8,0 2,0 2,8 3,0
Красное мясо Оптималь- 1.0 4.0 4.0 6,0 7,8 2,0 2,8 3,2
ная фор- мула ФАО/ ВОЗ 1.0 2,0 2,8 4.4 3.2 0,8 1.2-4,4 3,2
434
По треониновой формуле
Белое мясо 0,3 1,0 0,8 1,5 2,7 0,5 0,8 0.9
Красное 0,2 1.0 0,8 1,5 1,9 0,5 0,7 0,9
мясо
Оптималь-
ная фор- 0,5 1,0 1,4 2,2 1,6 0,4-2,2 0,6-2,2 2,6
мула ФАО/
воз
Кроме того, при производстве кормов и пищевых продуктов их ка-
чество оценивается индексом незаменимых аминокислот (И t..), кото-
1 ш АК 7
рый вычисляется следующим образом:
Ин1 АК = (Е АКп : IАКвсех) • 100 (%)
При проведении анализа пищевых продуктов, в частности, мясных,
большое значение имеет количество содержащегося в них коллагена,
в составе которого мало незаменимых аминокислот, вследствие чего
продукты и корма, содержащие значительные количества коллагена, не
способствуют быстрому рост)/ организма. Если индекс незаменимых
аминокислот составляет всего около 15%, следовательно, в данном
мясном продукте содержится значительное количество коллагена, что
снижает его питательную ценность.
Поэтому если испытываемая проба содержит значительное коли-
чество коллагенового белка (не скелетная мышца), об этом свидетель-
ствует повышенное количест во пролина, гидроксипролина и глицина.
Обычно способ выявления недостатка лимитирующих аминокислот
в рационах растущих теплокровных животных состоит в том. что из-
меряют скорость роста животного и концентрацию свободных амино-
кислот в плазме его крови в условиях получения животным эталонного
рациона при его данном физиологическом состоянии, и параллельно
те же параметры у животного, получавшего опытный рацион. Затем
производят расчет и выявляют лимитирующие аминокислоты, в том
числе, незаменимые, по результату разницы (Градусов Ю.Н.. 1979).
Сотрудники Института физиологии и санокреатологии АН Молдовы
В.А.Коварский и Ф И.Шапиро (1985) предложили новый принцип вы-
явления лимитирующих аминокислот рационов животных при раз-
личных функциональных состояниях. В нем учитываются основные
количественные изменения состава аминокислот организма, обуслов-
ленные функциональным состоянием животного в плазме крови и
на мембранах клеток, в их внутриклеточном содержимом вследствие
435
активного переноса аминокислот против градиента концентрации и
электрохимического потенциала, сопровождаемого производством не-
гэнтропии (информации). Авторы считают такой способ биологически
более целесообразным, поскольку он коррелирован со скоростью роста
теплокровных животных.
Ниже представлена хроматограмма, отражающая состав аминокис-
лот полноценного мясного продукта.
Анализ аминокислот мясного блюда
1. Гидроксипролин 11. Метионин
2. Ас парти г
3. Треонин
4. Серин
5. Глютаминовая кислота
12. Изолейцин
13. Лейцин
14. Норлейцин
15. Тирозин
6. Пролин
7. Глицин
8. Аланин
9. Цистеин
10. Валин
16. Фенилаланин
17. Гистидин
18. Лизин
19. Аммиак
20. Аргинин
7
О 78 min
Наконец, необходимо отметить, что исследования, посвященные
сравнению различных способов определения пищевой ценности рас-
тительных белков традиционными биологическими методами (коэф-
фициент белковой эффективности, белковые диеты) и химическим
436
анализом (аминокислотный состав, индекс незаменимых аминокис-
лот) показали, что определение набора аминокислот лучше, чем дру-
гие параметры характеризует биологическую ценность белка (Wozak
A. a.oth., 1981).
15,2. Аминокислотный анализ в контроле качества продуктов
питания
Использование аминокислотного анализа длч выявления аутотен-
тичности продуктов питания становится широко распространенным.
Продукты питания анализируются, в первую очередь, на предмет кон-
троля их питательной ценности, а также состава, соответствующего
заявленному.
За последние годы рынок пчелиного меда в Молдове стабилизи-
ровался. Цены на мед, как и во многих других странах, превышают
цены на сахар в 8-10 раз. Поэтому все острее встает проблема все-
сторонней экспертизы качества. На сегодняшний день существую-
щие показатели как по требованиям ветеринарно-санитарной экс-
пертизы, так и действующего стандарта, не позволяют защитить по-
требителя от некачественной (прежде всего фальсифицированной)
продукции. Содержание азотистых веществ и протеинов в цветоч-
ном меде составляет 0,2-0,3%, а в падевом - 0,3-0,5%. Их уровень
зависит от количества пыльцы и других органических примесей. В
меде же, фальсифицированном сахаром, находят лишь следы про-
теинов. Около 1/10 азота в меде - это аминный азот, который может
быть использован в качестве ценного показателя для различения
натурального меда и фальсифицированного сахаром (Младенов С.,
1984). Гак, в 100 г цветочного меда содержится в среднем 5 мг амин-
ного азота, в 100 г падевого -4 мг, а в 100 г фальсифицированного
сахаром меда - не более 1 мг.
Сорта меда также различаются по составу свободных аминокис-
лот. Так, липовый мед характеризуется высоким количеством метио-
нина (7-10%) при среднем содержании пролина, фенилаланина и глу-
таминовой кислоты (1,4-5,9%). Для эспарцетового меда специфично
высокое содержание фенилаланина (9-17%) при среднем количестве
пролина и метионина (1,7-7,3%) и низком присутствии глутаминовой
кислоты (0,3-1,8%). Для акациевого меда характерно высокое содер-
жание валина и среднее количество лизина и глутаминовой кислоты
(2,4-3,0%). В подсолнечниковом меде основные свободные аминокис-
437
лоты - треонин, глутаминовая кислота. Таким образом, аминограмма
может служить тестом для определения сортности меда.
11а синтез аминокислот в винограде влияет содержание азотистых
веществ в почве. При этом как недостаточное, так и избыточное ко-
личество их приводит к накоплению в растениях аминокислот. Увели-
чение содержания аминокислот при азотном голодании, а также при
недостатке углеводов сопровождается уменьшением количества амин-
ного и аммиачного азота. При избытке азота вместе с увеличением ко-
личества аминокислот в винограде повышается содержание амидов.
Ряд аминокислот служат индикаторами лежкости столового винограда
(Фсдорчукова С.К., 2006).
Сосз ав аминокислот сусла зависит от сорта винограда, состава по-
чвы, климатических условий, удобрений. В процессе брожения сус-
ла содержание аминокислот снижается. После окончания брожения
при выдержке виноматериала на дрожжах содержание аминокислот
и пептидов в нем увеличивается вследствие их перехода из дрожже-
вых клеток при автолизе (Лгабальянц Г.Г., Глонина Н.П., 1966). При
раздавливании винограда в сусло переходят не только аминокислоты
мякоти, но также и аминокислоты твердых частей грозди. Количество
аминокислот в сусле зависит от технологии переработки винограда,
длительности контакта его с твердыми частями грозди. Поэтому в
красных винах аминокислот содержится больше, чем в белых (при-
мерно в 1,5-2 раза). В начальной фазе брожения дрожжи потребляют
до 50-80% аминокислот. В конце брожения в результате частично-
го автолиза дрожжей часть аминокислот поступает в вино. В первую
очередь выделяются аланин, аспарагиновая, глутаминовая кислоты,
уАМК также тирозин, лейцин, изолейцин, валин, серин, лизин и
триптофан. Примерное содержание аминокислот в винограде и винах
приведено в таблице.
Таблица № 107
Сравнительное содержание аминокислот в винограде и вине,
мг/дм3, (Постная А.Н., 1991)
Название аминокислоты В и hoi рал Вино
Аланин 60-300 10-150
Аргинин 100-800 5-130
Аспарагиновая кислота 10-150 5-100
Валин 10-60 5-50
Г истидин 10-80 5-50
Глицин 5-25 5-20
438
Глутаминовая кислота 100-500 30-300
Изолейцин 20-80 5-50
Лейцин 20-100 5-50
Лизин 5-60 5-50
Метионин 5-50 Ь40
Пролин 50-800 50-750
Серин 20-500 5-150
Тирозин 5-50 5-30
1 реонин 50-250 30-150
Триптофан 5-50 1-20
Фенилаланин 10-100 5-70
Цистеин 5-50 1-40
у-Аминомасляная кислота 0-20 5-100
Один из показателей качества вин - количественный и качествен-
ный состав свободных аминокислот, которые принимают активное
участие в ряде химических и биохимических процессов, определяют
вкус и аромат готовой продукции. Большинство аминокислот имеет
сладкий или горький вкус, и многие авторы подчеркивают их влияние
на вкус вина. Аминокислоты не имеют запаха, и непосредственное их
влияние на букет вина исключено. Основное значение аминокислот в
сложении букета и вкуса вина заключается в их участии в химических
и биохимических процессах, ведущих к образованию органолептиче-
ски активных веществ: спиртов, альдегидов, кислот, эфиров.
Аминокислоты вина состоят из аминокислот сусла и из аминокис-
лот, выделяемых дрожжами. Общее их количество в винах ниже, чем в
исходном сусле: в белых винах - 50-60%, в красных - 80-90% 13 про-
цессе выдержки вин, а также при технологической обработке содержа-
ние аминокислот изменяется. При хранении вин в обычных условиях
содержание их уменьшается, при выдержке вин на дрожжах увеличи-
вается. Если при выдержке вин наблюдалось яблочно-молочнокислое
брожение, то аминокислотный состав в них может меняться. Так. со-
держание аргинина в винах заметно снижается, в то время как количе-
ство глутаминовой кислоты, лейцина, изолейцина, валина, триптофана
увеличивается.
*
Аминокислоты способствуют ценообразованию, уменьшают ско-
рость десорбции двуокиси углерода и улучшают качество ш ристых
вин. Важное значение придается цистеину, который способствует уско-
рению созревания шампанского (Таран Н.Г. и др., 1998).
439
11ри термической обработке виноматериалов обработка теплом уве-
личивает содержание суммы аминокислот в белых вина и уменьшает
в красных винах, в то же время сумма кислых аминокислот (аспара-
гин, аспарагиновая, глутамин, глутаминовая) увеличивается. Обработ-
ка холодом увеличивает содержание суммы аминокислот во всех ви-
нах, причем с понижением температуры их содержание увеличивается
(Кишковский З.Н., Скурихин И.М., 1988, Musteata G. §i alfii, 2002).
Таблица № 108
Содержание аминокислот в различных виноматериалах,
мг/дм3, (Musteata G. altii, 2002)
Название аминокислоты «Алиготэ» «Пино фран» «Ркаците- ли»
Аланин 32,26 25,163 44,126
Аргинин 55,158 5,408 30,608
Аспарагиновая кислота 1,845 1,932 3,999
Валин 8,759 11,571 8,542
Гистидин 5,310 5,588 4,367
Глицин 9,134 11,303 11,186
Глутамин 5,837 5,383 13,635
Глутаминовая кислота 22,813 21,18 43,68
Изолейцин 1,277 1,362 1,872
Лейцин 2,712 3,215 6,274
Лизин 3,961 7,722 6,74
Метионин 1,459 0,858 1,822
Орнитин 23,551 4,16 10,096
Иролин 331,99 459,249 378,133
Серин 3,06 3,833 6,324
Тирозин 7,169 7,338 7,49
Треонин 0,87 2,31 4,031
Триптофан 55,420 52,68 52,160
Фенилаланин 4,614 6,508 5,273
Цистеин 17,303 15,744 25,617
Цистеиновая кислота 16,001 10,336 10,814
у-аминомасляная кислота 20,748 13,076 11,321
Сумма аминокислот 658.166 690,156 708,984
Избыток или недостаток тех или иных аминокислот приводит к та-
ким нежелательным последствиям, как помутнение вина, изменение
цвета. Так цистеин под действием ферментов дрожжей легко отщепля-
ет сульфгидрильную группу с образованием сероводорода, а глутами-
440
новая кислота и метионин ингибируют образование сероводорода. Для
виноматериалов с мышиным тоном характерна высокая массовая кон-
центрация орнитина и повышенное накопление цитруллина (Кишков-
ский 3.11., Скурихин И М., 1988).
Таким образом, mhoi ие аминокислоты образуют в виноматериалах
вещества, определяющие в значительной степени вкус и аромат гото-
вого продукта:
- положительно влияют на вкус и аромат фенилаланин, тирозин,
триптофан, а отрицательно - цистеин, метионин, гистидин;
- являются одним из основных факторов, определяющих порок
виноматериалов и вин
11оэтому необходимо постоянно контролироват ь их концентрацию
как в процессе приготовления вина, так и в процессе его выдержки
(Агабальянц Г.Г., Глонина Н.Н., 1966; Кишковский З.Н., Скурихин
И.М., 1988; Постная А.Н., 1991; Таран Н.Г и др., 1998).
В последнее время появились данные о возможности использова-
ния аминокислотного анализа в контроле аутотентичности ряда про-
дуктов (De Baaj J. a.oth., 1987; Asthworth R., 1987; Плэмэдялэ О. и др.,
2003). В первую очередь, это касается натуральных фруктовых соков.
Так как они достаточно дорого стоят, проверка их на подделку остается
весьма актуальной. Подделка соков может варьировать от простого до-
бавления воды или раствора сахара до более изощренных способов, на-
пример, добавление гидролизатов белков, недорогих аминокислот, или
смешивание с соками более дешевыми и низшего качества, такими,
как экстракты водной пульпы. Ключом к выявлению аутотент ичности
фруктового сока является аминокислотный профиль, индивидуальный
для каждого вида сока. Изменение аминокислотного спектра, в частно-
сти, появление небольших количеств необычных для фруктовых соков
аминокислот (лейцин, тирозин, фенилаланин) или снижение концен-
траций отдельных аминокислот, типичных для данного продукта, сви-
детельствуют о подделке сока.
Аминокислотный анализ дает возможность также определить на-
личие и долю содержания постного мяса в консервированных мясных
продуктах на базе определения уровня 3-метилгистидина. В процессе
консервирования мясных смесей используют много материалов живот-
ного происхождения, различные ингредиенты и добавки, однако имен-
но мышечное мясо - обязательная, наиболее важная часть этих смесей.
Миофибриллярные белки (актин и миозин) содержат гистидин, кото-
рый метилируется до 3-метилгистидина; этот компонент не изменяется
441
с возрастом животного, а также стабилен как во время приготовления
консервов, так и при кислотном гидролизе, применяемом в ионообмен-
ной хроматографии для анализа продукта.
Показано, что в белых мышечных волокнах содержится больше
3-метилгистидина, чем в красных; кроме того, 3-метилгистидин отсут-
ствует в сердечных и мышцах эмбриона. Для мяса животных разных
видов зарегистрировано постоянное содержание 3-метилгистидина в
миофибриллярных белках - 6 мг/г азота этой аминокислоты. 3-метил-
гистидин не обнаружен в не мясных продуктах - молоке, яйцах, сое,
овощах, коллагене, крови (De Baaj J. a.oth», 1987).
В последние годы в лабораториях США доказана возможность
идентификации мяса цыплят в мясных продуктах по соотношению со-
держания дипептидов ансерин/карнозин. Именно гистидиновые дипеп-
тиды ансерин. карнозин и баленин не разрушаются от нагревания при
приготовлении мясных продуктов и могут применяться для идентифи-
кации. Содержание этих дипептидов варьирует с возрастом и типом
мышцы, но в целом концентрация карнозина и ансерина у одной и той
же породы животных в мышцах одного типа постоянна. Соотношение
ансерин/карнозин/баяенин может быть использовано для установления
разницы между реальными и имитируемыми окороками, а также меж-
ду мясом от кошки, лошади, кенгуру и овцы.
В 1984 г. в качестве достоверного аналитического показателя со-
держания коллагена в мясных смесях был предложен оксипролин. Экс-
пертная Рабочая Группа FAO предложила в качестве верхнего предела
5% азота оксипролина от суммарного количества азота остальных ами-
нокислот (Final Report, 1984). В настоящее время этот показатель при-
нят в лабораториях службы Food Safety and Inspection Service (FSIS).
Подобного рода экспертизы можно осуществлять и такими мето-
дами, как спектрофотометрия, бумажная хроматография (Amino acid
contents, 1970). Однако, наиболее перспективным представляется ис-
пользование ионообменной хроматографии, в частности, аминокис-
лотного анализа, который позволяет регистрировать все эти показатели
одновременно, в одном спектре аминокислот, что значительно ускоряет
и удешевляет контроль качества и аутотентичности продуктов питания
(Amino Acid Analysis, 1986).
Продукты питания, являясь важнейшим фактором состояния здо-
ровья населения, могут быть источником и носителем потенциально
опасных для населения химически и биологически активных соеди-
нений, в данном случае биогенных аминов, которые способны образо-
442
вываться и накапливаться в продовольственном сырье и продуктах пи-
тания. Так, в старой, ферментированной пище, в частности, в мясны к,
молочных консервах найдены их большие количества, что вызвано ак-
тивностью микроорганизмов, размножающихся там. К основным фак-
торам. индуцирующим повышенные концентрации биогенных аминов,
можно отнести:
- наличие свободных аминокислот в пищевых продуктах, напри-
мер, гистидин в рыбе, тирозин в сыре;
- присутствие молочнокислых бактерий и благоприятных усло-
вий для их размножения, например, при ферментации колбас.
Необходимо отметить, что при определенных условиях, даже на-
ходясь в пище в количествах ниже предельно допустимых концентра-
ций (ПДК). биогенные амины могут оказывать патогенное действие на
человека в результате их синергического эффекта. Так, присутствие
алкоголя в организме оказывает каталитическое воздействие на када-
верин, который, в свою очередь, провоцирует активность гистамина.
Более того, увеличение содержания только одного из аминов способно
затруднить их естественный катаболизм в целом, что сказывается на
состоянии обмена веществ у здорового человека, а у людей с хрониче-
скими заболеваниями, в частности. ЖКТ, сердечно-сосудистой систе-
мы, вызывать их обострения.
Анализ литературных данных и проведенные исследования по-
зволили применить аминокислотный анализ и для определения кон-
центраций ряда биогенных аминов в пищевых продуктах (Amino acid
contents, 1970). Ниже приводятся краткие характеристики патогенного
действия этих аминов.
У людей достаточно часто возникают неспецифические отравления
при использовании в пищу рыбы, подвергшейся бактериальному раз-
ложению из-за того, что. будучи выловленной из загрязненных неочи-
щенными сточными водами водоемов, она может быть обсеменена па-
тогенной микрофлорой. У такой рыбы, как правило, отсутствуют при-
знаки заболевания, но она является носителем микробов, которые на-
ходятся в ее внутренних органах и мышцах. Употребление такой рыбы
в сыром, вяленном, соленом, копченом виде, а также после плохой тер-
мообработки может вызвать разнообразные заболевания: рожа, холера,
чума, лептоспироз, сальмонеллез, ботулизм, золотистый стафилококк,
инфекционный гепатит. В последнее время появились пищевые токси-
коинфекции условно-патогенной микрофлорой, постоянно имеющей-
ся в водоемах и ранее не вызывавшей заболеваний. Это связано с на
443
рушением экологического баланса водоемов, снижением иммунитета
человека, а также с широким применением антибиотиков, к которым
большинство условно-патогенных бактерий устойчиво. Наконец, при
антисанитарных условиях хранения в холодильниках в рыбе обильно
размножается психрофильная микрофлора. Необходимо отметить, что
подобные заболевания могут возникнуть также после употребления
в пищу консервированной, жареной морской рыбы с темным мясом
(тунец, скумбрия, сардины и т.д.). Интоксикация во всех этих случа-
ях идет за счет биогенных аминов, в основном, гистамина, которые в
большом количестве накапливаются в вышеуказанных пишевых про-
дуктах. При хранении рыбы при t>5°C процесс образования гистамина
резко ускоряется (Лебедзинская А. и др., 1990). Наконец, даже неболь-
шое увеличение его концентрации выше физиологической вызывает у
аллергиков обострения. Необходимо учесть, что дейст вие гистамина
зависит от восприимчивости человека, а также, что оно усиливается
при одновременном употреблении в пищу рыбы с картофелем.
Было исследовано содержание гистамина в разных сорт ах сыров.
Исследование широкого спектра сортов сыров Италии на содержание
биогенных аминов показало, что чаще всего обнаруживался тирамин
(максимальная концентрация 146 мг 100 г), гистамин (максимальная
концентрация 84,6 мг/100 г). Из других аминов выявлены кадаверин,
путресцин, триптамин, 2-фенилэтиламин (Leitao М. a.oth., 1995).
При несоблюдении технологических условий (повышенное pH для
изменения запаха и консистенции, нагрев в нещелочных условиях)
приготовления пищевых продуктов из цистеина и серина синтезирует-
ся лизиноаланин. Доказано, что лизиноаланин индуцирует цитомега-
лические повреждения в тубулярных клетках почек. Наличие лизиноа-
ланина в больших количествах квалифицируется как сигнал плохого
приготовления таких пищевых продуктов как детское питание, шоко-
лад, какао-порошок, желатин, яичный порошок, стерилизованное мо-
локо, конденсат молока, сухое молоко, взбитые сливки, крем, соевые
проду кты и т.д.
После употребления в пищу слабо просоленных или плохо прова-
ренных мяса, рыбы и при хранении богатых белками продуктов уси-
ленный распад белков влечет интенсивное образование кадаверина и
путресцина, что может вызвать пищевые интоксикации.
Попадание в организм человека повышенных концентраций спер-
мина и спермидина в препаратах крови, гематогене, кровяной колбасе,
приготовленных с нарушением технологических процессов, может вы-
зывать различные нарушения метаболизма.
441
В спорынье, зрелом сыре, пищевом сырье часто обнаруживается
тирамин. При употреблении недоброкачественных хлебопродуктов,
сыра, приготовленного с нарушением технологии, пищевого сырья с
большим содержанием белков, подвергшегося действию гнилостных
бактерий, у больных, принимающих ингибиторы моноаминоксидазы
(психофармакологические средства), под действием тирамина, всосав-
шегося из кишечника, может развиться гипертонический криз вплоть
до смертельного исхода.
Приготовление продуктов питания из заплесневелых компонентов
(хлеб, томат- паста) представляет опасность д ля здоровья потребителей
в связи с присутствием микотоксинов. Широко применяемый микро-
скопический анализ обеспечивает лишь субъективный метод определе-
ния плесеней. Аминокислотный анализ дает возможность объективно
определить содержание в пище плесневых грибков Aspergillus niger,
Penicillium chrysogenuni Mucor sporeus по концентрации глюкозамина
продукта их жизнедеятельности, который может быть использован как
индикатор плесневого заражения.
Накопление контаминантов антропогенного происхождения в про-
довольственном сырье и пищевых продуктах связано, главным обра-
зом, с техногенным загрязнением окружающей среды, низкой агротех-
нической культурой и нарушением агрохимических технологий. Для
этой группы загрязнителей имеется реальная возможность и прогнози-
ровать, и снижать уровень контаминации.
Таким образом, результаты токсикологической оценки контами-
нантов группы биогенных аминов показывают необходимость мони-
торинга частоты и уровня загрязнения продовольственного сырья и
пищевых продуктов. Такая система постоянных наблюдений требует
трех обязательных условий — создания нормативной и методической
базы, а также подготовки специалистов-аналитиков. Именно поэтому
основным звеном в системе профилактики вредного действия на здо-
ровье человека является строгий контроль соблюдения установленных
гигиенических регламентов безопасности пищевых продуктов.
Начиная с 80-х годов, эксперты в западных странах начали раз-
работ ку рекомендаций по установлению предельно допустимых кон-
центрации (ПДК) отдельных биогенных аминов в продуктах питания.
Из-за вышеуказанных неблагоприятных последствий для челове-
ка ряд зарубежных контролирующих органов, в частности, FIS-Food
Inspection Service (Netherlands), ввели в действие в 1 °86 г. Индекс Био-
генных А минов (BAI), контролирующий концентрацию i истамина, пу-
445
тресцина, кадаверина, спермина и спермидина, в качестве индикатора
свежести мясных, рыбных, молочных продуктов.
В США принята предельно допустимая концентрация ПДК гиста-
мина менее 150 мг/100 г. Однако в России принята ПДК содержания
гистамина гораздо выше - 100 г/кг.
Food Inspection Service (США) разработала и внедрила ПДК лизи-
ноаланина.
Значения ПДК содержания тирамина в доступной литературе не
обнаружены.
В настоящее время интенсивно развивается производство подсла-
щивающих веществ, которые выполняют функции добавок к продук-
там питания и заменителей сахара в специальных продуктах для диа-
бетиков.
Одно из популярных подслащивающих веществ - аспартам, синте-
зированный в 1963г. Он представляет собой молекулу фенилаланина и
аспарагиновой кислоты, с чистым сладким вкусом и с усиливающим
аромат продукта действием. Аспартам имеет энергетическую цен-
ность, сравнимую с энергетической ценностью белков (4 ккал/г) и об-
ладает в 180-200 раз большей сладостью, чем сахар (сахароза) а также
отличается высокой стабильностью при разных температурах и разной
кислотности среды. Химические особенности аспартама обуславлива-
ют его область применения, которая охватывает технологии подкис-
ленных молочных продуктов, продуктов мгновенного приготовления,
холодных десертов, соков, безалкогольных напитков, вин и хлебобу-
лочных изделий.
Проблема безопасного применения аспартама связана с двумя об-
стоятельствами. Во-первых, в литературе показано его возможное кан-
церогенное действие на человека. Во-вторых, все потребители, страда-
ющие фенилкетонурией или гипсрфенилаланинемией, не могут потре-
блять продукты с повышенным содержанием фенилаланина. Аспартам,
являясь источником этой аминокислоты, вызывает обострение данных
заболеваний или провоцирует их вспышку при субклинической бес-
симптомной форме заболевания.
Комиссия экспертов FAO/WHO и Комиссия Объединения инду-
стрии продуктов питания ЕС установили ежедневно допустимые дозы
для аспартама 40 мг/кг массы тела и 7,5 мг/кг массы тела для побоч-
ного продукта его переработки ди кетопиперазина, который имеется в
аспартамсодержащих продуктах, хранившихся при повышенных тем-
пературах. Вместе с тем, в странах СНГ, как и в России, ПДК аспарта-
ма не регламентированы.
446
Анализу подлежат алкогольные и безалкогольные напитки, соки
сыпучие сладкие смеси, кисломолочные продукты, хлебобулочные и
кондитерские изделия.
Нами были модифицированы для аминокислотного анализатора
методики определения концентрации гистамина в мясе и рыбных из-
делиях (ДЯШ 0.284.026) и методика определения аспартама в пищевых
продуктах (ДЯШ 0.284), которые согласованы и утверждены Департа-
ментом Молдовастандарт в 1996 г.
Таким образом, учитывая доступность метода аминокислотного
анализа и его относительно низкую стоимость, расширение области
использования этого метода может оказаться эффективным для со-
вершенствования системы мониторинга за безопасностью продоволь-
ственного сырья и пищевых продуктов как импортного, так и отече-
ственного происхождения.
Необходимо заключить, что внедрение, с одной стороны, новых,
более чувствительных методов в практику Молдовастандарт, СЭС, а, с
другой стороны, разработка гигиенических регламентов содержания в
различных видах пищевых продуктов биогенных аминов как контами-
нантов природного происхождения, станет одним из факторов, опреде-
ляющих здоровье населения Молдовы и сохранение его генофонда.
16. АМИНОКИСЛОТНЫМ АНАЛИЗ
Начиная с 1806 и 1809 годов, когда были обнаружены первые амино-
кислоты аспарагин и цистин, и кончая 1935 годом, когда удалось уста-
новить в белках наличие треонина, были открыты все 20 аминокислот,
встречающихся в гидролизатах белков. К концу 40-х годов обнаружено
еще 10 аминокислот и их производных: канаванин, цитруллин, орни-
тин, мимозин, цистеат, дьенколевая кислота, метилтриптофан. Новый
период в развитии знаний о природных аминокислотах начался еще в
50-х годах XX века, когда за десять лет было обнаружено еще 50 новых
аминокислот. Открытия продолжаются до сих пор. Этот период новых
открытий стал возможен благодаря «хроматографической революции».
По экспертным оценкам, хроматография относится к 20 выдающимся
открытиям прошедшего столетия, которые в наибольшей степени пре-
образовали науку, а через нее определили уровень развития техники и
промышленности, цивилизации в целом (Даванков В.А., Яшин Я.И.,
2003).
76.7. История и область применения методов хроматографии
Метод хроматографического анализа впервые разработан в 1903 году
ботаником М.С.Цветом при исследовании хлорофилла растений Хотя
по образованию и роду занятий М.С.Цвет был ботаником, результаты
его открытия столь значимы для всех естественных наук, что Федерация
европейских химических обществ приводит его имя, наряду с четырь-
мя другими русскими именами - Ломоносова, Менделеева, Бутлерова и
Семенова — в числе самых выдающихся химиков прошлого. Будучи не
только первооткрывателем целой серии неизвестных ранее раститель-
ных пигментов, но прежде всего создателем хроматографического ме-
тода, М.С.Цвет детально разработал и теоретические, и методические
основы метода. Первая мировая война затормозила и во многих направ-
лениях прервала научные исследования М.С.Цвет а. Нужда и тяжелый
физический труд подорвали его здоровье и Михаил Семенович Цвет
скончался в 1919 г. в возрасте 47 лет в Воронеже. Недавно воронежские
краеведы нашли могилу ученого и установили на ней плиту с надписью:
«Ему дано открыть хроматографию, разделяющую молекулы, объеди-
няющую людей» (Даванков В А., Яшин Я.И., 2003).
В научной литературе вс гречаются различные определения хрома-
тографии, однако любое из них обязательно содержит принцип пере-
носа веществ (частиц) в системе несмешивающихся и движущихся
друг относительно друга фаз. Наличие как минимум двух фаз и их от-
448
носительнос движение, то есть динамика процесса, - неотъемлемые
признаки хроматографии. Поскольку хроматографическое разделение
происходит в процессе постоянного перераспределения компонентов
между неподвижной и перемещающейся фазами, взаимодействие ве-
ществ с сорбентом должно быть обратимым, то есть обеспечиваться
слабыми в условиях опыта межмолекулярными взаимодействиями. К
таким взаимодействиям прежде всего относятся дисперсионные, ди-
польные, ионные. Hanpoi ив, необратимая сорбция компонентов (хемо-
сорбция) для хроматографического разделения принципиально непри-
годна (Даванков В.А., Яшин Я.И., 2003).
С конца 30-годов начинается последовательное развитие различ-
ных аналитических и препаративных вариантов хроматографии.
Метод хроматографии в тонком слое открыт Измайловым П. и
Шрайбор М., разделившими растительные экстракты на слоях сорбен-
та, нанесенных на покровные стекла микроскопа.
Газовая хроматография начинает свое развитие с 1952 года, когда
James А.Т. и Martin А.Т.Р впервые предложили метод газожидкостной
хроматографии (Трубников В.И. и др., 1986).
В 1949-1950 годах появились первые работы Partridge S.M. с со-
трудниками, посвященные распределительной хроматографии на ио-
нообменных колонках с синтетическими смолами. Уже эти работы
показали важность использования буферов с различной ионной силой
и величиной pH. В частности, было установлено, что основные амино-
кислоты вытесняются буферами с pH 5,0-11,5, в то время как порядок
выхода из хроматографических колонок других аминокислот оказался
функцией их молекулярного веса и гидрофобности. Эти же авторы об-
наружили, что аромат ические аминокислоты за счет взаимодействия
их ядер с адсорбатами (сульфополистирольными катионитами) выхо-
дят из колонки значительно позже, чем следовало бы ожидать на осно-
ве теории гидрофобности.
Использовав эти наблюдения и начав публиковать результаты своих
исследований с 1948 года, в 1951 году Moore S. и Stein W. предложили
стройную методику ионообменной хроматографии аминокислот с ис-
пользованием ступенчатого градиента цитратных буферных растворов,
которую продолжали модифицировать в работах 50-х годов.
В 1963 году Hamilton Р. создал первую быстродействующую уста-
новку одноколоночного анализатора и показал возможность разделить
более 180 компонентов сложной смеси за 24 часа. В дальнейшем имен-
но этот метод элюции развили и пропагандировали Piez К.. Morris L.
449
(1960), использовавшие 9 буферных систем для 9 смесительных камер.
Однако, эта модификация оказалась очень сложной для эксперимента-
торов и до сих пор остается единственным средством в хроматографи-
ческой технике на случай необходимости особо точного регулирования
состава и pH буферов для частных случаев (Бенсон Дж, 11атерсон Дж.,
1974; Бауэр Г. и др., 1988).
В ранних работах 50-х годов Moore S. и Stein W. было выявлено
существенное влияние спиртов и других органических растворителей
на разделение пар треонин-серин и тирозин-фенилаланин. Это дало
возможность Hubbard R.W. в 1965 году создать методику проведе-
ния анализов в аминокислотном анализаторе с применением добавок
Н-буганола и 2,3% бензилового спирта в рабочие буфера, что позволи-
ло сократить время анализа гидролизатов до 2 часов 15 мин (Трубников
В.И. и др., 1986).
Значительных успехов в подборе условий анализа достигли Atkin
G., Ferdinand W. (1970), Зуев Н.С. с соавт. (1970), которыми были пред-
ложены различные модели аминокислотного анализатора (Шварц
В.С., Вайнтрауб И.А., 1962; Мальцев В.Г. и др., 1978). Benson J. и
Patterson J. (1965-1975) провели исследования с буферами и добились
условий, при которых разделение всех компонентов физиологических
жидкостей происходило за 270 минут.
Начало 70-х годов XX века характеризуется созданием нового ва-
рианта жидкостной колоночной хроматографии — высокоэффективной
жидкостной хромагографии (ВЭЖХ), который позволяет проводить
непосредственный анализ сложных смесей нелетучих и термически
нестабильных соединений обычно за время, сравнимое со временем
анализа в газовой хроматографии (Трубников В И. и др., 1986).
Серия основополагающих статей этих и других исследователей
способствовала появлению такого количества новинок и усовершен-
ствований в хроматографической технике, что любая попытка охватить
их все далеко вышла бы за рамки этого обзора. Известно много пре-
красных руководств и монографий, освещающих историю, теорию,
методы и применение аминокислотного анализа (Козаренко Т.Д. и др.,
1981; Алексеенко АН.. 1964; Кравченко Н А., Клеопина Г.В., 1964;
Мальцев В.Г. и др., 1978; Мелсшко В.П. и др., 1978; Бенсон Дж., Па-
терсон Дж.. 1974; Бауэр Г. и др., 1988 и др.). Оптимизация условий
хроматографического разделения аминокислот на сульфокатионитах в
автоматических приборах, особенности ионообменной хроматографии
аминокислот в неавтоматических приборах, синтез и свойства сульфо-
450
полистирольных катионитов для хроматографии аминокислот подроб-
но освещены в обстоятельной монографии Козаренко Т.Д., Зуева С.Н.,
Муляр Н.Ф. (1981).
Интенсивное развитие хроматографии объясняется, преэвде всего,
тем, что этим методом удается разделять, идентифипировагь и коли-
чественно оценивать сложные смеси органических соединений (Бауэр
Г. и др., 1988). Использование в последние годы ВЭЖХ значительно
расширило возможности хроматографии в целом, а также позволило,
исходя из возможностей каждого метода, в известной степени диффе-
ренцировать наиболее оптимальные области применения ее вариантов
- газовой хроматографии, жидкостной хроматографии и тонкослойной
хроматографии (Трубников В.И. и др., 1986). Большая часть методов
разделения, описанных в литературе, относится к разделению не моди-
фицированных пептидов. Для этого используются два типа неподвиж-
ных фаз - ионообменные и обращенно-фазовые. Подробное описание
и обсуждение достоинств и недостатков этих видов хроматографии
приведено в прекрасной монографии Бауэр Г. и соавт. (1988).
11о типу аппаратуры современные хроматографы делятся на газо-
вые и жидкостные. По процессам, протекающим в хроматографиче-
ской колонке и по типу используемого сорбента газовая хроматография
делится на адсорбционную и газожидкостную. По типу аппаратуры
жидкостные хроматографы делятся на универсальные, ионные и ами-
нокислотные анализаторы.
По типу процессов, протекающих в колонке и сорбету жидкост-
ная хроматог рафия делится на адсорбционную, ионообменную и гелъ-
хромапюграфию, каждая из которых работает в своей области и под
свои задачи. Зам, где эти области перекрещиваются, выбирают, более
адекватный метод. Так. аминокислоты, имеющие сравнительно невы-
сокую молекулярную массу, методом газовой хроматографии анализи-
руют после их перевода в летучие производные, так как известно, что
при нагревании непосредственно самих аминокислот они подвергают-
ся деструкции. Информация же по идентификации низкомолекуляр-
ных пеп гидов (с молекулярной массой до 1 000) может быть успешно
получена после гидролиза пептида на аминокислоты и их анализом как
комбинацией методов газовой, жидкостной и тонкослойной хромато-
графии, так и методом ионообменной хроматографии.
Ни один аналитический метод не может конкурировать с хромато-
графией по универсальност и применения и эффективност и разделения
самых сложных многокомпонентных смесей На современны * газохро-
451
матографических капиллярных колонках в одном эксперименте могут
быть разделены более 1000 индивидуальных компонентов. Например,
в бензиновых фракциях нефти двумерный электрофорез позволяет
увидеть до 2000 белков. Только благодаря сочетанию разнообразных
методов хроматографии и капиллярного электрофореза стала возмож-
ной расшифровка нуклеотидной последовательности ДНК и заверше-
ние работ по программе «Геном человека». Используя хроматографию,
можно определить содержание супертоксикантов, в частности, полих-
лорированных диоксинов в объектах окружающей среды при крайне
низких концентрациях этих веществ - 10* ' % (Даванков В.А., Яшин
Я.И., 2003).
Основные области применения хроматографии раскрыты в ана-
литическом обзоре Даванкова В.А. и Яшина Я.И. «100 лет хромато-
графии» (2003). Диапазон применения хроматографических методов
огромен: от анализа атмосферы планет солнечной системы до полного
анализа содержимого одной живой клетки. Исключительную роль хро-
матография играет в химической, нефтехимической, газовой, пищевой,
целлюлозно-бумажной и многих других отраслях промышленности,
прежде всего в технологическом контроле и поддержании оптимально-
го режима производства, в контроле исходного сырья и качества гото-
вой продукции, анализе газовых и водных сбросов производства. Ве-
лико значение хроматографических методов в геологоразведке, в част-
ности, в поиске газоносных и нефтеносных per ионов как на суше, так и
в морях, месторождений полезных ископаемых. Все чаще использует-
ся хроматография в энергетике для анализов воды на ТЭЦ и А >С, для
определения теплотворной способности природного газа. И, наконец,
хроматография находит применение в археологии и в искусстве при
изучении старых красок, лаков, покрытий, бальзамов. Относительно
новое приложение хроматографии в археологии и геологии - датиро-
вание органических останков и донных отложений путем энантиомер-
ного анализа аминокислот. Этот метод позволяет заглянуть в прошлое
на 1 миллион лет. то есть глубже, чем радиоуглеродный метод, так как
многие аминокислоты рацемизуются значительно медленнее, чем рас-
падается углерод ,4С.
В биотехнологии хроматография является основным процессом
выделения вирусов гриппа, энцефалита, бешенства и ящура, очистки
вакцин, промышленного производства инсулина, других белков и по-
липептидов. На промышленную основу поставлено хроматографиче-
ское выделение фуллеренов, сапонинов, интерлейкина-2 человека, ги-
452
стонов, плазмидов, ДНК, антибиотиков и многих других ценнейших
природных и синтезируемых соединенный.
Хроматографические методы незаменимы в конт роле качества пи-
щевых продуктов. Пищевую ценность продуктов определяют, анализи-
руя аминокислотный состав белков, изомерный состав жирных кислот
и глицеридов в жирах, углеводы, органические кислоты и витамины.
В последние годы многие из этих анализов выполняются с помощью
ВЭЖХ. Для оценки безопасности продуктов в них выявляют пищевые
добавки - консерванты, антиоксиданты, подслащивающие вещества,
красители и др., определяют свежесть продуктов, устанавливают ран-
ние стадии порчи и допустимые сроки хранения.
В пищевых продую ах методами хроматографии можно обнару-
жить такие загрязняющие вещества, как пестициды, нитрозамины,
микотоксины (афлатоксины, охратоксин А, зеараленон и др.), полия-
дерные ароматические соединения, биогенные амины, нитраты и др.
Загрязнение пищевых продуктов возможно и вследствие проникнове-
ния вредных веществ из материалов упаковки, в частности, хлористого
винила, бензола, пластификаторов. В мясных продуктах определяют
анаболические стероиды, гормоны и другие типы фармацевтических
препаратов, злоупотребление которыми характерно для интенсивного
животноводства. Отдельная область применения газовой хроматогра-
фии - анализ состава аромата пищевых продуктов.
В последние годы возникло новое направление — энантиоселек-
тивный анализ компонентов пищи. По соотношению оптических изо-
меров аминокислот, оксикислот и некоторых иных соединений можно
однозначно установить, является ли данный продукт натуральным или
содержит синтетические имитаторы и добавки. Энантиомерный ана-
лиз показал, что микроволновая обработка пищевых продуктов, в отли-
чие от жесткой термической, не приводит к рацемизации аминокислот
Однако все молочные продукты, подвергнутые процессам брожения,
могут содержать значительные количества нетоксичных D-аланина и
D-аспарагиновой кислоты - продуктов жизнедеятельности молочно-
кислых бактерий. В некоторых сырах выявлено много нежелательных
физиологически аю ивных биогенных аминов, и эти сорта сыра были за-
прещены. В Японии в пищевых продуктах использовался I -триптофан,
полученный с помощью генной инженерии и биотехнологии. Когда у
тысяч людей обнаружили неизвестное ранее заболевание и десятки за-
болевших умерли, хроматографическими методами было установлено,
что эти трагические последствия вызваны наличием токсичных за-
453
грязнений в триптофане — было выявлено 60 токсичных примесей. Га-
зохроматографическому анализу подвергаются вина, коньяки и другая
спиртосодержащая продукция. В 1997 г. был принят ГОСТ по опреде-
лению микропримесей в водке и пищевом этиловом спирте.
Хроматография активно используется для диагностики заболева-
ний. Хроматографический контроль биохимических маркеров и мета-
болитов применяется для скрининга населения и выявления опасных
патологий, подтверждения специфических заболеваний, мониторинга
эффективности терапии или появления противопоказаний, предсказа-
ния прогноза лечения, определения рецидивов заболевания. В одних
случаях для надежной диагностики заболевания достаточно оценить
уровень нескольких биохимических маркеров, в других-определяется
метаболический профиль многих компонентов.
Биологическими маркерами являются сравнительно небольшие
молекулы: катехоламины, аминокислоты (например, гомоцистеин),
индолы, нуклеозиды, порфирины, сахара, стероиды, гормоны, витами-
ны, птерины и липиды. В роли маркеров могут выступать и большие
молекулы: отдельные ферменты, белки и нуклеиновые кислоты. Био-
химический профиль физиологических жидкостей у пациентов с раз-
личными заболеваниями значительно отличается от профиля здоровых
людей. Профильные анализы проводятся у больных с наследственны-
ми метаболическими нарушениями, при онкологических, сердечно-
сосудистых, психических и неврологических заболеваниях, а также
при диабете и порфириазе. В медицинских центрах различных стран
по результатам анализа биохимических маркеров диагностируется бо-
лее 200 метаболических болезней. В этой связи аминокислотный ана-
лиз приобретает особую значимость и начинает все более активно ис-
пользоваться в практической медицине.
Анализ биологических жидкостей необходим также для исследо-
вания кинетики и селективности распределения лекарственных пре-
паратов между различными тканями и органами, установления тера-
певтического уровня лекарств и скорости их выведения из организма,
изучения процессов метаболизма. Фармацевтические фирмы стали
главным потребителем современной хроматографической аппаратуры,
поскольку поиск и создание новых лекарств, особенно с привлечени-
ем методов комбинаторной химии, теперь уже просто немыслимы без
хроматографии.
Аналитический контроль важен в криминалистике при расследова-
454
нии употребления наркотиков и спиртных напитков, неумышленных и
умышленных отравлений, злоупотреблений лекарствами, а также дру-
гих преступлений. Составлены обширные базы данных газохромато-
графических индексов удерживания и масс-спектров токсикологически
значимых веществ, лекарств, ядов, пестицидов, загрязнителей и их ме-
таболитов. В судебной экспертизе методом хроматографии анализиру-
ют нефтепродукты и горюче-смазочные материалы, использованные в
случае поджогов, выявляют факты подделок и фальсификаций горюче-
смазочных материалов. Анализируют также лакокрасочные материа-
лы и покрытия, в том числе частицы окраски автомобилей, красящие
компоненты чернил для идентификации письменных материалов или
определения давности документов, а также древесины, взрывчатых
веществ. Широко распространены в криминалистике хроматографиче-
ские анализы биологических объектов, в частности, крови, сыворотки,
мочи, слюны, пота, выдыхаемого воздуха, волос человека, образцов
ткани и др.
Столь широкое использование методов хроматографии было бы не-
возможно без массового выпуска современных хроматографов. Хрома-
тографическое приборостроение сконцентрировало в себе последние
достижения микроэлектроники, пневматики, теплотехники, оптики,
высокоточной механики, автоматики, микропроцессорного управления
и компьютерной обработки данных. Высокий спрос на хроматографи-
ческую аппаратуру позволил фирмам-производителям вкладывать
большие средства в непрерывное совершенствование хроматографов.
Сотни фирм во всем мире выпускают хроматографическую аппаратуру
и вспомогательное оборудование на сумму более 5 млрд.$ ежегодно.
Роль хроматографии в XX веке возрастала с заметным ускорением.
Пока нет признаков изменения этой тенденции и в нынешнем столетии.
Конечно, разработка селективных сенсоров, совершенствование мето-
ла прямого инжекционного анализа, а также компьютерная поддержка
таких точных методов измерения, как ЯМР и масс-спектрометрия, мо-
гут привести к автоматизации массовых рутинных анализов, однако,
приоритет в прямом разделении сложных смесей и получении высоко-
чистых компонентов надолго останется за хроматографией. В послед-
ние десятилетия наметилась тенденция к миниатюризации хромато-
графической аппаратуры. Портативные хроматографы, сохраняющие
аналитические характеристики стационарных приборов, незаменимы в
нолевых условиях. Они становятся все более популярными и в лабора-
ториях, так как потребляют меньше электроэнергии, газов-носителей
455
или раствори!елей и занимают меньше места. Создаются капиллярные
и наноколонки для жидкостной хроматографии, которые напрямую со-
четаются с масс-спектрометрическим детектором. Следующий акту-
альный для XXI столетия уровень миниатюризации - это приборы на
основе кремниевой технологии - на чипах (Даванков В.А., Яшин Я.И.,
2003).
16.2. Методика определения аминокислот
Так как аминокислоты являются нелетучими или мало летучими
соединениями, перед анализом методом газожидкостной хроматогра-
фией их переводят в летучие производные. При этом все известные
методы подготовки аминокислот для анализа предусматривают либо
превращение их в летучие производные путем защиты функциональ-
ных групп, либо перевода карбоксигрупп в другие функциональные
группы (Трубников В.И. и др., 1986). Защита карбоксильных групп осу-
ществляется этерификацией, а аминогруппы - N-ацилированием или
N-фторацилированием. Одновременно эти группы могут быть защище-
ны получением алкилсилилпроизводных аминокислот. Однако наибо-
лее часто аминокислоты при использовании данного метода предпочи-
тают анализировать в виде сложных эфиров N-фторацетилпроизводных
аминокислот (Сунозова Е.В и др., 1976).
В настоящее время для анализа аминокислот широко применяет-
ся обращеннофазный вариант ВЭЖХ в виде их производных. Так, для
анализа используются фенолтиогидентоиновые, дансильные и ортоф-
талевыс производные аминокислот. Это позволяет применять ультра-
фиолетовые и флюориметрические детекторы для их анализа. Кроме
того, для разделения D- и L-изомеров аминокислот находит примене-
нием лигандообменная хроматография (Трубников В.И и др., 1986).
Однако весьма надежным и в достаточной степени стандартизиро-
ванным методом анализа аминокислот на сегодняшний день остается
другой вариант жидкостной хроматографии - ионообменная хромато-
графия. Для качественного и количественного анализа аминокислот
этим методом служат аминокислотные анализаторы. Анализ амино-
кислот проводится как в гидролизатах белков, так и в физиологических
жидкостях (Гианек Й., 1978; Козаренко Т.Д. и др., 1981; Хеншен А. и
др., 1988).
Принцип ионообменной хроматографии заключается в следую-
щем. Образец состоит из смеси аминокислот, разделение которой на
отдельные компоненты осуществляется на хроматографической колон-
456
ке. Колонка представляет собой трубку, заполненную ионообменной
сульфированной полистирольной смолой (ионитом). Колонка промы-
вается буферными растворами с последовательным повышением их
pH и молярности. Время удерживания каждой аминокислоты строго
определенно и зависит от степени ее ионизации. Образец протекает
через колонку с помощью буферного раствора. При этом вследствие
индивидуального сродства отдельных аминокислот по отношению к
иониту они проходят через колонку с различной скоростью, то есть
компоненты с меньшим сродством к иониту выходят из колонки пер-
выми. Последовательность выхода отдельных компонентов из колонки
определяется свойствами ионита, температурой колонки и составом
элюирующего буферного раствора.
После разделения смеси аминокислот на отдельные компоненты
проводится их детекция. Из ряда методов детектирования наиболее
распространенным явл яется детектирование нингидрином, дающим в
присутствии нингидринположительных азотсодержащих веществ ха-
рактерную розово-лиловую окраску. Буферный раствор в смеси с раз-
деленными компонентами пробы, вытекающий из колонки, непрерыв-
но смешивается с раствором нингидрина и поступает в капиллярный
реактор, где при 100°С осуществляется цветная реакция аминокислоты
с нингидрином, которая происходи! в течение А минут — время, за ко-
торое смесь проходит через капиллярный реактор, обогреваемый ки-
пящей водой При определенной длине волны электрический сигнал
колориметрического детектора постоянно передается на самописец.
Результаты регистрируются в форме пиков абсорбции света элюатом
из колонки в условиях цветной реакции, которая количественно прямо
пропорциональна концентрации данного вещества в растворе и отра-
жается в величине пика.
Проведением анализа калибровочной смеси известного состава и
известной концентрации при постоянны к элюат ивных условиях в при-
боре определяется время удерживания отдельных компонентов смеси
и одновременно определяется для каждого компонента смеси его кон-
станта. Время удерживания понимается как время от внесения образца
до момента прохождения максимума данного компонента через детек-
тор. В случае анализа неизвестной смеси ее качественный состав опре-
деляется сравнением времени удерживания (константа) идентифици-
руемых ников с временами удерживания компонентов калибровочной
смеси. Для всего диапазона измерений концентрации аминокислот в
качестве раствора сравнения используют одну и ту же аттестованную
457
смесь (стандарта) с содержанием аминокислот, соответствующим се-
редине исследуемого диапазона. Константа служит для качественного
и количественного определения данного вещества в неизвестной сме-
си. Время удерживания отдельных пиков и их площади регистрирует
интегратор.
Для повышения точности расчетов содержания аминокислот реко-
мендуют в стандартную и исследуемую смесь дополнительно вводить
норлейцин (Southgate D., 1971). Изменение заранее заданной концен-
трации норлейцина, которое зависит от соотношения скорости элюции,
подачи нингидрина и протекания через измерительную кювету, коле-
бания которых в процессе опыта могли привести к количественным
ошибкам, на выходе дает % ошибки прибора.
В основе количественного принципа расчета содержания амино-
кислоты в исследованной жидкости лежит положение, что количество
этой i-ой аминокислоты в пробе пропорционально ее площади пика
на хроматограмме. Расчет заключается в том, что поочередно анали-
зируют исследуемый образец и стандартную смесь аминокислот того
же состава. Количество дозируемой на колонку i-ой аминокислоты в
анализируемом образце вычисляется по формуле:
С = (мг)
CHjoj| - концентрация i-ой ЛК в объеме дозировочной петли;
п - количество данной АК в анализируемой смеси;
Si(o6p) - площадь пика i-ой ЛК в анализируемой смеси;
S|(ct) - площадь пика i-ой ЛК в стандартной смеси;
к - поправочный коэффициент, учитывающий изменение
чувствительности детектора;
М - молекулярная масса i-ой ЛК.
Если хроматограммы стандартной и анализируемой смесей ЛК за-
регистрированы при одной и той же чувствительности фотометра, то
к=1.
Величины молекулярных масс для определяемых аминокислот
приведены в таблице:
Таблицам* 109
Молекулярная масса аминокислот
Аминокислота Молекулярная масса
Цистеиновая кислота 187,18
Таурин 125,15
458
Фосфоэтанолам ин 199,06
Аспарагиновая кислота 133,10
Гидроксипролин 131,14
Треонин 119,12
Серин 105,09
Аспарагин 132,12
Глутаминовая кислота 147,13
Глутамин £ 146,15
а-Ам иноадипиновая кислота 161,16
Пролин 115.13
Глицин 75,07
Аланин 89,09
Цитруллин 175,19
а-Аминомасляная кислота 103,12
। Валин 117,15
Цистеин 120,15
। Гомоцистеин 135,18
Метионин 149,22
Цистатионин 222,26
Изолейцин 131,17
Лейцин 131,17
Тирозин 181,19
Фенилаланин 165,19
Р-Аланин 89,09
Р-Аминомасляная кислота 103,12
у-Аминомасляная кислота 103,12
Этанолам ин 61,08
Триптофан 204,22
Орнитин 132,16
Лизин 146,19
Гистидин 155,16
1-Метил гистидин 169,19
З-Метил гистидин 169,19
Аргинин 174,21
Глутатион 612,63
Мочевина 60,06
Аммиак 17,03
Аминокислотные анализаторы имеют две модификации.
Постколоночная модификация. Выходящий из колонки элюат сме-
шивается с раствором нингидрина и в специальной ячейке нагревается
459
до 100°С. Интенсивность образующейся окраски измеряется сначала
в одном калориметре при 570 нм, а затем в другом, где при 440 нм
определяется концентрация пролина и оксипролина. На практике поль-
зуются компромиссом между этими двумя долями поглощенного света,
используя только одну длину волны 520 нм.
Однако, если реакция между аминокислотами из элюата и цветным
реактивом протекает мгновенно или за более короткий период, чем в
случае нингидрина, длину магистралей можно укоротить, а вместе с
ней увеличивается степень разрешения аминокислот. В связи с этим
стали использоваться другие реактивы для детекции аминокислот -
флуорескамин или ортофталевый альдегид. Оба эти реактива не требу-
ют длительного нагревания с аминокислотами для создания хромофо-
ров, время их воздействия очень незначительно, в связи с чем удается
свести к минимуму эффект внеколоночлого размывания. Последнее
обстоятельство дает возможность использовать колонки меньших раз-
меров, сократить время анализа и расход буферных растворов.
Флуорескамин был предложен в 1972 г. в качестве селективного
флюорогенного реагента на первичные амины, а несколько позже он
стал использоваться для модификации аминокислот после их выхода
с колонки аминокислотного анализатора (Mendez Е., 1975; Vbelter V,
Zech К., 1975). Получаемая при этом чувствительность определения
в 10-100 раз превышает возможности нингидринового метода. Широ-
кому распространению флуорескамина помешали его нестабильность
в водной среде и относительно высокая стоимость. Этих недостатков
лишен веденный в практику почти одновременно с флуорескамином
ортофталевый альдегид (Cronin J., Hare R, 1977), но с его помощью
нельзя определить пролин, оксипролин, цистин и вторичные амины.
Предколоночная модификация. Реакция фенилизотиоцианата с
аминокислотами изучена детально, поскольку она лежит в основе
метода Эдмана. Первая стадия этой реакции - образование фенилтио-
карбамильных (ФТК) производных - используется для количествен-
ного определения аминокислот в гидролизате белка в PICO-TAG-
анализаторе (Waters). ФТК-аминокислоты стабильны, легко синтези-
руются и успешно идентифицируются методом ВЭЖХ на обращенной
фазе. В этих же целях можно использовать реакции аминокислот с
ортофталевым альдегидом и дане ил хлоридом.
460
(СНЗ)2
R1
R3
I I рН=9,5
+ NH2-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CH-COOH ------*
полипептид
(СНЗ)2
SO2CI
DI 1С-хлорид
Н*
Ri
Из
105°С
S02— NH-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CH-COOH 16
DHC-пснтид
N -концевая ДНС-аминокислота амид ДНС-кислоты ДНС-кислота
свободные
аминокислоты
Однако, воспроизводимость результатов уступает воспроизводи-
мости, достигаемой в постколоночном методе
Чувствительность современных аминокислотных анализаторов по-
зволяет надежно детектировать 1 нмоль аминокислоты. Время анализа
составляет 1,5-2 час и весь процесс автоматизирован. При использо-
вании вместо нингидрина флуорескамина или ортофталевого альдеги-
да и специального детектора удается регистрировать 10-50 пикомолей
аминокислоты.
Хроматограмма свободных аминокислот в физиологической жид-
кости, полученная на анализаторе AAA Т 339М с использованием
Li-лимоннокислых буферных растворов с pH: 2,90±0,01; 2,95±0,01;
3,20±0,02; 3.80±0,02; 5,00±0,02, приведена ниже.
461
21
I-цистеиновая кислота; 2-таурин; 3 фосфоэтанояамин; 4-мочевина; 5-аспара-
гиновая кислота; б-гидроксипролин; 7-треонин; 8-серин; 9-аспарагин; 10-глутами-
новая кислота; 11 -глутамин; 12-а-аминоадипиновая кислота; 13-прачин; 14-глицин;
15-ачанин; 1б-цитруллин. 17-аАМК; 18-вапин; 19-цистин; 20-метионин; 21 -циста-
тионин; 22-изачейцин; 23-лейцин; 24-тирозин; 25-фенилаяанин; 26-р-аяанин; 27-
рАМК; 28-уАМК; 29-этаноламин; 30- аммиак; 31-орнитин; 32-лизин; 33-гистидин;
34-1 -метилгистидин; 35-3-метилгистидин; Зб-аргинин.
В зависимости от задач исследований бывает необходимо анали-
зировать связанные в белках аминокислоты - гидролизаты белков.
Хроматограмма связанных в белках аминокислот в биологических
объектах, полученная на анализаторе ААА Г 339М с использованием
Na-лимоннокислых буферных растворов с pH: 3,50±0,01; 4?25±0.02;
9,45±0,02 приведена ниже.
/ -аспарагиновая кислота, 2- треонин, 3- серин. 4- глутаминовая кислота. 5 про-
лин, 6-цистин. 7-глицин, 8-ачанин. 9-вачин. 10-метионин, 11-изачейцин, 12-лейцин,
13-тирозин, 14-фени.чаланин, 15-гистидин. 16-лизин. 17-ам.миак, 18- аргинин.
462
11рописи приготовления элюирующих буферов и реактива нинги-
дрина приводятся в инструкциях к анализаторам,
16.3. Подготовка образцов
11равильно выбранный способ подготовки пробы является главным
условием для получения адекватных и воспроизводимых результатов
анализа, проводимого с помощью автоматического анализатора ами-
нокислот. 11еверно выбранный экспериментатором способ подготовки
пробы может не только привести к количественным ошибкам при ана-
лизе, но и к качественным, вследствие, например, неверно подобран-
ного способа экстракции. Поэтому в каждом отдельном случае вопрос
о способе подготовки решается отдельно. Ниже приводятся наиболее
распространенные методики подготовки проб для анализа аминокис-
лот на аминокислотном анализаторе AAA Т 339М.
Подготовку проб можно разделить на следующие процедуры:
- освобождение аминокислот из белков, пептидов гидролизом;
- подготовка проб, содержащих свободные аминокислоты (биоло-
гические жидкости, тканевые экстракты), из которых предварительно
удаляются белки и другие вещества.
В комплексных биологических материалах часто определяются и
связанные, и свободные аминокислоты. Ввиду чрезвычайно большого
разнообразия исследуемых образцов и широкого применения автома-
тического анализатора аминокислот в целом ряде отраслей, мы приво-
дим только наиболее используемые простые, проверенные на практике
методики подготовки проб, которые рекомендуется сверять со специ-
альной литературой в этой области.
11аиболсс часто используемый метод гидролиза - i идролиз 6N со-
ляной кислотой. Твердая проба взвешивается и количественно перено-
сится в пробирки из пирекса или сиала, куда добавляется 6N НС1 в дву-
кратном избытке. К жидким пробам добавляется 12N НС1 в в том же
объеме. При выборе навесок исходят из ориентировочных данных, что
1 мг белка содержит 0.3-1,0 мкмоль каждой аминокислоты. Пробирки
запаиваются, азатем комплексные пробы выдерживаются в воздушном
термостате при 1 Ют ГС в течение 24 часов.
Прочность пептидных связей в белках и пептидах различна в за-
висимости от типа аминокислоты и структуры белка. Анализ амино-
кислотного состава исследуемого чистого белка или пептида включает
(Овчинников Ю.А., 1987) его полный кислотный гидролиз с помощью
5,7 N 1IC1 и количественное определение всех аминокислот в гидроли-
463
зате. Гидролиз образца проводится в условиях, описанных выше. При
этом полностью разрушается триптофан и частично серин, треонин,
цистин и цистеин, а глутамин и аспарагин превращаются в глутамино-
вую и аспарагиновую кислоты соответственно. С целью более надеж-
ного определения аминокислотного состава белка проводится парал-
лельный гидролиз в течение 24, 48 и 96 часов, все пробы далее коли-
чественно анализируются. Для валина, лейцина и изолейцина берутся
максимальные значения, а для серина и треонина полученные значения
экстраполируются к нулевому времени. При анализе содержания в бел-
ках триптофана вместо соляной кислоты для гидролиза используется
4N метансульфокислота (CH.-SO.). Триптофан можно идентифициро-
вать спектрофотометрически или с помощью цветных реакций.Обыч-
но при определении аминокислотного состава белка ограничиваются
анализом суммарного содержания глутамина и глутаминовой кислоты,
аспарагина и аспарагиновой кислоты, а их дифференциация проводит-
ся в процессе установления первичной структуры. Цистеин и цистин
анализируются в виде цистеиновой кислоты или карбоксиметилцисте-
ина (Овчинников Ю.А., 1987).
После гидролиза пробирки охлаждаются, содержимое пробирок
количественно переносится и фильтруется. Кислоту в полученной
жидкости испаряют и образец промывают дистиллированной водой
в вакуумном роторном испарителе при 40‘С до pH 2,2 и выпаривают
до получения сухого остатка. Триптофан в ходе солянокислого гидро-
лиза разрушается почти полностью, поэтому для его определения ис-
пользуется щелочной гидролиз 4.2 N NaOH. Остальные аминокислоты
по большинству литературных данных при 20-24-часовом гидролизе
считаются устойчивыми, то есть их потери по от ношению к точности
анализа можно не принимать во внимание. Пробы, которые не анали-
зируют непосредственно после окончания гидролиза, остаются запа-
янными и хранятся в холодильнике. В последние годы был предложен
способ микроволнового гидролиза пептидов и белков парами кислоро-
да в инертной атмосфере в течение 10 минут (Engelhart W.G., 1990).
Кроме гидролизатов очищенного белка, пептидов и тканей расте-
ний и животных, для аминокислотного анализа используют и другие
материалы биологического происхождения.
Данные, касаюшиеся изучения влияния тех или иных факторов на
содержание свободных аминокислот в тканях организма, характери-
зуются значительной вариабельностью. В литературе высказывается
мнение, что основной причиной расхождения результатов исследова-
464
ния свободных аминокислот является применение различных методов
анализа. Предлагались различные способы депротеинизации: этано-
лом, ультрацентрифугирозанием, пикриновой, сульфосалициловой
или трихлоруксусной кислотами (Saifer Л., 1971). Сравнение эффек-
тивности этих веществ (Изатуллаев Е И. и др., 1986) отдало предпочте-
ние этанолу, пикриновой и сульфосалициловой кислотам. Сульфосали-
циловая кислота наиболее удобна, так как ее применение относительно
просто и вследствие этого связано с меньшим числом манипуляций и
минимальными погрешностями. Наиболее целесообразно использо-
вание 6-8% сульфосалициловой кислоты. Другие авторы (Янковичова
М., 1987) предлагают использовать в качестве депротеинизатора 20%
раствор сульфосалициловой кислоты.
Подготовка плазмы крови Установлено, что хранение нативной
плазмы в течение 3 месяцев при —2(ГС приводит к повышению концен-
трации свободных аминокислот более чем в 2 раза, тогда как продол-
жительное хранение безбелковых экстрактов при этой же температуре
нс вызывает изменений в содержании аминокислот.
Для определения спектра свободных аминокислот в плазме крови
пациента, необходимо учитывать время последнего приема пищи: их
концентрация достигает максимума через 2-4 часа после еды и потом
постепенно снижается. Забор крови на анализ принято брать утром на-
тощак из локтевой вены. Взятую гепаринизированным шприцем кровь
переносят в центрифужную пробирку и центрифугируют при 3000 об/
мин в течение 15 мин. Супернатант количественно переносят в другую
центрифужную пробирку и депротеинизируют равным по объему про-
бе 6% раствором сульфосалициловой кислоты, перемешивают, остав-
ляют на 1 час в холодильнике для более полного осаждения белков
и повторно центрифугируют при тех же условиях в течение 30 мин
Супернатант хранят до анализа при низкой температуре. Кислоту в
супернатанте отгоняют в вакуумном роторном испарителе при 40С,
промывая дистиллированной водой, до pH 2,2 и перерастворяют в эк-
вималярном количестве стартового буфера pH 2,2.
Возможно непосредственное нанесение неотогнанного суперна-
танта на хроматографическую колонку. Нами было проведено сравни-
тельное исследование количественного выхода аминокислот из образ-
ца. пропущенного через колонку с предварительным выпариванием и
просто супернатанта, и обнаружена количественная разница в выходе
аминокислот, в отдельных случаях весьма значительная.
465
Таблица № ПО
Количественный выход аминокислот образцов плазмы
крови человека с выпариванием внесенной кислоты и без ее
выпаривания, мкмоль/100 мл
Аминокислота № 1 без выпаривания №2 с выпариванием Разница в %
Цистеиновая кислота 1,48 2,38 38
Таурин 6,74 7,П 5
Аспарагиновая кислота 2,67 2,73 9
Треонин 21,68 16,79 -29
Серин 20,32 16,45 -24
Аспарагин 7,12 11,46 38
Глутаминовая кислота 5,25 8,63 39
Глутамин 207,68 104,62 -99
а-Аминоадипиновая кислота 1,78 2,16 17
I [ролин 47,29 42,20
Глицин 42,07 35,73 -18
Аланин 65,95 58,19 -13
Цитруллин 2,09 3,29 36
аАМК 1,52 3,50 57
Валин 22,12 22,73 3
Цистеин 23,53 17,78 -32
Метионин 2,79 2,50 -12
Изолейцин 13,49 12,04 -12
Лейцин 18,63 16,62 -12
Тирозин 4,77 5,72 17
Фенилаланин 5,13 5,91 13
уАМК 1,25 0,99 -27
Орнитин 16,53 13,06 -27
Этанолам ин 53,12 39,12 -36
Лизин 21,66 20,25 -7
Гистидин 10,94 10,62
Триптофан 11,93 6,42 -86
Аргинин 18.97 12,54 -51
Мочевина 57,59 46.77 -23
Аммиак 15,76 69,53 77
11одготовка эритроцитов. Взятую гепаринизированным шприцом
кровь переносят в центрифужную пробирку и центрифугируют при
6000 об/мин в течение 15 мин. После удаления плазмы и слоя лейкоци-
тов для перевода массы в объем осажденные эритроциты взвешивают и
466
полученное значение умножают на 1,092 (Изатуллаев Е.И. и др., 1986).
Затем к эритроцитам прибавляется равное количество дистиллирован-
ной воды и проводится гемолиз при комнатной температуре в течение
20 мин. К этому объему эритроцитарной массы добавляется эквимо-
лярный объем 6% сульфосалициловой кислоты и проводят те же опе-
рации но осаждению, выпариванию и перерастворению в стартовом
буфере, что и с плазмой. 0.1 мл полученного раствора наносится на
хромато! рафическую колонку.
11о другой методике к I объему эритроцитарной массы добавляют 3
объема 4% сульфосалипиловой кислоты. Для лучшего осаждения бел-
ков супернатант трижды замораживают и оттаивают, затем центрифу-
гируют при 3000 об/мин в течение 10 мин и наносят на хроматографи-
ческую колонку ((Кушелев А.Р. и др., 1984). Эти авторы утверждают,
что данный метод позволяет обойтись без предварительного гемолиза
и исключает ультрацентрифугирование.
Сравнение методов экстракции свободных аминокислот из по-
лиморфноядерных лейкоцитов показало, что наиболее полная экс-
тракция имеет место при обработке изолированных гранулоцитов дис-
тиллированной водой с трехкратным замораживанием и оттаиванием.
Лишь в этом случае происходит полная экстракция основных амино-
кислот. На долю таурина приходится около половины всех аминокис-
лот гранулоцитов (Houpert Z. a.oth., 1976).
Моча с точки зрения анализа аминокислот - достаточно сложный
материал. Преобладающие нингидринположительные составляющие
— мочевина и аммиак. Более 50% аминокислот мочи присутствуют в
конъюгированных формах. Пробу на анализ мочи берут либо утрен-
нюю. либо суточную. Проба должна храниться в морозильнике, для
длительного хранения она должна быть законсервирована добавле-
нием нескольких мл толуола. Перед анализом образец нагревается
до комнатной температуры. Если из мочи не был удален аммиак, вся
подготовка для анализа заключается в подкислении пробы до pH 2,2
с помощью 6N HCI. Отмечено (Tsai М. a.oth., 1980). чго в образцах,
анализируемых непосредственно после отбора проб мочи, наблюдает-
ся более высокое содержание аминокислот мочи в среднем на 25% по
сравнению с образцами суточной мочи.
Подготовка образцов слюны Смешанную слюну собирают нато-
щак после тщательной обработки полости рта сначала обычной, а затем
дистиллированной водой, так как в зубном налете содержится боль-
шое количество белковых ферментов (Носков ВБ, 2008). В отличие от
467
плазмы крови и мочи на анализ берут 5 мл слюны и депротеинизируют
5 мл 6% раствором сульфосалициловой кислоты. После этого образец
тщательно перемешивается о помещается в холодильник на 1 час. За-
тем пробу центрифугируют 15 минут при 6000 об/мин. Супернатант
выпаривается с 3-х кратным промыванием 100 мл дистиллированной
воды. Сухой остаток перерастворястся в стартовом буфере и 0,1 мл его
наносится на хроматографическу колонку.
Обессоливание проб крови, мочи и слюны нс обязательно, так как
соли, нанесенные в колонку вместе со стартовым буферным раство-
ром, беспрепятственно проходят через ионообменную смолу, а ами-
нокислоты остаются в верхнем слое ионита и вымываются рабочими
буферными растворами (Козаренко Т.Д. и др., 1981).
Подготовка проб безбелковых экстрактов из гомогенатов тканей.
Извлеченные ткани немедленно замораживают в жидком азоте. Из-
мельченные навески тканей заливаю физраствором (0,1 мл на 10 мг
ткани) и гомогенизируют (15000 об/мин). В полученный гомогенат по
каплям приливают 12% сульфосалициловую кислоту (0,1 мл кислоты
на 10 мг ткани). Смесь тщательно перемешивают и центрифугируют
при 3000 об/мин 15 мин. Отделенный супернатант выпаривают досуха
в роторном испарителе при 40 С и хранят при температуре нс выше
-18 С. Непосредственно перед анализом исследуемый образец разво-
дят цитратным буфером pH 2.2 до необходимой концентрации (Изатул-
лаев Е.И. и др., 1986. Янковичова М1987) и наносят на колонку.
Подготовка растительных проб для определения свободных ами-
нокислот требует дезинтеграции растительных клеток, экстракции
аминокислот (^aifer А.. 1971). а при необходимости и удаления раз-
личных компонентов экстракта, мешающих анализу. Наиболее часто
в качестве экстрагирующего вещества используется этанол, который
не является химически агрессивным по отношению к аминокислотам,
легко испаряется, а при кипении он одновременно депротеинизирует
экстракт. Навеску сухой размолотой пробы от 300 мг до 1 г количе-
ственно переносят в коническую колбу, объемом 50-100 мл. Экстраги-
рование идет в 3 этапа:
I. Навеску заливают 25 мл кипящего 80% спирта, встряхивают на
магнитной мешалке 1 час, после чего центрифугируют 15 мин при 3000
об/мин. Надосадочную жидкость сливают в колбу. Осадок переносят в
колбу для экстракции, вновь заливают 25 мл 80% спирта для повторной
экстракции и оставляют в холодильнике на 6-18 часов. Колбу с нало-
садочной жидкостью также помешают в холодильник.
468
2. На второй день, после центрифугирования, вторую порцию экс-
тракта сливают в колбу с первой порцией надосадочной жидкости.
Осадок снова заливают 25 мл 80% спирта и на 1 час помещают на
встряхиватель, затем центрифугируют и третью порцию надосадочной
жидкости присоединяют в колбу к первым двум.
3. Суммарный экстракт фильтруют через бумажный фильтр в кол-
бу для выпаривания и выпариваю! на роторном испарителе при 45 С.
Сухой остаток трижды промывают бидистиллятом, отгоняя досуха.
11ерерастворяют 3 мл стартового буфера pl I 2,2. Готовая проба хранит-
ся при -18°С.
Используется и другая методика подготовки образцов растительно-
го сырья с помощью экстрагирования стартовым буфером pH 2,2 (Ко-
заренко Т.Д. и др., 1981). В соответствии с этой методикой высушенное
до постоянного веса сырье несколько раз растирается и просеивается
через сито 50x50 мкм до полного исчезновения крупных частиц. Для
экстракции отбирается навеска 50-100 мг, смешивается с 1-2 мл ци-
тратного буфера pH 2,2 и оставляется на 1-2 часа при комнатной темпе-
ратуре. Затем суспензия фильтруется через фильтр (воронка Бюхнера
№4, диаметр пористого фильтра 5-6 мм). Осадок вторично настаива-
ется с 0,5-1,0 мл буфера, и суспензия снова фильтруется через тот же
фильтр. От объединенных фильтратов отбирается проба для внесения
в хроматографическую колонку Практика показала, что экстракция
растительного сырья буфером pH 2,2 обеспечивает такую же точность
в определении свободных аминокислот, как и другие методики - экс-
тракция трихлоруксусной кислотой, спиртом, пикриновой или хлорной
кислотой (Saifer А., 1971). Белки при pH 2,2 остаются нерастворимыми
за исключением гистонов, гистоны же выходят из хроматографической
колонки значительно позже свободных аминокислот, и поэтому помех
аминокислотному анализу не представляют. К тому же при данной ме-
тодике упраздняется операция удаления из образца экстрагента.
Растительные образцы, содержащих большой процент жиров,
требуют особой подготовки. Разберем ее на примере грецких орехов.
Перемолотые орехи 1 -3 г помещают в патрончик из фильтровальной
бумаги, в котором оба конца закрыты ватой и завязаны. Патрончик по-
мещают в закрывающуюся посуду, заливают гексаном и обезжиривают
в холодильнике 12-20 часов. Затем сливают грязный гексан и заливают
образцы свежей порцией растворителя. Повторяют эту операцию до
тех пор, пока капля отработанного слитого от образцов растворителя
не перестанет оставлять жирный след на фильтровальной бумаге. По-
469
еле окончания процесса обезжиривания патрончики раскладывают на
фильтровальной бумаге под тягой, пока не выветрятся остатки раство-
ри геля. Затем ореховая мука извлекается из патрончиков и высушива-
ется под тягой окончательно. Далее отбирается обычная навеска 25 мг
и проводится экстракция и прочие процедуры по выше приведенной
методике.
При содержании в пробах больших количеств пигментов и сахаров
их пики могут появляться на хроматограмме, интерферируя с выходом
аминокислот. Кроме того, пигменты могут коагулировать в капилляр-
ном реакторе, вызывая забивание реактора и ухудшая выписку базовой
линии на хроматограмме. От этого можно избавиться, очистив экс-
тракт через колонку, с ионитом в Н форме. После впитывания образца
колонка промывается 300 мл дистиллированной воды, при этом проис-
ходит вымывание части растительных красителей, сахаров, неоргани-
ческих и органических катионов. Затем вымывают аминокислоты по-
степенным элюированием 100 мл 2N NHjOH и 100 мл 4N ЫН4ОН при
скорости протока около 5 мл/мин. Раствор отгоняется в роторном испа-
рителе при 40 С, сухой остаток заливают 1 мл 1,5 N Li-лимониокислого
буфера и дополняют водой до метки. Проба ставится на 1 час в холо-
дильник, затем центрифугируется (Козаренко Т.Д. и др., 1981).
Подробная методика подготовки образцов почвы к анализу на со-
держание свободных аминокислот изложена в монографии Козаренко
Т.Д. и др. (1981). 4 г сухой почвы, высушенной вакуумно или лиофиль-
но. заливают 5 мл 20% этанола и взбалтывают 30 минут. Взвесь цен-
трифугируют при 5-6 тыс. об/мин 10 минут, надосадоччую жидкость
сливают в делительную воронку на 25 мл. Операция с осадком почвы
повторяется еще дважды, супернатанты сливаются в одну посуду. К по-
лученной смеси (всего 15 мл) в ту же делительную воронку добавляют
10 мл перегнанного серного эфира. Эмульсию энергично взбалтыва-
ют 5 минут, время от времени выпуская избыточное давление. Затем
эмульсию оставляют на 10-12 минут для разделения слоев. Нижний
водный слой сливают в колбочку и хранят для повторной обработки.
Слой серного эфира сливают. Водный слой переносят в ту же дели-
тельную воронку и добавляют 10 мл серного эфира для повторной экс-
т ракции пигментов и липидов» Разделение водного и эфирного слоев
проводится как было описано выше. Экстракция водного слоя эфиром
повторяется 3-5 раз до полного исчезновения окраски в серноэфирном
слое. После последней экстракции водный слой из делительной ворон-
ки сливают в колбочку для лиофильной сушки и высушивают досуха.
470
Сухой остаток от лиофильной сушки растворяют в 0,5 мл 0.02N соля-
ной кислоты, раствор фильтруют и отбираю! для внесения в хромато-
графическую колонку.
16,4. Оценка точности метода аминокислотного анализа
Современный анализ является инструментальным измерением и, с
этой точки зрения, представляет собой последовательность преобразо-
ваний нсэлсктрической величины А в полезный аналоговый или циф-
ровой сигнал S, который, в свою очередь, обрабатывается ручным или
автоматическим способом для получения статистически достоверной
информации о величине А.
Суммарные характеристики - линейный диапазон, пороговая чув-
ствительность, точность и воспроизводимость аналитического метода
как суммарного преобразования — зависят от свойств каждой операции
в отдельности. Присутст вие в последовательности анализа операций с
низким метрологическим качеством приводит к низкому качес! ву сум-
марного анализа независимо от высоких показателей других операций
(Витт С В., 1981).
Если в качестве аналитического критерия метода жидкостной хро-
матографии берется воспроизводимость, то по данным литературы
(Витт С.В., 1981), конечная операция (интегрирование) может быть
выполнена с воспроизводимое! ью заведомо лучшей, чем 1%. Детек-
тирование и усиление выходного сигнала практически не лимитирует
анализ. В целом, отклонения хроматографической воспроизводимости
суммарная воспроизводимость хроматографического пути, детекти-
рования, усиления и интегрирования - лежит в пределах 0,06-1%, в за-
висимости от числа аминокислот, их структуры и концентрации (Витт
С.В., 1981).
Нами проводилась метрологическая аттестация методики опреде-
ления состава биологических образцов с целью установления значе-
ний показателя точности измерений во всем диапазоне измеряемых
концентраций для всех аминокислот определяемых в режиме гидро-
лизатов. Оценивались характеристики случайных погрешностей. В
аминокислотном анализе можно выделить 2 i руппы факторов, являю-
щихся источниками случайных погрешностей.
Первая группа факторы подготовки проб: температура гидро-
лиза. время гидролиза, температура выпаривания образца, время хра-
нения образца в прогидролизованном виде, время хранения готового
образца.
471
Вторая группа факторов - внешние факторы, определяющие усло-
вия протекания анализа и формирующие систематическую составляю-
щую погрешности для серии параллельных определений и случайную
составляющую погрешности при воспроизведении методики в другой
лаборатории либо при смене реагентов. В качестве внешних факторов
выделены: температура хроматографической колонны, кислотность
раствора пробы, проточность элюента, время хранения нингидрина,
время хранения стандарта и режимы работы интегратора.
Оценивание случайных составляющих погрешности измерений по
атт естуемой смеси, проводились при помощи многофакторного анализа
и определения эффектов влияния каждого значимого фактора. Случай-
ная составляющая погрешности имеет мультипликативный характер и
зависит от чувствительности фотометрической реакции аминокислоты
с нингидрином и времени выхода компонента из хроматографической
колонки.
Методике измерения содержания аминокислот в водных растворах
можно приписать значение среднего квадратичного отклонения слу-
чайной составляющей погрешности для первых компонентов: аспара-
гиновой кислоты, треонина, серина, глутаминовой кислоты, глицина,
аланина, валина, метионина, изолейцина - ±4%; для второй группы:
лейцина, тирозина, фенилаланина — ±6 %; для трех последних: гисти-
дина. лизина, аргинина - ± 8%. Ниже представлены оценки влияния
составляющих погрешностей измерения для отдельных аминокислот
прибора и факторов подготовки проб для анализа.
Таблица № 111
Оценка влияния случайных составляющих погрешностей
измерения для отдельных аминокислот
Аминокислота Суммарный эффект влияния внешних факторов, % Суммарный эффект влияния значимых факторов подготовки проб и их взаимодействий, %
Аспарагиновая кислота 5,35 3,43
Треонин 5,88 3,86
Серин 6,46 3.38
Глутаминовая кислота 7,08 3,86
Пролин, цистин Уг 14,43 6,76
472
Глицин 7,15 2,55
Аланин 2,13 15,35
Валин 6,73 2,25
Метионин 5,18 6,03
Изолейцин 5,30 3,46
Лейцин 4,93 4,69
Тирозин 6,04 3,31
Фенилаланин 3,75 2,46
Гистидин 6,41 2,80
Лизин 5,04 5,88
Аргинин 6,20 4,61
Норлейцин 7,52 «
у-аминомасляная кислота 5,72
Процесс обработки растительных объектов раствором соляной кис-
лоты при нагревании в запаянных ампулах может привести к допол-
нительным погрешностям из-за деструкции аминокислот. Чтобы вы-
яснит ь вклад процедуры гидролиза белков в погрешность измерения
содержания аминокислот в растительных образцах, проведено 25 ко-
личественных химических анализов стандартных образцов в условиях
внутрилабораторной воспроизводимости.
Для устойчивых к нагреванию компонентов - аспарагиновой кис-
лоты, треонина, серина, глицина, аланина и валина - характеристика
погрешности измерения их содержания в растительных образцах уве-
личилась только на 1,2 %, а изолейцина, лейцина и лизина — на 3,5% по
сравнению с методикой анализа водных растворов. Значительное уве-
личение характеристики погрешности измерения содержания пролина,
метионина, тирозина, фенилаланина, гистидина, аргинина, учитывая
их состав и строение, можно было предсказать заранее. Глутаминовая
кислота устойчива к нагреванию, но содержание ее в растительных об-
разцах иногда выходит за верхнюю границу исследуемого диапазона,
и. следовательно, можно только предположить ход кривой зависимо-
сти погрешности измерения от содержания данной кислоты. Считают
(Витт С.В.. 1981), что погрешность гидролиза составляет 2-3% в зави-
симости от конкретного метода и структуры аминокислот, а выделения
аминокислот или белковой фракции — до 10%.
В результирующую погрешность измерения содержания аминокис-
лот данным методом вносят вклад как случайная, так и систематиче-
ская ее составляющие.
Из систематических погрешностей в аминокислотном анализе
имеют место погрешность аттестации дозирующего объема автомати-
473
ческого дозатора, погрешность аттестованных смесей, используемых
при аттестации методики, погрешность разбавления образцов высоких
концентраций, аналитическая погрешность, обусловленная неразде-
ленностью и искажениями формы хроматографических пиков.
При расчете систематической составляющей погрешности измере-
ния содержания аминокислот в растворе учитывали три составляющие:
математическое ожидание, погрешность средств измерения, погреш-
ность аттестованного значения молярной концентрации аминокислот
в стандартных смесях.
Погрешность аттестации дозирующего объема автоматического
дозатора, определяемая для дозирующего объема 100 мкл по методике,
рекомендованной предприятием-изготовителем ААА-339 весовым ме-
тодом, составляет ±0,5%. Погрешность аттестованных смесей, исполь-
зуемых при аттестации, определена в методике их приготовления и со-
ставляет ±1,7%. Погрешность разбавления образцов высоких концен-
траций, оцениваемая по известному методу добавок и схемы удвоения,
не значима на фоне дисперсии ее оценки и принимается равной 0.
Аналитическую погрешность, обусловленную неразделенностью
и искажениями формы хроматографических пиков, можно исключить,
если использовать методику точной установки кислотности буферных
растворов, тонкую регулировку температуры хроматографической ко-
лонны и добавки этанола и метилцеллосольва. Указанная методика
приведена в руководстве по эксплуатации аминокислотного анализа-
тора ААА-339.
Закономерна зависимость математического ожидания системати-
ческой составляющей погрешности измерения от содержания амино-
кислот в растворе, характеризующего правильность оценки значений
молярного коэффициента погашения. Наименьшее отклонение резуль-
тата анализа от аттестованного значения содержания аминокислот в
растворах наблюдается в центре исследованного диапазона, вблизи
реперного значения 2,5 мкмоль. По мере удаления от цент ра диапазо-
на погрешность оценки коэффициента погашения увеличивается, что
приводит к повышению расхождения между измеренным и аттестован-
ным значениями содержания аминокислот в аттестованных смесях.
Однако основной вклад в систематическую coci являющую погрешно-
сти измерения содержания аминокислот в растворе вносит погрешность
средств измерений, которая одинакова для исследованного диапазона
концентраций и всех аминокислот. Поэтому методике анализа белковых
гидролизатов можно приписать значение систематической составляющей
погрешности, равное ±7%, не зависящее от природы компонента-
474
Значение математического ожидания систематической составляю-
щей погрешности значимо только для тех аминокислот, молярные
концентрации которых в гидролизатах ниже 0.25 мкмоль/см . Следо-
вательно, для растительных образцов нижняя граница концентрацион-
ного диапазона должна быть смещена в сторону больших молярных
концентраций аминокислот, больших 0.25 мкмоль/см3.
Анализ оценки значений показателя точности измерений, выпол-
ненных по испытуемой смеси аминокислот включал все рассмотрен-
ные выше факторы. Во всем диапазоне измеряемых концентраций ами-
нокислот показатель точности методики определялся как совокупность
составляющих погрешностей в виде доверительной границы относи-
тельной погрешности. Результаты проверки представлены в таблице.
Таблица № 112
Количественная оценка показателя точности измерений для
аминокислот, определяемых в режиме гидролизатов, на ААА-339
Аминокислота Верхняя граница допустимой ** погрешности, %, с вероятностью 95% Основной влияющий фактор
Аспарагиновая кислота 9,8
Треонин 10,4
Серин 10,6
Глутаминовая кислота 11,2
Пролин 18,8 Температура гидролиза
Цистин ’А 12,8 Температура гидролиза
Глицин 7,8
Аланин 18А Время хранения готового образца
Валин 10,4
Метионин Н,1 Время хранения после гидролиза и готового образца
Изолейцин 9.8
Лейцин 10,2
Тирозин 10,2
Фенилаланин 8,5
Гистидин 10,3
Лизин 11.0 Время хранения готового образца
Аргинин 10,9 Время хранения готово го образца
475
В настоящее время существуют аминокислотные анализаторы не-
скольких типов, каждый из которых имеет преимущества и недостатки.
Для обычных целей более экономичны простые анализаторы. Выбор
должен определяться, в первую очередь, не ценой, а надежностью как
в обеспечении непрерывности операции, так и в способе программи-
рования работы прибора.
Аминокислотный анализатор, в частности, АЛА Т 339М - это
сложный прибор, требующий постоянного ухода. Анализатор не реко-
мендуется отключать на длительное время, так как буферные раство-
ры являются прекрасными средами для размножения грибов и других
микроорганизмов. Даже при i-2-х дневной остановке прибора возмож-
но бактериальное прорастание растворов, искажающее результаты
анализа. Эти моменты предусматривают высокий профессионализм
обслуживающего персонала.
С появлением современных, полностью автоматизированных при-
боров для анализа аминокислот были оптимизированы и способы под-
готовки образцов для анализа: новые способы гидролиза исследуемых
веществ, освобождения гидролизатов от сопутствующих загрязнений.
В заключение необходимо уделить внимание гигиеническим и ме-
дицинским аспектам эксплуатации автоматических анализаторов ами-
нокислот ААА„
Токсикологические испытания подтвердили ядовитость и вредное
влияние нингидрина на слизистые и кожу (Стандара С. и др., 1987). В
Чехии, германии, Швейцарии этот препарат включен в список вредных
веществ. Клинические испытания показали, что нингидрин может вы-
звать сахарный диабет, аллергию. Этот реактив связывается in vitro с
гемоглобином, нарушая его образование в крови Но, главное, нинги-
дрин считают потенциальным канцерогеном, обладающим мутагенны-
ми свойствами.
В качестве растворителя нингидрина используются метилцелло-
сольв и диметилсульфоксид.
Метилцеллосольв как вещество, принадлежащее к группе алко-
гольных эфиров, проявляет наркотическое и раздражающее действие
на организм. Кроме того, он действует неблагоприятно на систему кро-
ветворения. Для отравления метилцеллосольвом характерны снижение
гемоглобина, гранулоцитопения, появление незрелых лейкоцитов. Он
является гепатотоксическим веществом и вызывает энцефалопатию.
Хотя метилцеллосольв вызывает незначительное раздражение кожи,
он всасывается и через неповрежденную кож) (2 82 мг/см2/ч), прони-
476
кая даже через тонкие резиновые перчатки. 11ри хронических отрав-
лениях метил цсллосольвом он накапливается, оказывая тератогенное
и мутагенное воздействия, проявляющиеся хромосомной аберрацией
клеток, вызывающей изменения скелета, спермы, смерть плода. При
попадании в организм вызывает гастрит, повреждения печени и почек.
Попадания 100 мл этого растворителя в организм влек^'т летальный
исход. Предельно допустимая концентрация содержания метилцелло-
сольва в воздухе принята: в Чехии - 80 мг/м\ в США - 4 мг/м3.
Диметилсульфоксид менее токсичен. При длительном вдыхании
вызывает снижение кровяного давления, сонное состояние. Попадание
в глаз влечет изменения глазного хрусталика, на кожу - вызывает зуд и
покраснение.
Исходя из изложенного, при работе с нингидриновым раствором
персоналу рекомендуется предпринимать следующие меры безопас-
ности:
I. Работа в плотных полиэтиленовых перчатках, желательно одно-
разовых.
2. Приготовление реактивов только в вытяжном шкафу под тягой.
3. Разлитый реактив следует вытереть насухо, рабочую поверх-
ность вымыть и снова протереть, тряпку завернуть в полиэтиленовый
мешок и уничтожить.
4. Ввиду эмбриотоксического, генотоксического и антифертильно-
го действия раствора нингидрина запрещается, чтобы обслуживанием
аминокислотного анализатора занимались нерожавшие молодые жен-
щины.
5. Пребывание работника в помещении для приготовления реакти-
вов должно быть минимальным
6. Необходим ежегодный профилактический медицинский осмотр
персонала с обязательным контролем картины крови.
7. В случае ухудшения состояния здоровья, первых признаков от-
равления необходима консультация невролога.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Для решения задач санокреатологии целенаправленного формиро-
вания и подержания здоровья человека в ряду других вопросов стоит
выявление индивидуального метаболического статуса, формирование
и поддержание его саногенного уровня. Это тем более важно в наше
время, поскольку человек постоянно подвергается воздействию экс-
тремальных факторов окружающей среды, как биологических, так и
социальных. Одним из определяющих условий поддержания саноген-
ного статуса человека является нормальный физиологический уровень
метаболических процессов, одной из основных составляющих которо-
го является азотистый обмен.
Организм человека и животных целиком зависит от поступления
экзогенного азота. Усилия биологов, химиков, микробиологов, био-
технологов направлены на комплексное решение не только проблемы
обеспечения человечества продуктами питания, но и поддержания са-
ногенного статуса современного человека
Создание аналитических анализаторов аминокислот ознаменовало
не только переворот в изучении биохимии белков, но и существенно
улучшило диагностику врожденных метаболических расстройств. Оно
уточнило критерии контроля диетологического лечения и расширило
возможности генетической профилактики. Была оптимизирована не
только диагностика уже известных нозологических единиц патологий
метаболизма, но при помощи анализаторов аминокислот удалось выя-
вить новые, до того времени не известные, метаболические синдромы.
Важность и незаменимость использования этого аналитического ме-
тода в медицине подтверждается и тем, что в настоящее время вслед-
ствие роста числа врожденных и приобретенных метаболических на-
рушений создана целая отрасль — метаболическая медицина.
Важнейшей областью применения аминокислотного анализа явля-
ется анализ и сертификация продуктов сельского хозяйства и их пере-
работки, а также контроль качества, аутотентичности. свежести про-
дуктов питания.
Наконец, развитие современной фармацевтики невозможно без
анализа создаваемых и контроля уже производимых массово лекар-
ственных средств с применением аминокислот, пептидов, ферментов и
других биологически активных азотсодержащих веществ.
Небольшая продолжительность времени на разделение азотсодер-
жащих компонентов, высокая степень автоматизации, возможность
478
массового ввода проб, высокая степень разрешения, чувствительности
и точности аминокислотного анализа позволяют рекомендовать этот
вид биохимического исследования для решения аналитических задач
в различных областях биологии, медицины, фармакологии, пищевой
промышленности, сельского хозяйства.
Таким образом, автоматизированный анализ аминокислот находит
все более широкое применение во многих сферах человеческой дея-
тельности.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Авцын А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А., Строчкова Л.С.
Микроэлементозы человека. М., 1991.
2. Агабальянц Г.Г., Глонина H.FL Аминокислоты и окисленность
вина. //Виноделие и финоградарство СССР, 1966, №8, 9-16.
3. АдигаловЛ.Ф.,ЧерниковМ.П.Исследованиемеханизмадействия
некоторых аминокислот и пептидов на рост сельскохозяйственных
животных. В: Аминокислоты для с/х-ва, пищевой пром-т и,
здравоохранения и научных исследований. Фрунзе, 1981, с. 172.
4. Адо А.Д., Шишикова Л.М. (Ред.) Патологическая физиология
типических нарушении обмена веществ. М , Медицина.
5. Аковбян В.А. Урогенитальная хламидийная инфекция: 25 лет
спустя. // I йнекология, 2004,6, №2, 4-12.
6. Акопян В.П., Соцкий О.П., Жамгарян Л.Г. Сдвиги в содержании
свободных аминокислот в печеночной и сердечной тканях в условиях
ограничения двигательной активности. //Биомед. химия, 2007, 53, №3,
307-312.
7. Алексеенко Л.П. Современные методы в биохимии. М.,
т. 1,1964.
8 Алиев 3 Н. Содержание нейромедиаторных аминокислот в
крови больных с алкогольным делирием.//Ж. неврологии и психиатрии.
2000, №6, 62-63.
9. Альтшулер М.Ю., Юданова Л.С. Изучение состояния
сосудистой стенки по данным кожных биоптатов, уровня оксипролина
у больных ИЬС, сахарным диабетом 2 типа. В: 5 Всесоюзн. Съезд
кардиологов. Челябинск, 1996, 10-11.
10. Аль Шукри С.Х., Чалисова Н И., Закуцкий А.Н. и др. Влияние
аминокислот и их метаболитов на развитие органотипической культуры
ткани семенников у крыс. //Нефрология, 2007. 11, №3, 86-92.
11. Аналитический контроль сельскохозяйственной продукции. В:
Сб.науч.тр. ВАСХНИЛ. Новосибирск, 1990.
12. Анискина А.И., Чалисова Н.И., Закукоцкий А.Н. и др.
Влияние аминокислот на клеточную пролиферацию и апоптоз в
органотипической культуре тканей молодых и старых крыс. //Успехи
геронтол., 2006, 19. 55-59.
13. Андрюков Б.Г., Демьяненко Н.Б., Федосеева И.И и др.
Г ипергомоцистеинемия — предиктор разви гия т ромбозов при
заболеваниях щитовидной железы. //Клинич. лабор. диагностика, 2008,
9,21-22.
480
14. Анохина И.П. Нейрохимические основы патогенеза
алкоголизма. В: Актуальные проблемы общей и судебной психиатрии.
М., 1993, 305-319.
15. Аношина М.Ю., Зверкова А.С., Романова А.Ф.и др. Оценка
функционального состояния печени у лиц, пострадавших в результате
аварии на ЧАЭС. //Врач. Дело (Л шар. справа), 1998, №2, 28-29.
16. Антипенко Е.А., Густов А.В., Давыдова К.С., Крылова Е.В.
Влияние антиоксидантной терапии на систему глутатиона эритроцитов
при хронической ишемии мозга. И Бюлл. экспер. биол и мед., 2009,
147, №2, 25-26.
17. Арзуманян Е.С. Карнозин защищает эритроциты от
окислительного стресса, вызываемого гомоцистеиновой кислотой. И
Доклады Академии наук России. -2008. 418. №6. 834-836.
18. Архипов А.В. Состояние и перспективы использования
синтетических аминокислот при кормлении сельскохозяйственных
животных. В: Аминокислоты для с/х-ва, пищевой пром-ти,
здравоохранения и научных исследований. Фрунзе, 198', 80-90.
19. Арутюнян Л.С., Шугалей В.С., Шерстнев К Б. и др. Изменение
некоторых физиолого-химических свойств аргиназы мозга при
акклиматизации крыс к холоду. В: Вопр. биохимии мозга, 1980,вып. 14,
100-108.
20. Асатиани В.С. Ошибки обмена веществ. Л., 1972.
21. Асиятилов М.С. Профилактика осложнений 1естации и
нарушений лактации при перенашивании беременности Дисс. канд.
мед.н., М, 2008.
22. Асымбекова Г.У, Канн Е.Л., Тургунбаева Ж А. Сепсис в
акушерско-гинекологической пракгике. Клиническое руководство.
Бишкек, 2002.
23. Ахмедова Е. М. Гипергомоцистеинемия у беременных с
гестозом. Дисс. канд. мед. н,. М., 2003.
24. Бадалян Л.О. Детская неврология. М., 1984-
25. Бадалян Л.О., Джутова Э.Д., Темин II.А и др. Свободные
аминокислоты плазмы крови и эритроцитов как показатель степени
адаптации к миодистрофическому процессу при различных формах
прогрессирующих мышечных дистрофий. //Лаб. Дело, 1983, №10, 34-
37.
26. Бакулин Н.Д. Структурные особенности белков сыворотки
крови и тканей при гиперхолестеринемии в клинике и эксперименте.
В: Новые технические решения в эксперим. Медицине, Куйбышев,
Ю90, 33-36. Деп. в ВИНИТИ №4502-В90.
481
27. Балаховский И.С., Орлова Т.А О физиологических
закономерностях колебания концентрации мочевины в крови. //Лаб.
Дело, 1980, №10, 558 -592.
28. БалеваЛ.С.,СипягинаА.Е.Анализизмененийвфункционалыюм
состоянии крови и компоненты крови у детей различных возрастных
групп с различной соматической патологией, подвергшихся
длительному облучению с малой мощностью дозы в результате аварии
на ЧА )С. В: Радиобиол. Съезд, Тез.докл., ч.1, Киев, 64-65.
29. Балтабаев М.К. Аминокислотный спектр и концентрация желч-
ных кислот в периферической крови больных псориазом в процессе
патогенетической терапии. Суждения о патогенезе псориаза. И Мед.
научный и учебно-методич. журнал. 2004, №23, 75-97.
30. Бархатова В.П.. Завалишин И. А., Аскарова Л. LLL и др. Изменения
нейротрансмиттеров при рассеянном склерозе. //Ж. невропат, и
психиатр., 1997, 97, №5, 7-10.
31, Барышников В.А. Содержание свободных аминокислот в крови
детей с нарушениями интеллекта. //Ж. суд.-мед. экспертизы. 1995, 38,
№4, 37-39.
32. Бауэр Г., Энгельгардт X., Хеншен А. и др. Высокоэффективная
жидкостная хроматография в биохимии. М., 1988.
33. Башарина О.Б., Чайка Н.А., Шарф М.Я. Некоторые показатели
перекисного окисления липидов и азотистого обмена при эпилепсии.
В: Биохимические и биофизические механизмы физиологических
функций. Матер, конф. мол. физиологов и биохимиков России, СпБ,
1995, с. 18.
34. Башмакова Н.В. Антифосфолипидный синдром и
невынашивание беременности: клиника, диагностика, лечение И
Проблемы беременности (Екатеринбург), 2000, №1, 52-59.
35. Безбородов А.М. Аминокислоты. В: Промышленная
микробиология. М., 1989,338-353.
36. Бекер В.Ф. Биохимия лизина и использование его препаратов в
питании животных. Рига. 1976.
37. Белоусова Е.Д., Никанорова М.Ю., Николаева Е.А.
Наследственные болезни обмена веществ, проявляющиеся в периоде
новорожденности. //Российский вестник перинатологии и педиат рии,
2000. №6. 12-19.
38. Белоев И . Дойчев Д., Димитрова С. и др. Свободные
аминокислоты в сыворотке крови больных инфарктом миокарда в
острой стадии (Предвари гельное сообщение). //Съврем. Мед.. 1981,
32, №8, 347-350.
482
39. Белокрылов Г., Молчанова И., Сорочинская Е. Аминокислоты
как стимуляторы иммуногенеза. //Докл. АП СССР, 1986, т.26, №2, 471 -
473.
40. Белокрылов 1.А., Молчанова И.В., Сорочинская Е.И.
Способность некоторых иммунокислот, входящих в состав белка,
стимулировать тимусзависимый иммунный ответ. //Бюлл. эксп. биол.
и мед., 1986, №7,4-17.
41. Белокрылов Г.А., Молчанова И В. Количественная
характеристика действия некоторых аминокислот на иммунный ответ.
//Иммунология, 1988, 36, 61-64.
42. Берлинских Н.К. О роли полиаминов в опухолевом росте. И
Экспер.онкол., 1979, 1, №2, 64-67.
43. Берлинских Н.К., Залеток С.П. Полиамины и опухолевый рост.
Киев, 1987.
44. Березин И.В., Савин Ю В. Основы биохимии: учебное пособие
- М: Издательство МГУ, 1990. 254с.
45. Березов Т.Т Обмен аминокислот нормальных тканей и
злокачественных опухолей. М , Медицина, 1969.
46. Березов Т.Т. Метаболизм аминокислот и злокачественный рост.
//Всстн. АМН СССР, 1982, №9, 19-24.
47. Березов Т.Т., Коровкин БД). Биологическая химия, М., 1998.
48. Беседиова Н.Н. Регуляция иммунных процессов пептидами
природного происхождения. //Антибиотики и химиотерапия, 1999,№1,
31-35.
49. Берман РЕ., Воган В К. (Ред.) Педиатрия. Руководство. М .
1991.
50. Бескровная Л.А. Использование гипертауринурии в качестве
теста биохимической индикации лучевого поражения. В: Механизмы
регуляции функций организма при экстремальных поражениях.
Томск, 1987, 99-104.
51. Бикметов Т.Н. Изменение содержания свободных аминокислот
при быстрой и медленной кровопотере и резекции печени. Авторсф.
канд.дисс., Воронеж, 1972.
52. Билибин Д.П., Дворников BE. Патофизиология алкогольной
болезни и наркоманий М., Изд-во УДН. 1991.
53. Биохимия наследственности. М., 1979.
54. Блат ко Э.Л. Исследование транспортных форм гомоцистеина
при различных состояниях организма. Дисс. канд. биол. н., СПб, 2007.
55. Болдырев А.А. Карнозин и зашита тканей от окислительного
стресса. М., 1999.
483
56. Болдырев А.А. Гомоцистеиновая кислота вызывает
окислительный стресс лимфоцитов, усиливая токсический эффект
NMDA. //Бюлл.экспер. биол. и мед., 2005,140, №7, 39-42.
57. Болдырев А. А., Сгволинский С. Л., Федорова Т. Н. Карнозин:
эндогенный физиологический корректор активности антиоксидантной
системы орган изма.//Успехи физиологических наук, 2007, 38, № 3, 57-
71.
58. Большева Г.С., Буданова М.В., Иванова Т.Р. и др. Особенности
некоторых почечных функций у маловесных новорожденных. В:
Соврем, методы диагност, и лечения. Воронеж, 1995, ч.2, 50-53.
59. Бондаренко Т.И., Калинина 1 .И. Количественное определение
гомокарнозина в спинномозговой жидкости и крови. И Лаб. Дело, 1982,
№4, 204-206.
60. Борисенко К.К., Абрамович А.Б. Содержание свободных
аминокислот в крови и моче больных псориазом. //Вестн. дерматол. и
венерологии, 1977, №5,17-21.
61. Бородина Л.В Изменение аминокислотного спектра крови у
больных тиреотоксикозом. В: Эндокринные железы и болезни органов
пищеварения. Ставрополь. 1980, 148-169.
62. Бородина Л.В. Содержание свободных аминокислот в крови у
больных гипотиреозом и узловым зобом. В: Эндокринные железы и
болезни органов пищеварения. Ставрополь, 1980, 170-182.
63. БорончукГВ.Спецификаизмененийфизиолого-биохимических
реакций спермыразличныхвидовживотныхвпроцессекриоконсервации
и разработка методов повышения ее криорезистентности. Автореф.
дисс. докт. хаб. биол. наук, Кишинев, 1998.
64. Борончук Г.В., Балан И.В. Структурно-функциональные
и биохимические изменения в биологических системах при
криоконсервации. Кишинэу, 2008, 630 с.
65. Бочков Н.П. Клиническая генетика. М., 2001.
66. Бредбери М. Концепция гемато-энцефалического барьера.
1983.
67. Броновец И.II. Содержание свободных аминокислот в плазме
крови у больных с заболеваниями гепатобилиарной системы. //
Здравоохр. Белоруссии. 1979, №1, 13-15.
68. Брык В.Е., Плексов К И. Аминокислотный баланс у больных
опухолями головного мозга. /Лр. Моск. Науч.-иссл. клинич. ин-та.,
1976. 14, 105-107.
69. Булатов В П ., Мороз ТБ , Закирова Ф.И. Применение пищевых
484
волокон в лечении пораженной билиарной системы у детей.// Вопр.
питания, 5 991, №4, 27-30. Карнозин : эндогенный физиологический
корректор активности антиоксидантной системы организма
70. Булдаков А. Пищевые добавки. Справочник. СПб, 1996.
71. Бураго В.Л. Математические принципы оптимизации
аминокислотного состава композиционных продуктов питания. //Изв.
ТИНРО, 2004, 138, 381-388.
72. Бурцева С.А. Биологически активные вещества стрептомицстов
(биосинтез, свойства, перспективы применения). Дисс. докт.-хабил.
биол. н., Кишинев, 2002.
73. Бурцева С.А., Растимешина И.О., Тофилат С.Д. и др.
Биологическая активность экзометаболического комплекса новых
вариантов штамма Streptomyces sp.22. В: Лез.докл. X зчзд Товариства
мжробюлопв Украши. 15-17 вересня, Одеса. 2004, с.265.
74. Бурцева С.А., Гараева С.Н., Братухина С А и др. Повышение
резистентности бойлеров биопрепаратами, содержащими
иммуноактивные аминокислоты, на оснозе стрептомицетов. В:
Contributii in formarea structurilor inovaponal de dezvoltare devansata.
Chi§inau, 2004, 431-436.
75. Ванин А.Ф., Кубрина Л.Н., Маленкова И.В., Мордвинцев П.И.
L-аргинин - эндогенный источник оксида азота в тканях животных in
vivo. //Биохимия, 1991, т.456, №.5, 935-938.
76. Васильева О.В. Метаболический фонд свободных
аминокислот у беременных и его особенности при мутации гена
фснилаланингидроксилазы. Дисс. канд. биол. н., Курск, 1999.
77. Васюкова ЕА., Князев Ю А., Аметов А С. и др. Гормональный
баланс и некоторые показатели аминокислотного обмена при болезни
Иценко-КушингаУ/Терапевт.архив, 1979, 51. №5, 66-69.
78. Вельтищев Ю.Е., Бочков Н.П. Наследственная патология
человека. М., АМН СССР, 1992, т.2.
79. Вельтищев Ю.Е., Ермолаев М В., Ананенко А А., Князев Ю А.
Обмен веществ у детей. М., 1983.
80. Вельтищев Ю.Е., Кисляк Н.С. (Ред.) Справочник по
функциональной диагностике в педиатрии. М., Медицина, 1^9.
81. ВельтищевЮ.Е ,ТеминП А.,БелоусоваЕ.Д.Митохондриальные
болезни, обусловленные мутациями ядерной РНК. Наследственные
болезни нервной системы. М., Медицина. 1998
82. Вельтищев Ю.Е., Юрьева Э.А. Современные проблемы
клинической биохимии детского возраста. В' Современная лаборатория
485
глазами клиницистов. 5 Всерос. Съезд спец-тов по лабораторн.
диагностике. М.. 1996. 33-40.
83. ВельтищевЮ.Е..ЮрьеваЭ.А..ВоздвижснскаяЕ.С. Биологически
активные метаболиты мембранных глицсрофосфолипидов в норме и
при патологии. //Вопр.мед.химии. 1987. №2, 2-9.
84. Всрижникова Е.В. Перинатальная постгипоксическая
энцефалопатия (клиника, диагностика, лечение). Авторсф.дисс.докт.
мед.н. Санкт-Петербург, 2002.
85. Винницкая А.Г., Козловский АВ., Лслсвич В.В. и др.
Корре ги ру id нее действие смелей аминокислот на показатели
аминокислотного обмена в головном мозге крыс при морфиновом
абстинентном синдроме. В: Аминокислоты и их производные в
биологии и медицине. Мат-лы П международной конференции Гродно,
2001. 18-19.
86. Винницкая А.Г. Лелевич СВ, Пелевин В.В. и др. Особенности
обмена IАМК и нейроактивные аминокислоты в головном мозге белых
крыс в динамике морфинового абстинентного синдрома. //Биомед.
химия. 2007, 53, № 4. 427-434.
87. Витт С.В. Прецизионные методы в количественном
аминокислотном анализе и идентификации. В: Аминокислоты для
сельского хозяйства, пищевой промышленности, здравоохранения и
научных исследований. Тсз.докл. Весе, совещания. Фрунзе, 1981, 87-
110.
88. Владимиров Г.Е., Пантелеева И.С. Функциональная биохимия,
Л. .1965.
89. Власова Т.Ф., Мирошникова Е.Б.. Ушаков А.С. Исследование
некоторых сторон аминокислотного метаболизма у человека в условиях
120-суточной антиортостатичсской гипокинезии.// Косм. Биология.
1985, №4. 28-35.
90. Власова Т.Ф.. Мирошникова Е Б.. Ушаков А.С. Влияние
ограничения двигательной активности на уровень аланина в плазме
крови человека. //Косм. Биология. 1985. №6. 37-40.
91. Власюк Г.А.. Шкварук Н.М., Сапатый С.Е. и др. Химические
элементы и аминокислоты в жизни растений, животных и человека.
Киев. 1974.
92. Вологжанин Д.А., Сосюкин А.Е., Калинина НМ . Губанов А.И.
Белковый обмен и иммунный статус пострадавших притравматичееской
болезни. //Российский биомед. журнал. 2005, №6. 530-540.
93. Володина Т.Т., Печенова Т.П., Бондаренко Л.Б. и дро Пул
486
свободных аминокислот сыворотки крови при хроническом действии
малых доз радиации. В: Аминокислоты и их производные в биологии
и медицине. Мат-лы II международной конференции Гродно. 2001. 19-
20.
94. Врстлинд А., Суджян А. Клиническое питание. Стокгольм-
Москва, 1990.
95. I аджигороева А.Г. Болезни волос: классификация. Нсрубцовыс
алопеции. //Consilium modicum, 2008, 1.24-29.
96. Ганиев Х.Г. Обмен свободных аминокислот у больных с острым
и затяжным течением вирусного гепатита. В: 6 Всес. конф, по клинич.
биохимии, морфол. и иммунол. ифекц. болезней. Рига, 18-20 oki.1983.
Тез. докл. Рига, 1983, 310-311.
97. Гапузов В, В. Определение оксипролина в суточной моче.//Лаб.
дело, 1990, №10. 43-45.
98. Гараева О.И. Характер изменения содержания свободных
аминокислот в крови и моче у спортсменов-пловцов при стрессе. Дисс.
канд.биол.н., Кишинев. 2009.
99. Гараева С.Н., Постолатий Г.В., Редкозубова Г.В. Особенности
фонда свободных аминокислот в плазме крови жителей Молдовы. В:
Мат-лы 6 Съезда физиологов Молдовы с междун. участием. Chisinau,
2005, р.130.
100. Гевондян К.А., Данагулян Г.Г., Амбарцумян Д.Х., Варданян
А.Г.Камалян Р.Г. Действие этанола и синтетических оксимов на
содержание и обмен аминокислот группы глутамина в мозге и крови
белых крыс. //Нейрохимия, 2004, 21, №4, 261-264.
101. I снинг Л .В., Газарян К Г., Андреева 11.Б и др. Способ оценки
состояния печени пациента. Патент РФ. Номер патента; 2089914.
Класс(ы) патента: G01N33/68. Номер заявки: 94008063/14. Дата подачи
заявки: 11.03.1994. Дата публикации: 10.09.1997.
102. Георгиянц В.А., Безуглый П.А., Сыч Н.А.. Гахиимова М.В.,
Гарная Н.В. Действие аминокислот на нервную систему, Харьков,
1995. Дсп. ГНТБ Украины 12.07.95 № 1773- Ук 95.
103. Гершенович З.С. (Ред.) Мочевина в живых организмах Ростов
н/Дону. 1970.
104. Гершенович З.С., Кричевская А.А. Защитная роль аргинина
при кислородном отравлении. //Биохимия. 1960, 25, №5,790-795.
105. I йанек И Диагностическое значение исследования свободных
аминокислот в биологических жидкостях,. Лаб.дело, 1978, №1, 28-31.
106. Глинник С.В., Ринейская O.IГ, Ромновский И.В., Красненкова
487
Т.П. Гормональный статус и содержание смвободных аминокислот в
плазме крови крыс с экспериментальным гипотреозом при тепловом
воздействии. //Вести. Витеб. гос. мед. ун-та, 2007, 6, №2, 13-18.
107. Гоголев А.Е. Содержание аммиака и мочевины в крови у
больных вирусным гепатитом с острой печеночной недостаточностью.
В: Мех-мы альтерации и компенсации функций. Л., 1980, 57-60.
108. Голубев Р.В., Блашко Э.Л., Добронравов В.А и др. Оценка
уровня общего и восстановленного гомоцистеина и глутатиона
плазмы крови у больных с почечной недостаточностью.// Клинико-
лабораторный консилиум, 2006, №12, 65-67.
109. Голубович В.П, Гапанович В.Н., Кирковский В В и др.
Использование аминокислот в качестве биоспецифичных лигандов
в аффинной хроматографии. В: Аминокислоты и их производные в
биологии и медицине. Мат-лы П международной конференции Гродно,
2001,22-24.
110. Гончарик Л.А., Гурская И.К., Копытова О.Г., Кувшинников
В.А. Обмен тирозина у здоровых детей. //Докл. АН БССР, 1970, т.14,
№ 11, 1050-1051.
111. Горбачева Ф.Е., Чучин М.Ю. Пароксизмальные состояния
неэпилептической природы детского возраста. //Психиатрия и
психофармакотерапия. 6, №2, 28-33.
112. Горизонтов П.Д. Система крови как основа резистентности и
адаптации организма. //Физиологический ж., 1989, 27, №3, 317-321.
113. Горина А.С. Аминокислоты и их метаболиты при
неврологических заболеваниях у детей. Дисс. канд. биол. н., М., 1997.
114. Горкин В.З. Аминокислоты и их значение в медицине. М..
1981.
115. Горячснкова Е.В., Браунштсйн А Е. Биологическая роль и
основные энзиматические превращения аминокислот, содержащих
серу. В: 9-й Междун. Симпоз. по химии органич. соединений серы.
Рига, 1980,с.30.
116. Гордийчук В , Кабаков Н. Ушурелу Н. И др. Использование
анализа аминокислот для индивидуализации диетотерапии при
фенилкетонурии у детей и взрослых. In: Contributii in metrologie,
cetrtificare, informatizarc §i inovare. Chi§inau, 2003, 240-245.
117. Горкин В.З. Аминоксидазы и их значение в медицине. М.,
1981.
118. Горкин В.З. Ферментативное дезаминирование биогенных
аминов. В: Химические факторы регуляции активности и синтеза
ферментов. М , 1969. 112-118.
488
119. Градусов Ю.Н. Усвояемость аминокислот. М., 1979.
120. Гречанина Е.Я. Наследственные нарушения метаболизма. //
Здоровье Украины, 2004, № 80 82.
121. Григорьев И.В., Артамонов И.Д., Панковский В.В. и др.
Изменения белкового состава слюны человека при моделировании
психоэмоционального напряжения.// Физиол. человека, 2006. 32, №6,
87-94.
122. Григорьева Л.П., Строев Е.А., Дубинина И И. Спектр
свободных аминокислот и активность катепсинов в сыворотке крови
больных сахарным диабетом, сочетающимся с диффузным токсическим
зобом.// Пробл. эдокринол., 1982, 28, №3, 13» 16.
123. Громов Б.В. Цианобактерии в биосфере. //Соросовский
Образовательный Журнал. 1996, №9, 33-39.
124. Гутикова Л.В. Химический состав молока у родильниц,
перснсших гестоз различныой степени тяжести. //Биомед. химия, 20(П,
53, 3, 332-337.
125. Гурина Е.Ю. Исследование экскреции некоорых метаболитов
азотистого обмена кожей человека. Дисс. канд. биол. н.. Воронеж,
2007.
1 26. Гусейнова Р, Показатели триптофанового обмена у больных
аллергическими дерматозами. //Вестн. дермат. и венер.. 1979, №4, 40-
42.
127. Гуцаленко О.А., Фалько В.П., Багинский П П Особенности
обмена электролитов и гидроксипролина при сахарном диабете в
условиях избыточного поступления фтора в организм человека.
В: Фтор. Пробл. кол., бюл., мед., ппени. Матер науч.-практ конф
11ол тава, 1993, с. 29, 114.
128. Гершенович З.С., Кричевская А.А. Защитная роль аргинина
при кислородном отравлении. //Биохимия, 1960, 25, №5, 790-795.
129. Г рицук А И Характеристика пула свободных аминокислот
плазмы крови крыс при длительной гипокинезии, h ^виакосм. и экол.
мед.. 1995, 29, 1,42-4447.
130. Даванков В А., Яшин Я И. Сто лет хроматографии /; Вестник
РАН. 2003. 73, №7, 637-646.
131. Давтян М.А. О роли орнитинового цикла и его компонентов.
В: Вопросы биохимии мозга, 1968. №.4. 237-266.
132. Дарий В. Биотехнология получения иммуномодулятора BioR
(Spl) и изучение его влияния на иммунологическую реактивность и
естественную резистентность у больных легочным туберкулезом „in
vitro ’- Дисс.докт. биол. н., Кишинев. 2006.
489
133. Дсвойно J.В., Идова Г.В., Альперина ЕЛ. и др.
Формирование нейрохимической установки мозга — механизма
психонейроиммуномодуляции. //Бюлл. СО РАМН, 1997, №2, 60-65.
134. Демидова Т.В. Наркомания как форма аддиктивного
расстройства; проблемы ее диагностики. И Вкник MopcKoi медицины,
2000, 12, №4, 18-23.
135. Демикова Н.С.,Таперова Л.Н., Подольная М.А., Александрова
И.В. Компьютерная справочно-информационная система по методам
исследования при наследственных нарушениях обмена веществ. И
Росс, вести, перинатол. и педиатрии. 2001,46. №6, 47-49.
136. Денисов Н.И. Методические подходы к составлению рецептов
премиксов для сельскохозяйственных животных и проверке их в
опытах с животными. В: Витаминное питание сельскохозяйственных
животных. М., 1973.
137. Деньгин В.В. Перспективные направления клинического
применения N-ацетилцистеина. //Фарматека, 2008, 4, 48-52.
138. Джарбусынов Б.У., Шамкенов Б.И. Значение свободных
аминокислот спермы при мужском бесплодии. //Ж.урол. и нефрол.,
198 К №4, 44-47.
139. Динков И. Хидроксинпролинурия при диагностиката на
щитовидните заболсванея. // Пробл. Вътр.мед., 1976, 4, №3, 7-13.
140. Дрель И.К. Обмен аминокислот при беременности. //Вопр.
охраны мат-ва и детства. 1980, т.25, №5, 51-55.
141. Добронравов В.А., Смирнов АВ., Трофименко И.И. Роль
гипергомоцистеинемии в развитии кардиоренального континуума. //
Качество жизни. Мед.. 2006. №4, 55-59.
142. Доброхотова Ю.Э., Сухих Г.Т., Джобава Э.М. и др.
Г йпергомоцистеинемия и фолиевая кислота при невынашивании
беременности. //Росс. Весин. Акушера-гинеколога, 2007, 7, №5, 9-12.
143. Довганский А.П. Материалы к патогенезу ожоговой болезни.
Дисс. докт. мед. н., Кишинев, 1971.
144. Долгинцев M E. Нейротропные и иммуноторпные эффекты
L-лизина. Дисс. канд.мед.н., Курск, 2007.
145. Дорошенко Е.М., Смирнов В.Ю., Нефедов Л.И.. Разводовский
Ю.Е. Добавление таурина к смеси аминокислот с разветвленной
углеводородной цепью оказывает корригирующий эффепкт при
экспебриментальном холестазе. И Mai -лы междунар. Конф-ции «40 лет
ГГМИ». Гродно, 1998, с.24.
146. Дрель И К. Обмен аминокислот при беременности (Обзор
литера гуры). //Вопросы охраны мат-ва и детства, 1980, 25, №5, 51-55.
490
147. Дубинина Е.Е., Шугалей И.В. Окислительная модификация
белков. //Успехи совр. биол., 1993, 113, №1, 71-81.
148. Дубовик Б.В., Кравченко Е.В., Романовский Д.И. и др.
Психотропная активность пептида Р-Н - структурного аналога
дерморфина. В: Аминокислоты и их производные в биологии и
медицине. Мат-лы П международной конференции Гродно, 2001, с.39.
149. Дуда И.В., Дуда В.И. Клиническое акушерство. М., 1997.
150. Дуденко Г.И., Доценко Г.Д., Багдасарян Т.В. Содержание
свободных аминокислот и белков в сыворотке крови больных с
нарушением проходимости внепеченочных путей. //Клинич.хирургия,
1978. № 10,30-34.
151. Дэвени 1.. Гергей Я. Аминокислоты, пептиды и белки. М..
1976.
152. Ефимов В.С., Цакалоф А.К. Гомоцистсинемия в патогенезе
тромбоваскулярной болезни и атеросклероза. //Лаб.медицина, 1999,
№2, 1-10 .
153. Жадкевич М.М., Баранова Л А., Матвеев Д.В. Аминокислоты
плазмы крови у больных перитонитом. Значение индекса Фишера. //
Лаб. Дело. 1989 №2, 29-32.
154. Жук С.И., Чечуга С.Б. Коррекция гипергомоцистеинемии у
беременных с невынашиванием // Репродуктивное здоровье женщины.
29, №4, 2006, 82-84.
155. Зайко НН., Быць Ю.В., Атаман А.В. и др. Патологическая
физиология. К., Логос, 1996.
1 56. Зайкова НМ. Роль факторов риска в хропизации пиелонефрита
у детей, диагностика и лечение. Дисс. канд. мед н., Кишинев, 2005.
157. Зайцев В В. О постоянстве спектра свободных аминокислот
и неорганических элементов семенной жидкости человека. //Тр. 2-го
Моск.мед. ин-та, 1978. 109, №2, 90-93
158. Зайцев О.В., Ярыгин К.Н., Варфоломеев С.Д. Наркомания.
Нейропептид — морфиновый рецептор. М., МГУ, 1993.
159. Зайцева НА Формирование метаболического фонда
свободных аминокислот тела человека в раннем онтогенезе. Дисс.канд.
биол. н., Донецк, 1972.
160. Залеток С.П. Экскреция полиаминов при злокачественном
росте. Дисс. канд. биол.н.. Киев, 1977.
161. Западшок В.И.. Купраш Л.П., Заика МУ, Безверхая И.С.
Аминокислоты в медицине. Киев, Здоровье, 1982.
162. Запорожан В.М.,Линников В И Приобретенная и генетические
491
формы тромбофилий при преждевременной отслойке нормально
расположенной плаценты. //Международний медико-фиюсофський ж.
«Интегративна антропология», 2007, №1 (9), 22-24.
163. Захарова В.Е. Течение хронических заболеваний почек при
беременности. //Consilium medicum,! 2007, 9, №6, 4-15.
164. Збарский Б.И., Демин Н.Н. Роль эритроцитов в обмене белков.
М., 1949.
165. Збарский Б.И., Иванов И.И., Мардашев С.Р Биохимия. Л.,
1972.
166. Зернов Н.Г., Ковригин А.Е., Духарский Ф.Г. и др. Клиническое
значение изучения свободных аминокислот в сыворотке крови и
дуоденальном содержимом при заболеваниях желчевыводящей
системы у детей. //Педиатрия, 1981, №6, 69-70.
167. Зсх К. Биогенные амины. В: Высокоэффективная
хроматография в биохимии. М1988, 350-382.
168. Зингеренко В.Б. Коррекция метаболических нарушений и
нутритивная поддержка в интенсивной терапии перитонита. Дисс.
докт. мед. н. М., 2008.
169. Зуев С.Н., Козаренко ГД., Чернов А.Б. Влияние добавок
спиртов при хроматографии аминокислот на сульфополистирольных
катионитах.// Ж. анал. химии, 1970, 25, 2039-2043.
170. Иванов ИВ (Ред.) Введение в клиническую биохимию. Л.,
1969.
171. Изатуллаев Е.И., Талбаев Т.Д., Мамирова Т.Н. и др. К
определению свободных аминокислот в тканях организма. // Вопр.
питания, 1986, №2, 64-67.
172. Иллек И , Лишка И. Отношение содержаний аминокислот
в кровяной плазме эмбрионов крупного рогатого скота и в кровяной
плазме их матерей. В: Аминокислоты, здоровье, заболевания (Прогресс
в области анализа аминокислот и их метаболизма). Брно, 1987, с. 31.
173. Ильин И А. Метаболизм АКРЦ и их роль в продукции
аминного азота при физической нагрузке. //, БМЖ БГМУ, 2004. 10. ;4,
10-17.
174. Инфузионная терапия и клиническая диетология. М., 1992.
175. Ислам-Заде Файк Гадир-оглы. Ферментно-изоферментная
перестройки в энергетическом метаболизме мышечной ткани при ее
гиперфункции и гипертрофии. Автореф.дисс.док.мед.н., Баку, 1992.
176. Йен С.К., Джаффе Р.Б. Репродуктивная эндокринология. В 2
томах. Том 2. М,, 1998.
492
1 77. Кабанов В.Д. Рост и мясные качества свиней. М., 1972.
178. Кабанов А.В., Шафранский Ю.А., Григорьева ТВ
Возможности ранней диагностики и контроля за лечением печеночно-
клеточной недостаточности у больных хроническим гепатитом. В:
Использ. соврем, лабор. методов в диагност, и контроля за лечением.
Мед. центр при 11рав-ве РФ. М., 1992, 95-98.
179. Кадишь В.О. Формирование воспроизведенной способности
у бугаев-плодников абердин-ангусько! породы. Автореф.дисс.канд с.-х.
наук. УААН, Киев, 2001.
"80. Кадурина Т.Н. Наследственные коллагенопатии. Клиника,
диагностика, лечение, диспансеризация. СПб, Невский диалект, 2000.
81. Казимирко В.К., Мальцев ВИ., Бутылин В.Ю., Горобец Н И.
Свободнорадикальное окисление и антиоксидантная терапия. К.,
Морион, 2004.
182. Каинова А.С. Обмен аминокислот у больных коллагенозами.
//Вопр. ревматологии, 1974, 1, 68-72.
183. Какабидзе М.П., Маградзе Г.М., Николайшвили М.И. Эффект
хронического воздействия ЭМП сетевой частоты на агрессивное
поведение крыс. В: 4-й Съезд по радиационным исследованиям
«Радиобиология, радиоэкология, радиационная безопасность».Тез.
докл., М., 2001, т.З. с 834.
184. Калуев А.В., Натт Д.Д. О роли ГАМК в патогенезе тревоги и
депрессии.// Экспер. и клин, фармакология, 2004,, 67, 4, 71-76.
185. Канунникова Н.П. Механизмы действия и роль гамма-
аминомасляной кислоты (ГОМК) в мозге.// Нейрохимия, 1997, 14, №4,
344-354.
186. Канунникова Н П., Омельянчик С.Н., Башун Н 3. и др.
Метаболизм ГАМК и глутамата в мозге крыс при экспериментальной
ишемии и реперфузии.// Нейрохимия, 2003, 20, №3, 196-200.
187. Карпеев А.Н. Изменения содержания свободных аминокислот
в крови и моче у больных рассеянным склерозом Дисс.канд.мед.н., М.,
1984.
188. Каррадо Манни Значение состава аминокислот при
исследовании коматозных состояний. В: Соврем, проблемы
реаниматологии, М., 1980, 205-214.
189. Кемпбелл Дж.У. Выделение продуктов азотистого обмена. В:
Сравнительная физиология животных. М., 1977. 536-606.
190. Кенарев П., Христова К., Христов Я Патофизиологичен
подход при лечението на тежката мозъчна травма. ‘ Анестезиол и
интензив. лечение, 1997, 24, 1, 39-43.
493
191. Кира Е.Ф. Биохимические и биологические свойства
влагалищной жидкости. В: Инфекции и репродуктивное здоровье
(часть II). М., 2008, с.31.
192. Киселева Г.И, Каторкина Л.И. Нарушения метаболизма
аминокислот и их корреляция при экспериментальном инфаркте
миокарда. В: Новые технич. решения в эксперим. медицине.
Куйбышевский мед. ин-тут, 1990. 6-9. Деп. В ВИНИТИ. 07.08.90 №
4502-В90.
193. Кишковский З.Н., Скурихин И.М. Химия вина. М.:
Агропромиздат, 1988.
194. Клейнер С.И., Хаджиева M.LLL, Мукминова Ш.Г.
Патогенетическая роль нарушений обмена ароматических аминокислот
при атеросклерозе. В: Актуальные вопросы кардиологии Ташкент,
1980,38-44.
195. Климович И.И., Дорошенко Е.М., Караедова Л.М. и др.
Характеристика фонда свободных аминокислот при экспериментальной
гиперлипидемии у крыс и эффекты таурина. В: Аминокислоты и их
производные в биологии и медицине. Мат-лы П международной
конференции Гродно, 2001, с.60.
196. Кобринский Б.А., Казанцева Л.З., Фельдман А.Е. «ДИАГЕН»
- компьютеризированная система дифференциальной диагностики
наследственных болезней. В: Матер. 2 итог, конф-ции. Томск, 1992,
105-107.
197. Кобылянский Л.Н. Метаболизм аминокислот при травме
Кишинев, 1978.
198. Коварский В. Процессы увеличения обменной энергии
кормов и биологической ценности протеина при адаптивном питании
животных. Кишинев, 2007.
199. Коварский В.А., Шапиро Ф.И. Выявление недостатка
аминокислот в организме растущих теплокровных животных при
адаптивных реакциях. //Известия АН MCCCR Сер. биол. и хим. н.,
1985, 4,39-42.
200. Козаренко Т Д., Зуев С.Н., Муляр Н Ф. Ионообменная
хроматография аминокислот (теоретические основы и практика).
Новосибирск. 1981.
201. Козлов Н.Б. Аммиак, его обмен и роль в патологии. М., 1971.
202. Колесниченко Л.С., Кулинский В.И., Горина А.С.
Аминокислоты и их метаболиты в крови и моче при минимальной
церебральной дисфункции у детей.// Вопр мед.химии, 1999,№1,17-25.
494
203. КомаровФ.И., Коровкин В.Ф., Меньшиков В.В. Биохимические
исследования в клинике. Л., 1985.
204. КомаровФ И., Коровкин В.Ф., Меньшиков В.В. Биохимические
исследования в клинике. Элиста, 1999.
205. Комашня А.В. Модулирующее влияние аминокислот на
пролиферацию клеток в органотипической культуре тканей молодых и
старых крыс. Дисс. канд. мед. н., СПб, 2006.
206. Комашня АВ., Чалисова II.И., Пеннияйнен В.А и др.
Модулирующее влияние аминокислот на мозжечок крыс разного
возраста в органотипической культуре ткани. И Успехи геронтол., 2005,
16, 65-69.
207. Кон Р.М., Рот К.С. Ранняя диа1ностика болезней обмена
веществ. М., Медицина, 1986.
208 Конн Г.О., Либертал ММ. Синдромы печеночной комы и
лактулозы. М., Медицина, 1983.
209. Коновалов В.Ф., Отмахова Н. Влияние латерализозанной
электростимуляции мозга на аудиогенный судорожный припадок у
крыс. //Бюлл. эксп. биол. и мед., 1989, №7, 17-18
210. Кононенко В Я., Калинская Л.Н., Мишунина Т.М.
Нейрохимические аспекты стресса. В: Стресс, адаптация и
функциональные нарушения Гез. Всес. Симп-ма. Кишинев,
Штиинца,1984, с. 103.
211. Котова ГА., Волкова М Г. Производство и применение
аминокислот в мире. В: Аминокислоты для с/х-ва, пищевой пром-ти,
здравоохранения и научных исследований. Фрунзе, 198 ., 5-9.
212. Коэн Ф. Регуляция ферментативной активности. М., Мир,
1986.
213. Кравченко Н.А., Клеопина Г.В. Руководство по
хроматографическому анализу аминокислот на колонках. М , 1964
214. Кравчук Ю.В., Цыкунов В М. Характеристика пула свободных
аминокислот тромбоцитов при острой и хронической НВ\-инфекции.
Гродно, государственный мед.университет. 2001. Беларусь. Патент
4762. Интернет.
215. Кричевская А.А., Лукаш А.И., Шугалей В.С. и др.
Аминокислоты, их производные и регуляция метаболизма. Ростов на
Дону, 1983.
216. Кричевская А А., Шугалей В.С., Цветненко Е.З. и др. Защитное
действие аргинина. Активность глутаминазы и глутаматдекарбоксилазы
мозга.// Вопр.мед.химии, 1978, 24, №1,42-46.
495
217. Крон И. Определение аминокислот и глютатиона в
эритроцитах. В- Аминокислоты, здоровье, заболевания (Прогресс в
области анализа аминокислот и их метаболизма). Брно, 1987, с.20.
218. Круф М., Коубкова Г., Булант В. Оценка аминограмм с
клинической точки зрения. В: Аминокислоты, здоровье, заболевания
(Прогресс в области анализа аминокислот и их метаболизма). Брно,
1987,с.26.
219. Кузин А.В. Алкаптонурия в практике интерниста. //Consilium
medicum. 2007, 9, №2, 15-17.
220. Кузнецов А.П., Смелышева Л., Кожевников В И, Концентрация
аминокислот в сыворотке крови в покое и при действии эмоционального
стресса. В; Мат-лы 25 юбилейной науч.-практ. конф, врачей. Курган,
1992, 136-138.
221. Кулеш С.Д., Дорошенко Е.М. Особенности метаболизма
нейроактивных аминокислот в остром периоде ишемического
инсульта. //Ж.неврол. и психиатр., 2000, 100, №5, 64-65.
222. Кулинский В.И., Колесниченко Л.С. Обмен глутатиона. //
Успехи биол.химии. 1990, т.21, 157-159.
223. Кулинский В.И., Колесниченко Л.С. Биологическая роль
глутатиона. //Успехи совр. биологии, 1990, т.110. вып. 1 (4), 20-33.
224. Курбанов Х.К. Обмен тирозина и индукция
тирозинаминотрансферазы при гипертермии Ашхабад, 1990.
225. Курбат Н М. Фонд свободных аминокислот головного мозга
крыс при морфиновой интоксикации. Дисс. канд. мед. н., Гродно,
2006,
226. Курбат Н.М., Нефедов ЛИ., Куваева З.И., Курбат М.Н.
Аминокислота лейцин и ее производные: фармакологические свойства
и применение. И Вест’ АН Беларуси, сер. хим. наук, 1997 №2, 55-62.
227. Кухарская Л.Х., Манторова Н.С., Островская В.Ф
Биохимические показатели крови у детей дошкольного возраста в
экологически неблагоприятных районах г.Красноярска. Красноярск,
2000. Дел. В ВИНИТИ, 8.11.00. 3 2811-В00.
228. Кушелев А.Р., Кольцов II.А., Полыновская О.Я. и др. К
методике определения свободных аминокислот в эритроцитах. //Лаб.
Дело. 1984, №12, 766
229. Кушелев А Р., Савина М И., Лаботкин P.O.,и др.
Хроматографический анализ свободных аминокислот крови в опенке
состояния метаболизма аминокислот при патологии печени. В:
Хроматография в биологии и медицине. Респ. сборн. научи трудов. М..
1986, 101 104.
496
230. Лазовские И.Р. Справочник клинических симптомов и
синдромов. М.,1981.
231. Лакуста В.Н. Физиологические и психические проявления
хронической алкоголизации и биокоррекция расстройств в
постинтоксикационном периоде. Дисс. докт. мед. н., Кишинев, 1991.
232. Лапин И.П., Рыжов И.В. Рецепторы, вовлекаемые в
возбуждающие эффекты кинуренинов. //Фармакол. и токсикол., 1989,
52, №1,98-104.
233. Лапина И.А. Особенности метаболизма гомоцистеина у
больных миомой матки. Дисс. канд. мед. н., М., 2007.
234. Лаптева Т.А., Докшина ГА. Влияние облучения на фонд
свободных аминокислот в тканя к крыс. //Радиобиоло] ия, 1982, 22, №5,
666-669.
235. Лебедзинская Э., Эллер К.И., Тутельян В.А. Содержание
биогенных аминов в рыбе и рыбных консервах.// Вопр. питания, 1990,
№5,47-51.
236. Лейнок Дж.Ф., Вайс П.Г. Основы эндокринологии. М,, 19Q7.
237. Ленинджер А. Биохимия: молекулярные основы структуры и
функции клетки, М., ^^б.
2^8. Ленинджер А. Основы биохимии. В 3 томах. М., 1985.
239. Леонов А.Н., Тимаковская Т.В., Тартышников И.М. и др.
Изменение содержания свободных аминокислот при геморрагическом
коллапсе. Дисс.канд.мед. н., Воронеж, 1972.
240. Липка Э., Гановяк 3. Уровень доступного метионина и
биологическая ценность белка рыбы. //Вопр.питания, 1992, №5-6, 55-
59.
241. Липперт Г. Международная система единиц (СИ) в медицине.
М., Медицина, 1979.
242. Ложкин С.И., Тиканадзе А.Д., Тюрюлина М И. Глутамин и его
роль в интенсивной терапии. //Вестн.интенс.терапии, 2003т №4, 1 8-24,
243. Ложко П М., Нефедов Л.И., Жук И.Г. и др. Морфологические
изменения в поджелудочной железе и аминокислотный дисбаланс при
остром панкреатите. //Здравоохранение (Минск), 1997, №2., 17-19.
244. ЛукомскаяМ.И..БариновА М..МеньшиковаЕ.С.Современные
подходы к лечению алкоголизма. М., 1989
245. Лукоянова ГМ.. Парамонов А А . Косых 4.А., Василечке ГА.
Прогнозирование течения спаечного процесса в брюшной полости у
детей.//Хирургия. 1988. №7.. 128-132.
246. Луфт ВИ, Хорошилов И Е. Нутриционнач поддержка
больных в клинической практике. СПб, 1999.
497
247. Лякишев А.А. Снижение гомоцистеина фолиевой кислотой,
витаминами В и В э при сосудистых заболеваниях. И Кардиология,
2006, 46, №5, с.70.
248. Магура И.С., Рожманова О.М. Нейротоксичность
возбуждающих аминокислот и заболевания центральной нервной
системы. //Биополимеры и клетка, 1997, 13, №6, 509-512.
249. Мазо В.К. Глутатион как компонент антиоксидантной системы
желудочно-кишечного тракта. //Росс. ж. гастроэнтерол., гепатол.,
колопроктологии, 1998, 1, 47-53.
250. Майер К.-П. Гепатит и последствия гепатита. М., 2004.
251. Майстер А. Биохимия аминокислот. М., 1961.
252. Майстренко В.Н., Ильясова 3.3., Кудашева Ф.Х. и др.
Количественный анализ а-аминокислот в моче нейрохирургических
больных методом тонкослойной хроматографии на пластинках
«Армсорб». // Вестник Башкирского ун-та, 2008. 13. №2, 18-20.
253. Макацария А.Д., Бицадзе В.О. Тромбофилические состояния
в акушерской практике И М., «Russo»., 2001. с. 219-285.
254. Мак-Дермотт М.Т. С екреты эндокринологии. М., 1998.
255. Мак-Ильвейн Г. Биохимия и центральная нервная система.
М.,1962.
256. Мак-Мюррей У. Обмен веществ у человека. М., 1980.
257. Максимове.В., Котлярова Ш.Г. Среднемолекулярные пептиды
плазмы у больных тиреотоксикозом. В: Актуальн. вопр. практ. и теор.
мед. Матер, к научи, конф-ции. Челябинск, 1995, с.71.
258. Малинин А., Ворона В. Аминокислоты крови. //Коневодство
и конный спорт. 1968. №6, 21-23.
259. Мальцев В. Г., Беленький Б.Г, Александров М.Л Оптимизация
автоматического хроматографического анализа аминокислот. //Жури,
анал.хим., 1978. 33, 798-807.
260. Малышева Е.В. Предупреждение и устранение нарушений
ритма сердца с помощью адаптации к стрессорным воздействиям и
активации гамма-аминомасляной кислоты. Дисс. канд. мед. наук. М.,
1987.
261, Малютин В.Э. Метаболизм глутамина r печени в раннем
носттерминальном периоде в условиях гипербарической оксигенации.//
Бюлл. гипербар. биол. и мед., 1993, 1, №1-4, 26-30.
262. Малютин В.Э., Савилов П.Н., Яковлев В.Н. Особенности
метаболизма глутамина в головном мозге и печени при критических
состояниях. //Анестезиология и реаниматология, 2002, №6, 66-70.
498
263. Манто И.Е. Свободные аминокислоты в желчи у больных
хроническим гепатитом. //Врачсб. дело, 1982,, №10, 84-86.
264. Манто И.Е. Определение свободных аминокислот в желчи у
больных хроническим гепатитом. //Лаб. Дело, 1986. №1, 24.
265. Манукян Л.А Перекисное окисление липидов при
гипокинезии и возможные механизмы действия гамма-аминомасляной
кислоты.// Бюлл. эксп. биол. и мед., 2001, 132. №11.527-53 1.
266. Маслаков Д.А., Усс Е.И., Рубина М.А., Слободская Н.С.
Влияние L-триптофана на пролиферативную активность лимфоцитов
крови опухолевых больных. В: Аминокислоты и их производные в
биологии и медицине. Мат-лы П международной конференции Гродно,
2001,77-79.
267. Маслакова Н.Д., Нефедов Л.И. Сравнительная характеристика
фонда свободных аминокислот печени, плазмы крови и желчи больных
при нарушении проходимости желчных протоков. В: 6-я Конф-ция
хирургов Прибалтики. Тез.докл. Паланга. 1988, 71-72.
268. МаслаковаН.Д.,НефёдовЛ.И Аминокислотыиихпроизводные
в патогенезе и лечении поражений панкреато! епатобилиарной системы
(учебно-методические рекомендации) Гродно, ГГМИ, 1998,
269. Махмудова А.Р., Омаров Н.С., Хашаева ТХ. Аминокислотный
спектр крови новорожденных и их матерей, а также зрелого
материнского молока при СРЗП. В: Мат-лы 5-го Российского научного
форума «Охрана здоровья матери и ребенка», М., ЦДХ, 2003, 170-171.
270. Махро АВ, Машкина А.П., Соленая О.А., Трунова О.А.,
Тюлина О.В., Булыгина Е.Р., Болдырев А А Карнозин защищает
от окислительного стресса, вызванного гипергомоцистеинемией 7
Нейрохимия. 2008, 25, № 3, с, 233-240.
271. Медико-биологические требования и санитарные нормы
качества продовольственного сырья и пищевых продуктов. Мм 1990.
272. Межиня ГР. Получение аминокислотсодержаших кормовых
добавок путем поверхностного культивирования. В: Аминокислоты для
с/х-ва, пищевой пром-ти, здравоохранения и научных исследований.
Фрунзе, 1981,27-28.
273. Мелешко В.П., Рожкович М В., Шамрицкая ИЛ. Теория
ионного обмена и хроматографии. М., 1968.
274. Меньшиков В.В. (Ред.) Энциклопедия клинических
лабораторных тестов. М., 1997.
275. Мереуца И., Постолати Г. Определение азотсодержащих
веществ в сперматозоидах и семенной жидкости на аминокислотном
499
анализаторе. //STU DI A I NIVERSITATIS, Revista §tiintifica3 Seria §tiin{e
ale naturii, 2008. №.2 (12),141-145.
276. Мецлер Д. Биохимия. M., 1980.
277. Мешкова Н.П. Дипептиды скелетной мускулатуры - карнозин
и ансерин. //Успехи биологической химии, 1964, т.6, с. 86.
278. Мидонян А. А., Оганесян А.С., Чобанян К. А. и др. Содержание
и превращения некоторых свободных аминокислот в почечной ткани
у больных, страдающих почечнокаменной болезнью. //Ж. эксперим. и
клинич. мед., 1981,21, №2, 173-176.
279. Милютина Н.П., Ананян А.А., Шугалей В.С. Антирадикальный
м антиоксидантный эффект аргинина и его влияние на активность
перекисного косилсния липидов при гипоксии.// Бюлл. эксп. биол. и
мед., 1990, №4, 263-265.
280. Мишунина 1.М Содержание гамма-аминомасляной кислоты в
крови - «периферический индикатор» состояния центральной нервной
системы. //Вопр. мед. химии, 2004, 44, №6. 18-24.
281. Мишунина Г.М., Самсон О.Я. Содержание гамма-
аминомасляной кислоты в крови детей с новообразованиями
щитовидной железы. В: Аминокислоты и их производные в биологии
и медицине. Мат-лы 11 международной конференции Гродно, 2001, SO-
82.
282. Микитюк П В. (Ред.) Ветеринарно-санитарная экспертиза
пресноводной рыбы, М., 1989.
283. Моисеев В,С. (Ред.) Алкогольная болезнь. М., 1990.
284. Молнар Е. Общая сперматология. Будапешт, 1969.
285. Монисов А.А.,Тутельян В.А., Хотимченко СА. и др. Проблемы
безопасности пищевых продуктов в России.//Гигиена питания, 1994, 1,
33-39.
286, Мордовцев В Н., Абрамович А.Б., Мушет Г.В. и др. Псориаз.
Кишинев, 1991.
287. Морозова А.А. Дизайн и синтез коротких пептидов с
ноотропной и нейропротсктивной акзивностью. Дисс. канд. хим. н.,
М., 2009.
288. Моруков Б.В.. Ничипорук И.А,, Третьяков В.С., Ларина И М.
биохимические маркеры обмена костной ткани у космонавтов после
продолжительного космического полета. //Физиол. человека, 2005, 31,
№6, 73-77.
289. Мухитдинова Т.К., Адинцова СА,, Сулейманова Т.С.
Содержание свободных аминокислот в крови беременных женшин и
их новорожденных. //Мед. журн. Узбекистана, 1982, №2, 36-38.
500
290. Надинская М.Ю. Печеночная энцефалопатия. //Росс. ж.
гастроэнтерол., гспатол., колопроктол., 1998. №2, 25-32.
291. Назаренко Г.И., Кишкун А.А. Клиническая оценка результатов
лабораторных исследований. М., 2000.
292. Наследственные болезни обмена аминокислот. Методические
указания М3 Украины. Харьков. ХГМУ. 2007.
293. Наточин Ю.В. Реабсорбция и селекция органических веществ.
В: Физиология почки. М , Медицина, 1982, 106-107, 190-191.
294. Наумова В.Н., Денисова С.Н., Савина М.И. и др.
Аминокислотный спектр плазмы и эритроцитов в стадии хронической
почечной недостаточности у детей.// Вопр.питания, 1991, №4? 30-34.
295. Напитки безалкагольные. Методы определения аспартама,
сахарина, кофеина и бензоата натрия ГОСТ Р 50502-93, М., 1993.
296. Нахмедов Ф.Г., Ломачинский В.А., Козлова Г.Г.
Аминокислотный состав растворимых кофейных напитков. //Вопр.
питания, 1982, №1, 66-68=
297. Невоя А» Содержание свободных аминокислот в плазме
и эритроцитах крови крыс в онтогенезе. //Buletinul Asociatiei
Medicina Traditionala din Republica Moldova. Medicina Tradiponala §i
Sanocreatologia. 2004, №9, 44-47.
298. Недосугова Л.В., Балаболкин M И., Елизарова Е.П Влияние
таурина на углеводный и липидный обмен при сахарном диабете. В: 4
Российск. Нац. Конгресс «Человек и лекарства», М., 1977, с.91.
299. Неклюдов А.Д., Веремьев И.В. Применение аминокислот в
медицинской практике= В: Аминокислоты для с/х-ва, пищевой пром-
ти, здравоохранения и научных исследований. Фрунзе, 1981, 180-182.
300. Немых В.Н. Свободные аминокислоты и аминокислотный
состав общего белка и гамма-глобулина сыворотки кровиу здоровы к лиц
и больных с заболеваниями печени. Дисс.жанд.мед н., Воронеж, 1969.
301. Нефёдов Л.И. Проявления биологической активности таурина
//Becui АН Беларусь сер. биол. наук. 1992, №3-4, 99 - 106.
302. Нефедов Л.И. Формирование фонда свободных аминокислот
и их производных в условиях метаболического дисбаланса. Дисс.докт.
мед.н., Минск. 1992.
303. Нефедов Л.И. Таурин. Гродно. 1999.
304. Нефедов Л.И. Проявления биологической активности таурина
//Becui АН Беларусь сер. биол. наук. 1992. №3-4, 99 - 106.
305. Нефедов Л.И., Дорошенко Е.М , Смирнов В.Ю. и др. Таурин
индуцирует дисбапанс пула нейроактивных аминокислот и биогенных
501
аминов в отделах головного мозга //Укр. Биохим. Журн., 1996, 68. №1,
21-26.
306. Нефедов Л.И., Климович И.И., Островский Ю.М.
Сравнительная оценка аминокислотного пула плазмы крови у доноров.
М., 1984, Деп. в ВНИИМИ, №7590.
307. Нефедов Л И , Мороз А В, Островский Ю.М. Статистический
анализ фонда свободных аминокислот печени крыс. //Вопр.питания,
№4,37-41.
308. Нефедов Л.И., Фомин К.А. Аминокислотный пул желчи у
здоровых лиц. Гродно, 1992. Дсп. В ВИНИТИ, № 1641-В92.
309. 11ефедов ЛИ, Тарасов Ю.А., Шейбах В.М. Информативность
таурина и фосфоэтаноламина в модельных ситуациях гипо- и
гиперкортицизма. //Изв. АН БССР, 1993, №4, 37-41.
310. Нефёдов Л.И., Угляница К.Н., Каравай А.В. и др.
Антинеопластоны — новые противоопухолевые препараты. //Terra
Medica, 1997, №1, 19-21.
311. Нефёдов Л.И., Угляница К.Н., Солдатов В.С. и др. Механизмы
регуляции метаболического баланса: результаты и перспективы
применения аминокислот и их композиций в качестве универсальных
биологически активных природных регуляторов направленного
действия и эффективных лекарственных препаратов //Becui НАН Б
(сер. биол. наук). 1998. № 4, с. 62-70.
3 12. Нефёдов Л.И , Угляница К.Н., Солдатов В.С. и др. Механизмы
реализации метаболической активности производных L-глутамина -
противоопухолевых низкомолекулярных пептидов. // Доклады НАНБ,
1999, 34, №2, 44-47.
313. Нефедов Л И., Фомин К А., Каравай А В. и др производные
L-глутамина антинеопластоны (ANP) - новый класс природных
противоопухолевых средств. //Здравоохранение, 1997, №7, 28-31.
314. Нефедов Л.И., Шейбах В.М., Островский Ю.М., Мороз А Р
Формирование фонда свободных аминокислот печени крыс в динамике
голодания.//Вопр питания, 1990, №5, 30-34.
315. Нечаев А.П. Пищевые добавки (понятие, аспекты
современного использования в пищевых технологиях, проблемы,
тенденции развития). //Пищевая пром-ть. 1998, №6, 12-15.
316. Нечипоренко НА., Нефедов ЛИ , Климович ИЛ. Изменения
белкового обмена и фонд свободных аминокислот у больных раком
мочевого пузыря. //Вопр. онкологии, 1990, 36, №10, 1201-1205.
1 17. Нечипоренко Н.А., Нефедов Л.И., Климович И.И. Содержание
502
свободных аминокислот в сыворотке крови больных раком мочевого
пузыря. //Урол. и нефрология, 1990, №5, 17-19.
318. Николаев Р.П. Неотложные задачи производственных
премиксов.// Живот н-во, 1972, №6,46-48.
319. Николаев Р.П. Жидкие кормовые добавки. Сельское хозяйство
за рубежом.// Животн-во, 1973, №8, 2-7.
320. Николаева Е.А. Органические ацидемии, сопровождающиеся
судорожным синдромом. В; Диагностика и лечение эпилепсий у детей.
Можайск, 1997.
321. Нисвандер К., Эванс А. Акушерство. Справочник
Калифорнийского университета. М.,1999.
322. Новопольцева В.М., Лабзина Л.Я., Атянина Т.Ф. и др.
Изменение белкового обмена у больных ожогами при АУФОК-терапии.
В: Применение ультрафиолетового облучения крови в медицине.
Саранск. 1992,19-21.
323. Новоселецкая А.И., Шейбак В.М., Дорошенко Е.М. Тирозин и
трипофан в сыворотке крови больных экземой. //Медицина, 2009, №1,
17-22.
324. Новые методы анализа аминокислот, пептидов и белков. М.,
1974.
325. Ноздрюхина Л.Р. Биологическая роль микроэлементов в
организме животных и человека. М., 1977.
326. Носков В.Б. Слюна в клинической лабораторной диагностике
(обзор литературы). // Клинич. лаборат. диагностика, 2008. 6, 14 1 7.
327. Ньюман И., Ньюман П. Минеральный обмен кости. М., 1961.
328. Ньюсхолм Э., Старт К Регуляция метаболизма М., 1977.
329. Овчинников Ю.А. Биоорганическая химия. М.3 1987.
330. Окладников В И., Козаренко Т.Д. Опыт применения
ионообменной хроматографии для определения свободных
аминокислот в цереброспинальной жидкости человека. В: Работы по
рационализации Вып.З, Иркутск, 1967, 129-132.
331. Орехович В.Н. (Ред.) Методы биохимической диашостики
наследственных нарушений обмена у человека. М., 1987.
332. Орлова Ц.Р., Якушкин В В., Елизарова Е.П. Содержание
таурина в крови и миокарде кроликов с экспериментальной сердечной
недостаточностью. //Физиол. ж., 1990, 36, №6, 3-7.
333. Осадчук Т.К., Мотин Ю.К., Осадчук М А. Исследование
оксипролина в желудочном соке и его диагностическое значение. //Лаб
Дело, 1982, №4, 208-210.
503
334. Османов И.М. Клинико-патогенетические особенности
и тактика лечения поражений почек у детей в экологически
неблагополучных регионах. Дисс. докт. мед.н., М.э 1997.
335. Островский С.Ю. Особенности обмена аминокислот у крыс с
различной алкогольной мотивацией Дисс. канд.мед.н., Минск, 1982.
336. Островский Ю.М., Островский С.Ю. Аминокислоты в
патогенезе, диагностике и лечении алкоголизма. Минск, Наука и
техника. 1995.
337. Оуату В.А. Изменение содержания свободных аминокислот и
нуклеиновых кислот крови и некоторых органов при травматическом
шоке и острой кровопотере. Дисс. канд. мед. и., Кишинев, 1974.
338. Панин Л.Е. Биохимические механизмы стресса. Новосибирск.
1983.
339. Пасечников В.Д. Содержание свободных аминокислот в крови
у больных язвенной болезнью. В: Эндокринные железы и болезни
органов пищеварения. Ставрополь, 1980, 132-147.
340. Пащенко А.Е., Запаринюк Л.Ю., Пецик А.А., Хоролец В.И.
Возрастная динамика содержания свободных аминокислот в крови
и уровня их экскреции с мочой. В: 9 научн. конфер. по возрасти,
морфологии, физиологии и биохимии. 4.2, М., 1969, 108-109.
341. Песков С.А., Огудов А.С. Динамика аминоацидурии при
применении различных алгоритмов патогенетической терапии
синдрома отмены опиоидов. //Клинич. лабор. диагностика, 2008, №9.
65-66.
342. Песня В.В., Андреева Т.М. Количественное определение
содержания свободных аминокислот в цереброспинальной жидкости.
//Лаб.Дело, 1979, №8, 461 -464.
343. Петров ВИ., Пиотровский Л Б., Г ригорьев И. А. Возбуждающие
аминокислоты: нейрохимия, фармакология и терапевтический
потенциал ВАК-ергических средств. Волгоград, 1997.
344. Печенова Т.М.. Володина Т.Т.. Бондаренко Л. Б. и др. Коррекция
пула свободных аминокислот в селезенке и сыворотке крови мышей
высоколейкозной линии АКР-50. В: Аминокислоты и их производные в
биологии и медицине. Мат-лы П международной конференции Гродно,
2001, 89-90,
345. Пидевич И Н. Какова структура узнающих центров рецепторов
регуляторных веществ аминокислотного происхождения? //Успехи
совр. биологии, 1989, 108. №2 (5). 217-234.
346. Пиментел Дж., Кунрод Дж. Возможности химии сегодня и
завтра. М., Мир, 1992.
504
347. Плешков Б.П. Биохимия сельскохозяйственных растений. М.
1987.
348 Покровский А. А., Самсонов М.А Справочник по диетологии.
М., Медицина. 1981.
349. Попов С., Гараева С., Постолатий Г. и др. Аминокислотный
скрининг показателей азотистого обмена с целью предродовой
диагностики 1 ипогалактии. В: Передовые технологии на пороге XXI
века. Мат-лы науч.-практ. конф. Chisinau, 2000, 161-162.
350. Попов И.Г., Лацкевич А.А. Влияние 48-суточного полета на
содержание аминокислот экипажа «Салют-5». //Космич. биол. и мед.,
1982, №2, 14-19.
351. Попов ИТ., Лацкевич А.А. Свободные аминокислоты крови до
и после 21-суточного полета экипажа «Салют -5» (вторая экспедиция).
//Космич. биол. и мед., 1983, №1, 15-20.
352. ПоповИ.Г.,ЛацкевичА.А. Некоторые особенности содержания
аминокислот в крови у космонавтов, совершивших 185-суточный полет
//Космич. биол. и мед., 1983, №3, 23-29.
353. Попов ИТ, Лацкевич А А. Аминокислоты кровиу космонавтов
до и после 211 -суточного космического полета. //Космич. биол. и мед.,
1984, №6, 10-15.
354. Попов ИТ., Лацкевич А.А. Содержание аминокислот плазмы
крови в условиях гипокинезии.// Космич. биол. и мед., 1984, №3, 25-
34.
355. Попова Т.С., Тамазашвили Т.Ш., Шестопалов А.Е.
Парентеральное и энтеральное питание в хирургии. М., 2003.
356. Постная А.II. Теоретические и практические основы
пронгнозирования, предупреждения иустранения пороков виноградных
вин. Дисс. докт. техн, н„ Ялта, 1991.
357. Потемкин В В., Кубатиев А.А., Абрамова Е Д. и др. Роль
гомоцистеина в патогенезе сосудистых осложнений при сахарном
диабете 2-го типа. //Пробл. эндокринол., 2007, 53, №3, 10-13.
358. Пятницкая И Н. Наркомании М Медицина, 1994.
359. Раевский К.С. Роль медиаторных аминокислот в механизмах
психотропного эффекта. В: Фармакология и НТП. Тез. докл. У1 Всес.
Съезда фармакологов. Ташкент. 1988. 42-44.
360. Раевский К.С. Возбуждающие аминокислоты, патология ЦНС
и пути ее фармакологической коррекции. В: Итоги науки и техники.
Сер. физиология чел-ка и ж-х Т.36 «Возбуждающие аминокислоты
как нейромедиаторы». М., 1989, 148-176.
505
361. Раевский К.С., Георгиев В.П. Медиаторные аминокислоты.
М., 1986.
362. Раевский К.С., Романова Г.А., Кудрин В.С. и др. Баланс
нейромедиаторных аминокислот и нарушения интегративной
деятельности мозга, вызванные локальной ишемией фронтальной
коры у крыс; эффею ы парацетама и глицина. //Бюлл. эксп. биол. и мед.,
1997, 123, №4, 370-373.
363. Разводовский Ю.Е., Смирнов В.Ю., Дорошенко Е.М., Шейбак
В.М. Влияние тавалина и гепатила на фонд свободных аминокислот
плазмы крови при синдроме отмены этанола. //Изв. Нац. Академии
наук Беларуси Сер мед. наук, 2006. №1,49-52.
364. Рапопорт С. Медицинская биохимия. М«, 1966.
365. Расс И.Т. Гидрокортизон, стресс и тирозин. //Химия и жизнь,
1978, 2, 59 63.
366. Рачев Л., Тодоров И., Статева С. Обмен веществ в детском
возрасте. София, 1967.
367. Резвани И., Ауэрбах В. Врожденные нарушения обмена
веществ. В. Педиатрия. Руководство. Том 2. М., Медицина, 1991, 91-
156.
368. Репин И.С. Азотистый обмен при лихорадочных состояниях.
Л.,1961.
369. Родопуло А.К. О биохимических процессах в виноделии М.,
Пищепромиздат, 1962.
370. Рожкова Е.А., Орджоникидзе З.Г., Дружинин А.Е. и др.
Карнозин и антиоксиданты природного происхождения как средства
профилактики острого посленагрузочного окислительного стресса. И
Экспер. и клин, фармакол., 2007, 70, №5,44-46.
371. Розанова Г.И. Содержание аминокислот и показатели
пуринного обмена у новорожденных, перенесших хроническую
гипоксию плода. Дисс.канд.мед.н., М., 1990.
372. Ролевич ИВ. Влияние однократного гамма-облучения на
содержание свободных аминокислот в крови. В: Аминокислоты и
их производные в биологии и медицине. Мат-лы П международной
конференции Гродно, 2001, 96-97.
373. Рослый ИМ, Абрамов С.В Особенности биохимической
адаптации при вирусных гепатитах. //Эпидемиология и инфекционные
болезни, 2003, № 4, 45-48.
374. Рослый И.М., Абрамов С.В., Акуленко Л.В. Поиниипы анализа
ферментемии. Учебное пособие. М., 2003.
506
375. Рослый ИМ., Абрамоз С.В., Покровский В.И. Фермснтемия
- адаптивный механизм или маркер цитолиза? //Вести. РАМН 2002,
8, 3-9.
376. Рудзит В К. Триптофан (в норме и патологии). Л., Медицина
1973.
377. Рудзит В.К. Диабетогенные метаболиты триптофана как
причина сахарной болезни. Рига, 1981.
378. Руководство по парентеральному и энтеральному питанию.
СпБ, Нордмедиздат, 2000.
379. Рыбакова Е.П., Ладодо К.С., Бушуева Т.Е. Основные принципы
диетотерапии детей с фенилкетонурией. //Вопр детской диетологии.
2004, 2, № 1, 18-20.
380. Рыбакова Е.П., Бушуева ТЕ., Ладодо К.С., Боровик Т.Э.
Диетотерапия наследственных нарушений аминокислотного обмена. И
Вопр. детск. диетологии, 2005, №3, 1, 11-17.
381. Савилов П.Н. Образование глутамина в гепатоцитах
при хроническом гепатите, резекции печени и гипербарической
оксигенации. //Вопр. биол., мед-ны и фармац. химии, 2001, №3, 41-44.
382. Савронь Е.С. Биохимия животных. М., 1966.
383. Салтанов А.И., Серегин Г.И. Современное состояние системы
искусственного питания. //Вестн. Моск, онкологич. об-ва, 2005, 1,
2-23.
384. Самсонов Г.В., Тростянская Е.Б., Елькин Г.Э. Ионный обмен.
Л„ 1969.
385. Сассон А. Биотехнология: свершения и надежды. М., Мир,
1987.
386. Сафаров М.И., Сытинский И.А. Гамма-аминомасляная
кислота в развивающемся мозге. Баку Изд-во Элм, 1980.
387. Северин С.Е. Биологическая роль природных дипептидов
скелетной мускулатуры. //Вестн. Моск, ун-та, Сер. биол., 1972, №1,
с.З.
388. Северин С.Е. Открытие карнозина и анзерина. Некоторые их
свойства/У Биохимия, 1992,57, 1285 1295.
389. Семенов Н В. Биохимические компоненты и константы
жидких сред и тканей человека (Справочник). М., Мединина, 1971.
390. Сепашвили М. Роль метаболизма гомоцистеина в инициации
исйродегенративных процессов. Дисс.канд. биол. н., Тбилиси, 2006.
391. Сидельникова ВМ Актуальные проблемы невынашивания
беременности // Цикл клинических лекций. М., 2000, 11-23.
507
392. Скурихин И.М. Исследования в области пищевой химии. //
Вопросы питания, 1980, 5, 74-79.
393. Скурихин ИМ., Волгарев М.Н. (Ред.). Химический состав
пищевых продуктов. Справочные таблицы содержания аминокислот,
жирных кислот и углеводов. Кн. 2. М., Агропромиздат, 1987.
394. Слуцкий Л И. Биохимия нормальной и патологически
измененной соединительной ткани М , 1969.
395. Сметнев С.И. Птицеводство. М., 1978.
396. Смирнов А В., Добронравов В.А., Голубев Р.В. и др.
Распространенность i ипергомоцистеинемии в зависимости от стадии
хронической болезни почек. //Нефрология, 2005, 9, №2, 48-52.
397. Смирнов К.В. Пищеварения и гипокинезия. М., Медицина,
1990.
398. Смирнов В.Ю., Разводовский Ю.Е., Дорошенко Е.М. и др.
Влияние аминокислот с разветвленной угеводородной цепью и таурина
на фонд свободных аминокислот печени при хронической алкогольной
интоксикации. // Becui нацыянальнай акадэмп навук Беларуси. Серыя
медыцынсюх навук. 2007, №3, 62-65.
399. Сомин В.И. Аминокислоты и белки. В: Химический состав
пищевых продуктов. Справочные таблицы содержания аминокислот,
жирных кислот, витаминов, макро- и микроэлементов, органических
кислот и углеводов. М., 1979.
400. Сопин Е.Ф. Основы биохимии мышц. Киев, 1960.
40 Г Справочник неонатолога. Л., 1984.
402. Стандара С., Колец 3., Стандарова 3. Гигиениченские и
медицинские аспекты эксплуатации автоматических анализаторов
аминокислот. В: Аминокислоты, здоровье, заболевания (Прогресс в
области анализа аминокислот и их метаболизма). Брно, 1987, 27-28.
403. Струтинский Ф.А. Физиологически адекватное питание и
здоровье. Кишинев, 2006.
404. Судаков С.К. Положительное и отрицательное подкрепление,
его коррекция наркотиками ЛВестник РАМН, 1997, №12, 52-56.
405. Сунозова Е.В., 1рубников В.И., Сакодынский К.И. Газовая
хромато! рафия аминокислот. М., 1976.
406. 1аран Н.Г., Султанова О Д., Палик 3 П. Изменение
аминокислотного состава вина в процессе его шампанизации
резервуарным способом. //Виноград и вино России, 1998, №4. 11-12.
407. ТарасюкИ.В ,КурбатН.М.,МацюкЛ.Р.идр.Экспериментальнач
оценка влияния лейиина на гуморальный иммунный ответ. //Becui АН
БеларусьСер xiM.H., 1997, №2, 67=70, 132.
508
408. Тарханова А.Э., Ковальчук Л.А., Прохоров В.Н. Способ
прогнозирования развития внутриутробной гипоксии плода. Патент
РФ 2007115317/15, 23.04.2007(24) Опубликовано: 27.09.2008.
Екатеринбург.
409. Таурин и функция возбудимых клеток. Л. 1986.
410. ТвердисловВ.А..Яковенко Л.В.,Жаворонков А. А. Хиральность
как проблема биохимической физики. //Росс, хим ж., 2007, 51 №1, 13-
22, 142.
411. Темин П.А., Казанцева ЛЗ. (Ред.). Наследственные нарушения
нервно-психического развития у детей. М., Медицина, 1998.
412. Темин П.А., Никанорова М.Ю. Диагностика и лечение
эпилепсий у детей. М., 1997.
413. Тепперман Дж.Депперман X. Физиология обмена веществ и
эндокринной системы. М.,1989.
414. Терентьева Е.А., Баканов М И., Кукса В.П. Сиало- и
аминокислоты при сахарном диабете у детей и подростков. И
Медицинский научн. и учебно-метод. журнал, 2002, №11,92-94.
415. Терехов А.Т., Левченко ИВ., Липкан ГН. О нарушении
обмена аминокислот при почечной недостаточности. //Врачеб. дело,
1982. № 11, 12-16.
416. Титов В.Н. Биологическая функция стресса, врожденный
иммунитет, реакция воспаления и артериальная гипертония. // Клинич
лабор. диагностика, 2008, №12, 3-15.
417. Тодераш А.Ф ,ВалагуроваЕ.В., Бурцева С. А.идр Streptomyces
massasporeus — перспективный продуцент биологически активны <
веществ. В: Тез.докл. X зтзд Товариства мжробюлопв Украши. 15-17
верссня, Одеса, 2004, с.85.
418. Тодоров Й. Клинические лабораторные исследования в
педиатрии. София, 1960.
419. Толкачевская Н Ф Химический состав крови, секретов,
экскретов и жидкостей нормального человеческого организма. М.,
1957.
420. Томашев П.Н. Комбинированная иммунокоррекция в
комплексном лечении больных с острой спаечной кишечной
непроходимостью. Дисс канд. мед.н., М., 2007.
421. Томмэ М Ф Аминокислотный состав кормов. М.. 1972
422. Трубицина И.Е., Шабанова М.Е., Чикунова Б.З., Шаварцкий
В.Х. Характеристика противоязвенной эффективности карнозина. /
Пятая. физиол. и эксперим. терапия, 1997, №4, 17-20
509
423. Трубников В.И., Хохлов В.Н., Никуличева С.И. и др.
Применение хроматографических методов в анализе биологически
активных соединений. В: Хроматография в биологии и медицине. Респ.
сборн. науч .трудов. М., 1986,4-23.
424. Тухтаров Б.Э. Белковая обеспеченность профессиональных
спортсменов, занимающихся борьбой кураш. //Вопр. питания, 2008.
77, №1,46-47.
425. Туш Э. Рахит и рахитоподобные состояния. Нижний Новгород,
2007.
426. Тэруо Накамура. Кэнъдзи Кузоу, Акинари Теради и др.
Содержание 3-гидроксимасляной кислоты, свободного инсулина и
глюкагона у больных панкреатическим диабетом. //Пробл. эндокринол.,
1995,6, 7-10.
427. Уайт А., Хендлер Ф., Смит Э., Хилл Р., Леман И. Основы
биохимии. В 3 томах. М., 1981.
428. Умрюхин П.Е. Стресспротективные пептиды в
нейрохимической интеграции эмоционального возбуждения. Дисс.
докт. мед. н., М.,2006.
429. Урываев Ю.В. Физиологические основы гомеостаза. М.,
1995.
430. Усик С.В. Содержание мочевины в крови и органах при
мышечной деятельности. //Физиол.ж. СССР. 1976, 62, №1, 115-118.
431. Утин А.В Некоторые биохимические сдвиги у больных
эпилепсией и их ближайших родственников. //Вопр. экспер. и мед.
генетики 1982,49-54.
432. Ушаков А.С., Гаевская М.С., Власова Т.Ф. и др. Влияние
космического полета и сопутствующей радиации на аминокислотный
обмен в скелетной мышце. //Косм, биология, 1978, №1, 27-31.
4^3. Ушаков А.С., Власова Т.Ф., Мирошникова Е Б.
Аминокислотный состав сыворотки крови человека в условиях
иммерсионной гипокинезии. //Косм, биология, 1985, №1, 39-41.
434. Федоров И.В. Обмен веществ при гиподинамии. М., Наука,
1982.
435. Федорова Н.В , Сыромятников Е.Д., Смирнов С.В, и др. Оценка
нейромедиаторного звена гомеостаза и уровня продуктов белкового
катаболизма у больных с ожоговой травмой в остром периоде. //Клин,
лаб. диагностика, 2000, №10, с. 18.
436. Федорчукова С.Н. Товароведная оценка новых столовых
510
сортов винограда в республике Молдова. Дисс. канд. техн, наук,
Кишинев, 2006.
437. Фомин К.А., Нефедов Л.И., Маслакова Н.Д. Динамика
аминокислотного состава крови, желчи и печени у больных острым
холециститом.//Здравоохр. Беларуси, 1994, №5, 12-16.
438. Фридрих П. Ферменты: четвертичная структура и
надмолекулярные комплексы. М., 1986.
439. Фурдуй ФИ. Реакция гипоталамо-гипофизароной
нейросекреторной системы при стрессе. //Эмоции и висцеральные
функции. Мат-лы межд. Симп-ма. Баку, 1974,111-112.
440. Фурдуй Ф.И. Некоторые общие вопросы развития стресса. //
Съезд физиологов Молдавии, Кишинев, 1976, 98-99.
441. Фурдуй ФИ. Центральная регуляция функций щитовидной
железы при стрессе и механизм возникновения ее дисфункций- //Стресс
и адаптация. Тезиы докл. Всес. Симп-ма. Кишинев, 1978. с.] 47.
442. Фурдуй Ф.И Гомеостаз, ci ресс и адаптация. // Изв. АН МС СР.
Серия биол. И хим, Наук, 1981, №3, 533-534.
443. Фурдуй ФИ, Георгиу ЗБ., Марин Л.П. Динамика изменений
активности АХЭ в различных образованиях мозга при стрессовом
воздействии иммобилизацией. //Тез. докладов IX Всесоюзн. конф-ции
по биохимии нервной системы. Ереван, 1983. с.325.
444. Фурдуй Ф И. Физиологические механизмы стресса и
адаптации при остром действии стресс-фа кто ров. Кишинев, Штиинца,
1986.
445. Фурдуй Ф.И. Стресс и здоровье. Кишинев, Штиинца, 1990.
240 с.
446. Фурдуй Ф.И. Причины и факторы биологической деградации
человека и п^ти его выживания//Стресс, адаптация, функц. нарушения
и санокреатология. Кишинев, Cartea Moldovei, 1 °99, 22-35.
447. ФурдуйФ.И., Вуду Г.А.,ВудуЛ.Ф., ЧокинэВ.К. и др. Причины
и факторы биологической деградации человека и пути его выживания.
//Стресс. адаптация, функциональные нарушения и санокреатология.
Кишинев, Cartea Moldovei, 1999, 22-35.
448. Фурдуй Ф.И., Еренкова Н.В., Вуду Л Ф. Стресс и здоровье
детей и подростков. Кишинев. Штиинца, 1994.
449. фурдуй Ф.И.. Павалюк Н.П. Классификация экологических
факторов с позиции физиологии стресса. В: Стресс, адаптация,
511
функциональные нарушения и санокреатология. Chisinau, Cartea
Moldovei, 1999, 72-76
450. Фурдуй Ф.И, Хайдарлиу С.Х, Шгирбу Е.И. и др. Спектр
аминокислот в плазме крови и внутренних органах при температурных
стрессовых воздействиях. //Изв. АН МССР. Сер. биол. и хим. наук,
1982, №6, с.67.
451. Хавинсон В.Х. Пептидная регуляция старения. //Вестн. РАМН,
2001, №12, 16-20.
452. Хайдарлиу С.Х. Функциональная биохимия адаптации.
Кишинев, 1984.
453. Хайдарлиу С.Х. Нейромедиаторные механизмы адаптации.
Кишинев, Штиинца, 1989.
454. Хазипов Р.Н., Зефиров А.Л., Бен-Ари Е. ГАМК — основной
медиатор возбуждения на ранних этапах развития гиппокампа. //Успехи
физиол.наук, 1998, 29, №2, 55-67.
455. Хальчицкий С.Е. Возникновение и развитие наркотической
зависимости: молекулярно-генетические аспекты. В: Соврем, проблемы
физ. культуры и спорта. Мат-лы конференции. СПб, 2008 т.2, 245-247.
456. Хеншен А., Хупе К.-П, Лотшпайх Ф., Вельтер В. (Ред.)
Высокоэффективная жидкостная хроматография в биохимии. М.,
Мир,1988.
457. Хитров Н.К., Пауков С В. Адаптация сердца к гипоксии. М.
1991.
458. Хмелева С.Н., Буреева А.А., Давыдов В.Ю.. Васильев Н.Д.
Адаптация к физическим нагрузкам и ее медико-биологические
характеристики у спортсменов циклических видов спорта. //Теория и
практика физ.кулыгуры, 1997, 4, 82-84.
4^9. Хмелевский Ю.В., Усатенко О.К Основные биохимические
константы человека в норме и патологии. Киев, 1984.
460. ХлыбоваС.В.,ЦиркинВ И , Дворянский С.А. и др. Содержание
свободных аминокислот при физиологическом и осложненном течении
гестационного процесса. //Вятскии медицинский вестник, 2007, №4.
164-167.
461. Хлыбова С.В., Циркин В И , Содержание гистидина в
сыворотке крови у женщин при беременности и в родах, //www.rae.ru/
fs/raefs/2006/12/2006 12_48.pdf
462. Хороненкова С.В , Тишков В.И. Оксидаза D-аминокислот:
физиологическая роль и применение. //Успехи биол. химии. 2008. 48
350-376.
512
463. Хохлов А.П. Молекулярные основы патогенеза заболеваний
нервной системы. Возможости метаболической терапии. М., 1995.
464. Хочачка П., Сомеро Дж. Биохимическая адаптация. М., 1988.
465. Цыганков Б.Д., Ющук Н.Д Отчет о результатах
контролируемого клинического испытания БАД «Аминовит» при
лечении больных алкогольной зависимостью. Минздрав РФ, М., 2004.
466. Чаава М М. Связь показателей гомоцистеина с течением
постинфактного периода у пациентов различного ворзраста. // Клинич.
лабораторн. диагностика., 2006, 2, 21-22.
467. Чазов Е.И. Коронарная артерио-венозная разница в содержании
некоторых продуктов азотистого обмена у человека. //Кардиология,
1972, №10, 11-17.
468. Чазов Е., Браунвальд Ю. (Ред.) Метаболизм миокарда. М.,
1975.
469. Чекалина К.И., Bhhoi радов Н.А., Батаева С.Е.
Аминоацидемическийпрофильбольныхпищевымитоксикоинфекциями
пожилого возраста. В: Пробл. гастроэнтерол. и геронтол. Мат-лы науч,
конф., 13-14 янв. 1994. М., Переделкино, 1994, 139-140.
470. Черепанов Г.Г. Адаптивные изменения активности транспорт га
аминокислот в секреторные клетки молочной железы при сдвигах
нутритивного статуса. //Росс. физиол. ж., 2005, 91, №10, 1182-1194.
4 71. Черниговский В.Н. (Ред.) Физиология системы крови. Л.,
1968.
472, Черняев Н.П. Проблема производства и использования
комплекса биологически активны < веществ в кормлении
сельскохозяйственных животных. В: Комплексное использование
биологически активные веществ в кормлении с/х животные. Горки,
1974, 5-13.
473. Чещевик А.Б. Аминокислотный состав эритроцитов больных
сахарным диабетом, //Здравоохр. Белоруссии, 1983, №2, 28-30.
4’4. Чуприна Л.С., Сорокина Н.Б., Гордиенко О.А., Кристостурова
З.А. Динамика содержания мочевины в крови спортсменов как один из
критериев биохимического контроля. В: Соверш-ние форм и методов
работы врач-физкульт. диспансеров в условиях перехода к бюджетно-
страховой медицины. Тез. Докл. Ростов/на Дону. ’993,81-82.
475. Чупринова С.И., Алешин Б.М, Состояние щитовидной
железы и роль вазопрессина при развитии стрессовой реакции. В:
Стресс, адаптация и функциональные нарушения. Тез. Всес. Симп-ма,
Кишинев, Штиинца, 1984, с.247.
476. Шайкова Д.Г. Роль гипергомоцистеинемии в развитии
513
осложнений второй половины беременности. Дисс. канд. мед. и., М.,
2008.
477. Шамрай Е.Ф., Пащенко А.Е= Клиническая биохимия. М
1970.
4 78. Шварц В С., Вайнтрауб И.А Простая конструкция
автоматического анализатора аминокислот. В: Труды по химии
природных соединений. Кишинев, 1962, 33-37.
479. I Невель Е.Я., Багирова Г.Г., I Невель В.А. и др. Изменения
белкового и аминокислотного спектра крови при ревматических
заболеваниях. //Терапевт, архив, 1982, 54, №10, 87-89.
480. Шевцова В.В. Исследование количественного содержания
аминокислотного спектра мембран эритроцитов человека и роли
генетических и средовых факторов и его детерминации. Дисс. канд.
биол. н., Курск, 1999.
481. Шевченко О.П., Олефиренко Г.А. Гипергомоцистеинемия и ее
клиническое значение. М., 2002.
482. ШевченкоО.ГЕ,Олефиренко ГА., Червякова Н.В.Гомоцистеин.
М., 2002.
483. Шевченко О.П., Орлова О.В., Шевченко А.О. Церулоплазмин.
М., 2005.
484. Шевченко О.П., Орлова О.В. Клинико-диагностическое
значение церулоплазмина (лекция). //Клинич. лабораторн. диагностика,
2006, №7, 23-33.
485. Шсйбак В М. Обмен свободных аминокислот и кофермент А
при алкогольной интоксикации. Гродно, 1998=
486. Шсйбак Л Н., Нефедов Л.И., Шсйбак М.П. Значение таурина
для растущего организма. //Росс, вести, перинатол. и педиатрии, 1995,
40, №5, 48-52.
487. Шейхова Р.Г., Пашаева Д.Э., Эмирбекова А.А. и др.
N-ацстилированные дикарбоновые аминокислоты в мозге при
гипотермии. //Проба. криобиологии, 1996, №4, 38-41.
488. Широков Е.А.. Леонова С.Ф. Неврологические синдромы,
связанные с нарушениями обмена гомоцистеина. //Клин. мед. (Москва).
2006. 84. №12, 39-42.
489. Штрауб Ф.Б Биохимия. Будапешт, 1965.
490. Штреффер П. Радиационная биохимия. М.,1972.
491. Шугалей В.С. Система аргинин-аргиназа-мочевина мозга
и печени при действии повышенного давления кислорода и низкой
температуры. Дисс .докт.б иол. н., Ростов н/Дону, 1979.
492. Шутов А.А., Коробов В.Г!.. Лужбин А В Свободные
514
аминокислоты крови в острейшем периоде мозгового инсульта. //Ж.
невропат, и психиатр., 1979, 79, №1, 35-40.
493. Эмануэль Н.М., Зайков ЕЕ. Химия и пища. М., 1986.
494. Юматов Е.А. Модуляторные эффекты пептидных факторов
устойчивости к эмоциональному стрессу в нейромедиаторной
интеграции эмоционального возбуждения. В: Стресс, адаптация и
функциональные нарушения. Тез. Всес. Симп-ма. Кишинев, Штиинца,
1984, с. 367-368.
495. Юрьева Э.А. Повреждение клеточных мембран при
заболеваниях почек у детей. Дисс докт.мед.н., М., 1979.
496. Юрьева Э.Л., Ананенко А А., Алексеева Н.В. Важнейшие
итоги и перспективы исследований в области клинической биохимии
детского возраста. //Российск. вести, перинатологии и педиатрии, 1998,
№Е 66-69.
497. Юрьева Э.А., Воздвиженская Е.С., Алексеева Н.В.
и др. Клинические аспекты дисметаболических нефропатий
интерст ициального нефрита. мочекаменной болезни при
кальцифилаксии,//Педиатрия, 1989, №3, 42-48
498. Явелов И С. Гомоцистеин и атеротромбоз. //РМЖ, 1999, 7,
№3, 27-31.
499. Янковичова М Определение несвязанных нингидрин-
позитивных в сыворотке и ткани серых крыс. В: Аминокислоты,
здоровье, заболевания (Прогресс в области анализа аминокислот и их
метаболизма). Брно, 1987,18-19.
500. Якубке X., Ешкат X. Аминокислоты. Пептиды. Белки. М...
1985.
50 Е Янг Л., Моу Дж. Метаболизм соединений серы. М», 1961.
502. Ярцев Е И., Гольдберг Е.Д., Коменников Ю А. Таурин
(фармакологические и противолучевые свойства). М , 1975.
503. Яхонтова О.И., Валенкевич Л.Н. Роль лечебного питания в
комплексной терапии печеночной энцефалопатии. //Вопр питания.
1991, №4, 72-73.
504. Анфшова М.Р., Ляшенко 1.Р., Бондар С A., Трушна TI. Роль
гомоцистеину в патогенез! псор!азу та його динамика в залежност! в(д
в!ку хворих. //Дерматол. та венерол., 2006, №4, 17-20.
505. Бончева М., Станчева А., Колева В, Лазарева Г. Нолзата
от онрелеляне на хомоцистеина при плаценти с кардиоваскулярни
заболевания: рандомизаран опит за повлияваис на серумните нива на
515
хомоцистеина чрез прием на фолиева киселина. //Мед. прсгл., 2006, 42,
№4,91-93.
506. Жук C.I, Чечуга С.Б., Лобастова ТВ. Актуалып питания
i фармакотерап!я невиношування вагпносп при тромбофипчних
розладах // Репродуктивное здоровье женщины, 2007, № 1 (30), 73-76.
507. Лукьянова О.М., Тищенко В.К., Кудрей Ю.В. Особливостг
метабол!зму сполучно! тканини у Д1тей з хрошчним гепатитом. //
Псринатол. та пед!атр!я, 2003, 1, 17-20.
508. Abbas Hammed L. Excretion of urinary hydroxyproline in
correlation with severity of induced osteomyelitis in rabbits. //Acta physiol,
hung., 1991,78. №3, 235-239.
509. Ahlman B., Lujonmarek C.E., Wemerman J. The content of free
amino acids in the human duodenal mucosa. //Clin. Nutr., 1993, 12, №5,
266-271.
510. Al-Bekairi A.M. Effect of hypoxia and/or cold stress on plasma
and brain amino acids in rat. //Res. Commun Chem. Pathol. Pharmacol.,
1989. 64. №2, 287-297.
511. Al-Sarraf H., Preston J., Segal M. Developmental changes in the
transport kinetics of acidic amino acids at the blood-cerebrospinal fluid
barrerier in the rat. //J Physiol., 1994, 479, Suppl. Proc., p. 102.
512. Alvestrand A., Furst P., Bergstrom J. Intracellular amino acids in
uremia. I I Kidney Int., 1983, 24, suppl., №16, 9-16
513. Amino Acid Analysis of Mechanically Separated Species Product.
U.S.Dept of Agriculture Food Safety and Inspection Service. Chemistry
Laboratory Guidebook Rev. Basic, Method, 6 01.1, US Government Printing
Office. Washington. DC. 6-35.
514. Amino - acid content of foods and biological data in proteins.
Rome. FAO, 1970.
515. Armstrong M., Stave U. A study of plasma free amino acid levels.
Normal values for children and adults. //Metabolism, 1973, 22, 56-59.
516. Asworth R. Amino Acid Analysis for Meat Protein Evaluation.//
J.Assoc Off.Anal.Chem., 1987,.7, №1, 80-85.
517. Andersson G.l I., Blendis L.M Plasma neutral amino acid ratios in
normal man and in patients with hepatic encephalopathy: correlations with
self-selected protein and energy consumption. //Amer.J. Clin.Nutr., 1981,
34, №3,377-385.
518. Atkin G.E., Ferdinand W. Accelerated analysis of amino acids. H
AnaLBiochem., 1970, 38, 313-320.
519. Atkuria K., Mantovania J., Herzenberga L. N-Acetylcysreine — a
516
safe antidote for cysteine/glutathione deficiency. //Curr. Opin. Pharmacol.,
2007, 7, №4, 355-359.
520. Ayesh R.,Mitchell S.. Zhang A., Smith R. The fish odour syndrome:
Biochemical, familial and clinical aspects. //BrJ.Med., 1993, 307, 655-
657.
521. Aukrust P., Berge R., Muller E a.oth. Elevated plasma levels of
reduced homocysteine in common variable immunodeficiency - a marker of
enhanced oxidative stress.// Eur.J.Clin.Invest., 1997, 27, №9, 723-730.
522. Bandyopadhyay Punam, Bandyopadhyay Prasun, Regen Steven
L. Ion conductors derived from biogenic amines, bile acids and amino
acids. //Bioconjugate Chem., 2002, 13, № 6, 1314-1318.
523. Ba§ar E., Ba$ar-Eroglu C. The distributed gamma (40 Hz) response
system of the brain. //Gottingen Neurobiol. Rept., 1996, p.771.
524. Basile A.S., Jones E.A. Ammonia and GABA-ergic
ncurotransmission: Interrelated factors in the pathogenesis of hepatic
encepatholathy.//Hepatology, 1997,25, 1303-1305.
525. Bates CJ. Vitamin C deficiency in guinea pigs: changes in urinary
excretion of proline, hydroxyproline urinary excretion in human as an index
of collagen metabolism. //Clin.Chim. Acta, 1973, 48(2), 203-211.
526. Battaglioli G., Martin D. Glutamine stimulates y-aminobutync
acid synthesis in synaptosomes but other putative astrocyte-to-neuron
shuttle substrates do not. //Neurosci. Lett., 1996, 209, №2, 129-133.
527. Beattie D. Physiological changes in rats exposed to coldresraint
stress. //Life Sci., 1978, 23, 2307-2314.
528. Benrabh H., Bourre J.-M. Taurine transport al the blood //Brain
Res., 1995, 692, №1-2, 57-65.
529. Beckett P., Harding D. Spectrometric assay for measuring,
branched-chain amino acid concentrations: Application for measuring the
sensitivity of protein metabolism to insulin //Anal Biochem , 1996 240,
№1, 18-53.
530. Benga G., Hodamau A., Tolinka R. a. oth. Ami no acid composition
of human liver mitochondrial membranes: in normal and pathological
conditions.//Biosci. Repts, 1^91, 11, №2, 95-100.
531. Benrabh H., Bourre J.-M. Taurine transport at the blood. //Brain
Res., 1995, 692, №.1-2, 57-65.
532. Benson J., Patterson J Accelerated automatic chromatographic
analysis of amino acids on spherical resin. //AnaLChem , 1965, 37, 1108
1116.
533. Bergstrom J., Furst P., Hultman E Free amino acids in muscle
517
tissue and plasma during exercise in man. //Clin. Physiol., 1985, №5, 155-
160.
534. Biollo G., Maggi S. Relationship between transmembrane amino
acid transport and protein kinetics in muscle tissue of severely burned
patients. //Clin.Nutr., 1993, 12, Supple 2, 4-5.
535. В ackbum G., Grant J., Yoring V. Amino Acid Metabolism and
medical applications. London. 1983.
536. BleiA.T.CordobaJ.Hcpaticencephalopathy./ Am.J.GastrocnteroL,
200I,v.96, 1968-1976.
537. BlijlevensN., Lutgens L., Schattenberg A., Donnelly J. Citrulline:
A potentially simple quantitative marker of intewstinal epithelial damage
following myeloablative therapy. //Bone Marrow Transplant., 2004, 34,
№3, 193-196.
538. Blom W.. Fernandes J. Folic acid dependent hypersarcosinaemia.
//Clin. Chim. Acta, 1979, v.91, p.l 17.
539. Boclens P., Houdijk A., Thouars H. a. oth. Plasma taurine
concentrations increase after enteral glutamine supplimentation in trauma
patients and stressed rats. //Amer. J. of Clinical Nutrition, 2003, 77, №1,
250-256.
540. Bondy P K, Rosenberg L.E. Metabolic Control and Disease.
Philadelphia, W.B. Saunders Co, 5980.
541. Borodynsky A.N., Nefyodov L.L, Ostrovsky S.Ju. Effect of
BCAA and taurine on the carbohydrate metabolism of liver of rat with
alcohol abstinent syndrome. Proc. Of 7,h Congress of ESBRA, Barselona,
1999. p.458.
542. Brand IL, Jorning G., Chamuleau R. Effect of a protein-rich meal
or urinaiy and salivary free amino acid concentrations in human subjects. //
Clin.chim.acta, 1997, 264, 1,37-47.
543. Breuille D, Bechereau F., Buffiere C. a. oth. Beneficial effect of
amino acids supplimentation, especially cysteine, on body nitrogen economy
in septic rats. //Clin. Nutr., 2006, 25, 4, 634-642.
544. Bronstup A., Pietryik K. The role of homocysteine and B-vitamines
in the development of atherosclerosis.// Vitamin.Spur., 1996, 11, №2, 85-
90.
545. Brosnan J.T. Free amino acids - food or drug? //J.Cell.Biochem.,
1992. suppl. 16B, p.257.
546. Brosnan J. Г. The role of the kidney in amino acid metabolism and
nutrition.//Can J.Physiol, and Pharmacol., 1987, 65, 12, 2355-2362.
547. Brownson C., Hipkiss A. Ageing, protein, axidation and carnosine.
//J. Anat., 2000, 196, №2, p.297.
518
548. Broycr M„ Jean G., Dartois A.-M. a. oth. Plasma and muscle free
amino acids in children at the early stages of renal failure. // Amer.J.Nutr.,
1980, 33, №7. 1396-1401.
5 49. Bryans J., Blakemore D., Osborne S. Bicyclic amino acids as
pharmaceutical agents. Патент 6835751 США. МПК7 A01N 37/12, c07c
61/12, 28.12.2004.
550. Bunatian H. The urea cycle. //Handbook of Neurochemistry. N-Y.
- London, 1971, v.5, part A, 235-247.
551. Boushey CJ. Beresford S.A. Omenn G.S, Motulsky A.G. A
quantitative assessment of plasma homocysteine as a risk factor for vascular
disease. //JAMA, 1995, 274(13), 1049-1057.
552. Butterworth R.F. Portal-systemic encephalopathy: a disorder of
multiple neurotransmitter system. //Adv. Exp.Med.Biol., 1994, v.368s 79-
80.
553. Caballero B., Gleason R., Wurtman R. Plasma amino acid
concentration in healthy elderly men and women. //Am. J. Clin, Nutr., 1991,
53, 1249-1252.
55 4. Camelo J., Martinez E, Goncalves A. a. oth.Plasma amino acids in
pregnancy, placental intervillous space and preterm newborn infants. //Braz.
J. Med. and Biol. Res., 2007,40, №7, 971-977.
555. Campbell R. A., Morris D.R., Sartos D. a. oth. Advances in
Polyamine Research, vol.2 Raven Press, N.-Y., 1978.
556. Campisi R., Brigandi S., Saitta G. a.oth. The serum fructosamine
concentration in the evaluation of metabolic control of diabetes mel litus. A
comparison with glycosylated hemoglobin. Z/ltal. J. Biochem., 1990, 39, 3,
201-203.
557. Candito M. lotal plasma homocysteine determination by
liquid chromatography before and after metionine loading. Results in
cerebrovascular disease. //J. Chromat., 1997, 692, 213-216.
558. Casiglia E., Spolaore P Predictors of mortality in very old subjects
aged 80 years or oven //Eur. J. Epidemiol., 1993,9, №6, 577-586.
559. Castell L. Does glutamine have a role in reducing infections in
athletes? //Europ. J. of Appl. Physiology; 1996, 75, 47-53.
560. Cederbaum SD. rhe treatmentof urea cycle disorders.//Pediatrics
1992, №7, p.61.
561. ChauloffE, Kennett G., Serrurrier B. a. oth. Amino acid analysis
demonstrates that increased plasma free tryptophan causes the increase of
brain tryptophan during exercise in the rat. //J. Neurochem., 1986, 46, №5,
1647-1650.
519
562. Chaussain J.-L., Georges P., Gendrel D. a.oth. Serum branched-
chain amino acids in the diagnosis of hyperinsulinism in infancy. //Pediatrics,
1980,96,6,923-926.
563. Cervos-Navarro J., Urich H. (Edit.) Metabolic and Degenerative
Diseases of the Central Nervous System. Pathology, Biochemistry and
Genetics. San Diego, Academic Press, 1995.
564. Chang Sam K., Kayas-Duarte P, Holm E. Food . //AnaLChem.,
1993, 65, №12, 334R-363R.
565. Cherif H, Reuscns B., Dahn S. Stimulatory' effects of taurine on
insulin secretion by fetal rat islets cultured in vitro //J.EndocrinoL, 1996,
151, №3,501-506.
566. Condratchi L. Modificarile clinico-metabolice §i corectia lor
la pacicntii cu cncefalopatie in ciroza hepatica. Teza doct- in medicina.
Chisinau; 2009.
567. Cooper K., Shulka J., Rennert О Polyamines distribution in
cellular compartments of blood and aging ery throcytes. //Clin. Chem. Acta,
1976. 73. 1,71-88.
568. Cronin J., Hare P Chromatographic analysis of amino acids and
primary amines with o-phtalaldehyde detection. //Anal.Biochem., 1977, 81,
151-156.
569. Croxson S., Absalom S., Burden A. Fructosamine as a screen for
diabetes. In: Autumn Meet Geriarts. Soc., London, 17-18 oct., 1991. / Age
and ageing, 1992, 21, suppl. 1, p.4 .Carmel R. Current concepts in cobalamin
deficiency. //Anna.Rev.Med.: Selec.Top.Clin.Sci.,v.51 — Palo Alto (Calif.),
2000, 357-375.
570. DavisT.,Nguen H., Garcia-Bravo R.a oth.. Amino acid composition
of the milk of some mammalian species changes with stages of lactation, //
Brit J.Nutr., 1994, 72, №6, 845-853.
571. De Baaj J.. Janssen E Voortman G. The use of an ammo acid
analyzer in food quality control. //Science Tools, 1986, 33, 2, 17-31.
572. De Blaauw J., Deutz N. von Meyenfeld. Hepatic glutamine
metabolism in moderate cancer cachexia. //Clin Nutr., 1995, 14, №2, p.4.
573. De Blaauw J., Deutz N., Von Meyenfeldt M. In vivo amino
acid metabolism of gut and liver during short and prolonged starvation. //
AmerJ.Physiol., 1997, 270, №2, 298-306.
574. Deferrari G., Garibotto G., Robando C. a.oth. Brain metabolism
of amino acids and ammonia in patients with chronic renal insufficiency. //
Kidney hit., 1981,20, .№4, 505-510.
575. Delaporte Ch,, Jean G., Broyer M. Free plasma and muscle amino
acids in uremic children. //Amer.J.Clin.Nutr., 1978, 31, №5, 1647-1651.
520
576. Delport R., Ulbink J., Vermaak W. Hyperhomocysteinaemia in
black patients with cerebral thrombosis. //QuartJ.Med., 1997, 904 №10.
635-639.
577. De Santiago S., Ramirez I., Tovar A. el al. Aminoacidos libres en
plasma у leche de muieres lactantes rurales. //Rev.invest.clin., 199b, 50,
№5, 405-412.
578. Desser H Function of Naturally Occuring Polyamines. N.-Y.,
1973.
579. Desser H. Polyamines in Biomedical Research. London, 1981.
580. Deussen A., Pexa A., Loncar R. Effects of homocysteine on
vascular and tissue adenosine. A stake in homocysteine pathogenicity? //
Clin. Chem. and Lab.Med., 2005, 43, №10, 1007-1010.
581. Diaz J., Tomei P., Tornel L. a.oth. Intervalos de referencia de
amonio sanguineo en function de la edad у el sexo determinados por un
metodo de microdifuzium. //Eurobiologiste, 1995, 29. №219, 25-28.
582. Dillon J.C. Lacide glutamique. //Cah.nutr.et diet,, 1991,26, №2,
157-162.
583. Dillon J.C., Les methods devaluation de la valeur nutritive des
proteins en alimentation humaine. La methode recemment recommandee
par OMS/FAO. Cah.nutr. et diet, 1992, 27, №1, 54-58.
584. Dimmer D.S. (Red.) Blood and other Body fluids. Washington,
1961.
585. Despopoulos A., Silbemagle S., Gay R., Rothenburger A. Color
Atlas Of Physiology. Thieme Medical Publishers, 2003, 432 p. Это к схеме
всасывания АК !!!
586. Deyl Z., Hyanek J., Horakova M. Profiling of aminoacids in body
fluids and tissues by means of liquid chromatography. // J. of Chromatography,
1986, 379, 177-250.
587. Do K.Q., Laner C., Schreiber W.a.oth. y-Glutam)glutamine and
taurine concentrations are decreased in the cerebrospinal fluid of drag-naiv
patients with schizophrenic disorders. Z J.Neurochem., 1995, 65, №6, 2652-
2662.
588 Dombrova B., Struck H. Free hydroxilproline in serum: method
and clinical application. //J. Clin. Chem. and Clin. Biochem., 198!, 19, 8,
p.281.
589. Don M , Faraguna D. laurina e nutrizione parenterale in pediatria.
Rev. ital. nutr parenter ed enter., 2005, 23,2, 54-61.
590. Dumbrava V.-T. Bolele ficatului. Scheme tabele. Vol 1. Chisinau
2003.
521
591. Durie В., Salmon S., Russell D. Polyamincs as markers of response
and disease activity in cancer chemotherapy. //Cancer Res., 1977, 37, №1,
214-221.
592. Duxburry D. Aspartame approved for six new food categories. //
Food Process, 1989, №1, 13-18.
593. Eapcn L., Zohr R., Genest P. Scrum homocysteine levels in patients
with severe radiation toxity following radical external beam radiotrhcrapy. H
Clin, and Invest.Mcd., 1999, 22, №4, p.46.
594. Elia M. Clinical usefulness of urinary 3-methtylhistidine excretion
in indicating muscle protein breakdown. И Brit/Med. J. (Clin. Res. Ed.).
1981,282 (6261), 351-354.
595. Elia M. Glutamine metabolism in human adipose tissue in vivo. //
Clin. Nutr., 1993, 12, №1,51-53.
596. Emery J., Variend S., Howat A. a. oth. Investigation of inborn
errors of metabolism in unexpected infant death. //Lancet, 1988, 2, p.29.
597. I ngelhart W.G. Microwave hydrolysis of peptides and proteins for
amino acids analysis. / Amer.Biotechnol.Lab., 1990, 8, 15, 30-34.
598. Eskcs T. K. Clotting disorders and placental abruption:
homocysteine - a new risk factor П European Journal of Obstetrics &
Gynecology and Reproductive Biology; 2001, Vol. 95, p.206-212.
599. Eskcs T. K. Neural tube defects, vitamins and homocysteine H
European Journal Pediatrics., l998,Vol. 157, suppl. 2, 139-141.
600. Essen P., Wemerman J., Sonnenfeld T. a.oth. Free amino acids in
plasma and muscle during 24-hours post-operatively-a descriptive study. //
Clin.physiol., 1992, 12,2, 163-77.
601. Farrid M., Ranchal M., Cos J a.oth. Methionine deprivation
decreases cancer cell growth and enhances mitomycine C cytotoxity. //Clin.
Nutr., 1996, 15, №1, p.29.
602. Farriol M., Venereo Y., Orta X. Effects of taurine on
polymorphonuclear phagocytosis activity. //Clin. Nutr, 1998, 17, suppl. 1,
34-35.
603. Fateen A., Hamid M., Ferdinand W. a.oth. Sulphur-containing
amino acids as a detection parameter in patients of uncompensated liver
disease. //Brit.J.Biomed.Sci., 1996, 53, №1, p.27.
604. Fellah H., Kaabachi N„ Khiari D. Profil des acides amines
plasmatiques et modofication de leur metabolisme au cours de 1 insuffisance
rcnalc chronique. //Eurobiologiste, 1997, 31, №228 37-41.
605. Felt V.. Husek P. Changes of essential amino acids in thvropathies.
//Hormone and Metab. Res., 1982, 14, №11. 596-598.
522
606. Ferenci P., Schafer D.F., Pappas S.C., Jones E.A. Inhibitory and
exitatory amino acid neurotransmitter in hepatic coma. In: G. Kleinberg, E.
Deulch. New aspects of clinical nutrition. Basel: Karger, 1983, 4 85-504.
607. Fernandes J., Saudubray J-M.,Van den Berghe (Eds) Inborn
Metabolic Diseases: Diagnosis and Trearmcnt. Berkin, Germany. Sprim’cr-
verlag, 1995.
608. Ferraro T., Hare T. Free and conjugated amino acids in human
CSF: influence of age and sex. //Brain Res., 1985, 8, 338 (1), 53-60.
609. Final Report and Recommendations, Expert Work Group. //
Amer.J.Clin Nutr., 1984, suppl.40, 675-684.
610. Fischer J.E., Baldesarini RJ. False neurotransmitters and hepatic
failure.//Lancet, 1971,v.2, 75-80.
611. Foster A., Fagg G. Acidic amino acid binding in mammalian
neuronal membranes: their characteristics and relationships to synaptic
receptors.//Brain Res., 1984,7, №2, 103-104.
612. Franken D., Boers G., Blom H. a.oth. Treatment of mild
hyperhomocysteincmia in vascular disease patients. //Arlerioscleroz and
hromboz, 2994, 14, №3, 465-470.
613. Freslont M., Chaumont V Interet d une evaluation clonoque de la
demence des sujets ages. //Rev. geriatr.m, 1998, 23, 8. 703-716.
614. Freyes E., Rebrin K. Increased urea synthesis in insulin-
dependent diabetic dogs maintained urea synthesis. Effect of portal insulin
administration and food protein content. //Diabetes, 1996, 45, 5, 667-674.
615. Friedman M., Amy T. Histamine analysis on a single column
amino acid analyzer. //J.Cromatogr., 1971,219, №2, 343-348.
616. Fukuda Kiyotaka, Usui Tomofusa. Characteristic patterns of free
amino acid content in plasma erythrocytes, lymphocytes, and granulocytes
in man. //Hiroshima J.Med Sci., 1983,32, №2, 163-166.
617. Fuller M., Garlic P Human amino acid requirements: Can the
controversy be resolved?//Annu.Rev.Nutr., 1995, v. 14, 217-241.
618. F urst P. Glutamine dipeptides in chimical nutrition. //Nutrition,
1997, №13, 731-737.
619. Gaull G., Tallan H., Lonsdale D. a.oth. Hypermethionincmia
associated with methionine adenosyltransferase deficiency: Clinical,
morphological and biochemical observations on four patients. //J.Pcdiatr.,
1981.98. 734.
620. Gilbertson T.. Brunden M., Gruszczyk S. a.oth. Serum total
hydroxy proline assay: effects of age. sex and Paget s bone disease. /J.Clin.
Chem. and Clin. Biochem., 1983, 21, №3, 129-132.
523
621. Gill D.S., Fonseka V.A., Barradas M. a. oth. Plasma histamine in
patients with chronic renal failure and nephritic syndrome. //J.Clin. Pathol.,
1991,4-4, №3, 243-245.
622. Gillman P., Bartlett J., Bridges P., Kantamamieni B., Curzon
G. Relationships between tryptophan concentrations in human plasma,
cerebrospinal fluid and cerebral cortex following tryptophan infusion. //
Ncurophamiacology, 1980, 19, №12, 1241-1242.
623. Glick D. Analysis of biogenic amines and their related enzymes.
N.-Y., 1971.
624. Goeters C. Parenteral L-alanyl-L-ghitamine improves 6-months
outcome in critically ill patients. //Crit. Care Med., 2002, №30, 2032-2037.
625. Goldin E., Aptekar L. Reduced glutamine content in colonic
polyps. //Scand.J. Gastroenterol., 1996, 31,4, 345-348.
626. Graham J. Homocysteinaemia. //Ulster Med J., 1998, 67, №1, 70-
71.
627. Graham Г., MacLean D. Ammonia and amino acid metabolism in
human skeletal muscle during exercise. //Canad. J. Physiol, and Pharmacol.,
1992, 70. №1, 132-141.
628. Graham T., Turcotte L., К iens B., Richter E. Training and muscle
ammonia and amino acid metabolism in human during prolonged exercise.//
J. Appl. Physiol., 1995, 78, №2, 725-735.
629. Gregory D., Sovetts D., Clow C., Scriver C. Plasma free amino
acid values in normal children and adolescents. //Metabolism, 1986, 35,
967-969.
630. Gumprecht Y., Snit M., Grzeszczak W. Serum putrescine,
spermidine, spermine concentrations in uraemic patients. //Ann.Acad.med.
ocdam 1995, 25, №6, 53-57.
631. Guth H., Wiersbitzky M., Zielsce M. Which amino acids do serum
and hemofiltrate of critically ill patients with acute renal failure contain? //
IntJ.Artif.Organs, 1997, №6, 309-315.
632. Gurwitz D , Kloog Y. Peroxynitrite generation night explain
elevated glutamate and aspartate levels in multiple sclerosis cerebrospinal
fluid. //Eur.J.CIin Invest., 1998, 28, №9. 760-761.
633. Hambraens L., Forslund A., Andersson A a,oth. Effect of protein
intake and physical exercise on plasma amino acid pattern. Abstr.Annu.
Meet Prof Res.Sci. uExp.Biol.’\ New' Orleans, 1997.
634. Hamilton P. Ion-exchange chromatography of amino acids. //Anal.
Chcm., 1963, 35, 2055-2067.
635. Hammarqvist F. Alanyl-glutamme counteracts the depletion of
524
free glutamine and the postoperative decline in protein synthesis in skeletal
muscle. //Ann.Surg., 1990, №212, 637-644.
636. Hankard R., Haumond M.., Darmaun D. Role of the glutamine as
a glucose precursor in fasting humans. //Diabetes, 1997, 46, №10, 1535-
1541.
637. Harada J J., Porter C.W., Morris D.K. Induction of polyamine
limitation in Chinese hamster over cells by a-methylornithine. //J.Cell.
Physiol., 1981, 107. №3, 413-426.
6^8. Hazeil A.S., Butterworth R.F. Hepatic encephalopathy: an update
of pathophysiological mechanisms.// Proc. Soc. Exp,, BioLMed., 1999,
v. 222. 99-112.
639. Haussinger D., Gerok W. Role of the cellular hydratation state for
cellular function: physiological aspects. //Adv.Exp.Med.BioL, 1994, v.368,
33-44.
640. Hedner Th., Iversen K., Lundorg P, y-Aminobutyric acid
concentrations in the cerebrospinal fluid of newborn infants. //Early Hum.
Develop., 1982, v.7, 1, 53-58.
641. Heindorff H.A. The hepatic catabolicstress response. Hormonal
regulation of urea synthesis after surgery. //Dan.Med.BulL, 1993.40.2, 224-
234.
642. Henning B. Homocystein als atherogenez Riskofaktor. //
Klinikarzt., 1996, 25, №11, 305-307.
643. Hevia P.. Omaye S., Jacob R. Urinary7 Hydroxiproline excretion
and vitamin C status in healthy young. //Amer. J. Clin Nutr., 1990, 51, №4,
644-648.
644. Hicks T., Conti F. Amino acids as the source of considerable
excitation in cerebral cortex. //Can.J.Physiol, and Pharmacol., 1996, 74, 4,
341-361.
645. Hoffmann A , Bakad iev A. High concentrations of P-alanine lead
to a decrease in oligodendrocyte viability. //Gottingen Neurobiol. Rept.
1996. v.2. p.680.
646. Hoganson G., Berlow S.. Kaufman S. a.oth. Biopterin synthesis
defects: Problems in diagnosis.// Pediatrics, 1984, 74, p 1004.
647. Hood D., Terjung R Amino acid metabolism during exercise
following endurance training. Z Sports Med., 1990, №9, 23-35.
64 8. Horn J., Beal S.. Walach N a.oth Further evidence for the use of
polyamines in biochemical markers for malignant tumors. //Cancer Res.,
1982. 42. №8, 3248-3251.
649. Horn J., Beal S.. Walach N a.oth. Relationship of urinary
525
polyamines to tumor activity and tumor volume in patients. //Cancer Res.,
1984, 44, №Ю, 4675-4679.
650. Hostetter M.K., Levy H.L., Winter H.S. Evidence for liver disease
proceeding amino acid abnormalities in hereditary tyrosinemia. //N
EngLJ.Med., 1983, 308, p.1265.
651. Howard J., Ziparo V., Jeppsson B., Fischer J.E. Hyperammonemia,
plasma aminoacid imbalance, and blood-brain aminoacid transport: a unified
theory of portal-systemic encelopathy. //Lancet, 1979, Nr.8146, p.772-775.
652. Houpert Y., Tarallo R, Siest G. Comparison of procedures for
extracting free amino acids from polymorphonuclear leykocytes. //Clin.
Chem., 1976,22, №10, 1618-1622.
653. Hubbard R. W. Investigation on accelerated amino acid analysis. //
Biochem.Biophys.Res.Commun. 1965, 19,679-685.
654. Hughes R, Agarwal M., Newman R a.oth. An evaluation of
fructosamine estimation is screening for gestational diabetes mellitus. //
Diabet. Med., 1995,12, №8, 708-712.
655. Hamilton P. Ion-exchange chromatography of amino acids. //Anal.
Chem., 1963.35,2055-2067.
656. Herron C.E., Idster R.A.J., Coan F.G. a.oth. Intracellular
demonstration of an N-methyl- D-aspartate receptor mediated component of
synoptic transmission in the rat hippocampus. //Neuroscience Letters, 1985,
60, 19-23.
657. Hurrington J., Stiefel M., Gianos E. Arginase deficiency presenting
with cerebral oedema and failure to thrive. //J.Inherit.Metab.Disease, 2000
23, №5, 517-518.
658. Ignnatescu MC, Fodinger M. Kletzmayr J et al. Is there a role of
cyclosporine A on total homocysteine export from human renal proximal
tubular epithelial cells? //Kidney InL, 2001, 59, Suppl. 78, 258-261.
659. lizuko Hirohito, Nishimura Nobuhiro, Morita Minako a.oth.
Отклонения в экскреции аминокислоте мочой при глубоких нарушениях
развития. //J. Kyorin. Med. Soc., 1998. 28. №4, 507-514.
660. Jacobs В Serotonin motor activity and depression-related
disorders. //Amer. Sci., 1994. 82, №5, 456-463.
661. Jacques RF. Serum total homocysteine concentrations in adolescent
and adult. American results from the third National Health and Nutrition
Examination Survey. //Am.J. Clin.Nutr,, 1999, 69, 482-489.
662. Jamal SA., Leiter R.C., Bauer D.C. Hyperhomocysteinaemia and
aortic calcification areassociated with fractures in patients on haemodialysis.
//Quart J. Med., 2005, 98, №8, 575-579.
526
663. Janas L., Picciano M., Hatch T. Indices of protein metabolism in
term infants fed human milk, whey-predominant formula, or cows milk
formula. //Pediatrics, 1985, 75. 775-784.
664. Jansson N., Petersson J., Haafiz A a. oth. Down- regulation of
placcntar transport of amino acids precedes the development of intrauterine
growth restruction in rats fed a low protein diet. //J. Physiol.. 2006, 576. №3,
935-946.
665. Jones UN, Asworth C., Page K., McArdle H. Expression and
adaptive regulation of ainono acid transport system F in a placentar cell line
under amino acid restriction. // Reproductin, 2006, 131, №5, 951 -960.
666. Jontofsohn R , Trivisas G., Katz N., Kluthe R. Amino acid content
of erythrocytes in uremia. //Amer. J. Clin Nutr., 1978. 31, №10, 1956-
I96o"
667. Jufle Russell. Triptophan update: Helpful adjunct and innocent
bystander. //J.Nutr.Med.,1994. 4, №2, 133-139.
668. Jurgens P. Der postoperative Aminosaurenstoffwechel. H
Infusionsther. Und Klin. Ernahr-Forsch. Und Prax., 1982, 9, 2, 74-85.
669. Kaiser S., Gerok W., Haussinger D. Ammonia and g'utamine
metabolism in human liver slices: new aspects in the pathogenesis of
hyperammoniemia in chronic liver diseases. //Eur. J Clin. Invest., 1988,
18: 535-42.
670. Kamoun P., Parvy Ph., Rabier D. Maladies metabolique. Progres
on pediatrie. Paris. 1991.
671. Kanabrocki E., Holmes E., Hermide R. Circadian rhythm of serum
total homocysteine in adult males.// Chronobiol.Int., 1999,16, suppl. 1,
p.58.
672. Kapadia C.R. Maintenance of skeletal muscle intracellular
glutamine during standard surgical trauma.// J.P.E.N., 1 °85, №9, p.583.
673. Kaufman S. Hyperphenylalanonemia caused by defects in biopterin
metabolism. //J.Inher. Metab. Dis., Ю85, 8 (suppl.l), p 20.
674. Kazmierczak S C. Diseases of metabolism (disorders of amino
acid metabolism). //Anal. Chem., 1993, 65, №.R, 401R-404R.
675. Kang Sao-Sang. Wang P., Malinovv M. Hyperhomocysteinemia
as a rise factor for occlusive vascular disease. / Annu. Rev. Nutr., Palo Alto
(Calif.), 1992. vol. 12. 279-298.
676. Kapcller-Adler R Amino oxides and methods for their study. N -
Y., 1870.
677. Katz A., Broberg S., Sahlin K. a.oth Muscle ammonia and amino
acid metabolism during dynamic exercise in man. //Clin. Physiol. (Oxf ),
1086 b, №6,365-379.
527
678. Kennett G., Curzon G., Patel A. Immobilization decreases amino
acid concentrations in plasma but maintains or increases them in brain. //J.
Neurochem, 1986, 46, №1, 208-212.
679. Keszthelyi G. Diff erent aspects to sweets with Aspartam. Nutrition.
1988, 12,4,233-234.
680. Kim J.S., Kornhuber, Schmid-Burgk W., Holzmuller B. Low
cerebrospinal fluid glutamate in schiyophrenic patients and a new hypothesis
on schizophrenia. //Neurosci.Lett., 1980, 20,379-382.
681. Kim J.S., Schmid-Burgk W., Clans D., Kornhuber H. Increased
serum glutamate in depressed patients. //Arch. Psychiat., 1984, 47, 481-
484.
682. Klassen P., Furst P., Schulz Ch. a. oth. 17 Plasma free amino acid
concentrations in healthy Guatemalan adults and in patients with classic
dengue. //Amer. J. of Clinical Nutrition, 2001, 73, №3, 647-652.
683. Kreinbiig F., Wunsche J. Darlegung anwendbarer bestimmung. //
Tagunsber-Akad.Landwirtchaftswiss. DDR, 1976, 142, 27-32.
684. Kreumann K., Wolf M. Die metabolische Antwort auf Trauma und
Sepsis. //Intensiv- und Notfallbehandl, 2000, 25, №1, 4-19.
685. Kuroshima A., Doi K., Ohno T. Plasma branched-chain amino
acids in cold- and heat-acclimatised rats. //Experientia, 1979.35 (11), 1482-
1483.
686. Kutilek S., Bayer M., Stepan J. Bone and mineral metabolism in
tramsient hyperphosphatasaemia. //Acta Univ. Carol. Med., 1994,40, №1-4.
47-51.
687. LeBoucherJ.,ObledC.,BayleG.Effectofomithinea-ketoglutarate
on protein turnover in bum injury. //Clin.Nutr., 1995, 14, Supple 2, p.7.
688. Leitao M., Silveira N., Baldini V. Histamina en queijos tipo Minas
Padrao e Prato. //Colet. Inst. TecnoL Alim., 1995, 25. №2, 173-179.
689. Lemons J. Reyman D., Moye L. Amino acid composition of the
milk during early Iactation.//Early Hum Dev., 1983, 8, № 3-4, 323-329.
690. Lepage N., McDonald N., Dal lai re L., Lambert M. Age-specific
distribution of plasma amino acid concentratiobns in a healthy pediatric
population. //Clinical Chemistry. 1992, 43, №12, 2397-2402.
691. Li Hua, (huan-quang, Vin Zong-jian Изменения и
корреляционный анализ содержания гомоцистеина в сыворотке и
фибриногена в плазме крови при ишемическом заболевании сосудов
мозга. //J. Clin. Neurol., 2005, 18. 2, 114-116.
692. Li Wei-ping. I л Wen. Yang Tao Связь между концент рацией в
плазме крови гомоцистеина и хроническими осложнениями сахарного
диабета П типа.// J. First Mil. Univ., 2005, 25, №3, 349-350.
528
693. Lindblad B.S., Alfen G., Zettcrstrom R Plasma free amino acid
concentrations of breast-fed infants. //Acta Paediatr. Scand., 1978, 67, 659-
663.
694. Lindstedt S., Hoime E., Lock E.A. a.oth. Treatment of heredity
tirosinemia type 1 by inhibition of dioxigenase. //Lancet, 1992, 340, 813-
817.
695. Lisii L. Biochimie medicala. Chisinau, 2007.
696. LongC.L. Urinary excretion of 3-methylhistidine: an assessment of
muscle protein catabolism in adult normal subjects and during malnutrition,
sepsis and skeletal trauma.//Metabolism, 1982,31 (12), 1200-1205.
697. Loock J., Klainmt S. Change of human serum amino acid patterns
(Fischer-index) during a new dialysis treatment for liver failure (MARS).//
Int.J.Artif.Organs, 1997, 20,№ 9, p.500.
698. Lubec C., Rosental J.A (Red.) Amino Acids (Chemistry, Biology.
Medicine). N.Y., Escom, 1990.
699. Lucas D. R, Newhouse J.P. The toxic effect of sodium L-glutamate
on the inner layers of the retin. //Amer. Med. Ass. Ophtam., 1957, 59, 193-
204.
700. Lundsgaard C., Hamberg O. Acceleret urinstofsyntese hos
panenter med activ inflamatorics tarmsygdon. //Ugersk. Laeger., 1999, 159,
№44, 6519-6522.
701. I yon G.. Adams R., Kolodny E. (Edit.) The Neurology of Neonatal
Hereditary Metabolic Diseases of Children. New York, McGraw-Hill,
1996.
702. MacLean D., Sprict L., Hultman E. a. oth. Plasma and muscle
amino acid and ammonia responses during prolonged exercise in humans
//J.Appl. Physiol., 199к №2, 18-21.
703. Mahien S., Calvo M., Kries L. a.oth. 1 he effect of Al on the
dynamics of the excretion of urinary hydroxiproline in rats.// Commun.boil.,
1996. 14, №3, p.325.
704. Maillot F., Cook P. Libum M., Lee P. A practical approach to
maternal phenylketonuria management. / J. Inherit Metab Disease, 2007,
30, 2, 198-201.
705. Majkic-Singh Nada. The role of biochemical markers in detection
of bone metabolism and diseases. //Jugosloven.med.biochem., 1997, 16.
№4. 185-196.
706. Marchcsini G. Muscle protein breakdown in uncontrolled diabetes
as assessed 3-methylhistidine excretion. //Diabetologia, 1982, 2? (5). 456-
458
529
707. Maret S., Bortolomeazzi R., Feruglio M. a.oth. Amine biogeniche
in formaggi italiani. //Sci. e teen. Latt.-casearia, 1992, 43, №3, 187-198.
708. Martens E, Monch E., Ibe K. Das Verhalten der Plasma-
Aminosauren nach ertolgreicher Reanimation des Menschen. П
Intensivemedizin, 1982,19.№1, 19-21.
709. Martenson J., Foberg U., Fiyden A. a. oth. Sulfur amino acifl
metabolism in hepatobiliary disorders. //ScandJ. Gastroenterol., 1992,
27,№5, 405-416.
710. Martina V., Tagliabue M. The altered plasma amino acid pattern is
responsible for the paradoxal growth hormone response to the oral glucose
tolerance test in liver cirrhosis. //Clin. Endocrinol., 1998, 48, №2, 175-180.
711. Martinez M , Giraldez L. Plasma aminogram in critical patients. //
Nutr. Hosp., 1993, 8 (2), 79-93.
712. Mattheus R. Brain food. //New Sci., 1998, 160, №.2157, p.12.
713. Mathias D., Bothcer M., Gebhard J. Quality control in neonatal
screening for inborn errors of metabolism. //Clin.Lab., 1998, 44, №1-2, 51-
60.
14. Matsumoto H«, Tameda Y., Kosaka Y. Relationship between
plasma amino acids pattern and EEG findings. //Hepato-Gastroenterol.,
1980, suppl., p. 181.
715. Meat and Meat Products. Determination of hydroxy proline
contents (Reference Method). ISO 3490-74.
716. Medelli J., Lounana J., Hill D, Variation in plasma amino acid
concentrations during a cycling competition.// J. Sports Med. And Ophys.
Fitness, 2003, 43, №2, 236-241.
717. Meister A., Andersson M.E. Gluthation. //Annu.Rev.Biochem.,
1983,52, 711-760.
718. Meister A. (Ed.) Glutathione Centennial Molecular Perspectives
and Clinical Implications. San Diego, Acad.Press, 1989, 73-87.
719. Meldrum B.C. Excitatory amino acids and epilepsy. In: Excitatory'
amino acid transmissiom. N.-Y., 1987, 189-196
720. Melton L. Age breakers. Rupturing the bodys sugar-protein bonds
turn back the clock.// Sci. Amer., 2000, 283, №1, p.12.
721. Mendez E. Reaction of peptides with fluorescamin on paper of the
chromatography or electrophoresis. //AnaLBiochem., 1975, 65, 281-292.
722. Menkes J.H. (Edit.) Metabolic Diseases of the Nervous System.
Text Book of Child Neurology. Baltimore, Williams & Wilkins, 1995.
723. Miga D.E., Roth K S. Hyperammonaemia: The silent Killer. //
Southe Med.J., 1993, 86, №7, 742-747.
530
724. Mihai К., Toth G. Serotonin concentration in off spring of parents
suffering from premature coronary arterial disease. //Acta pacdiatr. Hung.,
1992,32,4,319-324.
725. Minakami Korebumi. Brain monoamines and behavior in
hyperammoncmie sparse-fur mice. //Folia pharmacol. Jap , 1994, 103, №5,
229.
726. Milakofsky L., Harris N., Vogel W. Effect of repeated stress on a
number of plasma amino acids and related compounds in young and old
rats. //Physiol. Behav., 1996, 60 (3), 969-971.
Т2Л. Mitchell S.C. Trimethylaminuria: Susceptibility of the
heterozygotes. //Lancet, 1999, 354, 2164-2165.
728. Moller S.E. Quantification of physiological amino acids by gradient
ion-echange high-performance liguid chromatography. //J. Chromatogn,
1993,613, 223-230.
729. Moore S., Stem W. Photometrical ninhidrine method in
chromatography of amino acids.// J.Biol.Chem., 1948, 176, 367-37 4.
730. Moore S., Stein W. The chromatograph)' of aminoacids on
sulfonated polystyrene resins.//J.Biol.Chem., 1951, 192, 663-671.
731. Moore S., Stein W. Modified preparation of ninhidrin for
photometrical estimation of amino acids.// J.Biol.Chem., 1954, 211, 907-
921.
732. Morgan S., Baggott J., Lee J., AlafconG. Folic acid supplementation
prevents deficient blood folate levels and hvperhomocysteinaenia during
long-term, low dose methorexate therapy for rheumatoid arthritis:
implications for cardiovascular disease prevention.// J.Rheumatol., 1998.
25, №3,441-446.
733. Morgan M.Y., Milson J.R., Sherlock Sh. Plasma ratio of valine,
leucine and isoleucine to phenylalanine and tyrosine in liver disease. //Gut,
1978. 19, №11, 1068-1073.
734. Morrison L., Kish S Brain polyamide levels are altered in
Alzheimer Disease. //Neurosci. Lett., 1995, 197, №1, 5-8.
735. Mudd S.. l evy H. Disorders of transsulfuration. The metabolic
basis of inherited disease. New-York, 1981.
736. Myshunina T.M., Bogdanova T.I., Tronko N.D. On the possible
role of gamma-aminobutyric acid in thyroid carcinogenesis. //Эксперимент,
онкол., 2003, 25, 1,25-27.
737. Musteata G., Balanuta A., Postolatii S., Odagiu S Evahiarea
cantitativa a aminoacizilor din vin la cleirea lui jelatina. Mat-le l+Simpozion
International Biochimie §i Biotehnologie in Industria Alimentara, Chisinau:
2002, 88-93.
531
738. Myles P, Chan M, Forbes A. a. oth. Preoperative folate and
homocysteine status in patients undergoing major surgery. //Clin. Nutr.,
2006, 25, №5, 736-745.
739. Nagasawa Takashi, Hashiguchi Naoko, Onodera Ryoji. Effect of
starvation on the plasma N-methylhistidine concentration in goats. //Biosci.,
biotechnoL And Biochem., 1993, 57, №3, p.517.
"40. Naidenova M., Ivanova I., Velcheva C. Study of the aminoacid
content of two Streptomyces strains producer of antibiotic streptovaricin. //
Докл.Бълг. AH, 1993, 43, №5, 78-81.
741. Nefiodov L., Uglyanscaya K., Smirnov V. Amino acids and theit
derivates in tumor tissue from patients with breast cancer treated with
“Ukrain”.// Drugs Exp. and Clin. Res., 1996,22, № 3-5, 159-161.
742. Neugebauer S., Baba T., Kurokawa K. Defective homocysteine
metabolism as a risk factor for diabetic rethinopathyJ/ L ancet, 1997, 349,
№ 9050, 473-474.
743. Newsholme P. Glutamine and glutamate as vital metabolites. //
BrazJ Med Biol.Res., 2003. 36, №2. 153-163.
744. Newsholme E.A. The possible role of glutamine in some cells of
the immune system and the possible consequence for the whole animal. //
Experientia, 1996, 52, №5,455-459.
745. Nevoia A. Modificanle contmutului aminoacizilor liberi in sangele
§obolanii de diferita varsta supu$i stresului prin pribatiune de hrana. //
Buletinul Academiei de §tiin|e a Moldovei. §tiintele vietii. 2006, 1 (298),
35-43.
746. Nevoia A. Modificarile continutului aminoacizilor libeii la
jobolanii de diferita varsta la actiunea factorilor stresogeni de diversa natura.
Teze doct. in biologic, Chi§inau, 2007.
"47. Nishioka K., Melgarejo A. Polyamines as biomarkers of cervical
intra epithelial neoplasia Endometrium and Ovary: Surrogate Endpoints and
Des.//Clin. J.Cell.Biochem., 1995, №23, 87-95.
748. Nilsson K., Gustafson L., Faldt R. Hyperhomocysteinaemia - a
common finding in a psychogeriatric population //Eur.J.Clin.Invest., 1996.
26, 10. 853-859
749. Nishimura Kenichi. Sato Нагие. Клиническая пользаопределения
фруктозамина с помощью автоматизированного многофазового
тестирования при диаебете.//J Med. Technol., 1990, №8, 52-54.
750. Nuoffer J., Baumgartner M., Detoumay P.. Delonlay P Diagnosis
of inborn errors in France - a national prospective study; // J.InsuritMetab.
Disease. 1999, 22, suppl. 1, p. 124.
532
751. Nusgens В., Lapiere С/М/ The relationship between proline
and hydroxyproline urinary excretion in human as an index of collagen
catabolism. //Clin. Chim. Acta, 1973, 48 (2), 203-211.
752. Nygard O=, Vollset S.E., Refsum H. et al. Total plasma homocysteine
and cardiovascular risk profile. The Hordaland Homocysteine Study. //
JAMA, 1995.274(16), 1526-153.
753. Nyhan W.L. Abnormalities in Amino Acid Metabolism in Clinical
Medicine. Norwalk, CT: Appleton-Century-Crofts, 1984.
754. Nyhan W., Ozand P. Atlas of metabolic diseases. New York.
Chapman&Hall, 1998
755. Nyhan W., Barshop B., Ozand P. Atlas of metabolic diseases. NY3
Oxford University Press, 2005, 109-189.
756. О Callaghan P., Melcady R., Fitzgerald T., Graham I. Smoking
and plasma homocysteine. //Eur Head J., 2002, 23 (20), 1580-1586.
757. OTIaherty L., Stapleton P., Redmond H Intestinal taurine
transport: A review. //Eur.J.Clin.Invest., 1997, 27, №11, 873-880.
758. Oger E., Lacut K., Le Gal G. a.oth. Hyperhomocysteinemia
and low В vitamine levels and independently associated with venous
thromboembolism. Results from the EDITH study: A hospital — based case-
control study. //J. Thromb. And Haematology, 2006, 4, 4, 793-799.
759. Olney J.W. Glutamate-induced neuronal necrosis in the infant
mouse hypothalamus. An electron microscopy study. //J.Neuropath. Exp.
Neurol., 1971, №30, 75-90.
760. Olney J AV Neurotoxicity of acidic amino acids. //Cell.
Biochem., 1992, suppl. 16B, p.258
761. Olszewski A.,Szostak W. Homocysteine content of plasma proteins
in ischemic heart disease. //Atherosclerosis. 1988, 69, Nr.2-3. 109-113.
762. Papandreous D., Mavromichalis L., Makedon A. a. oth. Total serum
homocysteine, folate and vitamin В1Э in a Greek school age population. //
Clin. Nutr., 2006, 5, 797-802.
763. Partridge S.M. Displacement chromatography on synthetic ion-
exchange resins. //Biochem J., 1949. 45, 459-463.
764. Partridge S., Brimley R.. Pepper K. Displacement chromatograph)'
on synthetic ion-exchange resins. //Biochem .J., 1950, 46, 334-346.
765. Parvy Ph., Bardet J, Rabier D. a.oth. Intra- and interlaboratory
quality' control for assay of amino acids in biological fluids: 14 years of the
French Experience.//Clin.Chem., 1993, 39, №9, 1831-1836.
766. Pellett P., Young V. (Edit.) Nutritional Evaluation of Protein Foods.
Tokyo, 1980.
533
767. Perry E., Репу R., Tomlinson B. The influence of agonal status on
some neurochemical activities of postmorten human brain tissue. /'Neurosci.
Lett., 1982, 29, №3, 303-308.
768. Perry T., Kish S., Sjaastad O. a.oth. Homocarsinosis: increased
content of homocaniosine and deficiency of camosinase in brain. //J.
Neurochem., v.32, 6, 1637-1640.
769. Petersson P. Long-term effect of glycyl-glutamine after surgery
free amino acids in muscle. //J.P.E.N., 1994, 18, 320.
770. Picciano M F. Is homocysteine a biomarkcr for identifying women
at risk of complications and adverse pregnancy outcomes? H Am. J. Clin.
Nutrition. - 2000, №4, 857-858.
771. Piez K.A., Morris L. Modified procedure of the automatical
analysis of amino acids. //Anal Biochem., 1960, №1,187-195.
772. Pitkanen H., Mero A , Gia S. a. oth. Serum amino acid responses
to three different exercise sessions in male power athletes. //J. Sports Med.
And Phys. Fitness, 2002, 42, №4, 472-480.
773. Pitkanen H., Oja S., Kemppainen К a. oth. Serum amino acid
concentration in aging men and women. //Amino Acids, 2003, 24, №4,413-
421.
774. Pont F., Collet A., Lallement G. Early and transient increase of rat
hippocampal blood-brain permeability to amino acids during kainic acid-
induced seizures.//Neurosci. Lett., 1995, 184, 1, 52-54.
775. Poortmans J.R. Protein turnover and amino acid oxidation during
and after exercise.//Medicine Sports Sci., 1984, 17, 130-147.
776. Popov S. Unele aspecte ale metabolismului azotat §i rolului lui in
graviditate §i lauzie. / Buletin de perinatologie, 2000, №1, 65-69.
777. Popov S. Prognozarea, diagnosticul §i corectia precoce a
hipogalactiei pe baza evaluarii metabolismului azotat §i corelatiilor
hormonale. Teza de doctor in §tiinte medicale, Chisinau, 2001,
78. Popov S., RedcozubovaG., Postolatii G. Corelatiile intre statusului
hormonal §i indicii metabolismului ayotat la lauze. In: Mat-le Congresului
Y1 al Fiziologilor din Moldova cu participare intamationala. Chisinau, 2005,
p.83.
779. Prockop D., Kivirikko K. Collagens: molecular biology, diseases
and potentials for therapy. //Annu Rev. Biochem., 1995, 64, 404-434.
780. Pronicka E., Szymanowicz J., Jacobson E. a. oth. Wolny I
calkowity triptofan osoeza w zespole trzewnym u dzicci.//Pediat.pol., 1980,
55,9, 1031-1038.
781. Rakotoambinina B., Raynaud J., Melchior J a. oth. Whole body
protein turnover assessed with leucine and glutamine kinetics in vivo at an
534
early stage of human immunodeficiency virus infection. Abstr. 18‘ Congr.
Eur. Soc. Parcntcr. And Enter. Nutr. Geneva, 1996. //Clin. Nutr., 1996, 15,
Suppl. 1. p. 13.
782. Ramachandran R., Lee P. Pancreatic calcification in a patient with
homocystinuria. //J. Inherit. Mctab. Disease, 2008, 31, №1, 124-126.
783. Reddi O.S. Thrconincmia - a new metabolic effect. J Pcdiatr.,
1978. 93. p.814.
784. Qureshi G.. Baig S., Bednar 1. Role of arginine and nitric oxide in
Parkinsons disease.//J.Endocrinol., 1995, 144, p.109.
785. Rennie MJ., Rosochacki S.. Qua^tey-Papafio P. a.oth. Intracellular
free 3-methylhistidine concentration as an index of protein degradation.//
Biochcm.Soc.Trans., 1980, 8, № 3, p.355.
786. Rennie M.J., Tipton K.D. Protein and amino acid metabolism
during and after exercise and the effects of nutrition.// Annu. Rev. Nutr.,
Palo Alto. 2000. v.20. 475-483.
787. Refsum II., Grindflek A., Ueland P. a. oth. Screening for serum
total homocysteine in newborn children. //Clin. Chem., 2004, 50, №10,
1769-1784.
^88. Riordan S.M.. Williams R. Treatment of hepatic encephalopathy.
//N.Engl. J.Med., 1997, 337, 473 -479.
789. Rivera Santiago. Amino acid metabolism — bearing mice. //
Biochem J., 1988. 249. №2, 443-449.
790. Rolland G.. Chapriot Ph., Barlafier A. a.oth. Lhomocysteinemie:
etiologic et pathogenic de scs manifestations cardiovascularies. S I V. //
Sang, thrombose, vaisseaux, 1990, 22. №3, 123-129.
791. Ruchtcnbcrg M., Wagcnknccht C., Miller F.-S. Aminosaurenn-
balancen ini Blutvonschwangeren Diabetikerinnen undderenNeugcborenen-
Trennwerte fur ein Screening, leil 1: Mutterliche Aminosaurenbalance Zbl.
//Gynakol., 1982, 104, №9. 519-525.
792. Rugolo S., Mirabella D., Cantone S., Giuffrida A.
1 perom oc i stein cm ia: Patologic gravidiche associate e malformazioni
congenite.// Minerva ginecoL.2005, 57. №6, 619-625.
793. Rudic V. BioR. Studii biomcdicale §i clinice. Chisinau, 2007.
794. Russell D. Clinical relevance of polyamines .//Clin.Lab.Sci.. 1983,
18. №3. 261-311.
795. Russell D. Polyamines in normal and neoplastic growth. N.-Y.,
1973.
796. Russell D.H. The roles of polyamines putrescine, spermidine and
555
spermine in normal and malignant tissues.// Life Sci., 1973, 13, 2, 1635-
1647.
797. Russell D.H., Durie B.W. Polyamines as Biochemical Markers of
Normal and Malignant Growth. N.-Y., 1978.
798. Russell D., Levy C., Schimpff S. a.oth. Urinary polyamines in
cancer patients. //Cancer Res., 1971, 3,№1, 1555-1558.
799. Saifer A. Comparative studing of different methods of amino acids
extraction. //Anal.Biochem., 1971,40,412-419.
800. Sanchez A., Hubbard R. Plasma amino acids and the insulin?
glucagons ratio as an explanation for the dietaiy protein modulation of
atherosclerosis. //Med. Hypothesis, 1991, 36, №1, 27-32.
801. Sarvar C. Comparison of interlaboratorium variation in amino acid
analysis. //J. of A.O.A.C., 1985, 68, №11, 52-55.
802. Sarvar G., Botting H., Davies T. a.oth. Free amino acids in milks
of human subjects, other primates and non-primates.// Brit.J.Nutr., 1998, 79,
№2, 129-131.
803. Saudubray J.-M. (Coord.) Maladies metabolique. Progres en
pediatrie. Paris, 1991.
804. Saunders N., Dziegielewska K. Barriers in the developing brain. //
News Physiol. Sci., 1997, 12 febr., 21-31.
805. Scherz J., Monti Y, Jost R. Analysis of the Peptide Sweetener
Aspartame by Liquid Chromatography. //Z. Lebensm. Unters Forsch, 1983,
177, 124-128.
806. Sechi J.-P., Rosati G., Deiana G a.oth. Co-variation of free amino
acids in barin interstitual fluid during pentylenetetrazole— induced conclusive
status epilepticus. //Brain Res., 1997, 764, №1-2, 230-236.
807. Schuckit M-A. Low Level of Response to Alcohol as a Predictor of
Future Alcoholism.//Am. J. Psychiatry. 1994, 151, 184-189.
808. Scrascia E., Bondoli A., Magalini S. a.oth. Free amino acids in
plasma and erythrocytes during and after cardiopulmonary by-pass in open-
heart surgery. //Resuscitation, 1975, №4 (2), 115-124.
809. Scriver C.R. Labile methyl group balamces in the human, the role
of sarcosine. //Metabolism, 1980, v.29, p.707.
810. Scriver C.R., Beaudet A.L., Valle D a. oth. (Red.) The Metabolic
and Molecular Bases of Inherited Disease. Part 8. Amino Acids. New York,
2005.
811. Selby P, Shearing P., Marshall S. Hydroxyproline excretion is
increased in diabetes mellitusand related to the presence ofmicroalbuminuria.
//Diabet Med., 1995, 12, №3, 240-243.
536
812. Seno M, Nakazaki T., Nishido H. a.oth. Клиническая польза
и пределы возможности [определения] фруктозамина в сыворотке
крови как скрининг теста для выявления нарушенной толерантности к
глюкозе. //J. Jap. Diabet. Soc., 1990, 33, №8, 653-657.
81 3. Shaker Y., El-Hawaiy M. a.oth. Urine and calculus amino acids in
the different types of urothiasis. //Urol.int., 1983, 38, №1, 51 -54.
814. Shaw S., Lieber Ch. Alcohol, amino acids and encephalopathy. In:
“Contemp. Metab.”, vol.2, London, 1982, 177-187.
815. Schreiner R., Gobel-Schreiner B., Durst c. a.oth. Homocysteine:
Reference values.//Clin.Lab., 1997, 43, №12, 1121-1124.
816. Seibel M , Rane F Biochemische Marker des Kuochenstoffwechels
und ihre Bedentung bei der Osteoporose-Diagnostic. //Clin.Lab., 1996, 42,
№3, 135-140.
817. Silberger J., Crooks R., Fryer J. Fasting and postmethionine
homocyst(e)ine levels in a healthy Australian population. //Austral, and
N.ZJ.Med., 1997. 27, №1,35-39.
818. Smith C., Bowen D., Francis P. a.oth. Putative amino acid
transmitters in lumbar cerebrospinal fluid of patients, with histologically
verified Alzheimers disease. //J.Neurol.. Neurosurg. and Psychiat., 1984,47,
481-484.
819. Song Qingzhang, Xu Fengling, Wan Chuanxin Клиническое
значение определения концентраций гомоцистеина и липидов в
сыворотке крови при гипотиреозе. //1 ab. Med., 2007,22, №2, 176-178.
820. Soop М , Forsberg Е., Thome A. a.oth. Muscle and plasma am ino-
acid patterns in severely depleted surgical patients. //Clin.Nutr., 1990, 9,
4, 206-213.
821. Sopkova D., Varady J., Elias V.9 Makova Z. Stress and biokatalysis.
//Physiol Res., 1999, 48, №3, p.21 P.
822. Southgate D. The use of an external standard in the quantitative
evaluation of amino acid chromatograms using the Technicon system. //J.
Chromatogr., 1971, 63, 2, p.402.
823. Srivastava R.K., Akinbami M A.. Mann D R. Acute immobilization
stress alters LH and ACTH release in response to administration of N-methy 1-
D,L-aspartic acid in peripubertal and adult maie rats. //Life Sci., 1995, 56
(18). 1535-1543.
824. Stadtman Th. Selenocysteine. //Annu. Rev. Biochem. vol.65, Palo
Alto, 1996, 83-100.
8 ?5. Stangl V., Baumann G., Stangl K. Coronary atherogenic risk
factors in women. //Fur. Heart J., 2002, 23 (22), 173 8-1752 .
537
826 Stapleton P, Charles R„ Redmond H„ Bouchier- haves D. Taurine
and human nutiition./ Clin/Nutr., 1997, 16, №3, 103-108.
82” S<ehle P. Effect of parenteral glutamine peptide supplements in
muscle glutamine loss and nitrogen balance after major surgery. //Lancet,
1989, №1.231-233.
828. Sreekumar A. Metabolomic profi les delineate potential role for
sarcosine in prostate cancer piogression, Nature, 2009,457(7231), 910-
914.
829. Sunanda S._ Rao S., Rajn T. Restrained stress induced alterations
in the levels of biogenic amino acids and AchE activity in the hippocampus.
'/Neurochem Res. 2000, 25, 12, 1547-1552.
830. Sympson R., Reyberger M., Lin T. Complete aminoacid analysis
of protein from single hidrolizat. //J.BioLChem., 1986, v.251, 7, p.l 9.
831. Tabor C., Tabor H. Poiyamines. //Ann. Rev. Biochem., 1984, 53,
749-790.
832. TaborC., Tabor H. 1,4-diaminot utan (putrescine), spermidine and
spermine.//Ann. Rev Biochem., 1976, №15, 285-306.
833. Takagi Hisato, UmemotoTakua Homocysteinemia is a rise-factor
for aortic dissection. //Mrd. Hypothesis, 2005, 64, №5, 1007-1010.
834. Tan Li. Liu Fangnan, Zhang Xusong Определение ГАМК и
глутамата в слизистой оболочке желудка человека методом ВОЖХ //
China J. Chromatogr., 2004, 22. №2, 131-133.
835. Tauveron I., Charries S. Response of leucine metabolism
to hypennsulinemia under amrno and replacement in experimental
hyperthyroidism. //Amer.J.Physiol., 1995, 269, №.31, 49Q-507.
836. Tenorio L., Plata P. Mejia J. a.oth. Fructosami ria сото indicator
de control mctabolico en pacientes diabeticos. 12 Congr. Colomb. Med
Interna, Santati de Bogota, 2 sept. 1992. /'Acta med. Colomb., 1992, 17.
№4, suppL, p.295.
837. Teunisen Ch., van Boxtel M.. Jolies J. Homocysteine in relation
to cognitive performance in pathological and nonpathological conditions. //
Clin. diem, and Lab. Med.. 2005, 43. №10, 1089-1095.
838. fillakaratne Nmanjala, Medina-Kanwe K„ Gibson K. Gamma-
aminobutyric (GABA) metabolism in mamma’ian neural and nonneural
tissues. //Compar. Biochem and PhysioL, 1995, 112, №2, 247-263.
839. The Associated Press. Новая всемгушая биохимия крови.26
August, 2004. http rusmg.ru.
840. Tolstoi I.G., Josimovich J.B. Gestational Diabetes Melhtus.
Etiology and Management Nutrition Today, 1998, №18 p.l007.
841. Trautwc in E., Ha\ es К Taurine concentrations in plasma and
538
Whole blood in humans: estimation of error from intra- and interindividual
variation. //Amer J.Clin.Nutr., 1990, 52, №4,758-764.
842. Tsai M., Marshall J., Josephson M. Free amino acid analysis of
untamed and24-h urine samplescompa-ed .//Clin.Chem., 1980,26,№ 13.1804-
1808
843. Tsucada V. Ammonia metabolism. Hand Book of Neurochemistry,
1971, №5, part A. 210-235.
844. Ubbink J.B., Vermaak W J. The effect of blood sample aging and
food consumption on plasma total homocysteine levels //Clinica Chimica
Acta. 1992. 207. 119-128.
845. Turinsky J., Long C. Fffect of muscle fiber population and
denervation in muscle'//AmerJ.Physiol., 1990. 258, №3, Pt 1, E485-E491-
846. U?urelu N., Turea V., Gore iciuc V. a.oth. Metabolismul
triptofanului in fenilcetonurie- In: Materialele Congresulm YI al Fiziologilor
din Moldova cu participate intemefionala., Chi§inau, 2005, 107-108.
847. Vaccaro O. Ingrosso D. Rivellese A Moderate
hyperhomocysteinaemia and retinopathy in insulin-dependent diabetes. И
Lasncet, 1997, 349. №9058, 1102-1103
848. Van der Host C.J.. Elgersma A., De Boer M.J. a.oth.. Some
biochemical parameters for qualification of bull semen. Z'Tijdschr
Diergeneesk.. 1979.104, N 8. 97-108.
849. van Guldener C, Stam F. Stehouver C DA. 1 lomocysteine
metabolism in renal failure. //Kidney Int., 2001, 59 Suppl. 78, 234-237.
850. VanHall G.. Sal.tin B.. Wagenmakers J Muscle proteir degradation
and amino acid metabolism during prolonged knee-extension exercise in
humans.//Clin. Sei., 1999 97, №5, 557-567.
851. Van Hove J.. Keickhove K. Henrerman J. a. oth. Benzoate
treatmetnt and the glycine index in nonretotic hyperglycinaemia. / J. Ini leri t.
Metab Disease, 2005, 28 №5, 651-663
852. Verhoev P. Kck F. Whyte M a.oth Plasma total homocy stein \ В
vitamins and risk of coronary atherosclerosis. Arteriosclerosis, thrombosis
and vase //Boil., 1997. 17, №5. 989 995.
853. Vcentura F Panini R , Pradelli J L iperomocisteinemia a un
marker bioumorale de demerza? G. Gerontol., 1998. 46, №1-2, 75-76.
854. Verkleij-Hagoort A.. Verlinde M . Ursem N. a oth. Maternal
hyperhomocy stein lemma is a risk factor for congen.ta. heart disease / .nt.
J Ob<tet. and Gynaecol.. 2006 113, №12, 1412 1418.
8 '5. Verras P. Greaves R. Interpreting paediatric biochemistry results.
' Austral. Pre^criber, 2005, 28 №5, 126-129
539
856. Vilaseca M.. Moyano D., Ferrer J. Total homocysteine in pediatric
patients. Clin.Chem.,1997,43, №4, 690-692.
85 Villagran AM , Ceja L W. Aminoacidos neurotransmisores у
catecolamines eh el proceso convuisivo. //Ciencia (Mex.), 1996, 47, №1,
68-75.
858. Vina G.(Ed.) Glutathione: metabolism and physiological functions.
Boston, GRG Press, 1990. 46-52, 341-351.
859 Voelter W, Zech K. High performance liquid chromatographic
analysis of amino acids and peptide-hormone hydrolysates in the picomol
range.//J.Chromatogr., 1975, 112,643-649.
860. Vretlind A., Sudgyan F. Clinical nutrition. Stokholm-Moscow.
Kabi-Vnrum. 1990.
861 Wagenmakers A J. M . Schepens J.T.C.. Veldhuizen J AM a oth.
1 he activity state of the branched-chain-2-охо acid dehydrogenase complex
in rat tissue.// Biochem. J., 1984, 220, 273-281.
862. Walker V, Mills G Quantitative methods for amino acid analysis
in biological fluids. //Ann. Clin. Biochem., 1995,32, 28-57.
863. Wang Weigun, Liu Lucy Q , Higuchi C Macusal polyamine
measurements and colorectal cancer risk. //J.Cell.Biochem., 1996, 63, №2,
252-257.
864. Wayne Cooper M., Lombardini J. Amino acid concentrations in
blood of patients with an acute myocardial infarction. //Experientia, 1982,
38, K'9, 1079-1080.
865. Weber G., Queener S., Morris H. Imbalance in ornithine
metabolism in hepatomes of different growth rates as expressed in behavior
of Z-omithine carbamyl-transferase activity//Cancer Res.. 1972. 32. №9,
1933-1940.
866. Weingrod M Les nouveaux facteurs de risque. //Arch.malad.
Coeur et vaisseaux. Prat, 1999, 75,31-33.
867. Wiechert P.. Cammann R.. Gierrow W. Aminosayerspectrum bei
geistiger Retardierung und zerebralen Aufallsleiden im Kindersalter. //
Pediatr.und Grenzgeb., 1977, 16, №6, 355-361.
868 Wilcken D.E.L Homocysteine, smoking and vascular disease //
Eur I Icart J , 2002, 23 (20), 1559-1560
869. Wilcken D. Gupta Vatsala .1 Sulfur containing amino acids in
chronic renal failure with particular reference to homocystine and cysteine-
homocysteine mixed disulphide. //Eur.J.Clin Invest., 1979, 9, №4, 301-
307.
870. Wilcken В , Hammond J., Howard N a.oth Hawkinsuria. a
540
dominantly inherited defect of tyrosine metabolism with severe effects in
infancy. '/N.Engl.J Med., 1983, 305, p 865.
871. Whiting DA. Structurae abnormalities of the hair shaft //J Am
Acad Dermatol, 1987, 16. 1-25.
872. Wolzak A., Elias L., Bressiani R. Protein quality of vegetable
proteins as determined by traditional biological methods and rapid chemical
assays.// J Agi. and Food Chem.. 1981. 29. №5, 1063-1068.
873. Yeshowardhana, Sangita. Serum histaminase in acute myocardial
infarctum //Acta Cien. IndicaChem., 1987, 13, №1, 1-12.
874. Zeman L., Zeman J., Kozich V a.oth Fosfoetanolamin v krvi a
moci nemochnych deti. //Cs.pediat., 1991,46, №1, 19-22.
875. Zhao Peng, Cheng Jie-shi. Effects of electroacupuncture on
extracellular contents of amino acid neurotransmitters in striatum focal
cerebral ischemia. //Acupuncture and Elec.-Ther.Res., 1997, 22,№ 2, 119-
126.
876. Zimmer D M , Golichowski A., Joh J.-Cl. a.oth. Glucose and
amino acid turnover in untreated gestational diabetes '/Diabetes Care. 1996,
19, №6. 591-596.
877. Zmudninsky J.. PotkanskaA , Kapolka D. a.oth. Hydroksyprolina
wolna I colkowita w surowicy krwi chorych na marskosc watrob. //Polsk.
Tyg. Lek.. 1982, 37, 19-20, 549-551.
878 Zschocke J., Hoffmann G. Vademecum Metabclicum Manual of
Metabolic Paediatrics. Germany, Milupa GmBH, 2004.
879. Al-wais M., Ayesh R., Mitchell S.C., Idle J.R. and Smith
R.L. A genetic polimorphism of the N-oxidation of trimethylamine in
humans.// Clin Pharmacol. Then, 1987, vol. 42, 588-594.
880. Al-wais M., Ayesh R., Mitchell S.C. a.oth Tri methylaminuria:
The detection of carriers using a trimeth> lamine load test. // J Inherit
Metab Dis., 1989, Nr. 12, 80-85.
881 Ruocco V., Florio M.., Grimaldi Filioli F a.oth. An unusual
case of trimethylaminuria. // Br. J Dermatol, 1989, vol. 120, 450-
461
Библиография основных научных работ по теме монографии,
опубликованных сотрудниками лаборатории:
1984 год;
1. Духовная AM Никитович С.Н Содержание свободных
аминокислот в гипофизе, надпочечниках, шитовидной железе и тимусе
541
при действии на организм стресс-факторов. В: Стресс, адаптация и
функциональные нарушения. Тез. Всес. симп-ма. Кишинев, 1984, 80-
81.
2. Кучерова С.Н., Гараева СИ. Изменение свободных
аминокислот в листьях яблони под влиянием внекормовых подкормок
микроэлементами. В: Физиол.-биохим. мех-мы регуляции адаптивных
реакций растений агрофитоценозов. Кишинев, 1984,21-22.
1986 год
3. Хаджиева Т.М Некоторые аспекты аминокислотного анализа
в системе коллективного пользования «Аналитика». В Системы
коллективного пользования научным оборудованием. Кишинев, 1986,
26-30.
198^ год:
4. Волчкова С.Н., Шапиро ФИ, Бережинский МЯ. Содержание
лимитирующих аминокислот в крови поросят при раннем отъеме. В:
Физические, химические и математические методы в современной
биологии. Кишинев, 1987, 77-78.
1988 год:
5. Котова Л.В., Никитович. С.Н..Селсзнсва Т.П. Аминокислотный
состав яблок в период холодного хранения. Материалы У11
Международного симпозиума по аминокислотам Брно. ЧССР. 1987,
166-167.
1992 |од;
6. Гараева С.Н., Тимчук К С., Пчелина М.А. Новые растительные
экстракты в косметике В: Исследования по ароматическим растениям.
Cercetari pentru plante aroinatice. Chisinau, 1992. 80-87.
1997 год:
7 Bulbuc Ci.. Holban V.. Mois I.. Garaeva S Chemization in agriculture
and lung cancer: epidemiological and immunometabolic relations. In:
1 Intern Meeting on advances in the knowledge of cancer management
Vienna. 1997, 87.
8. Garaev S . Redcozubox a G.. Buzdugan A., Bulbuc G„ Djugostran V
Analiza aminoacizilor - metoda de diagnosticare a pathologiei pulmonare.
In I Congresul National de oncologie, Romania, Poiana Bra§ov, 1997, 110.
9. A.Buzdugan, G.Bulbuc, S.Garaeva. Hie biological effect of loxx doses
ionizing radiation Chernobyl nuclear accident and spreading hemoblastoses
in Moldox a. In: Meeting MAGATE. Fspania. 1997, 96-97.
10 Бх рцева С Ф Растимсшина И.О., Артыкова Г.С.. Постолатий
ГВ.. Рсдкозубова ГВ Изменение аминокислотного состава биомассы
S.canosus 71 под воздействием у-излучения. 1997. Депон. В Молл
нииптэи
542
1998 год
11. A Buzdugan, V.Djugostran, S.Garaeva. G.Redcozubova. Pulmono-
logic diseases and their diagnostics by aminoacid analyze. 2 nd Inernational
Conference “Long-term health consequences ot the Chernobyl diaster”,
Kiev. Ukraina, 1998. 272-273.
2000 год
12. А.Буздуган, С.Гараева, Г.Постолатий, Г.Редкозубова. Новые
возможности аминокислотного анализа в экспертизе продуктов
питания. BiTehnologii avansate in pragul secolukii XXL Materialele
Conferintei §tiintifico-practice. Chisinau. 2000,165-167.
13. С.Попов, А.Буздуган, С.Гараева, Г.Постолатий, Г.Редкозубова
Аминокислотный скринин! показателей азотистого обмена с целью
предродовой диа> ностики. Там же, 2000, 161-162.
14. А Буздуган, С.Гараева, Г.Постолатий, Г.Редкозубова Диаг-
ностика опухолевых процессов с помошью полиаминных тестов. Там
же, 2000, 162-164.
15. G Bulbuc, V. Holban, S.Garaeva Particularitatile epidemiologice §i
imunometabolice ale cancerului pulmonar in diferite zone ale Republicii
Moldova. In: I Congres National de Oncologie. Chisinau, 2000, 179-180.
2002 год
16. Гараева C H., Растимешина И.О. Апостолюк 11.В., Тофилат
С.Д., Редкозубова ГВ., Постолатий ГВ Аминокислотный скрининг
азотистого обмена у S.canosus 71 и его вариантов, полученных после
у и комбинированного (y+UF) облучения. В: Электронная обработка
материалов. 2002, 2, 39-43.
2003 год
17. С.Гараева. С.Бурцева, И Раст имешина, Г.Редкоз) бова,
С.Тофилат. Акт иномицеты почв Молдовы как перспективный источник
иммуноактивных аминокислот для повышения адаптивных свойств
молодняка сельскохозяйственных животных. „Sesiunea §tiintifica
„Tchnologii moderne in agriculture §i protecfia mediului inconjuratzor”
Chi§inau, 2003,129-132.
18. S.Burteva. 1 Rastime$ina. N.Reabciuk, S.Tofilat, N.Apostoliuk,
S.Garaeva. Metabolitii actinomicetelor ca regulatori ai dezvoltarii plantelor
Buletin informativ.Ser.Protecpa plantelor Institutul National de Economic
§i informatie (1NEI), Chisinau,2003,Nr.23.
19. Popov S , Postolatii G., Redcozubova C Continutul aminoacizilor
in eritrocile ca indice al asimilarii lor de catre tesuturi. in: Contribute in
metrologie, certificate informatizare $i inovare. Chisinau, 2003, 246 - 250.
543
20. Гараева С. Краткий обзор деятельности Отдела жидкостной
хроматографии LABCROM в 1980 - 2002 г.г., Там же, 16-21.
21. С.Гараева, Г.Постолатий, Г Редкозубова, А.Буздуган. Новые
возможности аминокислотного анализа в экспертизе продуктов
питания. Там же, 150- 156.
22. Плэмэдялэ О., Годонога М., С.Гараева, Г.Постолатий, Г. Редко-
зубова. Экспертиза содержания аспартама в продуктах питания на
аминокислотном анализаторе. Там же, 136-138
23. Плэмэдялэ О, Годонога М., Буздуган А., Гараева С., Постолатий
Г, Редкозубова Г. Экспертиза аутентичности некоторых продуктов
питания на аминокислотном анализаторе. Там же, 139 - 142.
24. Федорчукова С., С.Гараева, Г.Постолатий, Г Редкозубова.
Содержание иммуноактивных аминокислот как фактор
ампилотерапевтической ценности новых сортов винограда. Там же 142
- 149.
25. Гордейчук В., С.Гараева, Г.Постолатий, Г Редкозубова.
Аминокислотный спектр крови и мочи как коррелят метаболических
причин судорожного синдрома у детей в практике детского врача. Там
же 235 - 239.
26. Гордейчук В., Кабаков Л., Ушурелу И., С.Гараева,
Г.Постолатий, Г Редкозубова. Использование анализа аминокислот
для индивидуализации диетотерапии при фенилкетонурии у детей и
взрослых. Там же, 240 - 245.
27. Гордейчук В., С. Гараева, Г. Постолатий, Г. Редкозубова.
Коррекция аминокислотного обмена у детей с повышенной
возбудимостью ЦНС. Там же 251 - 254.
2004 год
28. Тодераш А.Ф., Валагурова Е.В.. Бурцева С.А., Братухина
Ф.Ф.Гараева С.Н. Streptomyces massasporeus - перспективный
продуцентбиологическиактивных веществ. Тез.докл.Хз чздТовариство
мжробюлопв Украши 15-17 вересня. Одеса. 2004. 85.
29. Бурцева С.А., Растимешина И.О., Тофилат С Д.. Акирий
И.Г. Ильяш М.В., Посталатий ГВ Биологическая активность
экзометаболитного комплекса новых вариантов штамма Streptomyces
sp.22. Там же. 265.
30. Дарий ЕЕ.. Бурцева С. А.. Растимешина ИО, Морандич
Е.П., Постолаки О.М.. Тофилат С.Д., Постолатий ГВ Перспективы
использования метаболитов актиномицетов для сохранения гамет
сельскохозяйственных животных. Мат-лы Междунар.научн.практ.
544
конференции «Роль и значение метода искусственного осеменения
сельскохозяйственных животных в прогрессе животноводства XX и
XX! веков». Министерство сельского хозяйства РФ, 22 - 24 марта, 2004.
Дубровицы, 2004, 109 - 111.
31. Бурцева С.А., Гараева С.Н.. Бразухина С.А., Постолаки
ОМ, Постолатий Г.В., Редкозубова Г. В., Растимешина И.О.
Повышение резистентности бойлеров биопрепаратами, содержащими
иммуноактивные аминокислоты, на основе стремтомицетов. Contribupi
in fonnarea structurilor inovationale de dezvoltare devansata. Вклад в
формирование инновационных ст руктур опережающего развития
Chisinau, 2004, 431 -436.
32. A.Nevoia, G.Redcozubova. Indicele P in estimarea funcjiei
pancreasului la §obolanii de deferite varste in condpii de stres. Contribupi
in fonnarea structurilor inovafionale de dezvoltare devansata. Вклад в
формирование инновационных структур опережающего развития
Chisinau, 2004, 454-457.
33. Бежал М_, Гараева С., Редкозубова Г' Рекомендации по
использованию скринин! а аминокислот для выявления особенностей
азотистого обмена у пациентов. Там же, 437 - 446.
34. А.Буздуган, С.Гараева, В.Гордейчук, ГПостолатий,
ГРсдкозубова. Актуальность создания Центра метаболических
нарушений и корректировки первичных аминоацидопатий. Там же.
241 -246
35. С.Гараева, Г.Постолатий, ГРедкозубова, Алла Буздуган.
Определение уровня гомоцистеина в биологических жидкостях как
маркера ряда патологий метаболизма. Там же, 426 - 4 31.
36. Гордийчук В В., Ушурелу AM., Цуря В М._ Гараева С.Н.,
Редкозубова ГВ , Постолатий ГВ Нарушение обмена метионина у
детей раннего возраста In: , Bioetica, Filosofia, Economia $i medicina
practica in strategia de existen(a umana”. Mat-le Confeiintei a IX-a
§tiintifice Internationale 10-11 martie2001 Chisinau, 2004, 251-253.
37 N.U?urelu, V.Turea, VGordiiciuk, O.U$urelu, S Garaev,
G.Redcozubova, G.Postolatii. Conduita dietoterapiei la copiii cu
lemlcetonurie in fcbra. Tot acolo, 248-251.
2005 год
38. Бежал M Гараева СН.. Редкозубова ГВ Особенности
азотистого обмена у беременных III триместра. В: Мат-лы VI Съезда
физиологов Молдовы с медждународным участием. Chisinau, 2005,
118
30 Гараева С.Н., Кондрацки Л Н Постолатий ГВ. Индекс Фишера
345
как показатель печеночной энцефалопатии при циррозе печени Там
же, 129.
40. Гараева С.Н , Постолатий ГВ., Редкозубова ГВ. Особенности
фонда свободных аминокислот в плазме крови жителей Молдовы. Там
же, 130.
41. Гараева С.Н, Постолатий ГВ, Редкозубова ГВ. Отдел
жидкостной хроматографии LABCROM - 25 лет работы. Создание
центра метаболических нарушений - основа обеспечения внедрения
научных инноваций в область здравоохранения В Transfer tehnologic
in ingineria electronica. Materiale multifunctionale $i mechanica fina -
Simposion International - Chisinau. 2005, 269. Гараева C.H., Кондрацки
Л.Н., Постолатий ГВ. Индекс Фишера как показатель печеночной
энцефалопатии при циррозе печени Там же, 129.
42. Гараева С.Н , Постолатий Г.В., Редкозубова Г.В. Особенности
фонда свободных аминокислот в плазме крови жителей Молдовы. Там
же, 130.
43. Гараева С.Н., Постолатий Г.В., Редкозубова Г.В. Отдел
жидкостной хроматографии LABCROM - 25 лет работы. Создание
центра метаболических нарушений - основа обеспечения внедрения
научных инноваций в область здравоохранения. B:Transfer tehnologic
in ingeneria electronica. Materiale multifunctionale ?i mechanica fina -
Simposion International- Chi$inau.2005, 269
2006 год
44. Гараева О., Редкозубова Г. Особенности азотистого обмена
спортсменов-пловцов Кишинев. Studia Universitatis. §tiinte ale naturii.
2007, Nr.I. 24-28.
45. Гараева О., Редкозубова Г. Особенности экскреции продуктов
азотистого обмена спортсменов-пловцов. Studia Universitatis. §tiinte ale
naturii. 2007, Nr.2, 32-36.
46. Бырса T. Гараева С . Редкозубова Г, Постолати Г. Некоторые
аспекты определения гомоцистеина на аминокислотном анализаторе.
Кишинев, "Transaction on metrology and analytical methods researches",
2007.
47. Гараева С,, Редкозубова Г, Гордийчук В Наличие пика
гомоцистеина на аминограммах плазмы крови и мочи как показатель
сердечно-сосудистых патологий. Кишинев, “Transaction on metrology
and analytical methods researches”, 2007.
48. U$urelu N.. Turea V, Garaeva S., Gordiiciuc V, U§urelu N,
Cebanovschi M Conduita copiilor cu feniicetonune depistate tardiv.
546
Кишинев, ‘‘Transaction on metrology and analytical methods researches",
2007.
49. Postolachi O., Burteva S., Postolati G. Modificarea spectrului
aminoacid in biomasa streptomicetelor pastrate timp indelungat Кишинев,
“ Transaction on metrology and analytical methods researches", 2007.
2008 i o.i
50. Мсреуцэ И., Постолати Г. Определение азотсодержащих
веществ в сперматозоидах и семенной жидкости. Studia Universitatis
Rcvista §tiintifica. Seria §tiinte ale naturii Chi§inau,2008, nr.2 (12), 141-
145.
51. Mereuta 1., Boronciuc G., Postolati G., Buzan V, Mantoptin A.
Determination of Nitrogen-containing Substances in Sperm: the Method
of Ion Exchange Liquid Chromatographz. XXZ Jubilee World Buiatrics
Congress Julz 6-11, 2008 Hungarian veterinarz Journal,2008,211-212.
52. Гараева О., Редкозубова Г. Эритроцитарно-плазменные
взаимоотношения свободных аминокислоту пловцов. Международная
научно-практическая конференция «Современные проблемы
физической культуры и спорта». СПб, 2008, 225-226.
53. УшурелуН М . Гараева С.Н., Цуря В М . Лысый В Т, Гордийчук
В.Д., Редкозубова Г.В., Постолати Г.В. Особенности метаболизма
аминокислот орнитинового цикла при фенилкетонурии. Научи. Тр. II
Съезда физиологов СНГ «Физиология и здоровье человека». М. - К.,
2008.C. 138
54. Бирса Т, Гараева С., Постолати Г.. Редкозубова Г. Некоторые
аспекты определения гомоцистеина на аминокислотном анализаторе.
Studia Universitatis Revista §tiintifica. Seria §tiintc ale naturii Chisinau.
2008. nr.2 (12), 69-72.
2009 год
55. Garaeva O.I., Covarschi N., Redcozubova G V.,Postolati G.V The
features of free amino acids fund in blood plasma and ur.ne of inhabitants of
Moldova. 1Y International Conference “Biodiversity. Ecology. Adaptation
Evolution", Odessa, 2009
547
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .............................................. 3
1. Химическое строение и классификация аминокислот..... 5
1.1. Химическое строение аминокислот................. 5
1.2. Ф> нкциональные группы аминокислот.............. 13
1.2.1. Протеиногенные аминокислоты............... 15
1.2.2 Заменимые и незаменимые аминокислоты....... 20
1.2.3 Иммуноактивные аминокислоты................ 22
1.2.4 Гликогенные и кетогенные аминокислоты...... 23
1.2.5 Медиаторные аминокислоты...... ............ 26
2 Физиологическая роль аминокислот в живых организмах. 28
2.1. Микробиологические объекты...................... 28
2.2. Растения........................................ 31
2.3. Животные........................................ 35
3 Азотистый обмен .................................... 42
3.1. Участие аминокислот в процессах биосинтеза и
катализа........................................... 43
3.2. Остаточный азот................................. 49
3.3. Конечные продукты азотистого обмена............. 50
3.4. Роль микроэлементов в регуляции процессов а ютистого
обмена............................................. 54
3.5 Азотистый баланс................................ 57
3.6. Динамика азотистого обмена в онтогенезе... ... 62
3.7. Патологии азотистого обмена..................... 65
4 Физиологическая характеристика продуктов азотистого
обмена...........................—................... 68
4 1 Характеристика отдельных аминокислот............ 68
4 .2. Характеристика аммиака и мочевины ... 88
5. Пути элиминации и транспорт аминокислот............. 94
5.1 Межорганный обмен аминокислот.................... 96
5.2. Системы транспорта аминокислот.................. 111
5.3. Особенности транспорта через гематоэнцефалический
барьер. .....................-..................... 114
5.4. Плацентарный барьер ........ ... ..........117
6. Содержание аминокислот в биологических жидкостях и
тканях............................................... 121
7, Клиническое значение аминокислотного анализа........ 176
548
7.1. Клиническое значение определения аминног о азота и
свободных аминокислот.............................. 180
7.2. Индексы соотношений аминокислот в плазмы крови. .... 188
7.3. Клиническое значение определения мочевины и
аммиака............................................ 190
7.4. Клиренс мочевины и аминокислот............... 195
8. Врожденные нарушения метаболизма .............. 200
8.1. Этиология наследственных заболеваний обмена
вещее гв........................................... 206
8.2. Общая клиническая характеристика дефектов
метаболизма в неонатальном периоде................. 207
8.3. Клиническая диагностика...................... 215
8.4. Алюритм лабораторной диагностики наследственных
дефектов метаболизма............................... 217
8 5. Дифференциальная диагностика............... 221
9. Нарушения обмена отдельных аминокислот............ 224
9.1. 1 крушения обмена серосодержащих аминокислот.. 224
9 2. Нарушения обмена ароматических аминокислот.. 238
9 3. Нарушения обмена аминокислот с ра зветвленной
цепью............................................ 249
9.4. Нарушения обмена глутаминовой кислоты....... 252
9.5. Нарушения обмена глицина .................... 253
9.6. Нарушения обмена серина...................... 256
9.7. Нарушения обмена треонина .................. 257
° 8 Нарушения обмена лизина... ................. 257
9.9. Нарушения обмена гистидина................... 259
9.10. Нарушения обмена 0- и у-аминокислот......... 260
9.11. Нарушения обмена иминокислот. ............. 261
9.12. Нарушения обмена саркозина.................. 263
10. Нарушения метаболизма конечных продуктов азотистого
обмена............................................. . 265
10.1. Нару шения цикла мочевины..—................ 265
10.2. Гипераммониемии............................ 270
10.3 Органические ацидурии...................... 277
10.4. Митохондриальные болезни.................... 284
11 Вторичные нарушения обмена аминокислот при
заболеваниях различных органов и систем............... 2 87
11.1. Заболевания желудочно-кишечного тракта...... 290
11.2. Патологии печени ......................... 294
11.3. Патологии почек. ........................... 303
549
11.4. Патологии сердечно-сосудистой системы...... 308
11.5. Патологии скелетно-мышечной системы, кожи, волос . 312
11.6. Патологии нервной системы.................. 315
11.7 Патологии эндокринной системы .............. 323
11.8 Онкологические болезни...................... 330
11.9. Патологии беременности..................... 335
11.10. Роль аминокислот в нарушениях иммунного стагуса . 338
11.11. Метаболизм аминокислот при алкоголизме и
наркомании........................................ 342
12. Аминокислотный обмен при экстремальных состояниях ... 347
12.1. Влияние различных экстремальных факторов
на аминокислотный обмен........................... 349
12.2. Роль некоторых аминокислот в реакциях адаптации.... 367
13. Производные аминокислот......................... 372
13.1. Простые производные........................ 372
13.2. Дипеп гиды................................. 377
13.3. Трипептиды................................. 384
13.4. Биогенные амины............................ 388
13.5. Полиамины.................................. 394
14. Производство и применение аминокислот........... 404
14.1 Производство аминокислот.................... 406
14.2 . Применение аминокислот.................... 415
15. Определение аминокислот в продуктах питания....... 431
15.1. Вычисление аминокислотного скора........... 432
15.2. Аминокислотный анализ в контроле качества
продуктов питания .............................. 437
16. Аминокислотный анализ........................... 44S
16.1. История и область применения методов
хроматографии..................................... 448
16.2. Методика определения аминокислот. ...... 456
16.3. Подготовка образцов........................ 463
16.4. Оценка точности метола аминокислотного анализа. . 471
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.......................................... 478
БИБЛИОГРАФИЯ........................................ 480
550
Descrierea CIP a Camcrci Nationale a Cartii
Гараева, C.H.
Аминокислоты в живом организме / Гараева С. Н.,
Редкозубова Г. В., Постолати Г. В.; Акад, наук Молдовы,
Ин-тфизиоло1 ии исанокреатологии. К.:Б. H.,2009(Tipogr.
А§М). - 552 р.
500 ех.
ISBN 978-9975-62-269-1
577.1
Г20
Bun de tipar 16.12.2009
Format 60x90/16
Coli de tipar 34,5
Tiraj 500 ex.
Comanda 79
Tipografia Academiei de ^tnnte a Moldovei
niun. Chi§inau, str. Petru Movila, 8