Hvor Leucin Is Synthesized

Leucin er en av de tre forgrenede aminosyrer, med valin og isoleucin som de to andre. For å opprettholde en positiv nitrogenbalanse hos voksne er viktig. Imidlertid kan leucine syntetiseres fra keto syrer a-ketoisovalera til, a-isopropylmalate, og szlig, - isopropylmala til, eller en-ketoisocaproate (KIC). Katabolisme av aminosyre resulterer i produksjon av karbondioksid langs følgende vei: a-ketoisocaproate - > isovaleryl-CoA, - > ß -methylcrotonyl-CoA, - > ß -methylglutoconyl-CoA, - > ß hydroksy ß -methylglutaryl-CoA, - > acetoacetat eller acetyl-CoA. Katabolisme av leucin kan finne sted i leveren, nyrer, muskel, hjerte og fettvev. På grunn av økningen i leucin katabolisme som oppstår i skjelettmuskel under trening, har studier knyttet effekten av leucin-supplering på ytelsen. Dette vil vurdere virkningene av leucine tilskudd på proteinsyntese og proteinnedbrytning.

Animal Studies

Leucine har vist seg å påvirke aminosyre og proteinstoffskiftet. Med in vitro-studier indikerer et potensial for leucine å stimulere proteinsyntesen via en rekke mekanismer, har forskere undersøkt effekten av ulike fôringsstrategier på leucine metabolisme, og effekten av leucine foring av protein syntese og nitrogen balanse. Etter en 3-dagers faste hos sau, leucin arterielle konsentrasjonen økte, leucin omsetningen i muskel redusert, hepatisk bruk var uforandret, økt leucin oksidasjon, og proteinsyntese redusert. Fasting fremmet skjelettmuskulatur katabolisme å gi forløpere for leverproteinsyntesen.

Som leucine i kosten er gradvis økt, frekvensen av leucine oksidasjon forblir lav til leucine blodkonsentrasjonen overstiger det beløpet som trengs for maksimal hastighet på vektøkning. Plasmakonsentrasjoner av leucine hos rotter var lav når kosten nivåer av leucine var lav og økte med økende kost leucine innhold. Når leucine gis til rotter enteralt, første-pass effekter trekke 27% 0,103 Bare 3% av dette beløpet ble brukt av leveren til å syntetisere nytt protein, mens resten ble antatt å representere first-pass bruk av leucine i tarmproteinsyntese og andre metabolske veier i innvoller seng. Med leucin enteralt administrert til hundene, ble 31,4% anvendt for proteinsyntese, 27,9%, ble deaminert, 6,0% ble oksydert av innvoller region, og 4,8% ble oksydert i leveren. leucine administreres via infusjons til lam hevet plasma leucine nivåer opp til 15 ganger over baseline. Plasma aminosyre konsentrasjoner ble senket, men protein-syntesehastighetene i skjelettmuskler og hele legemet ble ikke endret.

Tillegg av glukose eller sukrose kan endre kinetikken av leucine metabolisme. Griser matet glukose hadde et bakben opptak av leucine som var tre ganger større enn griser matet sukrose. Preprandial proteinsyntesen var høyere i sukrose gruppen mens postprandial proteinsyntesen var høyere i glucosetreated gruppen.

Disse observasjonene indikerer at kosten karbohydratkilde kan påvirke både pre- og postprandial aspekter av leucine metabolisme. Ytterligere arbeid på dette området undersøkte effekten av leucine på insulin, ved hjelp av øyceller fra rotter med kronisk nyresvikt. I denne tilstanden er det nedsatt insulinutskillelse. Insulin sekresjon i respons til leucin ble signifikant redusert i isolerte øyceller. Insulin utgivelsen forbedret når rottene gikk paratyreoidektomi eller behandling med verapamil. Verapamil blokkerer virkningen av parathyreoideahormon (PTH) på holmene. De høye nivåene av PTH-indusert en sekundær tilstand av svekket leucin-indusert insulinutskillelse Den defekte pathway involverer abnormal aktivering av leucin glutamat dehydrogenase, svekket anvendelse av a-ketoglutarat, og en reduksjon i den maksimale reaksjonshastigheten glutaminase. Sammenhengene av leucine, insulin, og PTH krever videre studier for å finne ut om proteinsyntese og insulinproduksjonen er påvirket.

humane studier

Effektene av leucine under fastende har også blitt studert hos mennesker. Hvert fag gjennomgikk tre separate 14-dagers faster, 34 mm /dag av leucine som oser på dag 1-7 og en tredje styre fast der ingen infusjoner ble gitt. Den daglige urin urea nitrogen (UUN) utskillelse var lik for kontroll- og leucine behandlinger, mens KIC infusjon betydelig redusert daglig urin urea nitrogen (UUN) utskillelse. I denne studien, KIC infusjoner redusert nitrogen vinn under sult, mens leucin, undersøkt under identiske betingelser, ikke gjorde det. I studie på mage kirurgiske pasienter, ble KIC og leucin tilført ved 70 mmol /dag. KIC ble funnet å redusere svinn nitrogen, mens under samme betingelser leucin ikke.

Mendall et al. administreres pasienter med Duchenne muskeldystrofi (DMD) enten placebo eller muntlig leucine i en dose på 0,2 g /kg /dag i en randomisert, dobbelt ­ blind, kontrollert studie. Selv om det var noen forbigående forbedring over 1 måned etter 1 år, mislyktes leucin for å produsere en terapeutisk respons. Forskning på effekter av leucine i cirrhosepasienter indikerer at det kan øke oksidasjonen uten å påvirke proteinsyntesen in vivo.

I motsetning til de ovennevnte studiene, infusjoner av enten leucin eller leucine pluss glukose ble funnet å redusere muskel proteolyse Begge leucin og glukose infusjoner minsket de aromatiske aminosyrer og de grunnleggende aminosyrer i muskler. Glukose stimulert insulin, som redusert plasma essensiell aminosyre konsentrasjoner. Denne effekten ble utvidet med leucin. lavere aminosyre nivåer ble også funnet i spor idrettsutøvere administrert 50 mg /kg /dag av leucine i 10 uker i en randomisert, dobbeltblind, placebokontrollert, crossover studie. leucine konsentrasjoner hadde sunket betraktelig i placebogruppen i løpet av de første 5- uker, men ikke i andre 5 uker. Leucine konsentrasjoner ikke endre seg i behandlingsgruppen. Den totale serum aminosyrelageret sunket betraktelig i alle fag i løpet av 10-ukers treningsperiode. Av alle aminosyrene, avtok den mest glutamin. Net proteinsyntese ble ikke målt; Derfor er det vanskelig å tolke resultatene. Det faktum at leucin og andre aminosyrer var lavere i løpet av behandlings tilstand kan være en indikasjon på økt proteinsyntese eller oksidasjon. Legg merke til at disse fagene ble inntak av 1,26 g /kg /dag av protein. Virkningene av leucin skjedde under en metabolsk tilstand i hvilken proteininntak var større enn RDA.

Sikkerhet og Toxicity

Infusjoner av store mengder leucine inn rotter ikke føre til en ubalanse i plasma aminosyrer, selv under krevende katabole forhold. I tillegg oral lasting av en 15 måneder gammel jente med propionsyre acidemia ga ingen ketoacidose. Infusjoner og oral lasting av leucine ser ut til å være godt tolerert. Giftige tilfeller av leucine er sjeldne i litteraturen og overbelastning av leucine hos unge rotter ingen signifikante endringer i vekst, matinntak, og hematologiske og immunrespons når den grunnleggende dietten var balansert. Av større bekymring er mangelen på leucine, noe som kan redusere nitrogen balanse og redusere antitumor aktivitet
.