Кіріспе

Аргинин – (H2N)(HN)CN(H)(CH2)3CH(NH2)CO2H формуласы бар аминқышқылы. Молекула стандартты аминқышқылы құрылымына жалғанған гуанидин тобын қамтиды. Физиологиялық pH-та карбоксил қышқылы депротонды болады (−CO2−) және амин мен гуанидин топтары протондалады, нәтижесінде катион түзіледі. Табиғатта тек аргининнің (символы Arg немесе R) энантиомері ғана кездеседі. Агр қалдықтары ақуыздардың жиі кездесетін құрауыштары болып табылады. Ол CGU, CGC, CGA, CGG, AGA және AGG кодондары арқылы кодталады. Аргининдегі гуанидин тобы азот оксидінің биосинтезіне қатысатын прекурсор болып табылады. Барлық аминқышқылы сияқты, ол да ақ түсті, суда еритін қатты зат. Аргининге оның дыбысталуына байланысты R символы тағайындалған.

Тарих

Аргининді алғаш рет 1886 жылы неміс химигі Эрнст Шульце және оның ассистенті Эрнст Штайгер сары люпиннің көшеттерінен бөліп алды. Ол, аргинин нитраты кристалдарының күміс түсті болғанына байланысты, грек тіліндегі "аргирос" (ἄργυρος) сөзінен, яғни "күміс" деген мағынаны білдіретін сөзден шығарылған. 1897 жылы Шульце мен Эрнст Винтерштейн (1865–1949) аргининнің құрылымын анықтады. 1899 жылы Шульце мен Винтерштейн орнитин мен цианамидтен аргинин синтездеді, бірақ аргининнің құрылымына қатысты күмәндер 1910 жылғы Соренсеннің синтезіне дейін сақталды.

Өндіріс

Ол дәстүрлі түрде желатин сияқты түрлі арзан ақуыз көздерін гидролиздеу арқылы алынады. Ол коммерциялық түрде ферментация арқылы өндіріледі. Осылайша, глюкозаны көміртек көзі ретінде пайдалана отырып, литріне 25-35 грамм өндіруге болады.

Тамақ көзі

Аргинин адамның даму кезеңіне және денсаулық жағдайына байланысты жартылай қажетті немесе шартты қажетті аминқышқылы ретінде жіктеледі. Ерте туған нәрестелер аргининнің өзін-өзі синтездеуге қабілетсіз, сондықтан бұл аминқышқылы олар үшін толыққанды қажетті болып табылады. Денсаулығы жақсы көптеген адамдарға аргининмен қосымша тамақтану қажет емес, себебі ол барлық белокты қамтитын тағамдардың құрамында болады және организмде цитруллин арқылы глутаминнен синтезделе алады. Денсаулығы жақсы адамдарға уақытша физиологиялық стресс кезінде, мысалы, күйік, жарақат немесе сепсистен кейін аргининмен қосымша тамақтану қажет болуы мүмкін. Кейбір етқоректі жануарлар үшін, мысалы, мысықтар, иттер және күңгірттер үшін аргинин қажетті. Бірақ бұл практикада проблема тудырмайды, өйткені етте осы жағдайды болдырмау үшін жеткілікті аргинин бар. Ал өсімдік көздеріне барлық түрдегі тұқымдар жатады, мысалы, астық, бұршақ және жаңғақтар.

Функция

Аргинин жасушалардың бөлінуіне, жаралардың жазылуына, организмнен аммиакты шығаруға, иммундық жүйе жұмысына және гормондардың бөлінуіне маңызды роль атқарады. Ол азот оксидінің (NO) синтезіне қатысатын алғыр зат болып табылады, сондықтан қан қысымын реттеуде маңызды. Аргинин организмдегі T-жасушаларының қалыпты жұмыс істеуі үшін қажет, жетіспесе, олардың жұмысы бұзылуы мүмкін.

Белсенділер

Аргининнің бүйірлік тізбегі амфипатиялық, себебі физиологиялық pH-да ол гидрофобты алифатикалық көмірсутек тізбегінің соңында өте полярлы, оң зарядталған гуанидиний тобын қамтиды. Глобулярлы ақуыздардың гидрофобты ішкі және гидрофильді беттері болғандықтан, аргинин әдетте ақуыздың сыртында кездеседі, онда гидрофильді бас тобы полярлы ортамен өзара әрекеттесе алады, мысалы, сутекті байланыстар мен тұздық көпірлерге қатысады. Осы себепті, ол екі ақуыздың арасындағы интерфейсте жиі табылады. Бүйірлік тізбектің алифалық бөлігі кейде ақуыздың бетінен төмен қарай орналасады.

Құрылымы

Аргининнің аминқышқылдық тізбегі 3 көміртекті күйекті тік тізбектен тұрады, оның алыс ұшы 13,8 pKa мәніне ие гуанидиний тобымен жабылады, сондықтан физиологиялық pH-де әрқашан протонталған және оң зарядталған болады. Қос байланыс пен азоттың бос электрон жұптары арасындағы конъюгация оң зарядты кеңейтеді, көптеген сутекті байланыстардың қалыптасуына жағдай жасайды.

Өсу гормоны

Интравенозды түрде берілген аргинин өсу гормонын стимуляциялау сынақтарында қолданылады, себебі ол өсу гормонының секрециясын ынталандырады. Клиникалық сынақтарды қарап шығу нәтижесінде ауыз арқылы қабылданатын аргинин өсу гормонының деңгейін көтереді, бірақ жаттығу кезінде қалыпты түрде болатын өсу гормонының бөлінуін азайтады. Дегенмен, соңғы сынақтардың бірінде ауыз арқылы қабылданатын аргинин плазмадағы L-аргинин деңгейін арттырғанымен, өсу гормонының деңгейін көтермегені хабарланды.

Герпес- симплекс вирусы (суық жара)

1964 жылы адам жасушаларында герпес симплексі вирусының аминоқышқылдарға қажеттілігін зерттеу "аргинин немесе гистидиннің жетіспеушілігі, және мүмкін лизиннің болуы вирустың синтезін күрт бұзады" деген қорытындыға келді, бірақ "осы байқаулардың ешқайсысына дайын түсіндірме жоқ" делінген. Келесі шолулар "лизиннің лабиалдық герпеске қарсы тиімділігі емдеуге қарағанда алдын алуда болуы мүмкін" деген тұжырымға келді, сондай-ақ "лизиннің жарылыстардың ауырлығын немесе ұзақтығын азайту үшін қолданылуы" қолдау таппайды, және қосымша зерттеулер қажет. 2017 жылғы зерттеуде "дәрігерлер пациенттерге лизиннің қосымша қабылдауының герпес симплексі жараларын алдын алуда теориялық рөлі бар екенін кеңес беруді қарастыра алады, бірақ зерттеу деректері бұл тұжырымды толыққанды қолдамайды. Жүрек-қан тамырлары немесе өт қабы аурулары бар пациенттерге сақ болу және теориялық тәуекелдер туралы ескерту жасау қажет".

Жоғары қан қысымы

Мета-талдау L-аргининнің қан қысымын төмендетінін көрсетті, оның біріктірілген көрсеткіштері систолалық қан қысымы үшін 5,4 мм рт.с., ал диастолалық қан қысымы үшін 2,7 мм рт.с. құрады. Аргининмен толықтыру жүктілік гипертониясы бар әйелдерде, соның ішінде преэклампсияның бір бөлігі ретінде жоғары қан қысымы бар әйелдерде диастолалық қан қысымын төмендетіп, жүктілікті ұзартады. Ол систолалық қан қысымын төмендетпеді немесе баланың туған кездегі салмағын жақсартпады.

Шизофрения

Сұйық хроматография және сұйық хроматография/массалық спектрометриялық талдаулар шизофрениямен ауырған және қайтыс болған адамдардың ми тінінде аргинин метаболизмінің өзгергенін көрсетті. Талдаулар сонымен қатар γ-аминмай қышқылы (GABA) деңгейінің айтарлықтай төмендегенін, бірақ шизофрения жағдайында агматин концентрациясының және глутамат/GABA қатынасының жоғарылағанын растады. Регрессиялық талдау аргиназа активтілігі мен аурудың басталу жасы, сондай-ақ L-орнитин деңгейі мен аурудың ұзақтығы арасындағы оң корреляцияны көрсетті. Бұдан бөлек, кластерлік талдаулар L-аргинин және оның негізгі метаболиттері – L-цитруллин, L-орнитин және агматин шизофрения тобында өзгерген ерекше топтар құрайтынын анықтады. Дегенмен, шизофренияның биологиялық негізі әлі толық түсініксіз, аурудың этиологиясы және/немесе патофизиологиясы дофаминнің гиперфункциясы, глутаматергиялық гипофункция, ГАМК тапшылығы, холинергиялық жүйенің дисфункциясы, стресске осалдық және нейродамудың бұзылуы сияқты бірқатар факторлармен байланысты.

Қауіпсіздік және дәрілік заттармен өзара әсерлесуі

L-аргинин күніне 20 граммға дейін қабылдағанда қауіпсіз (GRAS статусы) деп танылады. L-аргинин көптеген тағамдарда, мысалы балық, құс еті және сүт өнімдерінде кездеседі, сондай-ақ диеталық қоспа ретінде қолданылады. Ол түрлі рецепт бойынша тағайындалатын дәрі-дәрмектермен және табиғи қоспалармен өзара әрекеттесуі мүмкін.