Валин (Val) е третата аминокиселина с разклонена верига - на английски: Branched Chain Аминокиселини (BCAA). като левцин и изолевцин, валинът има разклонена верижна структура в структурата си. Поради тази специфична молекулярна структура нито животното, нито човешкият организъм могат да изграждат валин, поради което тази аминокиселина се нарича основна (необходима за живота). И накрая, валинът трябва да бъде погълнат в достатъчно количество с хранителни протеини, за да поддържа a азот баланс и позволяват нормален растеж. Валинът е един от общо 21 протеиногенни аминокиселини използвани за изграждане протеини. Всички основни протеини от тялото съдържат валин в концентрации 5-8%. В зависимост от структурата на техните странични вериги, протеиногенни аминокиселини са разделени на различни групи. Валин, подобно на изолевцин, левцин, аланин и глицин, е аминокиселина с алифатна странична верига. Алифатна амино киселини носете само един въглероден странична верига и са неполярни. Валинът е един от неутралните амино киселини, поради което може да се държи както киселинно - освобождаващи протони, така и алкално - приемащи протони. През 1901 г. Херман Емил Фишер, основателят на съвременната биохимия, за първи път изолира есенциалната аминокиселина валин от казеин. Казеинът е груб коагулиращ протеин на мляко и следователно основният компонент на сиренето и изварата. Структурно валинът се получава от изовалерианова киселина чрез заместване на а водород атом с амино група (NH2), монокарбоксилна киселина хемитерпен, известен също като 3-метилмаслена киселина.
Храносмилане на протеини и чревна абсорбция
Частична хидролиза на диетата протеини започва в стомах. Основните вещества за храносмилането се отделят от различни клетки в стомаха лигавицата. Големите и второстепенните клетки произвеждат пепсиноген, предшественик на ензима за разцепване на протеини пепсин. стомах клетки произвеждат стомашна киселина, който насърчава превръщането на пепсиноген в пепсин, В допълнение, стомашна киселина понижава pH, което се увеличава пепсин дейност. Пепсинът разгражда богатия на валин протеин до продукти от разцепване с ниско молекулно тегло, като поли- и олигопептиди. Добрите естествени източници на валин включват казеин, суроватка, яйце, месо, овес, цели оризови и лешникови протеини. Впоследствие разтворимите поли- и олигопептиди навлизат в тънко черво, мястото на голяма протеолиза (смилане на протеини). Протеази (разцепване на протеини ензими) се произвеждат в панкреаса. Протеазите първоначално се синтезират и секретират като зимогени - неактивни предшественици. Това е само в тънко черво че те се активират от ентеропептидази - ензими образуван от лигавицата клетки - калций и храносмилателния ензим трипсин. Най-важните протеази включват ендопептидази и екзопептидази. Ендопептидазите разцепват протеини и полипептиди вътре молекули, увеличавайки крайната атакуемост на протеините. Екзопептидазите атакуват пептидните връзки на края на веригата и могат специфично да разцепят определени амино киселини от карбоксилния или аминокрайния край на протеина молекули. Те се наричат карбокси- или аминопептидази съответно. Ендопептидазите и екзопептидазите се допълват взаимно в разцепването на протеини и полипептиди поради различната им субстратна специфичност. Специфични алифатни аминокиселини, включително валин, се освобождават от ендопептидазната еластаза. Впоследствие валинът се намира в края на протеина и по този начин е достъпен за разцепване чрез карбоксипептидаза А. Тази екзопептидаза отделя алифатни, както и ароматни аминокиселини от олигопептиди. Валинът се абсорбира предимно активно и електрогенно в натрий котранспорт в ентероцитите (лигавицата клетки) на тънко черво. Около 30 до 50% от абсорбирания валин вече се разгражда и метаболизира в ентероцитите. Транспорт на валин и неговите метаболити от клетките чрез порталната система до черен дроб възниква по протежение на концентрация наклон чрез различни транспортни системи. Чревни абсорбция на аминокиселините е почти пълна на почти 100 процента. Есенциални аминокиселини, като валин, изолевцин, левцин, и метионин, се усвояват много по-бързо от несъществени аминокиселиниРазграждането на хранителните и ендогенните протеини на по-малки продукти на разцепване е важно не само за поглъщането на пептиди и аминокиселини в ентероцитите, но също така служи за разрешаване на чуждото естество на протеиновата молекула и за предотвратяване на имунологични реакции.
Разграждане на протеини
Валинът и другите аминокиселини могат да се метаболизират и разграждат във всички тъкани на организма, като по принцип освобождават NH3 във всички клетки и органи. амоняк позволява синтеза на не-незаменими аминокиселини, пурини, порфирини, плазмени протеини и протеини на защитата срещу инфекции. Тъй като NH3 в свободна форма е невротоксичен дори в много малки количества, той трябва да бъде фиксиран и отделен. амоняк може да причини сериозно увреждане на клетките чрез инхибиране енергиен метаболизъм и рН измества. Фиксирането става чрез глутамат дехидрогеназна реакция. В този процес, амоняк освободен в екстрахепаталните тъкани се прехвърля в алфа-кетоглутарат, произвеждайки глутамат. Прехвърлянето на втора амино група към глутамат води до образуването на глутамин, Процесът на глутамин синтезът служи като предварителен амоняк детоксикация. Глутаминът, който се формира главно в мозък, транспортира свързания и по този начин безвреден NH3 до черен дроб. Други форми на транспорт на амоняк до черен дроб сте аспарагинова киселина намлява аланин. Последната аминокиселина се образува чрез свързване на амоняк с пируват в мускулите. В черния дроб амонякът се освобождава от глутамин, глутамат, аланин и аспартат. Сега NH3 се въвежда в хепатоцитите - чернодробни клетки - за окончателно детоксикация с помощта на карбамил-фосфат синтетаза в урея биосинтеза. Два амоняка молекули образуват молекула на урея, който е нетоксичен и се екскретира през бъбреците с урината. Чрез образуването на урея, 1-2 мола амоняк могат да се елиминират ежедневно. Степента на синтез на урея зависи от влиянието на диета, особено приема на протеини по отношение на количеството и биологичното качество. В средно диета, количеството урея в дневната урина е от порядъка на около 30 грама. Хората с нарушена бъбречна функция не могат да отделят излишната урея през бъбрек. Засегнатите лица трябва да следват ниско съдържание на протеини диета за да се избегне повишено производство и натрупване на карбамид в бъбрек поради разграждането на аминокиселините.
