Аминокислота лейцин – ее важность и роль в спорте
Лейцин, это незаменимая алифатическая аминокислота с разветвленной цепочкой, а за своим объемом одна из самых больших аминокислот.Для всех природных белков, основной составляющей является Лейцин, который также принимает активное участие в распаде и синтезе протеина. Что касается человеческого организма, то в нем лейцин содержится в существенных количествах в почках, печени, селезенке, поджелудочной железе, в мышечных тканях и клетках, а также в составе белков сыворотки крови.
Лейцин является незаменимой аминокислотой, которая не синтезируется клетками организма, а в организм поступает исключительно с белками, которые входят в состав натуральной пищи. Нехватка или отсутствие лейцина в организме человека может привести к снижению массы тела, остановке развития и роста, а также к нарушению обмена веществ.
Пищевыми источниками лейцина являются: лесные орехи, бобы, соевая мука, коричневый рис, яичные белки, мясо (куриные грудки, лосось, говяжье филе) и цельная пшеница.
В зависимости от уровня нагрузок и образа жизни, потребность организма человека в лейцине может составлять от 6 до 15 г в сутки.
Биологическая роль лейцина
- снижает в крови уровень сахара;
- обеспечивает азотистый баланс;
- предотвращает появление усталости;
- необходим для нормального развития и построения мышечных тканей;
- защищает ткани и клетки мышц от постоянно распада;
- на клеточном уровне, является специфическим источником энергии;
- способствует укреплению иммунной системы и быстрому заживлению ран.
Применение
На сегодняшний день лейцин в сочетании с метионином, глютаминовой кислотой и другими аминокислотами, активно используют для лечения болезней печени, мышечной дистрофии, анемии, при синдроме Менкеса и некоторых формах токсикоза.
Лейцин и спортивное питание
Лейцин относится к «BCAA аминокислотам» (изолейцин, лейцин и валин). Благодаря множеству исследований доказано, что из всех аминокислотой, самой эффективной является лейцин. Благодаря именно подъему уровня этого вещества, после приема пищи он и выступает неким сигналом для соединения белков с мышечными клетками.
Существует множество научных доказательств того, что у спортсменов при приеме таких аминокислот, во время тренировок снижается уровень расщепления мышечного белка, при этом лейцин оказывает мощное влияние в скелетных мышцах на анаболизм. Помимо того, BCAA способствуют ослаблению мышечной утомляемости после тренировок и способствуют быстрому восстановлению организма после выматывающих тренировок в зале.
Регулирование уровня глюкозы
К образованию аминокислот аланина и глютамина (которые являются важными элементами в процессе поддержки в организме уровня глюкозы), приводит распад лейцина в скелетной мышце.
Благодаря довольно таки продолжительному циклу в организме человека образуется печеночная глюкоза, где этот элемент является исходным материалом для ее образования. А это означает, что человек с помощью лейцина может садиться на любую низко углеводную диету с целью поддержания в крови здорового уровня глюкозы.
Выводы
Лейцин и его эффективное использование для роста и восстановления мышц
Чтобы нарастить мышечную массу нужно усердно тренироваться, придерживаться сбалансированного питания, а также не забывать о пищевых добавках. Для того чтобы использование пищевых добавок было эффективным необходимо понимать, как в организме происходят отдельные
Что такое лейцин?
Лейцин является незаменимой аминокислотой, которую организм не может вырабатывать сам. Существует 9 незаменимых аминокислот, и лейцин является одним из наиболее важных, поэтому важно получать его из пищи или пищевых добавок.
Лейцин является частью BCAA, аминокислот с разветвленной цепью, о которых можно узнать больше в нашей статье о Действии BCAA на организм. Речь идет в частности о трех аминокислотах –
Лейцин считается основной и наиболее важной аминокислотой BCAA, поскольку он обладает множеством полезных свойств для организма. Он особенно популярен благодаря своему свойству наращивать мышцы и активировать белок, известный как mTOR, который запускает синтез мышечного белка. Конечно, изолейцин и валин также помогают активировать mTOR, но не так сильно, как лейцин. [1] [2]
Лейцин также отличается от двух других аминокислот BCAA тем, что он наиболее интенсивно изучался
Лейцин классифицируется в двух формах, таких как:
- L-лейцин – это естественная форма аминокислоты лейцина, которая содержится в белке и чаще всего используется в качестве пищевой добавки.
- D-лейцин – это форма L-лейцина, которая производится в лабораториях, а также служит для приготовления пищевых добавок.
Преимущества лейцина включают
6 преимуществ использования лейцина
Лейцин обладает многими положительными свойствами, которые особенно важны для спортсменов. Если вы хотите набрать мышечную массу и при этом избавиться от лишнего жира, или же ищете эффективную пищевую добавку для регенерации мышц, обязательно прочитайте статью до конца. Мы расскажем, как эффективно использовать лейцин для роста мышц и о его научно доказанных свойствах.
1. Способствует росту мышц
Лейцин пользуется
Как это работает? Было показано, что лейцин активирует mTOR, белок, который отвечает за синтез белка. MTOR действует как датчик энергии и питательных веществ из доступных аминокислот, а именно лейцина, который, в свою очередь, запускает синтез белка. Активация mTOR имеет решающее значение для увеличения мышечной массы
Это означает, что низкий уровень лейцина в кровообращении указывает на то, что в организме недостаточно белка для синтеза новых мышечных белков, а затем mTOR деактивируется. С другой стороны, если уровень лейцина увеличивается, mTOR получает сигнал о том, что в организме достаточно белка, чтобы синтезировать новые белки мышечной ткани и таким образом запускается синтез белка.
Исходя из результатов исследований не совсем ясно, как лейцин может активировать mTOR. Однако подтверждено, что mTOR чувствителен к концентрации лейцина и уровням АТФ (аденозинтрифосфата). [23] [24] Роль лейцина в этом процессе не ограничивается активацией синтеза белка,
Эксперты провели исследование, где испытуемые провели 45-минутную силовую тренировку. Затем эти участники были разделены на 3 группы, каждая из которых принимала разные комбинации добавок. Одна группа употребляла только углеводы, другая – углеводы и 30 г белка, а третья – углеводы, белок и лейцин
Исследование показало, что у третьей группы, которая принимала комбинацию углеводы-белки-лейцин, наблюдалось снижение расщепления белка и значительное увеличение синтеза белка, чем у группы, которая принимала комбинация углеводы–белки. В то же время результаты третьей группы были гораздо лучше, чем у первой группы, которая употребляла только углеводы. [25]
Возможное объяснение этому состоит в том, что белку требуется больше времени, чтобы из желудка попасть в кишечник, а в конечном итоге в кровообращение. Даже с быстро усваиваемым белком, таким как сывороточный белок, может потребоваться несколько часов для
Вас можуть зацікавити ці продукти:
Другим примером является исследование 2017 года, в котором также проверялось влияние различных комбинаций добавок в разных дозах на увеличение синтеза белка. В исследовании участвовали 40 мужчин, со средним возрастом 21 год, которые были разделены на 3 группы. Первая группа принимала 25 г сывороточного протеина, содержащего 3 г лейцина. Вторая группа употребляла только 6,25 г сывороточного протеина, содержащего 0,75 г лейцина, а третья группа потребляла 6,25 г сывороточного протеина вместе с добавкой BCAA, таким образом, всего 5 г лейцина. [21]
Результаты показали, что 6,25 г сывороточного протеина вместе с высокой дозой лейцина – 5 г повышали анаболизм лучше, чем та же доза протеина с меньшим количеством лейцина (3 г). Кроме того, такая доза была настолько же эффективна для увеличения синтеза белка, как и высокая доза белка, которая составляет 25 г. Отсюда следует, что повышенная доза лейцина может компенсировать оптимальную дозу сывороточного протеина, и при этом синтез белка будет одинаково интенсивным. [21]
2. Улучшает спортивные показатели
Свойства и преимущества лейцина принесут пользу не только для бодибилдеров, но также и для опытных и начинающих спортсменов. Он улучшает физическую работоспособность даже во время аэробной физической активности. В одном исследовании выяснилось, что прием лейцина в течение шести недель значительно улучшил выносливость и силу у каноистов. Аналогичным образом, исследования подтверждают, что лейцин увеличивает мышечную массу и улучшает функциональные показатели у пожилых людей. [11] [12]
3. Усиливает сжигание жира
Если вы пытаетесь нарастить мышцы, и в тоже время сжечь жир на животе, лейцин – отличный выбор. Несколько исследований подтвердили, что лейцин эффективно помогает бороться с подкожным жиром. Опрос 2015 года показал, что аминокислота лейцин уменьшает накопление жира и предотвращает ожирение, связанное с питанием. [14]
4. Способствует регенерации мышц
Мышечная боль является естественным следствием хорошей тренировки. Однако после очень интенсивной физической активности, боль в мышцах может вывестиспортсмена из тренировочного режима. Тогда поможет лейцин.
Обнадеживающие результаты исследований показывают, что лейцин играет важную роль в восстановлении мышц. Одно исследование подтвердило, что потребление лейцина сразу после тренировки помогает восстановить мышцы и активировать синтез мышечного белка. Другое исследование показало, что добавки лейцина улучшают как регенерацию, так и выносливость даже в дни после тренировок. [15] [16]
5. Стабилизирует уровень сахара в крови
Гипергликемия или высокий уровень сахара в крови могут вызывать усталость, значительную потерю веса и повышенную жажду. Однако если не лечить повышенный уровень сахара, то это может привести к более серьезным последствиям, таким как повреждение нервов, проблемы с почками или риск кожных инфекций.
Некоторые исследования показывают, что лейцин может быть полезен для поддержания стабильного уровня сахара в крови. Исследование подтвердило, что лейцин, принимаемый с глюкозой, помогает стимулировать секрецию инсулина, тем самым снижая уровень сахара в крови. Другое исследование также предполагает, что лейцин способен облегчить передачу сигналов инсулина и потребление глюкозы, чтобы помочь стабилизировать уровень сахара в крови. [17] [18]
6. Предотвращает потерю мышц у пожилых людей
В организме происходит много изменений в процессе старения. Постепенное ухудшение состояния скелетных мышц, также называемое саркопенией, является одним из наиболее значимых симптомов пожилого возраста. Такое состояние может вызвать слабость и снижение выносливости, что приводит к снижению физической активности.
Именно лейцин помогает замедлить повреждение мышц. Одно исследование показало, что лейцин улучшает синтез мышц у пожилых людей, которые также принимали достаточное количество белка с пищей. Дальнейшие исследования опубликовали аналогичные результаты. Было обнаружено, что употребление добавок лейцина помогает снизить потерю веса, вызванную недоеданием у пожилых людей. [8] [9]
Источники лейцина
Для того, чтобы получить максимальную пользу от лейцина следует внимательно следить за его потреблением. Лейцин содержится в обычных продуктах, так как он является неотъемлемой частью богатой белком пищи. [3]
Если вы хотите узнать количество потребления лейцина из пищи, это будет довольно сложно, потому что на этикетках обычных продуктов можно найти только количество белка, но не лейцина. Однако специалисты в данной области утверждают, что количество лейцина, который содержится в белке, составляет около 5-10%. В следующей таблице приведены продукты с наибольшей долей лейцина. Большинство из них – это продукты, которые вы, вероятно, употребляете каждый день. [3]
Продукты | Лейцин на 100 г |
---|---|
Сывороточный протеин Whey | 10 – 12 г |
Соевый протеин | 7,5 – 8,5 г |
Соевые бобы | 2,87 г |
Говядина | 1,76 г |
Арахис | 1,67 г |
Лосось | 1,62 г |
Миндаль | 1,49 г |
Куриная грудка | 1,48 г |
Яйца | 1,4 г |
Чечевица | 0,65 г |
Нут (турецкий горох) | 0,63 г |
Дневная норма лейцина
Оптимальная доза лейцина составляет 2000-5000 мг в день. Лейцин следует принимать натощак или вместе с едой с низким содержанием белка, которая, следовательно, содержит меньшее количество лейцина. [1]
Если вы занимаетесь спортом и хотите эффективно использовать лейцин для роста мышц и максимизировать его эффект, вам следует выполнить следующие шаги [4]:
- Потребляйте 2,5 г лейцина (или 5 г BCAA) за 30 минут до тренировки, чтобы поддержать анаболизм.
- Добавьте еще 5 г лейцина (или 10 г BCAA) к протеиновому коктейлю после тренировки. Добавление лейцина к сывороточному протеину может быть очень эффективным для дальнейшей стимуляции синтеза белка.
- Потребляйте 5 г лейцина перед сном, чтобы ускорить восстановление после тренировки.
- Потребляйте лейцин между приемами пищи, так как он может помочь быстро восстановить мышцы. Поэтому люди, которые соблюдают диету и пытаются нарастить мышечную массу, должны включать в свой рацион 2-3 г лейцина. Таким образом удастся побороть катаболизм и предотвратить распад мышц.
Побочные эффекты лейцина
В основном, лейцин не вызывает серьезных побочных эффектов, если не потреблять избыточное количество. Одно исследование, с участием 5 здоровых мужчин, которые принимали 1250 мг лейцина на килограмм массы тела, что в 25 раз превышало среднюю дневную норму, показало, что такие высокие дозы лейцина вызывали увеличение концентрации аммиака в организме. В результате этого исследования, выявили максимальную дозу потребления лейцина – 500 мг / кг массы тела в день. [12]
Однако лейцин может влиять на действие некоторых лекарств. Например, доза 30 г лейцина в день оказывает неблагоприятное воздействие на витамин В6 и В3. Избыток лейцина не позволяет организму вырабатывать эти витамины, которые могут привести к заболеваниям из-за их недостатка. Одним из таких заболеваний является пеллагра, симптомом которой являются поражения кожи, выпадение волос и проблемы с желудком. [7] [13]
Потребление лейцина с источником глюкозы повышает уровень инсулина и снижает уровень сахара в крови. Потребление лейцина наряду с диабетическим лечением, таким как инъекции инсулина, может удерживать сахар на очень низком уровне. Поэтому пациентам с гипогликемией не следует принимать лейцин. Все пациенты с диабетом должны проконсультироваться с врачом перед приемом лейцина. [7] Также, лейцин в качестве пищевой добавки не следует принимать беременным и кормящим женщинам.
Мы надеемся, что мы помогли Вам узнать о том, как сделать потребление лейцина еще более эффективным для роста мышц и быстрой регенерации. Напишите нам в комментарий используете ли Вы добавки лейцина и каков Ваш опыт их потребления. Если вам понравилась статья и она была полезной, поддержите нас репостом.
Источники:
[1] Kamal Patel. Leucine. – https://examine.com/supplements/leucine/
[2] Shimomura Y, Yamamoto Y, Bajotto G, Sato J, Murakami T? Shimomura N, Kobayoshi H, Mawatari K. Nutraceutical effects of branched-chain amino acids on skeletal muscle. – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16424141
[3] Malia Frey. What is leucine? A guide to leucine foods and leucine supplements – https://www.verywellfit.com/how-to-use-leucine-for-weight-loss-3495727
[4] Jonathan Mike. Supplemental leucine: How it powers muscle growth – https://www.bodybuilding.com/fun/supplemental-leucine-how-it-powers-muscle-growth.html
[5] Mero A. Leucine supplementation and intensive training – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10418071
[6] Balage M, Dardevet D. Long-term effects of leucine supplementation on body composition – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20110810
[7] Leucine. Dosage, benefits and side effects – https://us.myprotein.com/thezone/supplements/leucine-dosage-benefits-side-effects/
[8] Casperson SL, Sheffield-Moore M, Hewlings SJ, Paddon-Jones D. Leucine supplementation chronically improves muscle protein synthesis in older adults consuming the RDA for protein. – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22357161
[9] Rachael Link.Leucine: The muscle-building amino acid your body needs – https://draxe.com/leucine/
[10] Dontao J Jr, Pedrosa RG, Cruzat VF, Pires IS, Tirapegui J.Effects of leucine supplementation on the body composition and protein status of rats submitted to food restriction. – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16600817/
[11] Joao A. B. Pedroso, Thais T: Zampieri, Jose Donato Jr. Reviewing the effects of l-leucin supplementation in the regulation of food intake, energy balance and glucose homeostasis – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4446786/
[12] Elango R, Chapman K, Rafi M, Ball RO, Pencharz PB. Determination of the tolerable upper intake level of leucine in acute dietary studies in young men. – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22952178
[13] University Rochester medical center.Leucine – https://www.urmc.rochester.edu/encyclopedia/content.aspx?contenttypeid=19&contentid=Leucine
[14] Joao A. B. Pedroso, Thais T: Zampieri, Jose Donato Jr.Reviewing the effects of l-leucin supplementation in the regulation of food intake, energy balance and glucose homeostasis – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4446786/
[15] Layman DK.Role of leucine in protein metabolism during exercise and recovery. – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12501002
[16] Thomson JS, Ali A, Rowlands DS .Leucine-protein supplemented recovery feeding enhances subsequent cycling performance in well-trained men. – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21609286
[17] Kalogeropoulou D, Lafave L, Schweim K, Gannon MC, Nuttall FQ — Leucine, when ingested with glucose, synergistically stimulates insulin secretion and lowers blood glucose. – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19013300
[18] Liu H, Liu R, Li X, Wang X, May Y, Guo H, Hao L, Yao P, Liu L, Wang D, Yang X. Leucine facilitates the insulin-stimulated glucose uptake and insulin signaling in skeletal muscle cells: involving mTORC1 and mTORC2. – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24806638
[19] Joe Cohen. Top 7 health benefits of leucine + side effects – https://selfhacked.com/blog/leucine-health-benefits-side-effects/
[20] Buse MG, Reid SS .Leucine. A possible regulator of protein turnover in muscle. – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1237498
[21] Churchward-Venne TA, Breen L, Di Donato DM, Hector AJ, Mitchell CJ, Moore DR? Stellingwerff T, Breuille D, Offord EA, Baker SK, Phillips SM. Leucine supplementation of a low-protein mixed macronutrient beverage enhances myofibrillar protein synthesis in young men: a double-blind, randomized trial.– https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24284442
[22] Anthony JC, Yoshizawa F, Anthony TG, Vary TC, Jefferson LS, Kimball SROV. Leucine stimulates translation initiation in skeletal muscle of postabsorptive rats viac a rapamycin-sensitive pathway. – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11015466
[23] Crozier SJ, Kimball SR, Emmert SW, Anthony JC, Jefferson LS. Oral leucine administration stimulates protein synthesis in rat skeletal muscle. – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15735066
[24] Bolster DR, Crozier SJ, Kimball SR, Jefferson LS. AMP-activated protein kinase supresses protein synthesis in rat skeletal muscle through down-regulated mammalian target of rapamycin (mTOR) signaling.– https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11997383
[25] Koopman R, Wagenmakers AJ, Manders RJ, Zorenc AH, Senden JM, Gorselink M, Keizer HA, van Loon LJ. Combined ingestion of protein and free leucine with carbohydrate increases postexercise muscle protein synthesis in vivo in male subjects. – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1556225
L-лейцин, L-Leucine Powder Now Foods
Высокоэффективный источник ключевой аминокислоты для роста, восстановления и защиты мышц
Лейцин – это аминокислота, относящаяся к группе незаменимых.Это означает, что организм не может самостоятельно синтезировать её, а значит должен получать с пищей или специальными диетическими дополнениями. Лейцин также является одной из аминокислот комплекса ВСАА, обладает высокой скоростью и степенью усвоения, мощными анаболическими свойствами.
Его повышенная концентрация в мышечной ткани служит своеобразным биохимическим сигналом для организма, запускающим процесс активного синтеза белка, что безусловно крайне положительно влияет на восстановление и рост мускулатуры.
Если вы ищете полноценный, качественный и поистине эффективный источник одной из самых важных с точки зрения телостроительства аминокислот, то обратите внимание на продукт L-Leucine Powder, представленный передовым брендом здорового и спортивного питания, компанией Now Foods.
В состав данного диетического дополнения вошла чистейшая свободная L-форма лейцина, который не только поможет вам в кратчайшие сроки увеличить мышцы, но и защитит их от разрушений.
Итак, среди положительных эффектов от приёма представленного продукта стоит выделить следующие:• запускает процесс активного синтеза белка в мышцах;
• ускоряет процессы восстановления мышечных структур, повреждённых во время тяжёлых физических нагрузок;
• подавляет мышечный катаболизм, минимизирует распад клеток мышечной ткани;
• способствует росту сухой мышечной массы;
• помогает увеличить атлетические показатели, такие как сила, тренировочная работоспособность, выносливость, мощность;
• сохраняет плотность, рельеф и объём мускулатуры;
• помогает быстрее избавиться от лишнего подкожного жира;
• поддерживает здоровый метаболизм глюкозы и функцию инсулина;
• повышает общий энергетический потенциал.
Важно отметить, что приём лейцина целесообразен не только в периоды наращивания мышечной массы.
Такие факторы, как изнурительные жиросжигающие тренировки и строгая диета с недостатком калорий нередко вызывают разрушение мышечной ткани. Чтобы обезопасить мускулатуру от катаболизма при работе «на рельеф», вы также можете смело включать этот продукт в свой ежедневный рацион.
Данное диетическое дополнение отлично подходит для отдельного приёма, однако, его также можно использовать совместно с другими аминокислотами, витаминами, минералами, бустерами тестостерона, донаторами оксида азота, креатином, протеином, гейнером, предтренами и жиросжигателями.
Постройте сильное, атлетичное, сексуальное тело с мощной и рельефной мускулатурой, защитите мышцы от распада и повысьте результативность своих тренировок с железом при помощи Now Foods L-Leucine Powder!
Лейцин — для отменных результатов бодибилдеров
Лейцин — для отменных результатов бодибилдеров
Что такое лейцин?
Лейцин – это незаменимая аминокислота, одна из составляющих легендарной BCAA. В организме человека питательное вещество не вырабатывается. Поэтому нужен прием добавок, белковой пищи. Содержится в лососе, злаках, яйцах, орехах, рисе. Структура аминокислоты лейцин имеет разветвлённые боковые цепочки. Массовая часть в организме человека 8% от всех питательных веществ.
Влияние на организм человека. Лейцин в спортивном питании.
Аминокислота лейцин положительно влияет на состояние организма спортсмена. Функции питательного вещества следующие:
Восстанавливает мускулы после длительных тренировок;
Помогает бороться с усталостью;
Укрепляет иммунитет;
Защищает от распада мышечную ткань;
Повышает силу за счет ускоренного синтеза белков;
Регулирует уровень сахара в крови;
Служит источником энергии;
Увеличивает вырабатывание инсулина;
Способствует заживлению ран;
Влияет на водный, азотистый баланс;
Укрепляет суставы.
Благодаря таким свойствам лейцин часто принимают после трудных операций. Интенсивные физические нагрузки не меньший стресс для тела бодибилдера.
Лейцин в комбинации с другими аминокислотами пьют для лечения нервной системы, мышечной дистрофии, печени.
Аминокислота подойдет для бодибилдинга, армреслинга, пауэрлифтинга. Идеальный источник энергии при плавании, легкой атлетике, велоспорте.
Как принимать лейцин?
Оптимальная дозировка лейцина 3-5 граммов. Принимать дважды в день (до начала тренировки, после окончания нагрузок). Если употреблять во время занятий спортом увеличивается выносливость мускулов. Можно использовать при похудении – между приемами пищи в дозировке 5-10 грамм.
Купить лейцин в качестве отдельной добавки непросто. В комплексе BCAA пьют трижды на день. Выпускается добавка в удобной форме таблеток, капсул.
При передозировке возможно возникновение зуда, высыпаний на коже.
Купить лейцин в онлайн магазине «Протеин-Спорт»
Интернет магазин спортивного питания «Протеин-Спорт» представляет качественную добавку лейцин. Вы можете купить лейцин по доступной цене. Мы работаем с известными проверенными брендами. Организуем доставку курьерской службою в любой город Украины, а именно во Львов, Киев, Житомир, Винницу, Днепр, Харьков, Луцк, Ивано-Франковск.
инструкция по применению, аналоги, состав, показания
Описание
Таблетки белого или слегка желтоватого цвета, плоскоцилиндрические с риской и фаской, допускается наличие мраморности.
Состав
Каждая таблетка содержит:
действующее вещество: L-лейцина – 100,0 мг;
вспомогательные вещества: кальция стеарат, кремния диоксид коллоидный безводный, метилцеллюлоза, лактозы моногидрат.
Фармакотерапевтическая группа
Прочие средства, которые воздействуют на систему пищеварения и процессы метаболизма. Аминокислоты и их производные.
Код АТС: А16АА.
Фармакологическое действие
Лейцин оказывает анаболическое действие, активирует процессы биосинтеза аминокислот, их предшественников и метаболитов, является исходным веществом для синтеза белка и эндогенных биорегуляторов.
Показания к применению
Применяется в качестве корректора аминокислотного дисбаланса у пациентов с онкологическими заболеваниями при проведении специфического лечения, в предоперационной медикаментозной подготовке, при проведении полихимиотерапии.
Способ применения и дозы
Назначается внутрь по 100 мг в сутки. Продолжительность курса не менее 1 недели и не более 8 недель. Повторные курсы при необходимости могут проводиться через 2-3 недели. Предоперационная подготовка – 200 мг 3 раза в сутки в течение 1 недели до операции, в послеоперационном периоде – по 100-200 мг 3 раза в сутки до 2-4 недель.
При радио- и химиотерапии – курсами по 2-4 недели в дозах 100-200 мг на прием 2-3 раза в сутки.
Побочные действия
Реакция гиперчувствительности: сыпь, кожный зуд.
В случае возникновения вышеперечисленных побочных реакций или побочных реакций, не указанных данной инструкции по медицинскому применению лекарственного средства, необходимо обратиться к врачу.
Противопоказания
Повышенная чувствительность к лейцину и другим компонентам лекарственного средства; детский возраст до 18 лет, беременность, период кормления грудью.
Передозировка
Информация о случаях передозировки отсутствует.
Меры предосторожности
Лекарственное средство содержит лактозу. У пациентов с редкой наследственной непереносимостью галактозы, дефицитом лактазы Лаппа или глюкозо-галактозной мальабсорбцией применение лекарственного средства не рекомендуется.
Применение у лиц с заболеваниями печени и почек. В настоящее время данные, подтверждающие необходимость коррекции дозы лекарственного средства у пациентов с заболеваниями печени и почек, отсутствуют.
Применение во время беременности и в период лактации
Эффективность и безопасность применения лекарственного средства при беременности и лактации не установлены.
Влияние на способность к управлению автотранспортом и потенциально опасными механизмами
Не влияет на способность к управлению автотранспортом и потенциально опасными механизмами.
Взаимодействие с другими лекарственными средствами
Не выявлено.
Условия хранения
В защищенном от влаги и света месте при температуре не выше 25 °C.
Срок годности
2 года. Лекарственное средство не должно применяться по истечении срока годности.
Упаковка
По 10 таблеток в контурной ячейковой упаковке.
По одной, две или три контурные ячейковые упаковки вместе с инструкцией по применению в пачке из картона.
Условия отпуска
Без рецепта.Производитель:
РУП «Белмедпрепараты»,
Республика Беларусь, 220007, г. Минск,
ул. Фабрициуса, 30, т./ф.: (+37517)2203716,
e-mail: [email protected]
обзоров продуктов, предупреждений, отзывов и клинических обновлений от ConsumerLab.com
Найдите лучшие добавки для мышц и тренировок с креатином и аминокислотами с разветвленной цепью (BCAA), тесты на загрязнение дициандиамидом, доказательства увеличения мышечной силы и выносливости, улучшения вашей тренировки, дозировки, безопасности, побочных эффектов и многого другого. Узнайте, какие из них прошли наши тесты и почему.
Обзор добавок для мышц и тренировок (креатин и BCAA)Поисковый запрос может появляться только в полном отчете, доступном участникам. Войдите или Присоединяйся сейчас для полного доступа.
Поисковый запрос может появляться только в полном отчете, доступном участникам.Войдите или Присоединяйся сейчас для полного доступа.
Поисковый запрос может появляться только в полном отчете, доступном участникам. Войдите или Присоединяйся сейчас для полного доступа.
Поисковый запрос может появляться только в полном отчете, доступном участникам.Войдите или Присоединяйся сейчас для полного доступа.
24.01.2016
Лейцин защищает мышцы у людей среднего возраста
Недавнее исследование показало, что активные люди среднего возраста, ограниченные постельным режимом в течение нескольких дней, теряли значительно меньше мышечной массы и функций, если им давали добавку лейцина вместе с едой.Также уменьшилось количество жира. Подробную информацию, в том числе наши тесты лейцинсодержащих добавок, можно найти в обзоре Muscle Enhancers >>15.09.2020
Предотвращение потери мышц с помощью лейцина?
Предотвращают ли добавки с лейцином (аминокислота с разветвленной цепью или BCAA) потерю мышечной массы, когда мышцы иммобилизованы (например, в ортезе для ног)? Посмотрите, что показало недавнее исследование, в разделе «Что он делает» нашего Обзора добавок для мышц и тренировок.Обзор влияния добавки l-лейцина на регулирование приема пищи, энергетического баланса и гомеостаза глюкозы
Питательные вещества. 2015 Май; 7 (5): 3914–3937.
* Автор, которому следует адресовать корреспонденцию; Электронная почта: [email protected]; Тел .: + 55-11-3091-0929; Факс: + 55-11-3091-7285.Поступило 27 марта 2015 г .; Принято к печати 12 мая 2015 г.
Авторские права © 2015 г., авторы; лицензиат MDPI, Базель, Швейцария.Эта статья цитировалась в других статьях в PMC.Abstract
Лейцин является хорошо известным активатором мишени рапамицина (mTOR) млекопитающих. Поскольку передача сигналов mTOR регулирует несколько аспектов метаболизма, потенциал лейцина в качестве пищевой добавки для лечения ожирения и сахарного диабета был исследован. Целью настоящего обзора было обобщить и обсудить имеющиеся данные о механизмах и влиянии добавок лейцина на регуляцию приема пищи, энергетического баланса и гомеостаза глюкозы.Основываясь на имеющихся данных, мы заключаем, что, хотя центральная инъекция лейцина снижает потребление пищи, этот эффект плохо воспроизводится, когда лейцин предоставляется в качестве пищевой добавки. Следовательно, нет убедительных доказательств того, что пероральный прием лейцина значительно влияет на потребление пищи, хотя несколько исследований показали, что добавление лейцина может помочь уменьшить ожирение в определенных условиях. Однако необходимы дополнительные исследования, чтобы оценить влияние добавок лейцина у субъектов, уже страдающих ожирением.Наконец, хотя несколько исследований показали, что добавление лейцина улучшает гомеостаз глюкозы, механизмы, лежащие в основе этих потенциальных полезных эффектов, остаются неизвестными и могут частично зависеть от потери веса.
Ключевые слова: аминокислоты с разветвленной цепью, ожирение, сахарный диабет, синтез белка, центральная нервная система, mTOR
1. Введение
Некоторые питательные вещества обладают питательными свойствами, которые превышают их роль в качестве источников энергии или предшественников молекул.Так обстоит дело с аминокислотой с разветвленной цепью (BCAA) l-лейцином (в этой рукописи мы будем использовать термин лейцин). Лейцин — незаменимая аминокислота для синтеза белка. Кроме того, как и другие аминокислоты, углеродный скелет лейцина можно использовать для генерации АТФ. Однако лейцин также может регулировать некоторые клеточные процессы, такие как синтез белка, регенерация тканей и метаболизм. Таким образом, добавление лейцина изучается при различных состояниях, таких как старение, мышечные поражения, белковая / энергетическая депривация, ожирение и сахарный диабет.Поскольку доступность лейцина влияет на сигнальные пути, участвующие в регуляции метаболизма, и поскольку частота метаболических заболеваний достигла угрожающих уровней во всем мире, исследование пищевых добавок, потенциально полезных для лечения и профилактики ожирения и сахарного диабета, приобрело первостепенное значение. Таким образом, цель настоящего обзора состояла в том, чтобы обобщить и обсудить имеющиеся данные о механизмах и эффектах добавок лейцина в регуляции потребления пищи, энергетического баланса и гомеостаза глюкозы.
2. Внутриклеточные механизмы, активируемые лейцином
На протяжении десятилетий было известно, что аминокислоты являются важными регуляторами синтеза белка [1]. Хотя синтез белка можно стимулировать несколькими изолированными аминокислотами [2], лейцин оказывает особенно сильное действие [3,4,5,6]. Инициирование трансляции мРНК является основным механизмом, с помощью которого лейцин стимулирует синтез белка. Классические исследования показали, что регуляция трансляции мРНК лейцином зависит от мишени рапамицина (mTOR) у млекопитающих, поскольку рапамицин, специфический ингибитор mTOR, способен ослаблять эффекты лейцина [4,7,8,9].mTOR — это серин / треониновая киназа, которая участвует в регуляции множества клеточных процессов, включая синтез белка и рост, пролиферацию и выживание клеток. mTOR контролирует синтез белка через комплекс mTOR 1 (mTORC1), который включает сам mTOR и другие белки, а именно: регуляторно-связанный белок mTOR (Raptor), летальный для млекопитающих с белком 8 SEC13 (MLST8), богатый пролином субстрат Akt / PKB 40 кДа (PRAS40) и белок, взаимодействующий с mTOR, содержащий домен DEP (DEPTOR) ().Этот белковый комплекс является важным сенсором питательных веществ, который регулируется аминокислотами (особенно лейцином), а также факторами роста и гормонами, которые выделяются в ответ на прием питательных веществ (, то есть , инсулин). mTORC1 имеет два основных механизма активации через комплекс туберозного склероза (TSC1 / 2) и комплекс Rag. Гормоны, такие как инсулин и фактор роста инсулина-1 (IGF-1), активируют комплекс mTORC1 в первую очередь через комплекс TSC [10]. Однако зависимая от аминокислот активация mTORC1 происходит через комплекс Rag [11] ().Присутствие аминокислот активирует гетеродимеры Rag GTPase, которые взаимодействуют с Raptor. Это взаимодействие изменяет внутриклеточную локализацию mTOR в компартмент, который также содержит гомолог Ras, обогащенный белком мозга (Rheb), что приводит к активации комплекса mTORC1 [11]. Недавние исследования показали, что фермент, который катализирует связывание лейцина с его транспортной РНК (тРНК), отвечает за определение клеточных уровней лейцина и активацию комплекса Rag [12]. В этом отношении лейцил-тРНК синтетаза играет неканоническую роль, напрямую связываясь с Rag GTPase аминокислотно-зависимым образом, и действует как GTPase-активирующий белок для Rag GTPase, способствуя активации mTORC1 [12] ().Кроме того, клеточное поглощение L-глутамина и его последующий быстрый отток в присутствии незаменимых аминокислот (, т. Е. , лейцин) представляют собой этап, ограничивающий скорость активации mTOR [13]. Блокирование члена 5 семейства 1-носителя растворенного вещества (SLC1A5), который является высокоаффинным переносчиком L-глутамина, приводит к ингибированию mTORC1 (). Активность mTORC1 зависит от двунаправленного переносчика, который регулирует одновременный отток L-глутамина из клеток и транспорт лейцина (и других незаменимых аминокислот) в клетки.Этот двунаправленный транспорт аминокислот опосредуется гетеродимерным двунаправленным антипортерным семейством растворенных носителей 7, членом 5 (SLC7A5) / SLC3A2 [13]. В целом эта система регулирует внутриклеточную концентрацию незаменимых аминокислот, которая необходима для активации комплекса Rag-mTORC1 ().
Внутриклеточные механизмы, активируемые лейцином. Мишень рапамицинового комплекса 1 (mTORC1) у млекопитающих включает mTOR, Raptor, mLST8, PRAS40 и DEPTOR. mTORC1 активируется аминокислотами (особенно лейцином), а также гормонами, такими как лептин, инсулин и IGF-1.mTORC1 может активироваться разными путями. Гормональная активация в основном происходит через комплекс TSC. Однако зависимая от аминокислот активация mTORC1 происходит через комплекс Rag. Лейцил-тРНК синтетаза отвечает за определение клеточных уровней лейцина и активацию комплекса Rag. Поглощение клетками L-глутамина и его последующий быстрый отток в присутствии лейцина представляют собой лимитирующую стадию активации mTOR. Белок p70-S6 киназа 1 (S6K1) и эукариотический фактор инициации 4E (eIF4E), связывающий белок 1 (4E-BP1), являются ключевыми нижестоящими мишенями для mTORC1.S6K1 также фосфорилирует компоненты пути передачи сигналов инсулина, что может привести к инсулинорезистентности в ситуациях избытка питательных веществ, например, при ожирении. Для анорексигенного действия лептина требуются пути передачи сигналов как фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфат-3-киназы (PI3K), так и mTOR / S6K1. Поскольку mTOR является нижестоящей мишенью передачи сигналов PI3K, острые анорексигенные эффекты лептина могут зависеть от пути PI3K / mTOR / S6K1.
Белки p70-S6 киназа 1 (S6K1) и эукариотический фактор инициации 4E (eIF4E), связывающий белок 1 (4E-BP1), являются ключевыми нижестоящими мишенями для mTORC1, и поэтому на них влияет доступность лейцина ().Эти белки при фосфорилировании mTORC1 приводят к инициации трансляции мРНК и синтезу белка. Хотя рибосомный белок S6 является классической мишенью для фосфорилирования серина / треонина S6K1, S6K1 может также фосфорилировать компоненты сигнального пути инсулина [14] (). Этот эффект имеет отношение к индукции инсулинорезистентности в ситуациях избытка питательных веществ, например, при ожирении [14,15]. Гипоталамический S6K1 также регулирует энергетический баланс [16]. Эти темы будут рассмотрены позже в этом обзоре.Лейцин может также передавать сигналы другими путями в дополнение к пути mTOR. Например, несколько исследований показали, что лейцин может изменять активацию AMP-активируемой протеинкиназы (AMPK) [17,18,19,20,21,22,23]. Индуцированная лейцином модификация передачи сигналов AMPK, возможно, вызывает изменения клеточного метаболизма и может опосредовать некоторые эффекты лейцина. Более того, на общий контрольный путь недепрессируемой киназы 2 (GCN2) также влияет доступность лейцина [24]. Более конкретно, депривация лейцина увеличивает передачу сигналов GCN2, которая, в свою очередь, фосфорилирует эукариотический фактор инициации 2α (eIF2α).Этот эффект приводит к подавлению трансляции белков [25]. Активация этого пути путем изменения уровня лейцина может изменить чувствительность к инсулину [24]. Передача сигналов eIF2α в гипоталамусе также регулирует потребление пищи [26].
3. Лейцин-чувствительные ткани
Предыдущие исследования показали, что многие ткани реагируют на лечение лейцином в острой и хронической форме (). Например, пероральное введение лейцина увеличивает синтез белка в белой жировой ткани, скелетных мышцах, печени, сердце, почках и поджелудочной железе [5,7,9,27,28,29,30].Во всех этих тканях, кроме почек, лейцин увеличивает фосфорилирование S6K1 и 4E-BP1, что указывает на активацию сигнального пути mTOR [9,28]. Также было показано, что пероральный прием лейцина вызывает фосфорилирование S6K1 в гипоталамусе [31]. Метаболизм лейцина зависит от первой и обратимой стадии трансаминирования, которая катализируется ферментом трансаминазой аминокислот с разветвленной цепью (BCAT) (). BCAT имеет две изоформы, которые кодируются разными генами. Цитозольная форма BCAT (BCATc; кодируется геном Bcat1 ) высоко экспрессируется в мозге / периферических нервах и почти отсутствует в других тканях.Митохондриальная форма BCAT (BCATm; кодируется геном Bcat2 ) экспрессируется во многих тканях [27,32,33,34]. Важно отметить, что ни одна из изоформ не экспрессируется в печени или кишечнике, что позволяет BCAA обходить систему воротной вены, не подвергаясь метаболизму после их всасывания в кишечнике (2). Эта характеристика уникальна среди аминокислот. Следовательно, системные уровни BCAA значительно повышаются после еды, позволяя всем тканям в организме ощущать потребление BCAA, тогда как другие аминокислоты сильно метаболизируются в кишечнике или печени, прежде чем попасть в системный кровоток ().Второй и необратимый этап метаболизма лейцина катализируется комплексом дегидрогеназы α-кетокислоты с разветвленной цепью (BCKDK), который экспрессируется во многих тканях. Предыдущие исследования показали, что окисление BCAA саморегулируется. Следовательно, повышенные уровни BCAA вызывают более высокую активность BCAT и BCKDK комплексов [35,36]. Этот механизм предотвращает чрезмерный уровень BCAA, который в противном случае мог бы быть токсичным [37]. Следовательно, изменения в экспрессии комплексов BCAT и BCKDK в ответ на добавление лейцина могут представлять собой альтернативный способ идентификации лейцин-чувствительных тканей.Zampieri et al. [31,38] обнаружили, что хроническое добавление лейцина в питьевую воду увеличивает экспрессию BCATc, BCATm и BCKDK в гипоталамусе мышей и крыс, потребляющих либо обычную диету для грызунов, либо диету с высоким содержанием жиров (HFD). Эти результаты предоставили дополнительные доказательства того, что центральная нервная система (ЦНС), включая гипоталамус, также чувствительна к изменениям в потреблении лейцина.
Ткани, чувствительные к лейцину. После приема пищи, богатой белками, уровни циркулирующих BCAA значительно увеличиваются, тогда как другие аминокислоты сильно метаболизируются в кишечнике или печени, прежде чем попадут в системный кровоток.Трансаминаза аминокислот с разветвленной цепью (BCAT) катализирует первую и обратимую стадию трансаминирования деградации лейцина. Этот фермент не экспрессируется в печени, что позволяет BCAA обходить систему воротной вены после их всасывания в кишечнике. В головном мозге лейцин метаболизируется цитозольной формой BCAT (BCATc), тогда как в других тканях (например, белой жировой ткани, скелетных мышцах и поджелудочной железе) преобладает митохондриальная форма BCAT (BCATm).
4. Центральные эффекты лейцина
ЦНС является важным местом для регулирования потребления пищи, энергетического баланса и гомеостаза глюкозы [39].Поскольку лейцин влияет на критические клеточные процессы через активацию mTOR, важно определить, экспрессируется ли этот фермент в головном мозге и оказывает ли соответствующее влияние на нервную систему. В связи с этим Cota et al. [40] обнаружили, что, хотя mTOR повсеместно распределен в ЦНС, фосфорилированная форма mTOR по Ser 2448 (pmTOR) экспрессируется более ограниченно. pmTOR сильно локализован в ядрах гипоталамуса, которые участвуют в регуляции энергетического баланса, включая паравентрикулярное ядро гипоталамуса (PVH) и дугообразное ядро гипоталамуса (ARH).Аналогичный характер распределения наблюдали для активированной формы S6K1 (фосфорилированной по Thr 389 , pS6K1). В ARH существуют нейрохимически и функционально определенные популяции нейронов. Клетки, расположенные ближе к третьему желудочку, коэкспрессируют нейропептид Y (NPY), агути-родственный пептид (AgRP) и γ-аминомасляную кислоту (ГАМК). Эти клетки стимулируют прием пищи и поэтому подавляются при приеме питательных веществ. Другая популяция клеток, расположенных более латерально в ARH, коэкспрессирует проопиомеланокортин (POMC) и транскрипт, регулируемый кокаином и амфетамином (CART).Эти клетки способствуют сокращению потребления пищи и активируются при приеме питательных веществ [39]. Примерно 90% клеток NPY / AgRP / GABA экспрессируют pmTOR и pS6K1, тогда как эти фосфорилированные белки обнаруживаются в 45% клеток POMC / CART в ARH [40]. Голодание снижает экспрессию гипоталамуса pS6K1 и pmTOR [40]. Интересно, что интрацеребровентрикулярное (icv) введение лейцина резко снижает потребление пищи и массу тела крыс, и эти эффекты блокируются рапамицином [40]. Другое исследование показало, что изменения в гипоталамической активности S6K1 изменяют энергетический гомеостаз крыс [16].Вызванная вирусом гипер-активация S6K1 в медиобазальном гипоталамусе (MBH), который включает ARH и другие ядра, снижает экспрессию NPY / AgRP, потребление пищи, прибавку в весе и расход энергии у крыс [16]. Более того, конститутивная активация S6K1 в MBH увеличивает острые анорексигенные эффекты лептина и защищает животных от вызванного диетой ожирения и инсулинорезистентности [16]. Кроме того, в / в инфузия анорексигенного гормона лептина увеличивает экспрессию гипоталамуса pS6K1 и снижает потребление пищи и массу тела рапамицин-зависимым образом [16,40].В целом, эти результаты предполагают, что передача сигналов mTOR / S6K1 в гипоталамусе регулирует потребление пищи и энергетический баланс и опосредует острые анорексигенные эффекты лептина. Поскольку предыдущие исследования показали, что острые анорексигенные эффекты лептина также опосредуются передачей сигналов PI3K [41,42] и что mTOR является нижестоящей мишенью передачи сигналов PI3K [10], острые анорексигенные эффекты лептина могут зависеть от PI3K / mTOR. / Путь S6K1 ().
Несколько исследований изучали, какие нейронные цепи необходимы для центральных эффектов лейцина ().Инфузия лейцина MBH индуцирует экспрессию c-Fos, маркера нейрональной активации, в PVH и ARH, а также в ядре солитарного тракта (NTS), которое является структурой, расположенной в хвостовом стволе мозга [43] () . Нейроны NTS получают сенсорную информацию из желудочно-кишечного тракта и интегрируют ее с другими сигналами для регулирования приема пищи. Снижение потребления пищи, вызванное инфузией лейцина MBH, блокируется рецептором меланокортина или антагонистом рецептора окситоцина, что позволяет предположить, что нейронная цепь между системой меланокортина (клетки POMC) и PVH-реактивными нейронами с окситоцином, вероятно, необходима для центральных эффектов лейцин [43].Прямое введение лейцина в NTS также снижает потребление пищи и массу тела, указывая на то, что как экстрагипоталамические (NTS), так и гипоталамические (ARH и PVH) участки участвуют в центральном влиянии лейцина на питание [44] (). Однако другие исследования показали, что пероральное введение лейцина не вызывает экспрессию c-Fos в PVH, ARH или NTS [31,45]. В одном из таких исследований пероральное введение лейцина индуцировало экспрессию c-Fos в области постремы (AP), которая является важной структурой мозга, ответственной за обнаружение токсинов и контроль тошноты и рвоты [31] ().Активация клеток в AP лейцином может объяснить, почему некоторые исследования наблюдали отвращение к вкусу у животных, потребляющих диету, богатую лейцином [17,46]. Кроме того, нейроны, экспрессирующие орексин, в латеральной области гипоталамуса (LHA) также участвуют в регуляции энергетического баланса и реагируют на аминокислоты. Однако, хотя заменимые аминокислоты активируют нейроны, экспрессирующие орексин, лейцин не оказывает никакого эффекта [45] ().
Нейронные цепи, необходимые для центрального воздействия лейцина на питание.Центральное введение лейцина (интрацеребровентрикулярное или паренхиматозное) резко снижает потребление пищи и массу тела. Этот ответ обусловлен активацией ядер гипоталамуса, участвующих в регулировании энергетического баланса, включая паравентрикулярное ядро гипоталамуса (PVH) и дугообразное ядро гипоталамуса (ARH), а также внегипоталамические участки, такие как ядро гипоталамуса. солитарный тракт (НТС). Напротив, пероральное введение лейцина не вызывает нейрональную активацию в PVH, ARH или NTS, но вызывает экспрессию c-Fos в области postrema (AP).Следовательно, нет убедительных доказательств того, что пероральный прием лейцина влияет на прием пищи. CVO, обходной желудочковый орган; ME, среднее возвышение.
5. Регулирует ли лейцин прием пищи?
Как упоминалось ранее, несколько исследований показали, что центральная инфузия лейцина снижает потребление пищи грызунами [17,40,43,44,46,47]. Однако способность лейцина регулировать прием пищи спорна. Для изучения влияния лейцина на потребление пищи использовались многие подходы к добавлению, включая добавление лейцина в питьевую воду, в диету и через желудочный зонд, а также путем подкожных (п / к), внутрибрюшинных (в / б) и центральных инъекций.Чтобы прояснить, может ли добавка лейцина влиять на пищевое поведение, мы обобщили результаты исследований, в которых регистрировалось потребление пищи грызунами или людьми, принимавшими лейцин (, и). Эти исследования были организованы в соответствии с путями добавления лейцина (центральным введением, с диетой или с питьевой водой / другими путями). Интересно, что во всех исследованиях, оценивающих эффекты центральной инфузии лейцина, наблюдалось снижение потребления пищи [17,40,43,44,46,47].Эти результаты показали, что лейцин может ингибировать прием пищи, напрямую воздействуя на ЦНС (). Этот результат неудивителен, потому что хорошо известно, что мозг способен ощущать изменение уровня питательных веществ, чтобы регулировать энергетический баланс [43]. Однако из 30 исследований, изучающих влияние добавок лейцина в рацион, в двух исследованиях было обнаружено повышенное потребление пищи у животных, получавших лейцин [48,49], и только в четырех исследованиях сообщалось о снижении потребления пищи в группах, принимавших лейцин [17,46]. , 50,51] ().По результатам этих исследований, два человека наблюдали усиление вкусового отвращения к диете, богатой лейцином, что может объяснить снижение потребления пищи [17,46]. Чтобы избежать возможного отвращения к диете, в нескольких исследованиях добавляли лейцин в питьевую воду (). Из 13 исследований два показали, что добавление лейцина снижает потребление пищи в определенных условиях [52,53]. Например, добавление лейцина в питьевую воду уменьшало потребление пищи в полигенной модели, предрасположенной к диабету 2 типа (мыши RCS10), но не влияло на потребление пищи в моногенной модели, предрасположенной к ожирению и тяжелой инсулинорезистентности (мыши желтого агути) [ 52].В другом исследовании добавление лейцина в питьевую воду уменьшало потребление пищи у мужчин, но не у женщин, потребляющих обычную диету для грызунов. У мышей, потребляющих HFD, эффекта не наблюдалось [53]. Кроме того, в одном исследовании сообщалось об увеличении потребления пищи животными с добавлением лейцина в питьевую воду [54]. Никаких изменений в потреблении пищи не наблюдалось у мышей, получавших лейцин через желудочный зонд, внутрибрюшинно или подкожно (). Таким образом, центральный анорексигенный эффект лейцина плохо отражается, когда добавление лейцина осуществляется перорально ().
Таблица 1
Резюме исследований, в которых изучали влияние центрального лечения лейцином на питание.
Ссылка | Маршрут | Продолжительность | Комментарии | Влияние на кормление | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
[40] | icv | Острый | — | Уменьшенный | ]icv | Острый | — | Сниженный | |||
[43] | MBH | Острый / 7 дней | Потребление пищи уменьшилось в первые 2 дня | 3 Снижено 900 44] | NTS | Острый | — | Сниженный | |||
[46] | icv | Острый | — | Сниженный | — | Уменьшено |
Таблица 2
Резюме исследований at исследовал влияние добавок лейцина в диету на кормление.
Ссылка | Маршрут | Продолжительность | Комментарии | Влияние на кормление | |
---|---|---|---|---|---|
[55] | Диета | 14 дней | Нормальные и несущие опухоли беременные крысы | Без изменений | |
[56] | Диета | Острая | Взрослые и старые крысы, лишенные пищи на ночь | Без изменений | |
[57] | Диета | 20 дней | Нормальные и беременные крысы с опухолями | Без изменений | |
[58] | Диета | 12 дней | Молодые и беременные крысы с опухолями | Без изменений | |
[59] | Диета | 10 дней | Взрослые и старые крысы | Без изменений | |
[60] | Диета | 14 дней | Лейцин увеличенный размер ночного приема пищи | 90 103 Без изменений||
[61] | Диета | 9 недель | Добавки лейцина + фенилаланина | Без изменений | |
[62] | Диета | 7 дней | 3 — | ||
[17] | Диета | 3 недели | Отрицательное отношение к диете с высоким содержанием лейцина в 1 °, но не во 2 ° и 21 ° дни. | Снижено | |
[63] | Диета | 12 недель | Здоровые пожилые мужчины. Потребление энергии и состав макроэлементов рассчитывались на основании данных о рационе питания. | Без изменений | |
[64] | Диета | 8 недель | Регулярная диета и диета с высоким содержанием жиров | Без изменений | |
[65] | Диета | 21 день | Лактатные крысы Без изменений | ||
[66] | Диета | 5 недель | — | Без изменений | |
[67] | Диета | 24 недели | Пожилые мужчины с диабетом 2 типа; Записи о 3-дневном рационе питания для оценки потребления энергии и макроэлементов. | Без изменений | |
[68] | Диета | 6 недель | Крысы, ранее страдающие ожирением | Без изменений | |
[21] | Диета | 6 недель | Диета с высоким содержанием жира | —Без изменений | |
[50] | Диета | 7 дней | Мыши, получавшие HFD; лейцин оказывал те же эффекты, что и добавки аланина. | Уменьшено | |
[51] | Диета | 20 недель | Мыши, потребляющие HFD | Уменьшено | |
[69] | Диета | дней восстановления | односторонняя гипсовая повязка задних конечностей | Без изменений | |
[70] | Диета | 9 месяцев | Старые крысы | Без изменений | |
[48] | Диета | 6 месяцев | только в первые 2 недели приема добавокУвеличено / Без изменений | ||
[71] | Диета | 8 недель | Крысы, потребляющие HFD | Без изменений | |
[46] | Диета | 4 дня | Выраженное отвращение к вкусу | Снижение | |
[49] | Диета | 9010 3 24 неделиЛейцин увеличил потребление пищи только в некоторых точках эксперимента | Увеличил / Без изменений | ||
[72] | Диета | 2 недели | Восстановление питания | Без изменений | |
[73] | Диета | 40 дней | Взрослые крысы, выздоравливающие после одностороннего повязки задних конечностей | Без изменений | |
[74] | Диета | 6 недель | Диета с ограничением калорий на 30% Нет | изменения | |
[75] | Диета | 27 недель | — | Без изменений | |
[47] | Диета | 12 дней | — | Без изменений | Диета | 8 недель | Не страдающие ожирением, инсулинорезистентные крысы | Без изменений |
Таблица 3
Резюме исследования, в которых изучали влияние добавок лейцина в питьевую воду или при других способах кормления.
Ссылка | Маршрут | Продолжительность | Комментарии | Влияние на кормление | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
[27] | Вода | 12 дней | Добавки лейцина или норлейцина | ||||||||
Вода | 14 недель | Увеличено в группе с чау-диетой. Без изменений в группе HFD. | Увеличено / Без изменений | ||||||||
[77] | Вода | 14 недель | Мыши, потребляющие HFD | Без изменений | |||||||
[52] | Вода | 8 недель | снизился у мышей RCS10, но не наблюдалось никаких изменений у мышей желтого агути.Уменьшено / Без изменений | ||||||||
[78] | Вода | 8 недель | Мыши, потребляющие HFD | Без изменений | |||||||
[79] | Вода | 10 недель | 10 недель | 10 недель Матери, вскармливаемые HFD | Без изменений | ||||||
[80] | Вода | 8 недель | Добавки при обычном рационе и рационе с высоким содержанием жира | Без изменений | |||||||
[81] | Вода | 17 недель | Мыши, потребляющие нормальную диету и диету с высоким содержанием жиров | Без изменений | |||||||
[53] | Вода | 9 недель | Потребление пищи уменьшилось у самцов, но не у самок.Отсутствие лейцинового эффекта у мышей, получавших HFD. | Уменьшено / Без изменений | |||||||
[46] | Вода | 18 дней | — | Без изменений | |||||||
[31] | Вода | 6 недель | Потребление мышей -жирные диеты и ob / ob мыши | Без изменений | |||||||
[38] | Вода | 6 недель | Крысы, потребляющие нормальную и высокожировую диету | Без изменений | |||||||
[82] | Вода | 21 неделя | Мыши с ожирением в прошлом | Без изменений | |||||||
[46] | Через желудочный зонд | 3 дня | — | Без изменений | |||||||
[31103 | дней | — | Без изменений | ||||||||
[83] | Gavage | 10 дней | Добавки во время восстановления скелетных мышц | Без изменений | |||||||
[46] | ip | 3 дня | — | Без изменений | |||||||
[46] | sc | 3 дня | — | Без изменений | -8. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 36. Харрис Р.А., Джоши М., Джеунг Н.Х. Механизмы, ответственные за регуляцию катаболизма аминокислот с разветвленной цепью. Biochem. Биофиз. Res. Commun. 2004. 313: 391–396. DOI: 10.1016 / j.bbrc.2003.11.007. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 37. Имамура В., Йошимура Р., Такай М., Ямамура Дж., Канамото Р., Като Х. Неблагоприятные эффекты чрезмерного потребления лейцина зависят от потребления белка с пищей: транскриптомный анализ для выявления полезных биомаркеров. J. Nutr. Sci. Витаминол. 2013; 59: 45–55. DOI: 10.3177 / jnsv.59.45. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 38. Зампиери Т.Т., Торрес-Леал Ф.Л., Кампана А.Б., Лима Ф.Б., Донато Дж., Мл. Добавка l-лейцина ухудшает ожирение у уже страдающих ожирением крыс, способствуя гипоталамическому паттерну экспрессии генов, который способствует накоплению жира.Питательные вещества. 2014; 6: 1364–1373. DOI: 10.3390 / nu6041364. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 40. Кота Д., Проул К., Смит К.А., Козма С.С., Томас Г., Вудс С.С., Сили Р.Дж. Передача сигналов Hypothalamic mtor регулирует потребление пищи. Наука. 2006; 312: 927–930. DOI: 10.1126 / science.1124147. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 41. Донато Дж. Младший, Фразао Р., Элиас К.Ф. Путь передачи сигналов pi3k опосредует биологические эффекты лептина. Arq. Бюстгальтеры. Эндокринол. Метабол. 2010; 54: 591–602. DOI: 10.1590 / S0004-27302010000700002. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 42. Нисвендер К.Д., Мортон Г.Дж., Стернс В.Х., Родс С.Дж., Майерс М.Г., мл., Шварц М.В. Внутриклеточная передача сигналов. Ключевой фермент лептин-индуцированной анорексии. Природа. 2001; 413: 794–795. DOI: 10,1038 / 35101657. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 43. Blouet C., Jo Y.H., Li X., Schwartz G.J. Медиобазальное восприятие лейцина в гипоталамусе регулирует потребление пищи за счет активации цепи гипоталамус-ствол мозга. J. Neurosci. 2009; 29: 8302–8311.DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.1668-09.2009. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 44. Блуэ К., Шварц Г.Дж. Чувствительность ствола мозга к питательным веществам в ядре единственного тракта препятствует питанию. Cell Metab. 2012; 16: 579–587. DOI: 10.1016 / j.cmet.2012.10.003. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 45. Карнани-Махеш М., Апергис-Скоут Дж., Адамантидис А., Дженсен Л.Т., де Лесеа Л., Фуггер Л., Бурдаков Д. Активация центральных нейронов орексина / гипокретина диетическими аминокислотами. Нейрон.2011; 72: 616–629. DOI: 10.1016 / j.neuron.2011.08.027. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 46. Koch C.E., Goddeke S., Kruger M., Tups A. Влияние центрального и периферического лейцина на энергетический обмен у джунгарского хомяка (phodopus sungorus) J. Comp. Physiol. B Biochem. Syst. Environ. Physiol. 2013; 183: 261–268. DOI: 10.1007 / s00360-012-0699-у. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 47. Лэгер Т., Рид С.Д., Хенаган Т.М., Фернандес Д.Х., Тагави М., Аддингтон А., Мунцберг Х., Мартин Р.Дж., Хатсон С.М., Моррисон К. Лейцин действует в головном мозге, подавляя потребление пищи, но не действует как физиологический сигнал о низком содержании белка в рационе. Являюсь. J. Physiol. Regul. Интегр. Комп. Physiol. 2014; 307: R310 – R320. DOI: 10.1152 / ajpregu.00116.2014. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 48. Зеанандин Г., Балаж М., Шнайдер С.М., Дюпон Дж., Эбютерн Х., Мот-Сатни И., Дардевет Д. Дифференциальный эффект длительного приема лейцина на скелетные мышцы и жировую ткань у старых крыс: путь передачи сигналов инсулина подход.Возраст. 2012; 34: 371–387. DOI: 10.1007 / s11357-011-9246-0. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 49. Ли Х., Ван Х., Лю Р., Ма Й., Го Х., Хао Л., Яо П., Лю Л., Сунь Х., Хе К. и др. Хронический прием лейцина увеличивает массу тела и чувствительность к инсулину у крыс на диете с высоким содержанием жиров, вероятно, за счет стимуляции передачи сигналов инсулина в тканях-мишенях для инсулина. Мол. Nutr. Food Res. 2013; 57: 1067–1079. DOI: 10.1002 / mnfr.201200311. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 50. Фройденберг А., Петцке К.J., Klaus S. Диетические добавки с l: -лейцином и l: -аланином имеют сходные острые эффекты в предотвращении ожирения, вызванного диетой с высоким содержанием жиров. Аминокислоты. 2012; 44: 519–528. DOI: 10.1007 / s00726-012-1363-2. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 51. Фройденберг А., Петцке К.Дж., Клаус С. Сравнение высокопротеиновых диет и добавок лейцина в профилактике метаболического синдрома и связанных с ним расстройств у мышей. J. Nutr. Biochem. 2012; 23: 1524–1530. DOI: 10.1016 / j.jnutbio.2011.10.005. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 52.Гуо К., Ю. Ю. Х., Хоу Дж., Чжан Ю. Хронический прием лейцина улучшает гликемический контроль в этиологически различных моделях ожирения и сахарного диабета у мышей. Nutr. Метаб. (Лондон) 2010; 7: 57. DOI: 10.1186 / 1743-7075-7-57. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 53. Drgonova J., Jacobsson J.A., Han J.C., Yanovski J.A., Fredriksson R., Marcus C., Schioth H.B., Uhl G.R. Участие переносчика нейтральных аминокислот slc6a15 и лейцина в фенотипах, связанных с ожирением. PLoS ONE. 2013; 8: e68245.DOI: 10.1371 / journal.pone.0068245. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 54. Zhang Y., Guo K., LeBlanc R.E., Loh D., Schwartz G.J., Yu Y.H. Увеличение потребления лейцина с пищей снижает ожирение, вызванное диетой, и улучшает метаболизм глюкозы и холестерина у мышей с помощью различных механизмов. Диабет. 2007. 56: 1647–1654. DOI: 10.2337 / db07-0123. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 55. Вентруччи Г., Мелло М.А., Гомеш-Маркондес М.С. Влияние диеты с добавлением лейцина на изменения состава тела у беременных крыс с опухолью Walker 256.Braz. J. Med. Биол. Res. 2001; 34: 333–338. DOI: 10.1590 / S0100-879X2001000300006. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 56. Dardevet D., Sornet C., Bayle G., Prugnaud J., Pouyet C., Grizard J. Постпрандиальная стимуляция синтеза мышечного белка у старых крыс может быть восстановлена приемом пищи с добавлением лейцина. J. Nutr. 2002; 132: 95–100. [PubMed] [Google Scholar] 57. Вентруччи Г., де Мелло М.А., Гомеш-Маркондес М.С. Влияние диеты с добавлением лейцина на всасывание в кишечнике у беременных крыс с опухолями.BMC Рак. 2002; 2: 7. DOI: 10.1186 / 1471-2407-2-7. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 58. Gomes-Marcondes M.C., Ventrucci G., Toledo M.T., Cury L., Cooper J.C. Диета с добавлением лейцина улучшила содержание белка в скелетных мышцах у молодых крыс с опухолями. Braz. J. Med. Биол. Res. 2003. 36: 1589–1594. DOI: 10.1590 / S0100-879X2003001100017. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 59. Rieu I., Sornet C., Bayle G., Prugnaud J., Pouyet C., Balage M., Papet I., Grizard J., Dardevet D.Десятидневное кормление с добавкой лейцина благотворно влияет на постпрандиальный синтез мышечного белка у старых крыс. J. Nutr. 2003. 133: 1198–1205. [PubMed] [Google Scholar] 60. Бассил М.С., Хвалла Н., Обейд О.А. Схема питания самцов крыс, получающих диету с добавками гистидина, лейцина или тирозина. Ожирение (Серебряная весна) 2007; 15: 616–623. DOI: 10.1038 / oby.2007.565. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 61. Донато Дж., Младший, Педроса Р.Г., де Араужо Дж. А., младший, Пирес И.С., Тирапеги Дж. Влияние добавок лейцина и фенилаланина во время периодических периодов ограничения пищи и возобновления кормления у взрослых крыс.Life Sci. 2007; 81: 31–39. DOI: 10.1016 / j.lfs.2007.04.015. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 62. Чжун Б., Сакаи С., Саеки Т., Канамото Р. Избыточное потребление лейцина индуцирует сериндегидратазу в печени крыс. Biosc. Biotechnol. Biochem. 2007. 71: 2614–2617. DOI: 10.1271 / bbb.70512. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 63. Верхувен С., Ваншунбек К., Вердейк Л.Являюсь. J. Clin. Nutr. 2009. 89: 1468–1475. DOI: 10.3945 / ajcn.2008.26668. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 64. Bong H.Y., Kim J.Y., Jeong H.I., Moon M.S., Kim J., Kwon O. Влияние гидролизатов кукурузного глютена, аминокислот с разветвленной цепью и лейцина на снижение массы тела у тучных крыс, вызванное диетой с высоким содержанием жиров. Nutr. Res. Практик. 2010. 4: 106–113. DOI: 10.4162 / nrp.2010.4.2.106. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 65. Лопес Н., Санчес Дж., Пико К., Палоу А., Серра Ф. Добавка L-лейцина в рацион кормящих крыс приводит к тенденции к увеличению соотношения постная масса / жир, связанной с более низкой экспрессией орексигенных нейропептидов в гипоталамусе.Пептиды. 2010. 31: 1361–1367. DOI: 10.1016 / j.peptides.2010.03.028. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 66. Balage M., Dupont J., Mothe-Satney I., Tesseraud S., Mosoni L., Dardevet D. Добавление лейцина крысам вызывало задержку сигнального пути ir / pi3k в мышцах, связанное с общим нарушением толерантности к глюкозе. J. Nutr. Biochem. 2011; 22: 219–226. DOI: 10.1016 / j.jnutbio.2010.02.001. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 67. Лендерс М., Вердейк Л.Б., ван дер Хувен Л., ван Краненбург Дж., Хартгенс Ф., Wodzig W.K., Saris W.H., van Loon L.J. Длительный прием лейцина не увеличивает мышечную массу и не влияет на гликемический контроль у пожилых мужчин с диабетом 2 типа. J. Nutr. 2011; 141: 1070–1076. DOI: 10.3945 / jn.111.138495. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 68. Торрес-Леал, Флорида, Фонсека-Аланиз М.Х., Теодоро Г.Ф., де Капитани, доктор медицины, Вианна Д., Панталеао Л.К., Матос-Нето Е.М., Роджеро М.М., Донато Дж., Младший, Тирапеги Дж. Добавка лейцина улучшает концентрацию адипонектина и общего холестерина. несмотря на отсутствие изменений в ожирении или гомеостазе глюкозы у крыс, ранее получавших диету с высоким содержанием жиров.Nutr. Метаб. (Лонд.) 2011; 8: 62. DOI: 10.1186 / 1743-7075-8-62. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 69. Magne H., Savary-Auzeloux I., Migne C., Peyron MA, Combaret L., Remond D., Dardevet D. В отличие от сывороточных и высокопротеиновых диет, диетические добавки без лейцина не могут обратить вспять отсутствие восстановления мышечной массы после длительная иммобилизация при старении. J. Physiol. 2012; 590: 2035–2049. DOI: 10.1113 / jphysiol.2011.226266. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 70.Вианна Д., Ресенде Г.Ф., Торрес-Леал Ф.Л., Панталеао Л.С., Донато Дж., Младший, Тирапеги Дж. Длительный прием лейцина снижает увеличение жировой массы без изменения статуса белка в организме стареющих крыс. Питание. 2012; 28: 182–189. DOI: 10.1016 / j.nut.2011.04.004. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 71. Эллер Л.К., Саха Д.К., Ширер Дж., Реймер Р.А. Диетический лейцин улучшает чувствительность к инсулину всего тела независимо от жировой прослойки у вызванных диетой тучных крыс линии Спрэг-Доули. J. Nutr. Biochem. 2013; 24: 1285–1294.DOI: 10.1016 / j.jnutbio.2012.10.004. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 72. Педроса Р.Г., Донато Дж. Младший, Пирес И.С., Тирапеги Дж. Добавка лейцина увеличивает концентрацию инсулиноподобного фактора роста 1 в сыворотке крови и соотношение белок / РНК в печени у крыс после периода восстановления питания. Прил. Physiol. Nutr. Метаб. 2013; 38: 694–697. DOI: 10.1139 / apnm-2012-0440. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 73. Savary-Auzeloux I., Magne H., Migne C., Oberli M., Breuille D., Faure M., Vidal K., Perrot M., Remond D., Combaret L. и др. Добавка к пище с лейцином и антиоксидантами способна ускорить восстановление мышечной массы после иммобилизации у взрослых крыс. PLoS ONE. 2013; 8: e81495. DOI: 10.1371 / journal.pone.0081495. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 74. Педросо Дж. А., Нисимура Л. С., Де Матос-Нето Е. М., Донато Дж., Мл., Тирапеги Дж. Лейцин улучшает состояние питания белков и регулирует метаболизм липидов в печени у крыс с ограничением калорийности. Cell Biochem. Функц. 2014; 32: 326–332.DOI: 10.1002 / cbf.3017. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 75. Лю К.А., Лашингер Л.М., Расмуссен А.Дж., Херстинг С.Д. Добавка лейцина по-разному увеличивает рост рака поджелудочной железы у худых и полных мышей. Cancer Metab. 2014; 2: 6. DOI: 10.1186 / 2049-3002-2-6. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 76. Тонг X., Ли В., Сюй Дж.Й., Хань С., Цинь Л.К. Влияние добавок сывороточного протеина и лейцина на инсулинорезистентность у крыс, не страдающих ожирением, у инсулинорезистентных модельных крыс. Питание.2014; 30: 1076–1080. DOI: 10.1016 / j.nut.2014.01.013. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 77. Наиризи А., Ше П., Вари Т.С., Линч С.Дж. Добавление лейцина в питьевую воду не влияет на предрасположенность мышей к ожирению, вызванному диетой. J. Nutr. 2009. 139: 715–719. DOI: 10.3945 / jn.108.100081. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 78. Макотела Ю., Эмануэли Б., Банг А.М., Эспиноза Д.О., Бушер Дж., Бибе К., Галл В., Кан С.Р. Диетический лейцин — модификатор инсулинорезистентности окружающей среды, действующий на несколько уровней метаболизма.PLoS ONE. 2011; 6: e21187. DOI: 10.1371 / journal.pone.0021187. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 79. Чен Х., Симар Д., Тинг Дж.Х., Эркеленс Дж. J. Neuroendocrinol. 2012; 24: 1356–1364. DOI: 10.1111 / j.1365-2826.2012.02339.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 80. Ли Х., Сюй М., Ли Дж., Хе С., Се З. Добавка лейцина увеличивает экспрессию sirt1 и предотвращает митохондриальную дисфункцию и метаболические нарушения у мышей с ожирением, вызванным диетой с высоким содержанием жиров.Являюсь. J. Physiol. Эндокринол. Метаб. 2012; 303: E1234 – E1244. DOI: 10.1152 / ajpendo.00198.2012. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 81. Биндер Э., Бермудес-Сильва Ф.Дж., Андре К., Эли М., Ромеро-Зербо С.Ю., Лесте-Лассер Т., Беллуомо Л., Дюшан А., Кларк С., Обер А. и др. Добавка лейцина защищает от инсулинорезистентности, регулируя уровень ожирения. PLoS ONE. 2013; 8: e74705. DOI: 10.1371 / journal.pone.0074705. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 82.Биндер Э., Бермудес-Сильва Ф.Дж., Эли М., Лест-Лассер Т., Беллуомо И., Кларк С., Дюшан А., Митье Г., Кота Д. Добавка лейцина модулирует утилизацию топливных субстратов и метаболизм глюкозы у людей, ранее страдающих ожирением. мышей. Ожирение (Серебряная весна) 2014; 22: 713–720. DOI: 10.1002 / oby.20578. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 83. Перейра М.Г., Баптиста И.Л., Карлассара Е.О., Морискот А.С., Аоки М.С., Миябара Э. Добавка лейцина улучшает регенерацию скелетных мышц у крыс после криоповреждения.PLoS ONE. 2014; 9: e85283. DOI: 10.1371 / journal.pone.0085283. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 84. Мурин Р., Хампрехт Б. Метаболическая и регуляторная роль лейцина в нервных клетках. Neurochem. Res. 2008. 33: 279–284. DOI: 10.1007 / s11064-007-9444-4. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 85. Сиск К.Л., Нуньес А.А., Фиберт М.М. Дифференциальные эффекты электролитических и химических поражений гипоталамуса на импульсы левой руки у крыс. Являюсь. J. Physiol. 1988; 255: E583 – E590. [PubMed] [Google Scholar] 86. Пицци В.Дж., Барнхарт Дж., Фанслоу Д. Дж. Введение глутамата натрия новорожденным снижает репродуктивную способность самок и самцов мышей. Наука. 1977; 196: 452–454. DOI: 10.1126 / science.557837. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 87. Лайман Д.К., Уокер Д.А. Возможное значение лейцина в лечении ожирения и метаболического синдрома. J. Nutr. 2006; 136: 319С – 323С. [PubMed] [Google Scholar] 88. Донато Дж., Младший, Педроса Р.Г., Крузат В.Ф., Пирес И.С., Тирапеги Дж. Влияние добавок лейцина на состав тела и белковый статус крыс, подвергнутых ограничению в пище.Питание. 2006; 22: 520–527. DOI: 10.1016 / j.nut.2005.12.008. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 89. Фрид С.К., Уотфорд М. Льюцинг веса с бесполезным циклом. Cell Metab. 2007. 6: 155–156. DOI: 10.1016 / j.cmet.2007.08.009. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 90. Балаж М., Дардевет Д. Долгосрочное влияние добавок лейцина на композицию тела. Curr. Opin. Clin. Nutr. Метаб. Забота. 2010; 13: 265–270. DOI: 10.1097 / MCO.0b013e328336f6b8. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 91. Чакрабарти П., Инглиш Т., Ши Дж., Смас К.М., Кандрор К.В. Рапамициновый комплекс 1 — мишень млекопитающих — подавляет липолиз, стимулирует липогенез и способствует накоплению жира. Диабет. 2010; 59: 775–781. DOI: 10.2337 / db09-1602. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 92. Полак П., Цибульски Н., Фейдж Дж., Ауверкс Дж., Рюгг М.А., Холл М.Н. Жировоспецифический нокаут хищника приводит к тому, что у худых мышей усиливается митохондриальное дыхание. Cell Metab. 2008. 8: 399–410. DOI: 10.1016 / j.cmet.2008.09.003. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 93.Теодоро Г.Ф., Вианна Д., Торрес-Леал Ф.Л., Панталеао Л.С., Матос-Нето Э.М., Донато Дж., Младший, Тирапеги Дж. Лейцин необходим для ослабления задержки роста плода, вызванной ограниченным содержанием белка диетой у крыс. J. Nutr. 2012; 142: 924–930. DOI: 10.3945 / jn.111.146266. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 94. Эль-Чаар Д., Ганьон А., Сориски А. Ингибирование передачи сигналов инсулина и адипогенеза рапамицином: влияние на фосфорилирование киназы p70 s6 по сравнению с eif4e-bp1. Int. J. Obes. Relat. Метаб. Disord. 2004. 28: 191–198.DOI: 10.1038 / sj.ijo.0802554. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 95. Ньюгард К. Метаболическая характеристика, связанная с аминокислотами с разветвленной цепью, которая различает людей с ожирением и худощавым телом и способствует развитию инсулинорезистентности. Cell Metab. 2009; 9: 311–326. DOI: 10.1016 / j.cmet.2009.02.002. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 96. Ньюгард К. Б. Взаимодействие между липидами и аминокислотами с разветвленной цепью в развитии инсулинорезистентности.Cell Metab. 2012; 15: 606–614. DOI: 10.1016 / j.cmet.2012.01.024. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 97. Линч С.Дж., Герн Б., Ллойд К., Хатсон С.М., Эйхер Р., Вэри Т.С. Лейцин в пище опосредует некоторое повышение концентрации лептина в плазме после приема пищи. Являюсь. J. Physiol. Эндокринол. Метаб. 2006; 291: E621 – E630. DOI: 10.1152 / ajpendo.00462.2005. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 98. Педросо Дж. А., Буонфлио Д. К., Кардинали Л. И., Фуриго И. К., Рамос-Лобо А. М., Тирапеги Дж., Элиас К.Ф., Донато Дж. Младший. Инактивация socs3 в клетках, экспрессирующих рецептор лептина, защищает мышей от инсулинорезистентности, вызванной диетой, но не предотвращает ожирение. Мол. Метаб. 2014; 3: 608–618. DOI: 10.1016 / j.molmet.2014.06.001. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 99. She P., Van Horn C., Reid T., Hutson S.M., Cooney R.N., Lynch C.J. Повышение лейцина в плазме, связанное с ожирением, связано с изменениями ферментов, участвующих в метаболизме аминокислот с разветвленной цепью. Являюсь. J. Physiol. Эндокринол.Метаб. 2007; 293: E1552 – E1563. DOI: 10.1152 / ajpendo.00134.2007. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 100. Sans M.D., Tashiro M., Vogel N.L., Kimball S.R., D’Alecy L.G., Williams J.A. Лейцин активирует трансляционный аппарат поджелудочной железы у крыс и мышей посредством mtor независимо от cck и инсулина. J. Nutr. 2006; 136: 1792–1799. [PubMed] [Google Scholar] 101. Филипутти Э., Рафачо А., Араужо Э. П., Сильвейра Л. Р., Тревизан А., Батиста Т. М., Кури Р., Веллозу Л. А., Кесада И., Боскеро А.C., et al. Увеличение секреции инсулина за счет добавления лейцина у истощенных крыс: возможное участие фосфатидилинозитол-3-фосфаткиназы / белка-мишени млекопитающих пути рапамицина. Обмен веществ. 2010; 59: 635–644. DOI: 10.1016 / j.metabol.2009.09.007. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 102. Van Loon L.J., Kruijshoop M., Verhagen H., Saris W.H., Wagenmakers A.J. Прием протеинового гидролизата и смесей аминокислот с углеводами увеличивает реакцию инсулина в плазме после тренировки у мужчин.J. Nutr. 2000; 130: 2508–2513. [PubMed] [Google Scholar] 103. Ван Лун Л.Дж., Сарис В.Х., Верхаген Х., Вагенмакерс А.Дж. Инсулиновые реакции в плазме крови после приема различных смесей аминокислот или белков с углеводами. Являюсь. J. Clin. Nutr. 2000. 72: 96–105. [PubMed] [Google Scholar] 104. Rachdi L., Aiello V., Duvillie B., Scharfmann R. l-лейцин изменяет дифференцировку и функцию бета-клеток поджелудочной железы через сигнальный путь mtor. Диабет. 2012; 61: 409–417. DOI: 10.2337 / db11-0765. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 105.Педроса Р.Г., Донато Дж., Пирес И.С., Тирапеги Дж. Добавка лейцина улучшает белковый статус печени, но не снижает жировые отложения у крыс в течение 1 недели ограничения пищи. Прил. Physiol. Nutr. Метаб. 2010. 35: 180–183. DOI: 10.1139 / H09-132. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 106. Де Араужо Дж. А., младший, Фалавинья Г., Роджеро М. М., Пирес И. С., Педроса Р. Г., Кастро И. А., Донато Дж., Младший, Тирапеги Дж. Влияние хронических добавок с аминокислотами с разветвленной цепью на работоспособность, печень и мышцы содержание гликогена у тренированных крыс.Life Sci. 2006. 79: 1343–1348. DOI: 10.1016 / j.lfs.2006.03.045. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 107. Krebs M., Krssak M., Bernroider E., Anderwald C., Brehm A., Meyerspeer M., Nowotny P., Roth E., Waldhausl W., Roden M. Механизм индуцированной аминокислотами инсулинорезистентности скелетных мышц в люди. Диабет. 2002; 51: 599–605. DOI: 10.2337 / диабет.51.3.599. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 108. Шах О.Дж., Ван З., Хантер Т. Неправильная активация кассеты tsc / rheb / mtor / s6k вызывает истощение irs1 / 2, инсулинорезистентность и дефицит выживания клеток.Curr. Биол. 2004. 14: 1650–1656. DOI: 10.1016 / j.cub.2004.08.026. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 109. Ueno M., Carvalheira JB, Tambascia RC, Bezerra RM, Amaral ME, Carneiro EM, Folli F., Franchini KG, Saad MJ Регулирование передачи сигналов инсулина при гиперинсулинемии: роль фосфорилирования серина irs-1/2 и mtor / p70 s6k путь. Диабетология. 2005. 48: 506–518. DOI: 10.1007 / s00125-004-1662-6. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 110. Жиро Дж., Лешан Р., Ли Й.Х., Уайт М.Ф. Зависимое от питательных веществ и стимулируемое инсулином фосфорилирование субстрата-1 рецептора инсулина по серину 302 коррелирует с усилением передачи сигналов инсулина.J. Biol. Chem. 2004. 279: 3447–3454. DOI: 10.1074 / jbc.M308631200. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 111. Zhang J., Gao Z., Yin J., Quon M.J., Ye J. S6k непосредственно фосфорилирует irs-1 по ser-270, чтобы способствовать инсулинорезистентности в ответ на передачу сигналов tnf- (альфа) через ikk2. J. Biol. Chem. 2008. 283: 35375–35382. DOI: 10.1074 / jbc.M806480200. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 112. Hotamisligil G.S., Peraldi P., Budavari A., Ellis R., White M.F., Spiegelman B.M. Irs-1-опосредованное ингибирование активности тирозинкиназы рецептора инсулина при резистентности к инсулину, вызванной тнф-альфа и ожирением.Наука. 1996. 271: 665–668. DOI: 10.1126 / science.271.5249.665. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 113. Хиросуми Дж., Тункман Г., Чанг Л., Горгун Ч. З., Уйсал К. Т., Маеда К., Карин М., Хотамислигил Г. С. Центральная роль jnk в ожирении и инсулинорезистентности. Природа. 2002. 420: 333–336. DOI: 10.1038 / природа01137. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 114. Бомфим Т.Р., Форни-Джермано Л., Сатлер Л. Б., Брито-Морейра Дж., Хузель Дж. К., Декер Х., Сильверман М. А., Кази Х., Мело Х. Антидиабетический агент защищает мозг мыши от дефектной передачи сигналов инсулина, вызванной олигомерами abeta, ассоциированными с болезнью Альцгеймера.J. Clin. Расследование. 2012; 122: 1339–1353. DOI: 10,1172 / JCI57256. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 115. Земель М.Б., Брукбауэр А.Влияние лейцина и пиридоксинсодержащего нутрицевтика на окисление жиров, окислительный и воспалительный стресс у людей с избыточным весом и ожирением. Питательные вещества. 2012; 4: 529–541. DOI: 10.3390 / nu4060529. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 116. Донато Дж. Младший. Центральная нервная система как многообещающая мишень для лечения сахарного диабета.Curr. Верхний. Med. Chem. 2012; 12: 2070–2081. DOI: 10,2174 / 156802612804 | 4. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 117. Пеллеймунтер М.А., Каллен М.Дж., Бейкер М.Б., Хехт Р., Винтерс Д., Бун Т., Коллинз Ф. Влияние продукта гена ожирения на регуляцию массы тела у мышей ob / ob. Наука. 1995; 269: 540–543. DOI: 10.1126 / science.7624776. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 118. Берглунд Э.Д., Вианна С.Р., Донато Дж., Младший, Ким М.Х., Чуанг Дж.С., Ли С.Э., Лаузон Д.А., Лин П., Брюле Л.Дж., Скотт М.М. и др.Прямое действие лептина на нейроны pomc регулирует гомеостаз глюкозы и чувствительность печени к инсулину у мышей. J. Clin. Расследование. 2012; 122: 1000–1009. DOI: 10.1172 / JCI59816. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 119. Тернбо П.Дж., Лей Р.Э., Маховальд М.А., Магрини В., Мардис Э.Р., Гордон Дж.И. Микробиом кишечника, связанный с ожирением, с повышенной способностью собирать энергию. Природа. 2006; 444: 1027–1031. DOI: 10,1038 / природа05414. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 120. Мерфи К.Г., Блум С.Р. Гормоны кишечника и регуляция энергетического гомеостаза. Природа. 2006; 444: 854–859. DOI: 10,1038 / природа05484. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 121. Чен К., Реймер Р.А. Молочный белок и лейцин изменяют высвобождение glp-1 и мРНК генов, участвующих в метаболизме липидов в кишечнике in vitro . Питание. 2009. 25: 340–349. DOI: 10.1016 / j.nut.2008.08.012. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 122. Xu G., Stoffers D.A., Habener J.F., Bonner-Weir S. Эксендин-4 стимулирует как репликацию, так и регенерацию бета-клеток, что приводит к увеличению массы бета-клеток и повышению толерантности к глюкозе у крыс с диабетом.Диабет. 1999; 48: 2270–2276. DOI: 10.2337 / диабет.48.12.2270. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 123. Д’Алессио Д.А., Кан С.Е., Лейснер С.Р., Энсинк Дж. У. Глюкагоноподобный пептид 1 повышает толерантность к глюкозе как за счет стимуляции высвобождения инсулина, так и за счет увеличения инсулиннезависимой утилизации глюкозы. J. Clin. Расследование. 1994; 93: 2263–2266. DOI: 10.1172 / JCI117225. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 124. Обыватель Д.К. Роль лейцина в диетах для похудания и гомеостазе глюкозы.J. Nutr. 2003; 133: 261С – 267С. [PubMed] [Google Scholar] 125. Лайман Д.К., Буало Р.А., Эриксон Д.Дж., Художник Дж.Э., Шиуэ Х., Сатер К., Кристу Д.Д. Уменьшение соотношения углеводов и белков в рационе улучшает состав тела и липидный профиль крови во время похудания у взрослых женщин. J. Nutr. 2003. 133: 411–417. [PubMed] [Google Scholar] Обзор влияния добавки l-лейцина на регулирование приема пищи, энергетического баланса и гомеостаза глюкозыПитательные вещества. 2015 Май; 7 (5): 3914–3937. * Автор, которому следует адресовать корреспонденцию; Электронная почта: [email protected]; Тел .: + 55-11-3091-0929; Факс: + 55-11-3091-7285.Поступило 27 марта 2015 г .; Принято к печати 12 мая 2015 г. Авторские права © 2015 г., авторы; лицензиат MDPI, Базель, Швейцария. Эта статья цитировалась в других статьях в PMC.AbstractЛейцин является хорошо известным активатором мишени рапамицина (mTOR) млекопитающих. Поскольку передача сигналов mTOR регулирует несколько аспектов метаболизма, потенциал лейцина в качестве пищевой добавки для лечения ожирения и сахарного диабета был исследован.Целью настоящего обзора было обобщить и обсудить имеющиеся данные о механизмах и влиянии добавок лейцина на регуляцию приема пищи, энергетического баланса и гомеостаза глюкозы. Основываясь на имеющихся данных, мы заключаем, что, хотя центральная инъекция лейцина снижает потребление пищи, этот эффект плохо воспроизводится, когда лейцин предоставляется в качестве пищевой добавки. Следовательно, нет убедительных доказательств того, что пероральный прием лейцина значительно влияет на потребление пищи, хотя несколько исследований показали, что добавление лейцина может помочь уменьшить ожирение в определенных условиях.Однако необходимы дополнительные исследования, чтобы оценить влияние добавок лейцина у субъектов, уже страдающих ожирением. Наконец, хотя несколько исследований показали, что добавление лейцина улучшает гомеостаз глюкозы, механизмы, лежащие в основе этих потенциальных полезных эффектов, остаются неизвестными и могут частично зависеть от потери веса. Ключевые слова: аминокислоты с разветвленной цепью, ожирение, сахарный диабет, синтез белка, центральная нервная система, mTOR 1.ВведениеНекоторые питательные вещества обладают питательными свойствами, которые превышают их роль в качестве источников энергии или предшественников молекул. Так обстоит дело с аминокислотой с разветвленной цепью (BCAA) l-лейцином (в этой рукописи мы будем использовать термин лейцин). Лейцин — незаменимая аминокислота для синтеза белка. Кроме того, как и другие аминокислоты, углеродный скелет лейцина можно использовать для генерации АТФ. Однако лейцин также может регулировать некоторые клеточные процессы, такие как синтез белка, регенерация тканей и метаболизм.Таким образом, добавление лейцина изучается при различных состояниях, таких как старение, мышечные поражения, белковая / энергетическая депривация, ожирение и сахарный диабет. Поскольку доступность лейцина влияет на сигнальные пути, участвующие в регуляции метаболизма, и поскольку частота метаболических заболеваний достигла угрожающих уровней во всем мире, исследование пищевых добавок, потенциально полезных для лечения и профилактики ожирения и сахарного диабета, приобрело первостепенное значение.Таким образом, цель настоящего обзора состояла в том, чтобы обобщить и обсудить имеющиеся данные о механизмах и эффектах добавок лейцина в регуляции потребления пищи, энергетического баланса и гомеостаза глюкозы. 2. Внутриклеточные механизмы, активируемые лейциномНа протяжении десятилетий было известно, что аминокислоты являются важными регуляторами синтеза белка [1]. Хотя синтез белка можно стимулировать несколькими изолированными аминокислотами [2], лейцин оказывает особенно сильное действие [3,4,5,6].Инициирование трансляции мРНК является основным механизмом, с помощью которого лейцин стимулирует синтез белка. Классические исследования показали, что регуляция трансляции мРНК лейцином зависит от мишени рапамицина (mTOR) у млекопитающих, поскольку рапамицин, специфический ингибитор mTOR, способен ослаблять эффекты лейцина [4,7,8,9]. mTOR — это серин / треониновая киназа, которая участвует в регуляции множества клеточных процессов, включая синтез белка и рост, пролиферацию и выживание клеток.mTOR контролирует синтез белка через комплекс mTOR 1 (mTORC1), который включает сам mTOR и другие белки, а именно: регуляторно-связанный белок mTOR (Raptor), летальный для млекопитающих с белком 8 SEC13 (MLST8), богатый пролином субстрат Akt / PKB 40 кДа (PRAS40) и белок, взаимодействующий с mTOR, содержащий домен DEP (DEPTOR) (). Этот белковый комплекс является важным сенсором питательных веществ, который регулируется аминокислотами (особенно лейцином), а также факторами роста и гормонами, которые выделяются в ответ на прием питательных веществ ( i.е. , инсулин). mTORC1 имеет два основных механизма активации через комплекс туберозного склероза (TSC1 / 2) и комплекс Rag. Гормоны, такие как инсулин и фактор роста инсулина-1 (IGF-1), активируют комплекс mTORC1 в первую очередь через комплекс TSC [10]. Однако зависимая от аминокислот активация mTORC1 происходит через комплекс Rag [11] (). Присутствие аминокислот активирует гетеродимеры Rag GTPase, которые взаимодействуют с Raptor. Это взаимодействие изменяет внутриклеточную локализацию mTOR в компартмент, который также содержит гомолог Ras, обогащенный белком мозга (Rheb), что приводит к активации комплекса mTORC1 [11].Недавние исследования показали, что фермент, который катализирует связывание лейцина с его транспортной РНК (тРНК), отвечает за определение клеточных уровней лейцина и активацию комплекса Rag [12]. В этом отношении лейцил-тРНК синтетаза играет неканоническую роль, напрямую связываясь с Rag GTPase аминокислотно-зависимым образом, и действует как GTPase-активирующий белок для Rag GTPase, способствуя активации mTORC1 [12] (). Кроме того, клеточное поглощение L-глутамина и его последующий быстрый отток в присутствии незаменимых аминокислот ( i.е. , лейцин) представляют собой лимитирующую стадию активации mTOR [13]. Блокирование члена 5 семейства 1-носителя растворенного вещества (SLC1A5), который является высокоаффинным переносчиком L-глутамина, приводит к ингибированию mTORC1 (). Активность mTORC1 зависит от двунаправленного переносчика, который регулирует одновременный отток L-глутамина из клеток и транспорт лейцина (и других незаменимых аминокислот) в клетки. Этот двунаправленный транспорт аминокислот опосредуется гетеродимерным двунаправленным антипортерным семейством растворенных носителей 7, членом 5 (SLC7A5) / SLC3A2 [13].В целом эта система регулирует внутриклеточную концентрацию незаменимых аминокислот, которая необходима для активации комплекса Rag-mTORC1 (). Внутриклеточные механизмы, активируемые лейцином. Мишень рапамицинового комплекса 1 (mTORC1) у млекопитающих включает mTOR, Raptor, mLST8, PRAS40 и DEPTOR. mTORC1 активируется аминокислотами (особенно лейцином), а также гормонами, такими как лептин, инсулин и IGF-1. mTORC1 может активироваться разными путями. Гормональная активация в основном происходит через комплекс TSC.Однако зависимая от аминокислот активация mTORC1 происходит через комплекс Rag. Лейцил-тРНК синтетаза отвечает за определение клеточных уровней лейцина и активацию комплекса Rag. Поглощение клетками L-глутамина и его последующий быстрый отток в присутствии лейцина представляют собой лимитирующую стадию активации mTOR. Белок p70-S6 киназа 1 (S6K1) и эукариотический фактор инициации 4E (eIF4E), связывающий белок 1 (4E-BP1), являются ключевыми нижестоящими мишенями для mTORC1. S6K1 также фосфорилирует компоненты пути передачи сигналов инсулина, что может привести к инсулинорезистентности в ситуациях избытка питательных веществ, например, при ожирении.Для анорексигенного действия лептина требуются пути передачи сигналов как фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфат-3-киназы (PI3K), так и mTOR / S6K1. Поскольку mTOR является нижестоящей мишенью передачи сигналов PI3K, острые анорексигенные эффекты лептина могут зависеть от пути PI3K / mTOR / S6K1. Белки p70-S6 киназа 1 (S6K1) и эукариотический фактор инициации 4E (eIF4E), связывающий белок 1 (4E-BP1), являются ключевыми нижестоящими мишенями для mTORC1, и поэтому на них влияет доступность лейцина (). Эти белки при фосфорилировании mTORC1 приводят к инициации трансляции мРНК и синтезу белка.Хотя рибосомный белок S6 является классической мишенью для фосфорилирования серина / треонина S6K1, S6K1 может также фосфорилировать компоненты сигнального пути инсулина [14] (). Этот эффект имеет отношение к индукции инсулинорезистентности в ситуациях избытка питательных веществ, например, при ожирении [14,15]. Гипоталамический S6K1 также регулирует энергетический баланс [16]. Эти темы будут рассмотрены позже в этом обзоре. Лейцин может также передавать сигналы другими путями в дополнение к пути mTOR. Например, несколько исследований показали, что лейцин может изменять активацию AMP-активируемой протеинкиназы (AMPK) [17,18,19,20,21,22,23].Индуцированная лейцином модификация передачи сигналов AMPK, возможно, вызывает изменения клеточного метаболизма и может опосредовать некоторые эффекты лейцина. Более того, на общий контрольный путь недепрессируемой киназы 2 (GCN2) также влияет доступность лейцина [24]. Более конкретно, депривация лейцина увеличивает передачу сигналов GCN2, которая, в свою очередь, фосфорилирует эукариотический фактор инициации 2α (eIF2α). Этот эффект приводит к подавлению трансляции белков [25]. Активация этого пути путем изменения уровня лейцина может изменить чувствительность к инсулину [24].Передача сигналов eIF2α в гипоталамусе также регулирует потребление пищи [26]. 3. Лейцин-чувствительные тканиПредыдущие исследования показали, что многие ткани реагируют на лечение лейцином в острой и хронической форме (). Например, пероральное введение лейцина увеличивает синтез белка в белой жировой ткани, скелетных мышцах, печени, сердце, почках и поджелудочной железе [5,7,9,27,28,29,30]. Во всех этих тканях, кроме почек, лейцин увеличивает фосфорилирование S6K1 и 4E-BP1, что указывает на активацию сигнального пути mTOR [9,28].Также было показано, что пероральный прием лейцина вызывает фосфорилирование S6K1 в гипоталамусе [31]. Метаболизм лейцина зависит от первой и обратимой стадии трансаминирования, которая катализируется ферментом трансаминазой аминокислот с разветвленной цепью (BCAT) (). BCAT имеет две изоформы, которые кодируются разными генами. Цитозольная форма BCAT (BCATc; кодируется геном Bcat1 ) высоко экспрессируется в мозге / периферических нервах и почти отсутствует в других тканях. Митохондриальная форма BCAT (BCATm; кодируется геном Bcat2 ) экспрессируется во многих тканях [27,32,33,34].Важно отметить, что ни одна из изоформ не экспрессируется в печени или кишечнике, что позволяет BCAA обходить систему воротной вены, не подвергаясь метаболизму после их всасывания в кишечнике (2). Эта характеристика уникальна среди аминокислот. Следовательно, системные уровни BCAA значительно повышаются после еды, позволяя всем тканям в организме ощущать потребление BCAA, тогда как другие аминокислоты сильно метаболизируются в кишечнике или печени, прежде чем попасть в системный кровоток (). Второй и необратимый этап метаболизма лейцина катализируется комплексом дегидрогеназы α-кетокислоты с разветвленной цепью (BCKDK), который экспрессируется во многих тканях.Предыдущие исследования показали, что окисление BCAA саморегулируется. Следовательно, повышенные уровни BCAA вызывают более высокую активность BCAT и BCKDK комплексов [35,36]. Этот механизм предотвращает чрезмерный уровень BCAA, который в противном случае мог бы быть токсичным [37]. Следовательно, изменения в экспрессии комплексов BCAT и BCKDK в ответ на добавление лейцина могут представлять собой альтернативный способ идентификации лейцин-чувствительных тканей. Zampieri et al. [31,38] обнаружили, что хроническое добавление лейцина в питьевую воду увеличивает экспрессию BCATc, BCATm и BCKDK в гипоталамусе мышей и крыс, потребляющих либо обычную диету для грызунов, либо диету с высоким содержанием жиров (HFD).Эти результаты предоставили дополнительные доказательства того, что центральная нервная система (ЦНС), включая гипоталамус, также чувствительна к изменениям в потреблении лейцина. Ткани, чувствительные к лейцину. После приема пищи, богатой белками, уровни циркулирующих BCAA значительно увеличиваются, тогда как другие аминокислоты сильно метаболизируются в кишечнике или печени, прежде чем попадут в системный кровоток. Трансаминаза аминокислот с разветвленной цепью (BCAT) катализирует первую и обратимую стадию трансаминирования деградации лейцина.Этот фермент не экспрессируется в печени, что позволяет BCAA обходить систему воротной вены после их всасывания в кишечнике. В головном мозге лейцин метаболизируется цитозольной формой BCAT (BCATc), тогда как в других тканях (например, белой жировой ткани, скелетных мышцах и поджелудочной железе) преобладает митохондриальная форма BCAT (BCATm). 4. Центральные эффекты лейцинаЦНС является важным местом для регулирования потребления пищи, энергетического баланса и гомеостаза глюкозы [39].Поскольку лейцин влияет на критические клеточные процессы через активацию mTOR, важно определить, экспрессируется ли этот фермент в головном мозге и оказывает ли соответствующее влияние на нервную систему. В связи с этим Cota et al. [40] обнаружили, что, хотя mTOR повсеместно распределен в ЦНС, фосфорилированная форма mTOR по Ser 2448 (pmTOR) экспрессируется более ограниченно. pmTOR сильно локализован в ядрах гипоталамуса, которые участвуют в регуляции энергетического баланса, включая паравентрикулярное ядро гипоталамуса (PVH) и дугообразное ядро гипоталамуса (ARH).Аналогичный характер распределения наблюдали для активированной формы S6K1 (фосфорилированной по Thr 389 , pS6K1). В ARH существуют нейрохимически и функционально определенные популяции нейронов. Клетки, расположенные ближе к третьему желудочку, коэкспрессируют нейропептид Y (NPY), агути-родственный пептид (AgRP) и γ-аминомасляную кислоту (ГАМК). Эти клетки стимулируют прием пищи и поэтому подавляются при приеме питательных веществ. Другая популяция клеток, расположенных более латерально в ARH, коэкспрессирует проопиомеланокортин (POMC) и транскрипт, регулируемый кокаином и амфетамином (CART).Эти клетки способствуют сокращению потребления пищи и активируются при приеме питательных веществ [39]. Примерно 90% клеток NPY / AgRP / GABA экспрессируют pmTOR и pS6K1, тогда как эти фосфорилированные белки обнаруживаются в 45% клеток POMC / CART в ARH [40]. Голодание снижает экспрессию гипоталамуса pS6K1 и pmTOR [40]. Интересно, что интрацеребровентрикулярное (icv) введение лейцина резко снижает потребление пищи и массу тела крыс, и эти эффекты блокируются рапамицином [40]. Другое исследование показало, что изменения в гипоталамической активности S6K1 изменяют энергетический гомеостаз крыс [16].Вызванная вирусом гипер-активация S6K1 в медиобазальном гипоталамусе (MBH), который включает ARH и другие ядра, снижает экспрессию NPY / AgRP, потребление пищи, прибавку в весе и расход энергии у крыс [16]. Более того, конститутивная активация S6K1 в MBH увеличивает острые анорексигенные эффекты лептина и защищает животных от вызванного диетой ожирения и инсулинорезистентности [16]. Кроме того, в / в инфузия анорексигенного гормона лептина увеличивает экспрессию гипоталамуса pS6K1 и снижает потребление пищи и массу тела рапамицин-зависимым образом [16,40].В целом, эти результаты предполагают, что передача сигналов mTOR / S6K1 в гипоталамусе регулирует потребление пищи и энергетический баланс и опосредует острые анорексигенные эффекты лептина. Поскольку предыдущие исследования показали, что острые анорексигенные эффекты лептина также опосредуются передачей сигналов PI3K [41,42] и что mTOR является нижестоящей мишенью передачи сигналов PI3K [10], острые анорексигенные эффекты лептина могут зависеть от PI3K / mTOR. / Путь S6K1 (). Несколько исследований изучали, какие нейронные цепи необходимы для центральных эффектов лейцина ().Инфузия лейцина MBH индуцирует экспрессию c-Fos, маркера нейрональной активации, в PVH и ARH, а также в ядре солитарного тракта (NTS), которое является структурой, расположенной в хвостовом стволе мозга [43] () . Нейроны NTS получают сенсорную информацию из желудочно-кишечного тракта и интегрируют ее с другими сигналами для регулирования приема пищи. Снижение потребления пищи, вызванное инфузией лейцина MBH, блокируется рецептором меланокортина или антагонистом рецептора окситоцина, что позволяет предположить, что нейронная цепь между системой меланокортина (клетки POMC) и PVH-реактивными нейронами с окситоцином, вероятно, необходима для центральных эффектов лейцин [43].Прямое введение лейцина в NTS также снижает потребление пищи и массу тела, указывая на то, что как экстрагипоталамические (NTS), так и гипоталамические (ARH и PVH) участки участвуют в центральном влиянии лейцина на питание [44] (). Однако другие исследования показали, что пероральное введение лейцина не вызывает экспрессию c-Fos в PVH, ARH или NTS [31,45]. В одном из таких исследований пероральное введение лейцина индуцировало экспрессию c-Fos в области постремы (AP), которая является важной структурой мозга, ответственной за обнаружение токсинов и контроль тошноты и рвоты [31] ().Активация клеток в AP лейцином может объяснить, почему некоторые исследования наблюдали отвращение к вкусу у животных, потребляющих диету, богатую лейцином [17,46]. Кроме того, нейроны, экспрессирующие орексин, в латеральной области гипоталамуса (LHA) также участвуют в регуляции энергетического баланса и реагируют на аминокислоты. Однако, хотя заменимые аминокислоты активируют нейроны, экспрессирующие орексин, лейцин не оказывает никакого эффекта [45] (). Нейронные цепи, необходимые для центрального воздействия лейцина на питание.Центральное введение лейцина (интрацеребровентрикулярное или паренхиматозное) резко снижает потребление пищи и массу тела. Этот ответ обусловлен активацией ядер гипоталамуса, участвующих в регулировании энергетического баланса, включая паравентрикулярное ядро гипоталамуса (PVH) и дугообразное ядро гипоталамуса (ARH), а также внегипоталамические участки, такие как ядро гипоталамуса. солитарный тракт (НТС). Напротив, пероральное введение лейцина не вызывает нейрональную активацию в PVH, ARH или NTS, но вызывает экспрессию c-Fos в области postrema (AP).Следовательно, нет убедительных доказательств того, что пероральный прием лейцина влияет на прием пищи. CVO, обходной желудочковый орган; ME, среднее возвышение. 5. Регулирует ли лейцин прием пищи?Как упоминалось ранее, несколько исследований показали, что центральная инфузия лейцина снижает потребление пищи грызунами [17,40,43,44,46,47]. Однако способность лейцина регулировать прием пищи спорна. Для изучения влияния лейцина на потребление пищи использовались многие подходы к добавлению, включая добавление лейцина в питьевую воду, в диету и через желудочный зонд, а также путем подкожных (п / к), внутрибрюшинных (в / б) и центральных инъекций.Чтобы прояснить, может ли добавка лейцина влиять на пищевое поведение, мы обобщили результаты исследований, в которых регистрировалось потребление пищи грызунами или людьми, принимавшими лейцин (, и). Эти исследования были организованы в соответствии с путями добавления лейцина (центральным введением, с диетой или с питьевой водой / другими путями). Интересно, что во всех исследованиях, оценивающих эффекты центральной инфузии лейцина, наблюдалось снижение потребления пищи [17,40,43,44,46,47].Эти результаты показали, что лейцин может ингибировать прием пищи, напрямую воздействуя на ЦНС (). Этот результат неудивителен, потому что хорошо известно, что мозг способен ощущать изменение уровня питательных веществ, чтобы регулировать энергетический баланс [43]. Однако из 30 исследований, изучающих влияние добавок лейцина в рацион, в двух исследованиях было обнаружено повышенное потребление пищи у животных, получавших лейцин [48,49], и только в четырех исследованиях сообщалось о снижении потребления пищи в группах, принимавших лейцин [17,46]. , 50,51] ().По результатам этих исследований, два человека наблюдали усиление вкусового отвращения к диете, богатой лейцином, что может объяснить снижение потребления пищи [17,46]. Чтобы избежать возможного отвращения к диете, в нескольких исследованиях добавляли лейцин в питьевую воду (). Из 13 исследований два показали, что добавление лейцина снижает потребление пищи в определенных условиях [52,53]. Например, добавление лейцина в питьевую воду уменьшало потребление пищи в полигенной модели, предрасположенной к диабету 2 типа (мыши RCS10), но не влияло на потребление пищи в моногенной модели, предрасположенной к ожирению и тяжелой инсулинорезистентности (мыши желтого агути) [ 52].В другом исследовании добавление лейцина в питьевую воду уменьшало потребление пищи у мужчин, но не у женщин, потребляющих обычную диету для грызунов. У мышей, потребляющих HFD, эффекта не наблюдалось [53]. Кроме того, в одном исследовании сообщалось об увеличении потребления пищи животными с добавлением лейцина в питьевую воду [54]. Никаких изменений в потреблении пищи не наблюдалось у мышей, получавших лейцин через желудочный зонд, внутрибрюшинно или подкожно (). Таким образом, центральный анорексигенный эффект лейцина плохо отражается, когда добавление лейцина осуществляется перорально (). Таблица 1Резюме исследований, в которых изучали влияние центрального лечения лейцином на питание.
Таблица 2Резюме исследований at исследовал влияние добавок лейцина в диету на кормление.
Таблица 3Резюме исследования, в которых изучали влияние добавок лейцина в питьевую воду или при других способах кормления. |