Bagaimana glisin dan arginin digunakan untuk membuat creatine?

Dalam buah pinggang, enzim AGAT memindahkan kumpulan amidino dari arginin kepada glisin, menghasilkan guanidoasetat (GAA) dan ornitin. GAA kemudian diangkut ke hati di mana enzim GAMT menambah kumpulan metil untuk menghasilkan creatine.

Adakah suplementasi glisin dan arginin meningkatkan creatine?

Suplementasi glisin dan arginin boleh sedikit meningkatkan sintesis creatine endogen, tetapi kesannya jauh lebih kecil berbanding suplementasi creatine langsung. Creatine monohydrate jauh lebih cekap untuk meningkatkan simpanan creatine.

Berapa banyak glisin dan arginin digunakan untuk sintesis creatine setiap hari?

Badan menggunakan kira-kira 1.5-2g glisin dan jumlah setara arginin setiap hari untuk menghasilkan kira-kira 1g creatine endogen. Ini mewakili sebahagian besar daripada keseluruhan penggunaan glisin badan.

Creatine dan Glisin-Arginin: Ulasan Penyelidikan

Ringkasan — Creatine dan Glisin-Arginin

Glisin dan arginin adalah dua daripada tiga asid amino yang diperlukan untuk sintesis creatine endogen (metionin adalah yang ketiga, membekalkan kumpulan metil). Langkah pertama dalam biosintesis creatine melibatkan tindak balas antara glisin dan arginin yang dimangkinkan oleh enzim AGAT dalam buah pinggang. Memahami peranan substrat ini memberikan pandangan tentang hubungan antara metabolisme asid amino dan homeostasis creatine.

creatine endogen dihasilkan setiap hari daripada glisin dan arginin — memenuhi separuh daripada keperluan harian 2g bagi individu yang tidak mengambil daging

Wallimann et al., 2011

Tindak Balas AGAT

Enzim arginin-glisin amidiniotransferase (AGAT, juga dikenali sebagai GATM) memangkinkan langkah pertama dan mengawal kadar sintesis creatine:

Substrat: L-arginin + glisin

Produk: Guanidoasetat (GAA) + L-ornitin

Lokasi: Terutamanya dalam buah pinggang, juga sedikit dalam pankreas

Pengawalseliaan: AGAT dikawalseliakan secara negatif oleh creatine — apabila paras creatine tinggi, aktiviti AGAT berkurangan. Ini adalah mekanisme maklum balas yang menghalang pengeluaran berlebihan (T et al., 2011) .

Peranan Glisin

Glisin menyediakan kerangka molekul untuk creatine. Ia adalah asid amino bukan penting yang paling ringkas tetapi mempunyai banyak fungsi kritikal:

Permintaan metabolik: Kira-kira 1.5-2g glisin diperlukan setiap hari hanya untuk sintesis creatine, menjadikan creatine salah satu pengguna glisin utama.

Sumber diet: Kolagen (kulit, tulang, tulang rawan), gelatin, daging, dan ikan kaya dengan glisin. Kekacang dan produk soya juga menyumbang.

Fungsi lain yang bersaing:

Sintesis glutathione (antioksidan utama)
Penghasilan kolagen (protein paling banyak dalam badan)
Neurotransmisi perencatan
Konjugasi asid hempedu dan detoksifikasi

Sesetengah penyelidik mencadangkan glisin mungkin “separa penting secara kondisional” kerana permintaan metabolik sering melebihi kapasiti sintesis endogen dan pengambilan diet (RB et al., 2017) .

Peranan Arginin

Arginin menderma kumpulan guanidinium yang memberikan creatine sifat uniknya sebagai penampan fosfat bertenaga tinggi:

Permintaan metabolik: Jumlah arginin yang digunakan untuk sintesis creatine setara dengan glisin, mewakili penggunaan arginin yang bermakna.

Persaingan dengan laluan lain:

Pengeluaran nitrik oksida (NO) melalui NOS — penting untuk fungsi kardiovaskular
Kitaran urea — penting untuk detoksifikasi ammonia
Sintesis poliamina — penting untuk pertumbuhan sel
Rembesan hormon

Persaingan antara sintesis creatine dan pengeluaran NO adalah menarik secara klinikal kerana kedua-duanya menggunakan arginin sebagai substrat.

Ornitin sebagai Produk Sampingan

Tindak balas AGAT menghasilkan ornitin sebagai produk sampingan. Ornitin adalah komponen kitaran urea dan boleh:

Memasuki kitaran urea untuk detoksifikasi ammonia
Ditukarkan kepada poliamina untuk pertumbuhan sel
Digunakan sebagai substrat untuk sintesis prolin dan glutamat

Hubungan ini menghubungkan sintesis creatine dengan metabolisme nitrogen keseluruhan badan.

Implikasi Suplementasi Creatine

Apabila creatine diperolehi melalui suplementasi:

AGAT dikawalseliakan turun oleh maklum balas negatif creatine
Kurang glisin diperlukan untuk sintesis creatine
Kurang arginin diperlukan, membebaskannya untuk pengeluaran NO
Keseluruhan permintaan terhadap kedua-dua asid amino berkurangan

Ini adalah “kesan penjimatan” yang mungkin mempunyai manfaat metabolik tambahan melangkaui peningkatan simpanan PCr sahaja.

Populasi Khas

Vegetarian dan vegan: Tidak memperoleh creatine diet daripada makanan, bergantung sepenuhnya pada sintesis endogen. Permintaan terhadap glisin dan arginin untuk creatine adalah maksimal, berpotensi mengurangkan ketersediaan untuk fungsi lain.

Individu dengan penyakit buah pinggang: Kerana AGAT terutamanya dalam buah pinggang, penyakit buah pinggang boleh menjejaskan sintesis creatine, walaupun pengambilan substrat mencukupi.

Bayi dan kanak-kanak: Permintaan creatine untuk pertumbuhan tinggi, dan kapasiti sintesis mungkin terhad, menjadikan creatine diet (daripada susu ibu) penting.

Kesimpulan

Glisin dan arginin adalah substrat penting untuk langkah pertama sintesis creatine melalui tindak balas AGAT. Permintaan terhadap kedua-dua asid amino ini untuk creatine bermakna bahawa sintesis creatine bersaing dengan fungsi metabolik kritikal lain. Suplementasi creatine mengurangkan permintaan ini, berpotensi membebaskan glisin dan arginin untuk fungsi fisiologi lain yang penting.