Arginina

Arginina
Numele IUPAC
Acid 2 ( S ) -amino-5-guanidilpentanoic
Abrevieri
R. ARG
Denumiri alternative
L-arginina Acid α-amino-δ-guanidinvaleric
Caracteristici generale
Formula moleculară sau brută	C 6 H 14 N 4 O 2
Masa moleculară ( u )	174,20
Aspect	solid cristalin alb murdar
numar CAS	74-79-3
Numărul EINECS	200-811-1
PubChem	6322
DrugBank	DB00125
ZÂMBETE	C(CC(C(=O)O)N)CN=C(N)N
Proprietăți fizico-chimice
Constanta de disociere a acidului la 293 K.	pK 1 : 1,82 PK 2 : 8,99 pK r : 12,48
Punctul isoelectric	10,76
Solubilitate în apă	148,7 g / l la 298 K.
Temperatură de topire	238 ° C (511 K) cu descompunere
Proprietăți termochimice
Δ f H 0 (kJ mol −1 )	−623,5
S 0 m (J K −1 mol −1 )	250,6
C 0 p, m (J K −1 mol −1 )	232
Informații de siguranță
Simboluri de pericol chimic
Atenţie
Fraze H	319
Sfaturi P	305 + 351 + 338 [1]
Editați datele pe Wikidata · Manual

Arginina este un aminoacid polar bazic (lanț lateral hidrofil). Basicitatea aminoacidului se datorează grupării guanidinei care îi caracterizează lanțul lateral și care este puternic bazică . Este o moleculă chirală . Enantiomerul L este unul dintre cei 20 de aminoacizi obișnuiți.

A fost izolat pentru prima dată de chimistul elvețian Ernst Schultze în 1886 prin precipitarea sării de argint dintr-un extract de muguri de lupin și, prin urmare, își datorează numele latinei argentum

Poate suferi procese de metilare și este puternic reprezentat în proteinele histonice unde, datorită capacității sale de a metila , se rezervă ca o componentă fundamentală pentru reglarea expresiei genelor. Metilarea proteinelor (în plus față de ADN) a citoplasmei are loc și pe reziduurile de arginină și este mediată de o clasă de enzime specifice.

La om, arginina este considerată esențială la copii, adică trebuie luată prin alimente deoarece organismul nu este capabil să sintetizeze o cantitate suficientă ^[2] ; la adulți este sintetizată în ciclul ureei .

În plus față de această cale metabolică, arginina poate fi decarboxilată pentru a da agmatină , care printre altele este una dintre aminele biogene prezente în produsele de fermentare bacteriană intestinală. Conversia la citrulină de către enzima oxid nitric sintază produce, de asemenea, oxid nitric , care acționează ca un vasodilatator. Arginina este, de asemenea, donatorul grupului de guanidină la aminoacidul glicină pentru sinteza endogenă a creatinei .

De asemenea, este comercializat ca un produs adjuvant pentru tratamentul oligoastenospermiei , o situație de producție insuficientă de spermă, o cauză frecventă de hipo-fertilitate la om. Arginina este, de asemenea, cunoscută ca un stimul endogen pentru eliberarea hormonului de creștere.

L-arginina se găsește în aproape toate proteinele și sub formă liberă în multe plante, de exemplu în hrișcă , cucurbită și copaci de conifere .

Avertizări

Herpes simplex: Arginina promovează replicarea virusului și, prin urmare, se recomandă reducerea consumului său în dietă atunci când contractează herpes simplex . în schimb, ar trebui crescut consumul de lizină . Acest lucru, deși un studiu citează că arginina inhibă creșterea virusului herpes simplex tip 1 (herpes labial) în funcție de concentrație. In vitro și in vivo, aminoacidul a fost deosebit de eficient în primele 6 ore după infecție. Adăugarea de arginină după replicarea ADN-ului viral nu modifică eliberarea particulelor virale infecțioase, indicând faptul că aminoacidul nu interferează direct cu formarea particulelor virale active ^[3] . In vitro, s-a mai arătat cum adăugarea aminoacidului la mediul de cultură viral permite reducerea temperaturii la care virusul este inactivat, într-o manieră dependentă de doză. Această observație a fost confirmată și pentru virusul gripal de tip A ^[4] .

Arginina în sport

Proprietăți vasodilatatoare

Arginina este de obicei propusă ca un aminoacid capabil să favorizeze dilatarea vaselor de sânge sau vasodilatație, bucurându-se de o anumită popularitate în lumea culturismului. Produsele vasodilatatoare de pe piață pretind că stimulează fluxul sanguin și, în consecință, îmbunătățesc transportul nutrienților către mușchi, rezultând creșterea hipertrofiei și forței musculare. Aceste produse sunt în mare parte compuse din arginină. Se crede că administrarea de arginină este capabilă să stimuleze sinteza oxidului nitric (NO) în vasele de sânge.

Teoria ar putea fi descrisă după cum urmează:

• Arginină → Oxid nitric → Vasodilatație → Transportul nutrienților → Hipertrofie și rezistența musculară

Teoria vasodilatației este relativ simplă. Arginina este precursorul sintezei oxidului nitric și infuzia de doze mari de arginină direct în sânge s-a dovedit a duce la vasodilatație la oamenii sănătoși în post ^[5] . De fapt, dozele mari pot duce la o scădere a apei corporale totale și a sodiului ^[6] . Dozele mai mici de 10 grame au fost asociate cu tulburări gastrice atunci când sunt consumate oral ^{[7] [8]} .

Alți cercetători au arătat că stresul gastric indus de aportul oral de arginină a redus cantitatea asimilată împiedicând finalizarea eficientă a testelor ^[9] . În ciuda faptului că un bărbat de 90 kg a luat 7 grame pe oră timp de 3 ore, cercetătorii au declarat că „ toți subiecții noștri au raportat crampe intestinale ușoare și diaree care au durat aproximativ cinci ore ”.

Mai mult, aceste doze de arginină nu au avut niciun efect semnificativ asupra acumulării ulterioare de glicogen post-exercițiu ^[9] . Deoarece arginina orală are o biodisponibilitate de 70%, iar până la 50% din aceasta poate fi convertită în ornitină , arginina nu este luată sub formă de tabletă sau pulbere în cercetare ^[10] . Acesta este motivul pentru care arginina este, de obicei, perfuzată direct în sângele periferic în studiile științifice și din nou o doză de 30 de grame este obișnuită.

De fapt, un studiu a comparat efectul perfuziei și al administrării orale. Cercetătorii au descoperit că 6 grame de arginină nu au avut niciun efect pe ambele căi de administrare, în timp ce a fost nevoie de 30 g pe perfuzie pentru a realiza vasodilatație ^[10] . Aceasta înseamnă că sunt necesare cel puțin 30 de grame pe perfuzie intravenoasă pentru a obține rezultate din administrarea acesteia. Dacă aceste rezultate ar fi obținute dintr-o doză orală, ar fi necesar să se ia cel puțin 43 de grame, deoarece 70% din acestea sunt biodisponibile. Dacă doar 10 grame de arginină pot provoca tulburări de stomac, atunci nu ar fi posibil să obțineți beneficiile unei doze adecvate de cel puțin 43 de grame administrate pe cale orală. Deoarece aceste concluzii ar putea fi interpretate ca cazuri izolate, alte studii au investigat efectul dozelor mari de arginină orală și ale fluxului sanguin indus de oxidul azotic și nu au arătat niciun efect cu aportul de 21 de grame (7 g de 3 ori pe zi) ^{[11]. ]} . Alte două studii în care au fost luate 20 de grame pe zi timp de 28 de zile nu au găsit niciun efect ^{[12] [13]} .

Inițial, această absență completă a efectelor a fost surprinzătoare, având în vedere că arginina este precursorul sintezei de oxid nitric. O examinare mai atentă a relevat faptul că nivelurile naturale de arginină sunt mult superioare celor care ar trebui să activeze enzima responsabilă de producerea oxidului nitric, efect cunoscut sub numele de „paradoxul argininei” ^[14] .

Într-un alt studiu, o dietă de 6 zile fără arginină nu a afectat sinteza oxidului nitric. Acest lucru indică faptul că arginina nu este factorul limitativ pentru producerea de oxid nitric, iar reglarea acesteia este mult mai complicată decât s-ar putea să credeți companiile de suplimente ^[15] .

Desigur, odihna completă și postul nu sunt condiții aplicabile sportivilor, astfel încât efectele au o variabilitate suplimentară în contextul sportiv. Într-un studiu remarcabil (Robinson și colab., 1992), 10 grame de arginină cu 70 de grame de carbohidrați au fost administrate subiecților care au fost supuși antrenamentului cu greutăți sau ciclism ^[7] . Rezultatele au indicat că nu a existat nicio modificare a fluxului sanguin sau a absorbției glucozei în comparație cu placebo, indiferent de modul de exercițiu utilizat. Acest lucru este important, deoarece contrazice afirmațiile producătorilor de suplimente.

Α-cetoglutarat de arginină (AKG)

Acronimul „NO ₂ ”, care corespunde formulei chimice a dioxidului de azot , reprezintă o clasă de suplimente utilizate în mod obișnuit în culturism cu o capacitate presupusă de a produce vasodilatație și producția de oxid nitric (NO) comparativ cu arginina singură. Unii ar putea susține că, chiar dacă suplimentarea cu arginină normală nu creează efectele dorite, ar fi cu substanțe de tip „NO ₂ ”. Acest lucru se datorează faptului că acest produs conține α-cetoglutarat de arginină (AKG) și nu doar arginină. Teoria este că AKG ar face acest supliment cu adevărat eficient. Acest produs specific a fost analizat prin intermediul mai multor studii, care au fost prezentate la conferința Societății Internaționale de Nutriție Sportivă din vara anului 2004. Deși rezultatele nu provin din publicații științifice și recenzii, ele încă oferă informații importante despre eficacitate, sau lipsa de eficacitate a acestui supliment.

Primul studiu a examinat nivelurile de arginină din sânge și timpul de asimilare a argininei (după o suplimentare de 4 grame cu fiecare) pentru a determina dacă acest lucru a îmbunătățit menținerea nivelurilor de arginină din sânge pe o perioadă de timp ^[16] . Rațiunea acestui studiu a urmărit să verifice dacă afirmația că „NO _2“ a promovat un mecanism de eliberare special al argininei în fluxul sanguin, rezultând constantă de pompare, a fost întemeiată. Rezultatele au constatat că nivelurile de arginină din sânge au fost foarte similare și, uneori, cu 30% mai mici în eliberarea în sânge decât arginina pură. Motivul rămâne evaziv, dar s-ar putea datora scăderii absorbției intestinale, creșterii absorbției de către țesuturi sau altor motive necunoscute. Al doilea studiu a evaluat efectele „NO _2“ privind compoziția corpului, puterea musculara si rezistenta ^[17] . Timp de 8 săptămâni, subiecții au luat 12 grame de NO ₂ sau un placebo , ca urmare a unui protocol de formare în greutate. La sfârșitul perioadei, subiecții din diferitele grupuri nu au avut diferențe în ceea ce privește masa musculară sau procentul de grăsime corporală. Interesant este faptul că grupul care a luat „NO ₂ ” a obținut o îmbunătățire a performanței tradusă printr-o creștere de 19 lire (aproximativ 8,5 kg) a capacității maxime (1-RM) pe bancă, în timp ce grupul placebo a câștigat în medie 6 lire sterline (aproximativ 2,7 kg). Acest supliment a adăugat, în mod aparent, o medie de mai mult de 13 lire sterline (aproximativ 6 kg) la presa de 1 RM, comparativ cu placebo, fără o schimbare concomitentă a masei musculare. Acest lucru ar indica faptul că modificările sunt strict de origine neuronală. La șobolani, oxidul azotic sa dovedit a avea un efect negativ asupra rezistenței la contracția musculară ^[18] , dar acest efect nu a fost încă demonstrat la om și, prin urmare, nu merită o analiză serioasă. În plus, toate dovezile științifice indică faptul că nu este încă posibil pentru oameni să consume nivele suficient de ridicate de arginină pentru a crește în mod eficient nivelurile de oxid nitric. Deoarece acest studiu nepublicat a fost folosit pentru a face publicitate suplimentului, rezultatele trebuie examinate mai bine în detaliu.

Dacă subiecții studiului nu ar fi formați, toți ar fi obținut o îmbunătățire considerabilă a forței, fără modificări ale masei musculare în primele câteva săptămâni de antrenament. În acest caz, aceste adaptări neuronale rapide s-ar fi produs în ambele grupuri, dar ele nu explică modul în care arginina aparent a triplat îmbunătățirea activării sistemului nervos. Cu toate acestea, având în vedere că subiecții au fost instruiți, situația este și mai desconcertantă. Spre deosebire de persoanele neinstruite, creșterea forței la persoanele antrenate tinde să fie rezultatul creșterii musculare, ceea ce înseamnă că unele câștiguri în masa slabă ar fi trebuit să se producă împreună cu alte câștiguri, ceea ce nu s-a întâmplat.

Arginina și GH

O altă forță presupusă a argininei ar fi funcția sa în stimularea hormonului de creștere (GH), un efect de interes primordial pentru sportivii care doresc o creștere a masei musculare, despre care se presupune că este legat de niveluri mai ridicate de „hormon anabolic”. De fapt, în ultimul deceniu s-a recunoscut că acest lucru se aplică doar dozelor foarte mari administrate intravenos.

Există dovezi că ingestia de 22 de grame pe zi (la un bărbat de 90 kg) de aspartat de arginină poate crește secreția nocturnă de GH (Besset și colab., 1982) ^[19] . În acest studiu, intensitatea vârfului GH în timpul somnului a crescut cu o medie de 60%. Din păcate, doar 5 subiecți au fost luați ca studii de caz, iar unul dintre ei a avut un vârf de 4 ori mai mare decât ceilalți. Fără această excepție, vârful mediu ar fi fost înjumătățit (în acest caz acestea sunt doar măsurători de vârf, nu niveluri totale). De asemenea, trebuie remarcat faptul că prolactina a crescut în medie cu 75% ^[19] . Alte dovezi au stabilit că acest hormon este asociat cu o scădere a testosteronului ^[20] .

Ceea ce sa dovedit a fi nefavorabil din consumul de arginină conform unui alt studiu, este că consumul de doar 5 grame în timpul activității fizice a reușit să scadă secreția de GH indusă de exerciții cu greutăți (Marcell și colab., 1999) ^[21] . În concluzie, stimularea GH de către arginină nu pare semnificativă, iar în timpul exercițiului cu greutăți (o afecțiune care afectează sportivii care intenționează să crească masa musculară) aminoacidul pare să-și reducă secreția, precum și să aibă un efect potențial. secreția de testosteron.

Sinergie cu ornitină

Cu toate acestea, unele cercetări au descoperit că efectul argininei asupra stimulării hormonului de creștere pare a fi sporit prin aportul concomitent de alți aminoacizi, în special ornitina , un alt stimulator important al GH. Arginina și ornitina sunt conectate în mod special, întrucât din prima corpul sintetizează a doua prin acțiunea enzimei arginază.

În 1989 Elam și colab. a concluzionat că aportul concomitent de 1 gram de ornitină și 1 gram de arginină, în combinație cu un program de antrenament cu greutăți, poate crește forța musculară și masa slabă pe o perioadă de 5 săptămâni. Cei doi aminoacizi au favorizat recuperarea după stresul cronic prin suprimarea proceselor catabolice prin scăderea nivelului de hidroxiprolină urinară ^[22] .

Într-un alt studiu recent (Zajac și colab., 2010) au fost analizate efectele aportului sinergic de ornitină și arginină asupra secreției GH. Sportivii instruiți au luat un amestec de 3.000 mg de arginină și 2.200 mg de ornitină de două ori pe zi de trei ori pe săptămână în timp ce se antrenau cu greutăți. Rezultatele au arătat că aportul celor 2 aminoacizi a produs cea mai mare creștere a nivelurilor de GH post-exercițiu în comparație cu grupul placebo. Grupul arginină / ornitină a avut, de asemenea, niveluri mai ridicate de IGF-1 , un alt hormon sinergic GH important pentru creșterea musculară, comparativ cu placebo ^[23] .

Aportul sinergic de ornitină și arginină poate avea, de asemenea, un efect favorabil asupra reducerii grăsimii corporale. Elam (1988) a stabilit că grupul care ia un amestec de ornitină și arginină, în combinație cu antrenamentul cu greutăți, a experimentat o reducere mai mare a masei grase decât grupul care nu le-a luat ^[24] .

Rezultatele acestor cercetări merită o analiză atentă, dar ar putea confirma parțial că chiar și dozele mici ale acestor 2 aminoacizi luate în sinergie, pot aduce diverse beneficii, în ceea ce privește secreția mai mare de GH și IGF-1, suprimarea mai mare a simptomelor stresului și o îmbunătățire mai mare a compoziției corpului. Cu toate acestea, printre aceste beneficii nu se evidențiază un presupus efect vasodilatator.

Arginină și insulină

Arginina este cel mai puternic aminoacid insulinogen , adică este aminoacidul care, mai ales, este capabil să stimuleze secreția de insulină de către pancreas ^[6] . Acum, aceste date sunt de o importanță deosebită, având în vedere că insulina în sine stimulează vasodilatația și fluxul sanguin ^{[25] [26]} , iar acest lucru are loc prin creșterea sintezei de oxid nitric ^[27] .

Prin urmare, arginina stimulează insulina, iar insulina stimulează oxidul azotic. Oxidul nitric cauzează vasodilatație și crește fluxul sanguin. Combinând aceste informații cu ceea ce expune literatura științifică, este posibil să înțelegem că o mare parte din efectul vasodilatator al argininei poate fi atribuit secreției de insulină.

De fapt, un studiu a analizat amploarea acestui efect, iar rezultatele sunt confirmabile. Cercetătorii au infuzat 30 de grame de arginină permițând sau blocând voluntar eliberarea de insulină din pancreas ^[28] . Așa cum era de așteptat, infuzia masivă de arginină a crescut fluxul sanguin, dar când eliberarea insulinei a fost blocată, fluxul sanguin a scăzut cu 77%. Când acest experiment a fost repetat cu o perfuzie de insulină, fluxul sanguin a fost complet recuperat. Prin urmare, principala cauză a fluxului sanguin crescut este 3/4 cauzată de insulină. Deși nu toate efectele induse de arginină asupra fluxului sanguin pot fi atribuite insulinei, trebuie remarcat faptul că aceste studii utilizează echivalentul a peste 40 de grame de arginină ingerată oral, care nu poate fi tolerată.

Deci, noua teorie poate fi reformulată după cum urmează:

• Arginină → Insulină → Oxid nitric → Vasodilatație → Transportul nutrienților → Hipertrofie și rezistența musculară

În plus, s-a demonstrat că AKG joacă un rol în stimularea secreției de insulină ^[29] . Deși aceste date pot părea utile, trebuie amintit că nu există dovezi științifice care să confirme eficacitatea acestor produse la doze rezonabile. În plus, este ușor să obțineți o creștere a nivelului de insulină (și, prin urmare, a fluxului sanguin) fără produse specifice, ci pur și simplu prin consumul de alimente naturale care o pot stimula, în special glucide.

Resinteza glicogenului

O altă presupusă proprietate a argininei susținută de companiile de suplimente este îmbunătățirea sintezei glicogenului. Ideea este că arginina este capabilă să crească fluxul sanguin și, prin urmare, furnizarea de carbohidrați către mușchi, crescând în cele din urmă absorbția și depozitarea acestuia.

Un studiu citat anterior care combina aportul de arginină cu antrenamentul cu greutăți nu a arătat niciun beneficiu, dar trebuie menționat un alt studiu. Yaspelkis și Ivy (1999) au constatat că carbohidrații combinați cu administrarea de arginină (7 grame pe oră timp de 3 ore pentru un sportiv de 90 kg) nu au îmbunătățit în mod semnificativ aportul de glicogen comparativ cu carbohidrații singuri, după exerciții în ciclism într-o stare scăzută de carbohidrați ^{[ 9]} . În primul grup a existat o scădere a oxidării glucozei, astfel încât mai multe să poată fi depuse ca glicogen. Acest lucru ar avea sens, deoarece atât aminoacidul în sine, cât și creșterea secreției de insulină reduc cantitatea de glucoză utilizată.

Concluzii

• S-a demonstrat că stimulatorii fluxului sanguin pe bază de arginină („oxid nitric” sau suplimente de NO ₂ ) cresc vasodilatația, dar numai la subiecții de post care au luat doze intravenoase foarte mari; ^[5]
• aportul oral de arginină la doze tolerabile nu mărește fluxul sanguin; ^[11]
• aminoacidul este cel mai mult capabil să stimuleze secreția de insulină ( aminoacid insulinogen ) ^[6]
• un aport de doar aproximativ 10 grame a fost asociat cu probleme gastrice orale ^{[7] [8]} . Aceste doze nu au nicio influență semnificativă asupra sintezei glicogenului și pot provoca diaree; ^[9]
• arginina trebuia să favorizeze pomparea constantă, dar unele studii au infirmat această teorie; ^[16]
• S-a demonstrat că suplimentele cu NO ₂ nu au efect asupra compoziției corpului și asupra masei musculare în comparație cu placebo; ^[17]
• Suplimentele de NO ₂ (care conțin α-cetoglutarat de arginină, AKG) nu au prezentat diferențe semnificative în comparație cu aportul de L-arginină normală, prezentând, de asemenea, valori mai mici de 30%; ^[16]
• aportul oral de arginină are o biodisponibilitate de numai 70%, iar până la 50% din acesta poate fi transformat în ornitină , iar în cercetare arginina nu se ia în tablete sau în pulbere, așa cum se face de către sportivi; ^[10]
• aportul intravenos crește capacitatea de asimilare; ^[10]
• nu este posibil ca oamenii să consume doze de arginină suficient de mari pentru a crește efectiv nivelurile de oxid nitric; ^{[11] [12] [13] [15]}
• arginina ar putea ridica temporar nivelurile de GH, dar numai la doze nerealiste ^[19] . Cu toate acestea, nu există dovezi care să susțină eficacitatea unei creșteri pe termen scurt a GH asupra câștigurilor musculare;
• are un efect sinergic cu ornitina în creșterea creșterii GH și IGF-1 (3 g arginină + 2 g ornitină); ^[23]
• S-a demonstrat că aportul sinergic de ornitină și arginină crește masa musculară și forța cu antrenamentul cu greutăți (1 g arginină + 1 g ornitină); ^[22]
• S-a demonstrat că aportul sinergic de ornitină și arginină suprimă catabolismul muscular și simptomele stresului (1 g arginină + 1 g ornitină); ^[22]
• aportul sinergic de ornitină și arginină sa dovedit a crește reducerea masei grase cu exerciții cu greutăți (1 g arginină + 1 g ornitină); ^[24]
• într-un studiu, sa arătat că aspartatul de arginină crește prolactina cu o medie de 75% ^[19] . Prolactina este asociată cu o scădere a nivelului de testosteron; ^[20]
• sa dovedit că doar 5 grame de arginină consumate în timpul antrenamentelor cu greutăți reduc secreția normală de GH indusă de antrenament; ^[21]
• efectele pozitive ale suplimentării orale de arginină pot fi obținute numai cu doze mai mari decât cele tolerabile de om. Majoritatea acestor efecte sunt mediate de insulină ^[28] ;
• dacă intenționați să obțineți o creștere a fluxului sanguin echivalentă cu cea indusă de doze mari de arginină intravenoasă (neacceptabile pe cale orală), este suficient să stimulați insulina ^{[25] [26]} , care se obține prin administrarea de alimente naturale cu această capacitate (carbohidrați și proteine);
• aceste efecte se datorează faptului că arginina are aceleași efecte asupra densității osmotice a sângelui ca și glucoza (se poate spune că în acest context organismul o „schimbă” pentru glucoză), prin urmare aceste efecte sunt aceleași (și, prin urmare, obținută din aceeași) de glucoză.

Notă

Elemente conexe

• Aminoacizi esențiali

Alte proiecte

• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre arginină

Portale Chimica : il portale della scienza della composizione, delle proprietà e delle trasformazioni della materia