Arginina

L'arginina, nota anche come l-arginina (simbolo Arg o R), è un α-amminoacido utilizzato nella biosintesi delle proteine. Contiene un gruppo α-ammino, un gruppo acido α-carbossilico e una catena laterale costituita da una catena lineare alifatica a 3 atomi di carbonio che termina con un gruppo guanidino. A pH fisiologico, l'acido carbossilico è deprotonato (-COO−), il gruppo amminico è protonato (-NH3 +) e il gruppo guanidino è protonato per dare la forma guanidinio (-C- (NH2) 2+), creando arginina a amminoacido alifatico carico. È il precursore della biosintesi dell'ossido nitrico. È codificato dai codoni CGU, CGC, CGA, CGG, AGA e AGG.

L'arginina è classificata come amminoacido semi-essenziale o condizionatamente essenziale, a seconda dello stadio di sviluppo e dello stato di salute dell'individuo. I bambini prematuri non sono in grado di sintetizzare o produrre arginina internamente, rendendo l'amminoacido nutrizionalmente essenziale per loro. La maggior parte delle persone sane non ha bisogno di integrare l'arginina perché è un costituente di tutti gli alimenti contenenti proteine ​​e può essere prodotta dalla glutammina nel corpo attraverso la citrullina.

È tradizionalmente ottenuto per idrolisi di varie fonti proteiche economiche, come la gelatina. Si ottiene commercialmente attraverso la fermentazione. In questo modo si possono produrre 25-35 g / litro con il glucosio come fonte di carbonio.

-Fonti di alimentazione

L'arginina è un amminoacido condizionatamente essenziale negli esseri umani e nei roditori poiché può essere richiesto a seconda dello stato di salute o del ciclo di vita dell'individuo. Ad esempio, mentre gli adulti sani possono provvedere ai propri bisogni di arginina, gli individui immaturi e in rapida crescita richiedono arginina nella loro dieta, ed è anche essenziale sotto stress fisiologico, come durante il recupero da ustioni, lesioni e sepsi, o quando il l'intestino tenue e il cervello, i reni, i principali siti di biosintesi dell'arginina, sono danneggiati. Tuttavia, è un amminoacido essenziale per gli uccelli in quanto non hanno un ciclo dell'urea. Per alcuni carnivori, ad esempio gatti, cani e furetti, l'arginina è essenziale perché dopo un pasto il loro catabolismo proteico altamente efficiente produce grandi quantità di ammoniaca che deve essere processata attraverso il ciclo dell'urea, e se non è presente abbastanza arginina, il conseguente avvelenamento da ammoniaca può essere fatale. In pratica questo non è un problema, perché la carne contiene abbastanza arginina per prevenire questa situazione.

Le fonti animali di arginina includono carne, latticini e uova e le fonti vegetali includono tutti i tipi di semi, ad esempio cereali, fagioli e noci.

-Biosintesi

L'arginina è sintetizzata dalla citrullina nel metabolismo dell'arginina e della prolina dall'azione sequenziale degli enzimi citosolici argininosuccinate sintetasi e argininosuccinato liasi. Questo è un processo energeticamente costoso perché per ogni molecola di argininosuccinato sintetizzata, una molecola di adenosina trifosfato (ATP) viene idrolizzata in adenosina monofosfato (AMP), consumando due equivalenti di ATP.

La citrullina può essere derivata da più fonti:

- dalla stessa arginina tramite ossido nitrico sintasi, come sottoprodotto della produzione di ossido nitrico a fini di segnalazione
di ornitina attraverso la scomposizione di prolina o glutammina / glutammato
dalla dimetilarginina asimmetrica tramite DDAH

Le vie che collegano arginina, glutammina e prolina sono bidirezionali. L'uso o la produzione netta di questi amminoacidi dipende quindi fortemente dal tipo di cellula e dallo stadio di sviluppo.