Гистидин аминокислота являющаяся незаменимой для нашего организма. Гистидин: формула, химические реакции. Что бывает при недостатке гистидина

Гистидин – аминокислота, получаемая из протеинов в результате гидролиза. В наивысшей концентрации (почти 8,5 процента от общего количества) содержится в гемоглобине. Впервые был выделен из белков в 1896 году.

Что такое гистидин

Общеизвестно: когда мы едим мясо, мы потребляем , а в составе белков – аминокислоты. Гистидин – одна из наиболее значимых для поддержания жизни на Земле аминокислот. Это протеиногенное вещество участвует в образовании белков и влияет на ряд метаболических реакций в организме.

Все являются строительными блоками для протеинов. После переваривания белка организм получает отдельные аминокислоты. Часть из них – заменимые (организм способен производить их) и незаменимые (могут быть получены только через диету). Гистидин в этом плане является уникальным веществом – аминокислотой заменимой и незаменимой одновременно. Или как принято ее назвать – полузаменимой.

Наивысшую потребность в этой аминокислоте ощущают младенцы, так как гистидин необходим им в качестве агента роста. Малыши получают его через грудное молоко либо из детского питания. Также это вещество незаменимо для подростков и лиц после тяжелых болезней. Несбалансированное питание и частые стрессы ведут к дефициту аминокислоты, что может проявляться замедлением или полной остановкой роста у детей и ревматоидным артритом у взрослых.

Функции гистидина

Одна из наиболее ярких характеристик гистидина – возможность трансформироваться в другие вещества, в том числе гистамин и гемоглобин. Также участвует в ряде метаболических реакций, способствует снабжению кислородом органов и тканей. Кроме того, помогает выводить из организма тяжелые металлы, восстанавливать ткани и укреплять иммунитет.

Другие функции гистидина:

регулирование кислотности крови;
ускорение заживления ран;
координирование механизмов роста;
естественное восстановление организма.

Без гистидина все процессы, связанные с ростом, остановятся, а регенерация поврежденных тканей станет невозможной. Также последствием отсутствия гистидина в организме являются воспаления кожи и слизистых покровов тела, а восстановление после хирургических операций затянется на более долгое время. Кроме того, гистидин обладает терапевтическим эффектом при воспалениях, а значит, является действенным лекарством при артритах.

Помимо уже названных полезных свойств, эта аминокислота обладает еще одной не менее значимой способностью – помогает формировать миелиновые оболочки нервных клеток (их повреждение вызывает болезни Паркинсона и Альцгеймера, а также другие дегенеративные заболевания). Также эта полузаменимая аминокислота участвует в синтезе красных и белых кровяных клеток (эритроцитов и лейкоцитов), чем опять-таки способствует укреплению иммунитета. Ну и наконец, важно сказать, что гистидин оберегает организм от радиационных излучений.

Хотя профилактический и терапевтический потенциал гистидина еще не изучен до конца, но ряд исследований уже доказал эффективность аминокислоты. В частности, известно, что это полезное вещество помогает снизить артериальное давление. Расслабляя сосуды, предотвращает гипертонию, атеросклероз, инфаркт и другие кардиологические болезни. Уже доказано, что ежедневное потребление этого вещества снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний почти на 61 процент.

Еще одна сфера применения гистидина – нефрология. Аминокислота положительно сказывается на состоянии лиц с хронической почечной недостаточностью (особенно в преклонном возрасте).

Кроме того, это вещество показало свою эффективность при лечении гепатитов, язвы желудка, крапивницы, артрита и СПИДа.

Суточные нормы

Терапевтические дозы гистидина колеблются в пределах от 0,5 до 20 г в сутки.

Но даже употребление 30 г аминокислоты в день не вызывает побочных эффектов. Так, во всяком случае, убеждают исследователи. Но сразу уточняют: при условии, что прием препарата не длится долго. Но все же наиболее адекватной называют дозировку в 1-8 г в сутки. Более точно индивидуальную минимальную потребность в аминокислоте можно опередить по формуле: 10-12 мг вещества – на 1 кг веса тела. Гистидин в виде лучше принимать на голодный желудок. Так его действие более эффективно.

Сочетание с другими веществами

Недавние исследования показали, что комбинация гистидина и цинка – эффективное средство против простудных заболеваний. Кроме того, цинк способствует более легкому всасыванию аминокислоты. Кроме того, эксперимент при участии 40 человек показал, что «коктейль» из и гистидина сводит к минимуму продолжительность болезней, вызванных вирусами или бактериями. Простуда на фоне аминокислоты длится в среднем на 3-4 дня меньше.

Особенности приема

Гистидин в виде биодобавки полезен людям с артритом, анемиями или после операций.

Лицам с биполярными расстройствами, аллергиями, астмой и разного рода воспалениями лучше избегать этого препарата. Также с осторожностью к добавкам, содержащим аминокислоту, стоит относиться женщинам во время беременности и лактации, а также людям с дефицитом фолиевой кислоты.

Хронические заболевания, травмы и стрессы увеличивают потребность в гистидине. В таком случае удовлетворить потребности организма исключительно через продукты довольно сложно. Но проблемы решается с помощью биоактивных добавок. Нарушение пищеварения и пониженная кислотность также являются причиной более интенсивного приема вещества.

Нарушение метаболизма гистидина проявляется редким генетическим заболеванием гистидинемией. У таких больных отсутствует фермент, расщепляющий аминокислоту. В результате в моче и крови уровень аминокислоты резко повышается.

Опасности дефицита

Как показывают исследования, люди с ревматоидным артритом обычно имеют пониженный уровень гистидина. Дефицит аминокислоты у младенцев часто вызывает экзему. Кроме того, недостаточное потребление вещества ведет к катаракте, а также провоцирует болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. Известно, что гистидин влияет на иммунную систему, по этой причине дефицит аминокислоты усиливает аллергии, делает организм более склонным к инфекциям и воспалительным процессам. Недостаточное потребление вещества крайне негативно сказывается на здоровье детей и подростков во время интенсивного роста и формирования организма.

Также дефицит аминокислоты может «напоминать» о себе задержками в развитии, сниженным либидо, ухудшением слуха и фибромиалгией.

Опасен ли избыток

Информации о возможной токсичности гистидина нет. Но все же потребление аминокислоты в особо высоких дозах может вызвать аллергические или астматические реакции, спровоцировать дефицит меди и цинка, а концентрацию холестерина в крови, наоборот, повысить. У мужчин переизбыток гистидина вызывает преждевременные эякуляции.

Гистидин в пище

Удовлетворить суточную потребность в аминокислоте помогут правильно подобранные продукты. К примеру, только 100 г бобов обеспечивают более чем 1-граммовой порцией гистидина (1097 мг), столько же куриного филе обогатят организм дополнительным 791 мг вещества, а аналогичная порция говядины даст примерно 680 мг гистидина. Что касается рыбной продукции, то примерно 550 мг аминокислоты содержится в 100-граммовом куске лосося. А среди растительной пищи наиболее питательными являются зародыши пшеницы. В 100 г продукта – в пределах 640 мг аминокислоты.

Однако важно отметить, что названные цифры – приблизительные, поскольку насыщенность пищи полезными веществами зависит от многих факторов. И немаловажное значение имеют условия хранения продукта. Если речь идет о гистидине, то для сохранения его максимального количества в горохе, грецких орехах или кукурузе, продукты необходимо держать в герметических условиях, подальше от прямых солнечных лучей и кислорода. В противном случае гистидин быстро разрушается.

Для поддержания баланса аминокислоты во взрослом организме обычно хватает того вещества, которое синтезируется в печени из других аминокислот. А вот детям в период интенсивного роста и некоторым другим группам людей важно дополнять аминозапасы из правильно подобранной пищи.

Протеиновые продукты содержат в себе, если не все, то, по крайней мере, большинство необходимых человеку аминокислот. Продукты животного происхождения содержат в себе, так называемые, полноценные белки, поэтому являются более полезными в плане снабжения аминовеществами. В растительной пище содержатся только некоторые из необходимых. Хотя пополнить запасы гистидина нетрудно, тем более что и организм способен производить его, но все же бывают случаи дефицита вещества. Избежать снижения концентрации поможет употребление продуктов из разных групп.

Высокая концентрация гистидина есть в мясе, рыбе, молочных продуктах, некоторых злаках (рис, рожь, пшеница). Другие источники аминокислоты: морепродукты, бобы, яйца, гречка, цветная капуста, картофель, грибы, бананы, цитрусовые, дыня.

Обеспечить суточную норму аминокислоты можно из блюд, приготовленных из говядины, свинины, баранины и домашней птицы, разных сортов твердого сыра, соевых продуктов, а также рыбы (тунец, лосось, форель, скумбрия, палтус, морской окунь). Из группы семян и орехов важно потреблять миндаль, кунжут, арахис, семена подсолнечника, фисташки. А из молочной продукции – натуральные йогурты, молоко и сметану. В категории злаков много гистидина содержится в диком рисе, просе и гречке.

Гистидин – важная для здоровья аминокислота. Она необходима для роста и восстановления тканей, производства клеток крови и нейротрансмиттера гистамина. Это вещество способно надежно защитить ткани от повреждений радиацией или тяжелыми металлами. Поэтому важно следить за своим рационом, дабы обеспечить организм достаточным количеством аминокислоты. Продукты, богатые веществом, необходимы детям и подросткам, а также лицам, после травм или операций. Эта полузаменимая аминокислота уже доказала свою эффективность для поддержания здоровья человека. А как обеспечить себя этим полезным веществом, вы уже знаете.

Аминокислота гистидин является полузаменимой у взрослых и абсолютно незаменимой у детей, ибо выполняет в организме множество важных функций.

Биологическая потребность

Минимальная суточная потребность в гистидине для взрослого человека 12 мг\на 1 кг. массы тела, т.е. для человека, массой 60 кг. в сутки необходимо 0,7 г. Оптимальная суточная потребность для взрослого человека 1,5 — 2 г. Предельно-допустимая дозировка гистидина составляет 5-6 г.\сутки.

Для младенцев потребность в гистидине составляет 34 мг\кг. веса, т.е. 0,1 – 0,2 г.

Потребность в гистидине повышается при интенсивных физических нагрузках, в период восстановления после тяжелых травм, ранений, операций.

Содержание гистидина в продуктах питания

В тушеном мясе гистидина на 15-20% больше, чем в жареном и на 35-40% больше, чем в сыром

В приготовленной рыбе гистидина на 25-30% больше, чем в сырой

Белок растительных продуктов в среднем усваивается на 20% хуже, чем животного происхождения, а белок грибов лисичек усваивается лишь на 30%, в связи с чем были введены добавочные коэффициенты.

Для наилучшего сохранения аминокислоты в крупах и орехах, их следует хранить в герметично закрытых емкостях, защищенными от прямых солнечных лучей.

Крупы и бобовые потребляются не в сухом виде, а в виде каш, обычно соотношение зерна и воды в готовом блюде составляет 1:1 для бобовых и 1:2 для зерновых каш.

При обычном рационе достаточное количество гистидина можно получить из небольших порций мяса и рыбы – около 150 г. готового рыбного или мясного блюда содержат суточную норму аминокислоты. Сыра либо творога понадобится грамм 200-300, это вменяемая порция для ежесуточного потребления. Семечек, орехов потребуется 300 – 400 грамм, так что полным вегетарианцам следует задуматься: либо дефицит аминокислоты, либо серьезное превышение калоража, ибо эти продукты очень калорийны. Зерновые каши не могут рассматриваться в качестве основного источника гистидина, ибо 1,5 – 2 кг. каши под силу съесть лишь Гаргантюа либо человеку с серьезными физическими нагрузками. Так питались крестьяне в Средние века: большой объем зерновых с высоким калоражем компенсировался тяжелым трудом на земле.

Дефицит гистидина

В обычных условиях при нормальном питании дефицита гистидина у взрослых людей не наблюдается. Недостаточность гистидина возможна при экстремальных диетах или голодании, когда вынужденно или по своей воле люди отказываются от потребления белковых продуктов. Недостаток аминокислоты проявляется в мышечных болях, слабости. В костном мозгу перестают вырабатываться красные кровяные тельца (эритроциты), что ведет к анемии, а вот свертываемость крови повышается, что приводит к риску образованию тромбов. С дефицитом гистидина связано ухудшение слуха плоть до полного исчезновения. Резко снижается половое влечение, у мужчин может развиться эректильная дисфункция.

Развивается катаракта. Возможны заболевания желудка и двенадцатиперстной кишки. Снижается иммунитет, что приводит к бактериальным и вирусным инфекциям, повышается склонность к аллергиям, у детей возникает экзематозный дерматит: воспаление кожи с зудом, мокнутием, образованием корок.

Дети, лишенные грудного молока и при неадекватном вскармливании отстают в росте и развитии, вплоть до умственной отсталости.

Избыток гистидина

При обычном питании гистидин в организме не накапливается и симптомов избытка не наблюдается. Однако при употреблении фармакологических препаратов L-гистидина возможны побочные реакции,

Гистидин выводит из организма медь и цинк, избыток гистидина провоцирует аллергические реакции и приступы бронхиальной астмы, у мужчин он способен привести к преждевременной эякуляции.

Во избежание развития осложнений препараты гистидина можно применять лишь по клиническим показаниям под медицинским контролем.

Противопоказания

Препараты гистидина НЕ ПРИМЕНЯЮТ при наличии следующих состояний:

Психические заболевания: биполярное расстройство, шизофрения, органические поражения головного мозга
Аллергические заболевания, бронхиальная астма
Артериальная гипотензия (низкое артериальное давление)
Избыточный вес – гистидин способствует увеличению массы тела
Беременность, лактация
Хронические заболевания печени и почек

Побочные эффекты

При передозировке фармакологическими препаратами L-гистидина возможны следующие побочные эффекты:

Аллергические реакции немедленного типа: отек Квинке, резкое падение артериального давления с потерей сознания (артериальный коллапс), анафилактический шок.
Психические расстройства

Менее серьезные побочные эффекты, при которых следует снизить дозировку препарата:

Со стороны желудочно-кишечного тракта: тошнота, рвота, диспепсия (нарушение переваривания в желудке)
Со стороны центральной и периферической нервной системы: головная боль, головокружение, тремор (трясущиеся конечности), нарушения сознания, парестезии (ощущения «ползания мурашек», «покалывания иголок»)
Со стороны вегетативной нервной системы: локальное повышение температуры (локальная гипертермия), жар, снижение артериального давления, спазм бронхов
Аллергические реакции: кожная сыпь.

Заключение

Гистидин – важная и нужная аминокислота, потребность в которой удовлетворяется при обычном питании. Разнообразный рацион, включающий мясные, рыбные и молочные продукты даст необходимое и достаточное количество гистидина для полноценной жизни. Фармакологические препараты и биологические добавки L-гистидина могут употребляться для лечения заболеваний под контролем врачей, но не для общего оздоровления обычными людьми из-за рисков опасных осложнений и множества побочных эффектов.

Химическая формула Гистидина: C6H9N3O2 . Это гетероциклическая альфа-аминокислота , входит в список 20-ти протеиногенных . Химическое соединение хорошо растворимо в воде, малорастворимо – в этиловом спирте, не растворяется в эфире. Облагает слабыми основными химическими свойствами, из-за остатков имидазола в строении молекулы вещества. При подробном рассмотрении структурной формулы Гистидина, можно заметить, что соединение имеет несколько изомеров: L-гистидин и D-гистидин . Молекулярная масса = 155,2 грамма на моль.

Является незаменимой аминокислотой , которая не синтезируется в организме человека и животных. Вещество обязательно должно поступать в организм извне, в чистом виде или в составе других белков. Гистидин содержится в мясе лосося, тунца, свинине, говядине и курятине, в соевых бобах, чечевице, арахисе и так далее.

Фармакологическое действие

Метаболическое.

Фармакодинамика и фармакокинетика

После проникновения в пищеварительную систему Гистидин высвобождает из белковых молекул с помощью химических превращений. Подвергается реакциям дезаминирования в тканях печени и кожного покрова, с участием фермента гистидазы , образуется уроканиновая и имидазолонпропионовая кислоты под влиянием фермента урокиназы . В результате с организме синтезируются: глутамат , аммиак , углеводные фрагменты, соединенные с тетрагидрофолиевой кислотой . Аминокислота является активным центром множества важных ферментов в организме человека.

Также в тучных клетках соединительной ткани вещество подвергается декарбоксилированию , в результате чего образуется важнейший нейромедиатор гистамин . Средство стимулирует процессы роста и восстановления тканей. Входит в состав молекулы .

Показания к применению

Гистидин применяют в комбинации с другими лекарственными средствами и аминокислотами:

для профилактики и лечения потери белков, при недостаточном питании или если энтеральное питание не возможно;
при полном либо частичном парентеральном питании (комбинация с глюкозой , жировыми эмульсиями, прочими аминокислотами );
у пациентов с тяжелыми травмами, сепсисом , ожогами, перитонитом , после обширных оперативных вмешательств и так далее.

Противопоказания

Лекарственное средство противопоказано:

при нарушении метаболизма аминокислот ;
пациентам с метаболическим ацидозом , в состоянии шока ;
при тяжелой ;
больным с ;
при декомпенсированной сердечной недостаточности ;
у пациентов с тяжелыми заболеваниями печени.

Побочные действия

Инструкция по применению (Способ и дозировка)

Гистидин назначает лечащий врач. В зависимости от показаний и используемой лекарственной формы схема лечения и суточная дозировка сильно различаются.

Передозировка

При слишком быстром введении лекарства внутривенно наблюдаются: озноб, рвота, . Рекомендуется прекратить инфузию и продолжать лечение меньшими дозами препаратов после нормализации состояния пациента.

Взаимодействие

Вещество не вступает в лекарственное взаимодействие с другими средствами. Хорошо сочетается с глюкозой , жировыми эмульсиями и аминокислотами .

Структурная формула

Истинная, эмпирическая, или брутто-формула: C 6 H 9 N 3 O 2

Химический состав Гистидина

Молекулярная масса: 155,157

Гистидин (L-α-амино-β-имидазолилпропионовая кислота) гетероциклическая альфа-аминокислота, одна из 20 протеиногенных аминокислот. По современным представлениям также является незаменимой кислотой как для детей, так и для взрослых.

Физические свойства

Гистидин растворим в воде, ограниченно растворим в этаноле, не растворим в эфире.

Химические свойства

Гистидин - ароматическая альфа-аминокислота со слабыми основными свойствами, обусловленными присутствием в молекуле остатка имидазола. Образует окрашенные продукты в биуретовой реакции и с диазотированной сульфаниловой кислотой (реакция Паули), что используется для количественного определения гистидина. Вместе с лизином и аргинином гистидин образует группу осно́вных аминокислот. Образует бесцветные кристаллы.

Гистидином богаты такие продукты как тунец, лосось, свиная вырезка, говяжье филе, куриные грудки, соевые бобы, арахис, чечевица. Кроме того, гистидин включается в состав многих витаминных комплексов и некоторых других медикаментов.

Роль в организме

Остаток гистидина входит в состав активных центров множества ферментов. Гистидин является предшественником в биосинтезе гистамина. Одна из незаменимых аминокислот, способствует росту и восстановлению тканей. В большом количестве содержится в гемоглобине; используется при лечении ревматоидных артритов, язв и анемии. Недостаток гистидина может вызвать ослабление слуха.

Обмен гистидина

Дезаминирование гистидина происходит в печени и коже под действием фермента гистидазы с образованием уроканиновой кислоты, которая затем в печени превращается в имидазолонпропионовую кислоту под действием уроканиназы. Дальнейшее превращение в ходе серии реакций имидазолонпропионовой кислоты приводит к образованию аммиака, глутамата и одноуглеродного фрагмента, соединённого с тетрагидофолиевой кислотой. Реакция декарбоксилирования гистидина имеет большое физиологическое значение, так как является источником образования биологически активного вещества - гистамина, который играет важную роль в процессе воспаления и развития некоторых аллергических реакций. Декарбоксилирование происходит большей частью в тучных клетках соединительной ткани практически всех органов. Эта реакция протекает при участии фермента гистидиндекарбоксилазы. Известно связанное с дефектом гистидиназы наследственное заболевание гистидинемия, при котором характерно повышенное содержание гистидина в тканях и задержка умственного и физического развития.

Биосинтез

Биосинтез гистидина не осуществляется de novo в людях и других животных, поэтому аминокислота должна употребляться в чистом виде или в составе других белков.

Гистиди́н (L-α-амино-β-имидазолилпропионовая кислота ) - гетероциклическая альфа-аминокислота , одна из 20 протеиногенных аминокислот. Является одной из двух условно-незаменимых аминокислот (наряду с аргинином). Незаменимой является только для детей.




Общие
Систематическое наименование	L-2-амино-3-(1H-имидазол- 4-ил) пропановая кислота
Сокращения	Гис, His, H CAU,CAC
Хим. формула	C₆H₉N₃O₂
Рац. формула	C 6 H 9 N 3 O 2
Физические свойства
Молярная масса	155,16 г/моль
Термические свойства
Т. плав.	287 °C
Химические свойства
pK a	1,70 6,04 9,09
Классификация
Рег. номер CAS	71-00-1 (L-гистидин) 351-50-8 (D-гистидин) 4998-57-6 (DL-гистидин)
PubChem
Рег. номер EINECS	200-745-3
SMILES
InChI
ChEBI
ChemSpider
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа) , если не указано иного.

Гистидин растворим в воде, ограниченно растворим в этаноле, не растворим в эфире.

Химические свойства

Гистидин - ароматическая альфа-аминокислота со слабыми основными свойствами, обусловленными присутствием в молекуле остатка имидазола . Образует окрашенные продукты в биуретовой реакции и с диазотированной сульфаниловой кислотой (реакция Паули), что используется для количественного определения гистидина. Вместе с лизином и аргинином гистидин образует группу осно́вных аминокислот. Образует бесцветные кристаллы.

Роль в организме

Реакция декарбоксилирования гистидина имеет большое физиологическое значение, так как является источником образования биологически активного вещества - гистамина , который играет важную роль в процессе воспаления и развития некоторых аллергических реакций .

Декарбоксилирование происходит большей частью в тучных клетках соединительной ткани практически всех органов. Эта реакция протекает при участии фермента гистидиндекарбоксилазы.

Известно связанное с дефектом гистидиназы наследственное заболевание гистидинемия, при котором характерно повышенное содержание гистидина в тканях и задержка умственного и физического развития.