Ornityna - co to jest? Działanie i właściwości

Ornityna to aminokwas, który odgrywa kluczową rolę w cyklu mocznikowym, czyli procesie, który pomaga organizmowi pozbywać się amoniaku powstającego podczas rozkładu białek. W dietetyce i suplementacji ornityna nie jest tak znana, jak blisko spokrewnione z nią aminokwasy, ponieważ organizm w stanie zdrowia i wypoczynku efektywnie go produkuje. Coraz więcej przesłanek ze wstępnych eksperymentów wskazuje jednak, że dodatkowa podaż w codziennej diecie może mieć pewne zastosowania.

1. Ornityna w cyklu mocznikowym
2. Związki pochodzenia białkowego w cyklu mocznikowym
3. Działanie i właściwości ornityny
4. Suplementacja ornityną

Ornityna w cyklu mocznikowym

Ornityna jest kluczowym elementem procesu, który umożliwia neutralizację i usuwanie toksycznego amoniaku. Ten generowany jest podczas katabolizmu białek, czyli pozyskiwania z nich drobniejszych cząsteczek, które mogą być wykorzystane przez organizm, lub wydalone, gdy są w danym momencie zbędne.

Amoniak jest wysoce toksyczny dla organizmu, szczególnie w wysokich stężeniach, ponieważ może prowadzić do poważnych zaburzeń neurologicznych oraz uszkodzeń komórek. Gromadzenie się amoniaku we krwi, znane jako hiperamonemia, jest stanem niebezpiecznym, mogącym prowadzić do encefalopatii wątrobowej, a w skrajnych przypadkach nawet do śpiączki i śmierci.

Neutralizacja zagrożeń

Aby zapobiec takim zagrożeniom, organizm wykorzystuje cykl mocznikowy, w którym ornityna odgrywa niezbędną rolę jako substrat i regulator reakcji biochemicznych. W tym cyklu amoniak jest przekształcany w mocznik, który, w przeciwieństwie do amoniaku, jest nietoksyczny i łatwo rozpuszczalny w wodzie, co umożliwia jego efektywne wydalenie z organizmu wraz z moczem.

Mocznik jako końcowy produkt cyklu mocznikowego jest transportowany z wątroby do nerek, skąd jest wydalany, pełniąc funkcję kluczową w utrzymaniu równowagi azotowej i detoksykacji organizmu. Bez prawidłowego funkcjonowania cyklu mocznikowego, w którym ornityna odgrywa centralną rolę, organizm nie byłby w stanie skutecznie usuwać nadmiaru azotu, co mogłoby prowadzić do jego toksycznego nagromadzenia i poważnych konsekwencji zdrowotnych.

Związki pochodzenia białkowego w cyklu mocznikowym

Działanie i właściwości ornityny

Cykl mocznikowy

W pierwszym etapie cyklu mocznikowego amoniak łączy się z innym związkiem, tworząc karbamoilofosforan, który następnie wchodzi w reakcję z ornityną, prowadząc do powstania cytruliny. Ta z kolei przekształca się w argininę, a ostatecznie w mocznik, który organizm może bezpiecznie usunąć.

Co ciekawe, ornityna nie jest wykorzystywana bezpośrednio do budowy białek, jak inne aminokwasy, ale jej rola w cyklu mocznikowym sprawia, że jest niezbędna do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Usuwanie amoniaku jest nasilone podczas intensywnej pracy mięśni, przez co usprawnienie tego procesu może wiązać się z opóźnieniem zmęczenia, czy przyspieszeniem regeneracji.

Cytrulina i arginina

Cytrulina, będąc produktem pośrednim w cyklu mocznikowym, odgrywa rolę w przemianach ornityny, które ostatecznie prowadzą do wzrostu stężenia aminokwasu niezbędnego, argininy. Arginina jest aminokwasem, który pełni kluczowe funkcje w organizmie, takie jak produkcja tlenku azotu, ważnego regulatora kondycji naczyń krwionośnych.

Bierze ona udział w rozszerzaniu i rozluźnianiu ścian naczyń krwionośnych, co jest ważne z punktu widzenia kontroli ciśnienia tętniczego i prewencji zdarzeń sercowo-naczyniowych. Poza tym przypuszcza się, że cytrulina może uczestniczyć we wzbogacaniu mikrobiomu jelitowego w korzystne dla organizmu bakterie jelitowe. Sam amoniak, jeśli nie jest usuwany prawidłowo, może działać toksycznie wobec śluzówki jelit.

Synteza kreatyny

Warto też zauważyć, że arginina uczestniczy w syntezie kreatyny, niezbędnej do magazynowania i dostarczania energii w komórkach mięśniowych. Pozwala ona na szybkie odnowienie zasobów ATP, czyli adenozynotrifosforanu, który bezpośrednio zasila tkanki o wysokich potrzebach energetycznych.

Dzięki temu ornityna może uczestniczyć nie tylko w regulacji przepływu krwi przez mięśnie, ale również w ich efektywnej pracy, co docenić mogą sportowcy i osoby pracujące fizycznie. Mimo, że niektóre badania na modelach zwierzęcych i wstępne badania na ludziach sugerują możliwe korzyści z suplementacji tymi aminokwasami, należy podkreślić, że nadal brakuje szeroko zakrojonych i jednoznacznych badań klinicznych na ludziach, które w pełni potwierdzałyby te efekty.

Poliaminy

Ornityna jest ważnym prekursorem poliamin, takich jak putrescyna, spermidyna i spermina, które mają istotny wpływ na wzrost i regenerację komórek. Poliaminy pomagają stabilizować strukturę DNA, co jest szczególnie ważne w ochronie komórek przed uszkodzeniami.

Oprócz tego poliaminy biorą udział w naprawie DNA i chronią komórki przed szkodliwymi skutkami działania wolnych rodników. Pełnią również funkcję w regulacji apoptozy, czyli procesu, w którym organizm usuwa uszkodzone lub niepotrzebne komórki, co jest kluczowe dla zachowania zdrowia tkanek i zapobiegania niekontrolowanemu wzrostowi komórek.

Spowalnianie procesów starzenia

Poliaminy są szczególnie ważne w tkankach, które szybko się odnawiają, takich jak nabłonek czy układ immunologiczny. Spermidyna, jedna z poliamin, jest także związana z procesami autofagii, czyli usuwaniem uszkodzonych elementów komórek, co jest istotne dla utrzymania ich zdrowia. W badaniach coraz częściej wskazuje się na to, że poliaminy, a tym samym ornityna, mogą mieć istotną rolę w spowalnianiu procesów starzenia, ochronie przed chorobami neurodegeneracyjnymi oraz wspieraniu długowieczności, co czyni je ważnym elementem w kontekście zdrowia komórek i całego organizmu.

Suplementacja ornityną

Ornityna jest dostępna w różnych formach suplementacyjnych, w tym jako L-ornityna, asparaginian ornityny i alfa-ketoglutaran ornityny. Standardowe dawkowanie L-ornityny wynosi od 500 mg do 3 g dziennie. Suplementacja ornityną często jest łączona z innymi aminokwasami, takimi jak arginina i cytrulina, w celu wzmocnienia efektów. Typowe synergistyczne kombinacje obejmują dawki od 2 do 6 g argininy (np. AAKG) lub cytruliny (głównie jabłczan). Kiedy celem jest nie poprawa wydolności fizycznej i regeneracji, a regulacja ciśnienia, wtedy korzystne może okazać się połączenie z magnezem i potasem.

Źródła:

• Butterworth, R. F., & McPhail, M. J. W. (2019). L-Ornithine L-Aspartate (LOLA) for Hepatic Encephalopathy in Cirrhosis: Results of Randomized Controlled Trials and Meta-Analyses. Drugs, 79(Suppl 1), 31–37. https://doi.org/10.1007/s40265-018-1024-1
• Cynober L. (1994). Can arginine and ornithine support gut functions?. Gut, 35(1 Suppl), S42–S45. https://doi.org/10.1136/gut.35.1_suppl.s42
• Cynober L. (2004). Ornithine alpha-ketoglutarate as a potent precursor of arginine and nitric oxide: a new job for an old friend. The Journal of nutrition, 134(10 Suppl), 2858S–2895S. https://doi.org/10.1093/jn/134.10.2858s
• Sivashanmugam, M., J, J., V, U., & K N, S. (2017). Ornithine and its role in metabolic diseases: An appraisal. Biomedicine & pharmacotherapy = Biomedecine & pharmacotherapie, 86, 185–194. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2016.12.024