Avainero – lysiini vs L-lysiini
Lysiini ja L-lysiini ovat molemmat aminohappotyyppejä, joilla on samat fysikaaliset ominaisuudet, mutta niiden välillä on eroja. Avainero lysiinin ja L-lysiinin välillä on kyky pyörittää tasopolarisoitua valoa. Lysiini on biologisesti aktiivinen luonnossa esiintyvä välttämätön α-aminohappo. Se voi esiintyä kahdessa isomeerimuodossa johtuen mahdollisuudesta muodostaa kaksi erilaista enantiomeeriä kiraalisen hiiliatomin ympärille. Nämä tunnetaan L- ja D-muotoina, analogisesti vasenkätisten ja oikeakätisten konfiguraatioiden kanssa. Näiden L- ja D-muotojen sanotaan olevan optisesti aktiivisia ja ne pyörittävät tasopolarisoitua valoa eri mielessä; myötäpäivään tai vastapäivään. Jos valo pyörittää lysiiniä vastapäivään, valossa on vasemmanpuoleinen kierto, ja se tunnetaan nimellä L-lysiini. Tässä on kuitenkin huomioitava huolellisesti, että isomeerien D- ja L-leimaus ei ole sama kuin d- ja l-leimaus.
Mikä on lysiini?
Lysiini on välttämätön aminohappo, jota ei syntetisoidu elimistössämme ja se on saatava säännöllisen ruokavalion kautta. Siksi lysiini on ihmiselle välttämätön aminohappo. Se on biologisesti tärkeä orgaaninen yhdiste, joka koostuu amiini (-NH2) ja karboksyylihappofunktionaalisista ryhmistä (-COOH) ja jonka kemiallinen kaava on NH2- (CH2)4-CH(NH2)-COOH. Lysiinin tärkeimmät alkuaineet ovat hiili, vety, happi ja typpi. Biokemiassa aminohapot, joissa on sekä amiini- että karboksyylihapporyhmät kiinnittyneenä ensimmäiseen (alfa-) hiiliatomiin, tunnetaan a-aminohapoina. Siten lysiiniä pidetään myös a-aminohappoina. Lysiinin rakenne on esitetty kuvassa 1.
Kuva 1: Lysiinin molekyylirakenne (hiiliatomi on kiraalinen tai asymmetrinen hiiliatomi ja edustaa myös alfa-hiiliatomia)
Lysiini on luonteeltaan emäksinen, koska se sisältää kaksi emäksistä aminoryhmää ja yhden happaman karboksyylihapporyhmän. Siksi se muodostaa myös laajan vetysidoksen kahden aminoryhmän läsnäolon vuoksi. Hyviä lysiinin lähteitä ovat proteiinipitoiset eläinlähteet, kuten munat, punainen liha, lammas, sianliha ja siipikarja, juusto ja tietyt kalat (kuten turska ja sardiinit). Lysiini sisältää myös runsaasti kasviproteiineja, kuten soijaa, papuja ja herneitä. Se on kuitenkin rajoittava aminohappo useimmissa viljanjyvissä, mutta sitä on runsaasti useimmissa palkokasveissa ja palkokasveissa.
Mikä on L-lysiini?
Lysiinissä on neljä eri ryhmää 2nd hiilen ympärillä, ja se on epäsymmetrinen rakenne. Lysiini on myös optisesti aktiivinen aminohappo tämän asymmetrisen tai kiraalisen hiiliatomin läsnäolon vuoksi. Siten lysiini voi luoda stereoisomeerejä, jotka ovat isomeerisiä molekyylejä, joilla on sama molekyylikaava, mutta jotka eroavat atomiensa kolmiulotteisesta orientaatiosta avaruudessa. Enantiomeerit ovat kaksi stereoisomeeriä, jotka liittyvät toisiinsa heijastuksen kautta tai ne ovat peilikuvia toisistaan, jotka eivät ole päällekkäisiä. Lysiiniä on saatavana kahdessa enantiomeerimuodossa, jotka tunnetaan nimellä L- ja D-, ja lysiinin enantiomeerit on esitetty kuvassa 2.
Kuva 2: Lysiinin aminohapon enantiomeerit. Ryhmät COOH, H, R ja NH2 ovat järjestäytyneet C-atomin ympärille myötäpäivään, enantiomeeriä kutsutaan L-muodoksi ja muuten D-muodoksi. L- ja D- viittaavat vain avaruudelliseen järjestykseen hiiliatomin ympärillä eivätkä viittaa optiseen aktiivisuuteen. Vaikka kiraalisen molekyylin L- ja D-muodot pyörittävät polarisoidun valon tasoa eri suuntiin, jotkut L-muodot (tai D-muodot) kiertävät valoa vasemmalle (levo tai l-muoto) ja jotkut oikealle. (dekstro tai d-muoto). l- ja d-muotoja kutsutaan optisiksi isomeereiksi.
L-lysiini ja D-lysiini ovat toistensa enantiomeerejä, joilla on samat fysikaaliset ominaisuudet, lukuun ottamatta suuntaa, johon ne pyörittävät polarisoitua valoa. Heillä on ei-päällekkäinen peilikuvasuhde. D- ja L-nimikkeistö ei kuitenkaan ole yleinen aminohapoissa, mukaan lukien lysiinissä. Ne pyörittävät tasopolarisoitua valoa samassa suuruudessa, mutta eri suuntiin. Lysiinin D- ja L-isomeeriä, joka pyörittää tasopolarisoitua valoa myötäpäivään, kutsutaan oikealle kiertäväksi tai d-lysiiniksi ja sitä, joka pyörittää tasopolarisoitua valoa vastapäivään, kutsutaan vasemmalle tai L-lysiiniksi (kuva 2).).
L-lysiini on saatavilla olevin vakaa lysiinin muoto. D-lysiini on lysiinin synteettinen muoto, ja se voidaan syntetisoida l-lysiinistä rasemisoimalla. Sitä hyödynnetään poly-d-lysiinin prosessoinnissa, jota käytetään pinnoitusmateriaalina solujen kiinnittymisen tehostamiseen. L-lysiinillä on merkittävä rooli ihmiskehossa, kalsiumin imeytymisessä, lihasproteiinien kehityksessä sekä hormonien, entsyymien ja vasta-aineiden synteesissä. Teollisesti L-lysiiniä tuotetaan mikrobifermentaatioprosessilla käyttäen Corynebacterium glutamicumia.
Mitä eroa on lysiinillä ja L-lysiinillä?
Lysiinillä ja L-lysiinillä on samat fysikaaliset ominaisuudet, lukuun ottamatta suuntaa, johon ne pyörittävät polarisoitua valoa. Tämän seurauksena L-lysiinillä voi olla olennaisesti erilaisia biologisia vaikutuksia ja toiminnallisia ominaisuuksia. Näiden biologisten vaikutusten ja toiminnallisten ominaisuuksien erottamiseksi on kuitenkin tehty hyvin rajallista tutkimusta. Jotkut näistä eroista voivat sisältää
Maku
L-lysiini: Aminohappojen L-muodot ovat yleensä mauttomia.
D-lysiini: Aminohappojen D-muodot maistuvat yleensä make alta.
Siksi l-lysiini voi olla vähemmän/ei makeampaa kuin lysiini.
Ruskaus
L-lysiini: Aminohapon l-muodot, mukaan lukien l-lysiini, on luonnossa yleisin muoto. Esimerkiksi yhdeksän yhdeksäntoista L-aminohaposta, joita yleisesti esiintyy proteiineissa, ovat oikealle kiertäviä ja loput vasemmalle.
D-lysiini: Kokeellisesti havaittujen aminohappojen D-muotojen havaittiin esiintyvän hyvin harvoin.
