Leusiinin lisääminen kasvipohjaisiin tuotteisiin

Hyvä vai huono idea?

https://yle.fi/uutiset/3-9268179

Kasviperäisissä proteiininlähteissä leusiinia on vähemmän kuin eläinperäisissä proteiniinlähteissä, joten leusiinin lisääminen kasviperäisiin elintarvikkeisiin voisi parantaa niiden ravitsemuksellista laatua.  Leusiini on haaraketjuinen, elimistölle välttämätön aminohappo.  Se on erityisen merkittävä proteiinin ravitsemuksellisen laadun kannalta, koska leusiini toimii signaalimolekyylinä proteiinisynteesin kiihdyttämisessä. Leusiini toimii proteiinisynteesissä toisaalta proteiinisynteesin initioijana ja toisaalta substraattina syntetisoidulle proteiinille. Koska leusiini voi metabolisoitua luurankolihaksissa, on sillä katsottu olevan anabolisia vaikutuksia (Wilkinson 2013) ja useiden tutkimusten mukaan kaikista välttämättömistä aminohapoista juuri leusiinilla on suurin anabolinen vaikutus. Tämän vuoksi urheilijat ja aktiiviliikkujat ovat kiinnostuneet juuri leusiinin määrästä proteiininlähteissä.  Osittain vastauksena tähän monet urheiluravinnevalmistajat ovat tuoneet markkinoille sekä leusiinilla vahvistettuja proteiinivalmisteita että pelkkää leusiinia sisältävää proteiinipulveria. Leusiinilisää on myös ehdotettu yhdeksi keinoksi lisätä lihasproteiinisynteesiä vanhemman väestön keskuudessa estämään lihasmassan vähenemistä eli sarkopeniaa (Wilkinson 2018).

 

Leusiini ravintolisänä https://www.xn--lisravinne-s5a.fi/l-leusiini/k-114/star-nutrition/m-4

Useimmat ruuan proteiinit denaturoituvat eli menettävät kolmiulotteisen rakenteensa 60-90 °C:ssa. Denaturoitumista aiheuttavat lämmön lisäksi monet muut prosessiparametrit kuten lämpö ja olosuhdetekijät. Osittainen denaturoituminen parantaa proteiinien sulatusta ruuansulatuskanavassa ja biologista hyödynnettävyyttä. Useilla puhdistetuilla kasviperäisillä proteiineilla sulaminen on heikkoa, joten lämpökäsittelyn aikaansaama denaturoituminen on hyödyllistä erityisesti näiden puhdistettujen kasviproteiinien kohdalla. Lämpökäsittely emäksisissä olosuhteissa aiheuttaa aminohapon luonnossa esiintyvän L- muodon muuttumisen D- muodoksi. Leusiini ei kuitenkaan kuulu aminohappoihin, joilla tämä tapahtuu nopeiten. D- muodossa peptidisidosten hydrolysaatio on heikompaa, minkä vuoksi rasemisaatio vähentää sulamista ruuansulatuskanavassa. Yli 200 °C:ssa aminohapot alkavat pilkkoutua ja osa pilkkoutumistuotteista on mutageenisia. Mutageenisimmät hajoamistuotteet syntyvät trypsiinistä ja glutamiinista. Yli 200 °C:een lämpötilaa käytetään esimerkiksi paahtamisessa,grillaamisessa ja leivonnassa. Korkeissa lämpötiloissa tapahtuu Maillardin reaktio, jossa aminohapot reagoivat pelkistävien sokerien kanssa. Leusiinin reaktiossa lopputuotteena syntyvän aldehydin flavori on leivänkaltainen ja paahteinen. Maillardin reaktio on tärkeä tuotteen flavorin kannalta, mutta aminohappojen osallistuminen reaktioon vähentää proteiinin ravitsemuksellista arvoa. Lämpökäsittely emäksisissä olosuhteissa tai yli 200°C:ssa voi aiheuttaa ristisidosten muodostumiseen proteiinien välillä, jolloin menetetään proteiinia. Leusiinin sivuketju ei voi osallistua näihin reaktioihin, koska se ei ole nukleofiilinen. Tilanne voi olla toinen, jos leusiini on vapaana eikä kiinni aminohappoketjussa.

Leusiinin molekyylirakenne https://fi.wikipedia.org/wiki/Leusiini

Prosessoinnissa käytetty lämpö voi parantaa leusiinin imeytymistä proteiinien denaturoitumisen vuoksi, joten lämpökäsittely voi jopa parantaa tuotteen ravitsemuksellista laatua. Toisaalta korkeissa lämpötiloissa aminohapoilla voi tapahtua useita reaktioita, jotka on huomioitava. Leusiini ei ole reaktiivisin aminohappo, joten se voi säilyä kuumennuksessa hyvin. Leusiini saattaa olla vapaana aminohappona reaktiivisempi kuin proteiinin osana, joten leusiinin määrän nostamisessa on syytä harkita vaihtoehtoja puhtaan leusiinin ja leusiinirikkaan proteiinilähteen välillä. Kun halutaan lisätä kasvipohjaisten tuotteiden ravitsemuksellista arvoa, leusiinirikkaan proteiinin lisääminen on tarpeellista esimerkiksi keittojen ja välipalojen kohdalla.

Maija Ketola, Jouni Salokivi

Lähteet:

Damodaran S, Parkin K. 2017. Fennema’s Food Chemistry. CrC Press. 5:237-351

Wilkinson, D. et al. 2013. Effects of leucine and its metabolite β‐hydroxy‐β‐methylbutyrate on human skeletal muscle protein metabolism. Journal of Physiology, 591.11 (2013), s. 2911–2923.

Wilkinson, D. et al. 2018. Effects of leucine-enriched essential amino acid and whey protein bolus dosing upon skeletal muscle protein synthesis at rest and after exercise in older women. Clinical Nutrition, 37 (2018), s. 2011-2021.

Yksi vastaus artikkeliin “Leusiinin lisääminen kasvipohjaisiin tuotteisiin”

  1. Mielenkiintoinen aihe! Kasvisruokavalion yleistyessä tutkimustieto kasviperäisten proteiinilähteiden aminohappokoostumuksesta on tarpeen. Nopealla googlauksella en löytänyt mitään kovin virallista tietoa tästä aiheesta. Olisi kiinnostavaa löytää tutkimustietoa leusiinin imeytymisestä vapaana aminohappona: kuinka suuri ero sen ja aminohappoketjuun sitoutuneen leusiinin imeytymisessä on?

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *